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山东济南齐鲁科技专利事务所有限公司 (CN)
权利要求书 1、 一种车轮可强制转向的半挂车, 其特征在于:扇形锥齿轮 Z1固定在牵引座板上, 第一圆 锥齿轮 Z2用花键与第一传动轴(B )相连, 它可在第一传动轴(B )上滑动并分别定位在与 扇形锥齿轮 (Z1 ) 啮合和脱开的位置, 第一传动轴 (B ) 另一端装有第二圆锥齿轮(Z3 ), 它与装在第二传动轴 (C) 上的第三圆锥齿轮(Z4) 啮合, 在第二传动轴 (C) 上还装有驱 动臂 (D)组成驱动系统; 驱动臂 (D)经第一拉杆(b) 与摆臂 (c) 相连, 驱动第二拉杆 (a) 带动转向横拉杆使装在半挂车转向车轴上的转向车轮转向, 组成转向拉杆系统; 及装 有转向车轮的车轴。 2、 权利要求 1所述车轮可强制转向的半挂车, 其特征是装有由气动或液压马达(M)和第 四圆锥齿轮 (Z5 ) 构成的调整装置。 |
(一) 技术领域
本发明属公路运输车轴
(二) 技术背景
自上世纪五十年代以来, 由于高速公路的发展, 使由牵引车和半挂车构成的汽车列车在公路运 输中 的应用日益广泛。 特别是集装箱运输方式的出现, 进一步推进了汽车列车运输的快速发展。
至今为止, 广泛使用的汽车列车半挂车, 其车轮滚动平面是固定的。 当汽车列车改变行驶方向时, 为适应改变行驶方向的需要, 半挂车车轮相对路面, 必然产生侧向滑移。 导致汽车列车行驶阻力增加, 油耗加大, 半挂车轮胎和路面磨损加剧。 这与当今节能减排, 低碳生活的时代主旋律是不和谐的。
(三) 发明内容
为解决当前汽车列车改变行驶方向时, 半挂车车轮的侧向滑移。 本发明采用以下以下技术方案, 扇 形锥齿轮 Z1固定在牵引座板上, 第一圆锥齿轮 Z2用花键与第一传动轴 (B ) 相连, 它可在第一传动轴 (B ) 上滑动并分别定位在与扇形锥齿轮 (Z1 ) 啮合和脱开的位置, 第一传动轴 (B ) 另一端装有第二 圆锥齿轮 (Z3 ), 它与装在第二传动轴 (C) 上的第三圆锥齿轮 (Z4) 啮合, 在第二传动轴 (C) 上还装 有驱动臂 (D) 组成驱动系统; 驱动臂 (D ) 经第一拉杆 (b) 与摆臂 (c) 相连, 驱动第二拉杆 (a) 带 动转向横拉杆使装在半挂车转向车轴上的转向 车轮转向, 组成转向拉杆系统; 及装有转向车轮的车轴。
本发明采用强制改变半挂车车轮的滚动平面, 使半挂车的所有车轮均围绕汽车列车的回转中 心作圆 周运动 (如图 1所示)。 达到减少侧向滑移, 降低油耗, 轮胎和路面磨损下降的效果。
(四) 附图说明
图 1是以 CA4226P2K2牵引车、 ZQZ9310TJZP挂车为原型简化绘制的汽车列车运动 ,并将原为双 轴的半挂车改为三轴。 图中角 a是牵引车纵轴线与半挂车纵轴线的夹角, 角 β是半挂车转向车轮酌转角 (同一轴上两车轮转角 β值是不同的)。
图 2(a)是驱动系统的传动简图。 轴线 Α是牵引销与牵引座夹板连接的中心线, 扇形锥齿轮 Zl, 固定 在牵引座板上, 其中心线与轴线 A重合。 圆锥齿轮 Z2, 用花键与传动轴 B相连, 它可在 B轴上滑动, 分别可定位在与 Z1啮合和脱开的位置。 B轴另一端装有圆锥齿轮 Z3, 它与装在 C轴上的圆锥齿轴 Z4 啮合。 在 C轴上还装有驱动臂 D, 它与转向拉杆系统相连, 此外圆锥齿轮 Z4同时与圆锥轮 Z5相啮合, Z5与气动 (或液压) 马达 M相连, 组成调整装置, 用于调整牵引车与半挂车初始接合吋, 半挂车转向 车轮的状态。
图 2(b)是半挂车转同拉杆系统示意图。 转向拐臂 D经拉杆 b与摆臂 c和拉杆相连于 F点。 当 D转 动时, 经拉杆 b、 摆臂 c, 驱动拉杆&。 拉杆 a则带动转同横拉杆使转向车轮转向。
图 3是控制元理框图。以牵引车与半挂车纵轴线 角 α为输入参数,经执行机构使挂车车轮转动 β角。 操作人员可根据牵引车与半挂车的初始状态, 用调整装置改变挂车车轮转角3, 保证接合状态正常。
(五) 实施方案
半挂车滚动平面的改变, 是随着汽车列车改变行驶方同时牵引车与半挂 车纵轴线的夹角 a (见图 1 ) 的变化, 由图 2a所示的驱动系统驱动转向拉杆实现 (见图 2b)。 驱动系统由固定在牵引座支承盘上的扇 形锥齿轮 Zl, 与装在半挂车上的锥齿轮 Z2, 传动轴 B、 锥齿轮 Z4和与 Z4装在同一轴上的驱动臂 D构 成, 当汽车列车改变行驶方向吋, Z1驱动 Z2, Z2经传动轴 B驱动 Z3, Z3驱动装在轴 C上的 Z4和驱 动臂 D。 经 D驱动转向拉杆 (见图 2b)使车轮改变滚动平面, 实现绕汽车列车瞬吋回转中心 0 (见图 1 ) 作圆周运动。
汽车列车的牵引车与半挂车初始连接吋的状态 是不确定的, 其纵轴线可以是在一条直线上, 也可是 相交叉的。 为此, 在连接时必须调整半挂车转向车轮的转角 β (见图 1 ), 使其与牵引车和半挂车纵轴线 的夹角 α相适应, 否则不能保证半挂车转向车轮的运动状态正常 。 调整是由设在驱动系统中的调整装置 实现。 该装置由锥齿轮 Ζ5和气动 (或液压) 马达 Μ (见图 2a)构成。 当半挂车与牵引车脱开时, 驱动系 统中的锥齿轮 Z2处在脱开位置上, 半挂车与牵引车连接后, 用调整装置调整锥齿轮 Z2的位置。使其与 Z1的位置相对应, 之后将 Z2调到与 Z1相啮合的位置。 调整后, 半挂车就可随牵引车正常行驶。