欧美车辆运输车结构及技术特点.docx
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1、 技术与产品TECHNOLOGY AND PRODUCTION欧美车辆运输车结构及技术特点一汽客车大连客车厂 倪元1 前言车辆运输车是汽车及其他机动车厂家 与各经销商和用户之间联系的纽带,也是 专用汽车行业中技术含量高的车型。如何 最大程度地提高车辆的输送效率,充分降 低车辆的输送本钱,以及提高车辆的输送 平安,实现“门到门的输送,以满足用 户对车辆“零公里和崭新的诉求,是车 辆运输车开展的源泉和动力。本文将详细 介绍欧洲和北美典型车辆运输车的结构及 技术特点。2 车辆运输车的分类及特点目前,国外车辆运输车随着汽车技术 的进步和市场的成熟,已呈现出多种多样 的结构形式。该类车辆现不仅可以运输乘
2、 用车、商用车(轻/中/重型卡车底盘、半挂 牵引车、客车和专用车等),而且可以运输 农业机械(如轮式拖拉机)、林业机械及工 程机械等。为了最大程度地提高车辆运输 车的运输效率,车辆运输车一般为列车式 组合,即:车辆运输半挂列车,车辆运输 中置轴挂车列车和车辆运输全挂车列车。 为了适应不同运输场合的需要,车辆运输 车已经形成了多样化的特点:既有专用车 辆运输车,又有多功能车辆运输车;既有 开放式车辆运输车,又有封闭式车辆运输 车;既有单层货台车辆运输车,又有多层 货台车辆运输车;既有固定货台车辆运输 车,又有可升降货台车辆运输车;既有整 体货台车辆运输车,又有独立货台及联动 货台车辆运输车。车辆
3、运输车一般都装备有停放和固定车辆的货台及车辆自行上下的跳板。专用 的车辆运输车通常只能用于运输单一种类 的车辆;而多功能车辆运输车不仅可运输 的车辆范围广,还可运输其他类的货物。开放式车辆运输车,其顶部和侧面没 有厢板和固定框架遮盖,具有装载量大、 装载车辆尺寸灵活等特点,已成为广泛使 用的车辆运输车。目前,使用开放式的车 辆运输方式已成为车辆运输的标准方式, 也是最为经济的车辆运输方式,缺点是被 运输的车辆易受恶劣天气、道路上的碎片 等侵害。封闭式车辆运输车像盒子一样六 面封闭,是专为古董车辆、珍藏车辆、高 端赛车、低底盘车辆、豪华车辆以及车展 上的展示车辆等提供运输效劳的车载工 具,是最早
4、和最专业的车辆运输方式,优 点是可以保护被运输的车辆免受恶劣天 气、道路碎片、偷盗及其他方面的损坏, 但运输效率低和本钱过高是其主要缺乏。封闭式车辆运输车有可升降尾门和跳 板两种行之有效的适合低底盘车辆的装卸 方式。可升降尾门式车辆运输车的尾门在 开启后形成一个与地面接触并可让车辆行 驶上去的平台,然后尾门上升到与运输车 货台相同的高度,以便车辆行驶到货台 上;有的车辆运输车采用结构简单的跳板 装卸车辆,跳板长度可以根据所运输车辆 的具体情况进行调整。对于单层货台或者 具有可升降货台的封闭式车辆运输车,还 可采用尾门作为跳板尾门可以放下将货 台与地面桥接起来。国外封闭式车辆运 输车主要有侧帘式
5、和厢式两种封闭方式, 而国内车辆运输车多为钢制的侧面和帆布搭建的顶部结构。 多层货台车辆运输车多用于运输轻中型车辆,装载量大,运输效率高,但结构 相对复杂;单层货台车辆运输车,多用于 运输中重型车辆,适合在崎岖的道路上运 输。整体货台车辆运输车可运输车辆的范 围广,具有装卸方便的特点,并可以运输 除车辆之外的其他货物;独立货台车辆运 输车装载量大,结构复杂,但装卸过程繁 琐;而联动货台车辆运输车那么继承了整体 货台形式的高装卸效率和独立货台形式的 大装载量两大优点。3 欧美典型车辆运输车结构及 技术特点因受不同国家及地区道路条件和交通 法规的影响,车辆运输车的尺寸限值和结 构也不一样。欧洲各国
