摘 要：根据某集装箱装卸搬运机转向机构的特点和哀求及多轮转向事理，确定了各转向轮在各转向事情模式下的转角关系，得出所有转向模式下转向轮偏转角范围，为转向机构的设计奠定了根本。
该方法对同类设备的研究具有较高的参考代价。

关键词：集装箱装卸搬运机；转向模式；转角关系

中图分类号：U653.92 文献标识码：A 文章编号：1001-0785（2018）07-0113-04

轮式车辆为了避免转向时产生路面对汽车行驶的附加阻力和轮胎过快磨损，哀求转向系能够担保在汽车转向时所有车轮均作纯滚动，而不产生滑动（包括侧滑、纵向滑移和滑转）。
鉴于此，本文研究了某集装箱装卸搬运机各转向轮在所有转向模式下的转角关系。

1 各转向轮转向模式由于作业园地有限，作业环境恶劣，某集装箱装卸搬运机须要通过正常转向、原地转向、蟹行转向和平移转向等多种转向模式的转换来知足在狭小空间的作业需求，如图1 所示。

图1 某集装箱装卸搬运机各转向模式图

2 各转向模式下转向轮转角关系剖析某集装箱装卸搬运机转向时所有车轮均作纯滚动，通过各车轮几何轴线的垂直平面都应相交于同一直线上，以防止车轮在转向时产生侧滑征象。
现作如下假定：1）车辆直向行驶方向为轴线方向；2）将各车轮按照如图2 所示编号，个中以主车组左前轮为基准轮，转向时，基准轮转角用表示； 3）转向中位状态即直线行驶状态，各轮与轴线夹角为0，向轴线左的偏转角度为正，向轴线右的偏转角度为负。

2.1 正常转向模式1）左转向时，各转向轮与轴线方向成一定夹角，主轮组转向液压缸伸长，各轮逆时针迁徙改变，副轮组转向液压缸紧缩，各轮顺时针迁徙改变。
如图2 所示，各轮转角应知足如下关系式

式中： K 为两主销中央线的间隔， i β为右侧第i 轮理论转角， i α为左侧第i 轮的理论转角， i L 为第i轮到转向中央线的间隔，i=1，2，3，4。

图2 左转向模式下各轮偏转角度关系

2）右转向时主轮组液压缸紧缩，各轮顺时针迁徙改变，设基准轮转角为1 α，副轮组液压缸伸长，各轮逆时针迁徙改变。
如图3 所示，各轮转角应知足如下关系式

图3 右转向模式下各轮偏转角度关系

两主销中央线的间隔K=3.9，对付20 英尺作业模式：L1=3.925 m，L2=1.675 m，L3=-1.675 m，L4=-3.925m; 对付40 英尺作业模式：L1=7.025 m，L2=4.775 m，L3=-4.775 m，L4=-7.025 m。
根据式（1）和式（2），结合表1，打算可得，在20 英尺和40 英尺作业模式下左转向各转向轮转角关系如图4 所示，剖析可以得出，各轮偏转角度范围为-90°～ 90°。

（a）正常转向模式各轮转角关系（20 英尺）（b）正常转向模式各轮转角关系（40 英尺）图4 20 和40 英尺作业模式下左转向各轮转角关系

2.2 原地转向工况原地转向时，各轮偏转情形如图5 所示，各轮转角应知足如下关系式

为知足转向哀求，在此转向模式下两车组液压泵供应的液动力方向相反。
根据表1 和式（3）可得到各轮在原地转向模式下的转角，如表2 所示。
从表2 可以各轮最大偏转范围为-116°～ 0°。

2.3 蟹行转向模式和平移转向模式蟹行转向模式和平移转向模式时，各轮偏转情形类似，不同的是平移时各轮与轴向成90°，剖析时可看作是蟹行的一种分外情形，如图6 所示。
各轮转角应知足在蟹行和平移过程中时，轮的偏转范围为-90° ～90°。

结合图4、表2 和式（4）可得各事情模式和转向模式下各转向轮转角范围如表3 所示。

图6 蟹行转向模式偏转角度关系

由于每个轮组的两个驱动轮由同一个液压马达供应液压源，同一车组驱动轮在完成转向时轮的偏转方向必须同等才能担保全体装备的运动不发生干涉。
为知足该条件，结合表3 剖析可知，轮的转角范围为-129.3°～ 90°，即为实现所有的作业模式轮的偏转角度须大于220°。

3 结论根据转向机构的特点和哀求及多轮转向事理，确定了各转向轮在各转向模式和事情模式下的转角关系，通过详细剖析可以得出，要实现所有转向模式下转向轮的偏转角范围为-130° ～ 90°，因此，须设计一种总偏转角大于220° 的转向机构。

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