6、道路普遍狭窄,因而欧洲主 要车辆运输车制造企业如DE ROOY、 FV G 、 GROENEWOL D 、 LOHR 和ROLFO以打造灵活多变、结构简单、重 心低采用小直径轮胎的中置轴挂车列 车为主见图1。除了中置轴挂车列车 外,欧洲车辆运输车还有半挂车列车和全 挂车列车两种组合。欧洲车辆运输车可运 输的车辆范围广,几乎涵盖了所有的轮式 车辆。此外,欧洲车辆运输车制造企业均 已大量采用了优质钢、铝合金和镀锌板等 材料,在绝对保障车辆结构强度的情况 下,实现了轻量化和美观化的有机结合。与欧洲不同的是,北美幅员广阔,道 路平坦,因此北美主要车辆运输车制造企34TECHNOLOGY AND PRO
7、DUCTION 技术与产品 图1 典型的欧洲车辆运输车图2 典型的北美车辆运输车图3 车体与底盘装配一体的状态业如Boydstun和Cottrell多以研制装载 密度大、结构复杂的半挂列车为主见图 2。北美车辆运输车可以运输的车辆范 围有限,一般只能运输轻中型车辆,而中 重型车辆多用平板半挂车或低平板半挂 车运输,专用化程度并不太高。北美半 挂牵引车的运输方式更是一个特例。下面主要以ROLFO和Boydstun公司制 造的车辆运输车为代表,详细介绍欧洲和 北美典型车辆运输车的结构及技术特点。 ROLFO车辆运输车结构及技术 特点ROLFO公司成立 于1885年,创业伊 始主要制造敞篷货车和有篷
8、货车wagons andcarriages,如今已是意大利最大的商 用车制造企业集团之一,是车辆运输车制 造行业的领军企业。3.1.1 可拆卸车体结构车辆运输车1传统的车辆运输车只能运输车辆,车 辆利用率极低。ROLFO公司研发的车辆运 输车除与可拆卸车体结构配套运输车辆 外,还可与平台、箱体、板材运输结构或 小船运输结构等结构配套运输其他货物, 从而提高了车辆运输车的使用功能和利用 率。 车体结构简介见图34可拆卸车体车辆运输车,底盘上安装 有一个具有上下两层货台的车辆运输框架 结构。该框架总成包括两个侧底纵梁,两 者之间分别通过前后横梁b相互连接。底 框架结构上还有供车辆行驶的轨道,进而
9、形成底层货台。底层货台上方的上层货台 固定或铰接在底框架结构上,由底层货台 上的前后立柱支撑,并可以垂直或倾斜调 节。上层货台可以沿着前立柱垂直移动, 即可以在升起位置和降低位置上层货台 停置在底层货台上间移动。此外,后立 柱的上端铰接到上层货台的侧纵梁上,下 端铰接到侧底纵梁延伸局部的槽梁上,并 可沿着槽梁中的导槽水平滑动,能够使得 上层货台向后倾斜成一定角度。后立柱形成升降支撑的一局部,另一 局部包括铰接连接的斜支撑。斜支撑上端 铰接在后立柱长度方向的中部,下端通过 固定在后横梁b上的轴套铰接到车体总成 上,形成一个巩固的剪刀叉结构。剪刀叉 支撑结构的运动是靠液压缸的伸缩完成 的。液压缸上
10、端与斜支撑铰接,下端铰接 到布置于车辆后轮后部向下凹陷的V型结 构上。图4 车体与底盘别离的状态3.1.1.2 车体与底盘间的连接见图56底盘前横梁a每一侧都有前支撑结构 a,车体总成前横梁b上那么具有相应的支撑 块结构。支撑块采用国际标准的具有底部 开孔的角件。前支撑a上固定有转锁,转 锁可伸入角件底部的开孔中。底盘后横梁 a的两侧都有固定转锁的后支撑结构a,车 体总成后横梁b上那么具有如前述的角件。车体总本钱身具有足够的强度,再加 之底盘的强度,完全可以满足运输车辆的 要求。前后立柱处是车体总成应力集中的 部位,但可通过底盘上相应的支撑结构而 得以改善。专利EP0560313A2中描述了另
11、一种可 拆卸车体结构的车辆运输车,该车车体的 拆装十分方便快捷,是对上述结构的改良 和升级。比方,车体结构中增加了可伸缩 前后支腿结构以及帮助拆装车体的对齐结 构等。LOHR公司也研发出具有该公司特点 的可拆卸车体结构车辆运输车2。该车在 将车体撤除后,可以作为普通半挂牵引车 使用,同样提高了车辆的利用率。 2021.0635 技术与产品TECHNOLOGY AND PRODUCTION图5 车体前部与底盘连接的结构图6 车体后部与底盘别离的结构3.1.2 带自锁功能的液压丝杠致动器3ROLFO公司率先研发出一种带有内 嵌自锁机构的液压丝杠致动器见图7 8。这种致动器在到达预定伸缩长度 后,能
12、够平安可靠地锁定致动器,从而提 高了车辆运输车的装卸效率。该液压丝杠致动器包括缸体和底座以 及焊接在致动器两端部的轴套1和轴套2。 在缸体内与缸体同轴线的是可双向旋转的 丝杠以及与其配合的丝母,丝母与伸缩杆 焊接在一起。内嵌自锁结构包括牙型1和 容纳弹簧的内陷结构。销轴的一端内陷入 底座中,另一端伸入弹簧内圈中,其作用 是保证弹簧和锁紧结构同轴。丝杠端部的 牙型2与锁紧结构的牙型1互相配合见图 9。锁紧结构只能轴向运动而无法转向运动,这是因为止转键限制其转动,所以图7 液压丝杠致动器结构简图图8 液压丝杠致动器爆炸视图当需要致动器伸长时,向油路a中送 入液压油,使牙型1与牙型2别离,此时丝 杠
13、便可自由旋转。由油路b向空腔a中送入 液压油,并卸掉空腔b中的液压油。空腔 a中的液压油作用于丝母靠近空腔a的端面 使丝杠转动,致动器伸长。当致动器伸长 到预定位置后,卸掉油路a中的液压油, 锁紧结构那么在弹簧的作用力下返回到锁死 位置。同理,当需要致动器收缩时,向油 路a中送入液压油,使牙型 1与牙型 2 分 离,以便让丝杠自由旋转。由油路c向空 腔b中送入液压油, 并卸掉空腔a中的液 压油。空腔b中的液 压油作用在丝母靠近 空腔b的端面,使丝 杠反向转动,致动器 缩短。当致动器收缩 到预定位置后,卸掉锁紧结构那么在弹簧的作用力下返回到锁死 位置。当然,为了实现上述操作过程,还需 要有必要的
14、液压或者气压控制回路。这些 回路一般布置在丝杠致动器外,并根据需 要选择的适宜控制回路与其相连。这种内嵌自锁机构的液压丝杠致动 器,可提供连续的锁死位置,免除了需用 手动拔插平安防护装置的操作,大大提高 了车辆运输车的装卸效率。3.1.3 钢构式车轮固定系统4欧洲车辆运输车有两种车轮固定方 式,即钢构式5和外挂软带式。前者操作 方便以LOHR公司研制的可移除车轮固 定系统为典型代表;而后者受货台槽孔 间距限制,无法保证软带中心与车轮径向 中心的重合,容易造成软带脱落。无论是 传统的钢构式还是近期出现的这种软带式 的车辆固定方式,都要求货台的长度比实 际被运输车辆前后轮的轮距要大,而这些 多余长
15、度造成了空间浪费,增加了车辆运 输车的自重。ROLFO公司研发的可拆卸安装于货 台两端的车轮固定系统,可以解决上述问 题,且具有维护方便、本钱低廉等特点。图1012所示的车轮固定系统包括一 个可以旋转的支撑框架,框架可以调整到 两个极限位置,即固定车轮的工作位置和 自然下垂的停靠位置,当然,还可以调整 到与货台平行的装卸位置,即作为货台的 一局部。这种车轮固定系统包括一个限制支撑 框架旋转的锁紧机构,以及将锁紧机构与 支撑框架连接在一起的紧固机构;支撑框架包括一个转轴和至少两个摆臂;两个摆弹簧的伸缩可以控制丝杠的静止与转动。油路a中的液压油, 图9 牙型结构透视图臂的一端与转轴固定在一起,另一
16、端通过 36TECHNOLOGY AND PRODUCTION 技术与产品 图10 车轮固定结构透视图图11 车轮固定结构爆炸视图外承载轴支撑锁紧机构。 锁紧机构包括两个与连接杆相连的执行器制作成可以让操作者用手抓握的形 状。在没有外力作用时,执行器通过弹 性装置板簧或其它适合的弹簧的作用 回归到工作位置,以提高车轮固定系统的 灵活性和操作性。此外,执行器还包括至 少一个可以伸入到框架固定机构齿间中的限制支撑框架向下运动松动的锁紧 爪。为实现该车轮固定系统的最后操作设 置,外承载轴将支撑框架与锁紧机构通过 摆臂与连接杆连接在一起。连接杆上布置 有一些向上凸起的防止车轮滑动以及提高 车辆装卸效果
17、的翻边结构。锁紧机构安装在支撑框架内侧,只需 单手操作即可。当然,紧固机构包括一些 齿和接收执行器上锁紧爪的齿槽。支撑框 架可以在由转轴挡块和紧固机构组成的轴 座中旋转。为了降低支撑框架在车辆运输 过程中产生的震动,转轴挡块还包括一个 由弹簧和堵塞组成的减震结构。装卸车辆时,用手将执行器提起,锁 紧爪从齿槽中脱开,支撑框架即可自由转 动。当支撑框架转到与货台平行的位置 时,将锁紧爪伸入齿槽中,支撑框架即被 限制住阻止其向下转动,从而可以进 行车辆的装卸。ROLFO公司还研发出一种可内嵌于 货台中的车轮固定机构6。这种车轮固定 机构翻起时可以限制车轮的运动,放下时 那么嵌入到货台中,成为货台承载
18、面的一部 分。3.1.4 低地板悬挂系统7对于车辆运输车来说,装载空间的大小至关重要,因此每家车辆运输车制造企 业均围绕如何提高空间利用率展开研发。 ROLFO公司研发出了一种适用于低地板车 辆运输挂车的焊接结构独立悬挂系统。该 悬挂系统能够灵活地为调整臂、稳定杆和 制动气室等部件提供布置空间,并提高车 辆运输车的装载空间。如图1315,低地板车辆运输车底盘 由两根彼此平行的车架纵梁及与纵梁正交 的横梁组成载货平台。这种低地板悬挂系 统通过其中一根横梁连接到底盘上,使拖 拽臂底板与车架纵梁下平面平齐,并保证 悬挂的高度低于车架纵梁的高度,即悬挂 的位置低于轮毂的位置。该悬挂系统结构紧凑,并已具
19、模块 化,其主要部件是拖拽臂。拖拽臂底板上 带有用于轮毂安装的侧立板、侧立板加强 局部以及正对着加强局部的后立板。悬挂 系统配备具有高度控制阀的气囊;气囊护 板与底板构成气囊上下的安装支撑。制动系统总成包括轮鼓、位于轮毂轴 线下方的气室顶杆和制动杆等。为了保证 更佳的减震效果,该悬挂系统还包含有减 震器。这种悬挂的另一特点是附有一个连接 块。车架纵梁两侧的连接块均与扭转杆相 连。连接块的底座用于安装带有方形截面 的扭转杆。连接块上开有适合的圆孔2, 并采用螺栓连接方式将扭转杆固定到底盘 的横梁上。悬挂系统分体制造后,通过销轴铰接 到连接支撑上。连接支撑再用螺栓固定到 与底盘横梁相邻的连接板上。
20、连接支撑上 的圆孔1与拖拽臂侧立板上的圆孔以及在 侧立板另一侧支撑上的圆孔同轴线,以便让扭转杆迅速高效地穿过连接块。图12车轮固定结构三种位置状态图 2021.0637 技术与产品TECHNOLOGY AND PRODUCTION这种模块化、分体制造的悬挂系统通 用性好,维修保养方便,更主要的是提供 了较大的装载空间。 Boydstun车辆运输车结构及 技术特点Boydstun公司成立于1990年,凭借其 创新型和高质量的车辆运输车很快在行业 中赢得了较高的声誉。其创新技术,如螺 旋致动器8技术和软带式车轮固定系统9, 堪称是北美车辆运输车行业的一次重大革 新,它将简洁和平安提升到了全新的高
21、度。 易装卸车辆运输车图16为Boydstun公司典型的车辆运输 车列车。该车由牵引车头或主车局部和半 挂车局部组成,两者之间通过牵引鞍座连 接。牵引车头或主车一般可以运输45辆 轿车,而半挂车局部最多可以运输78辆 轿车,具体运输方式需要根据车辆的尺寸 大小来确定。牵引车头或主车底架的两侧均有向上 竖起的由顶纵梁1和顶纵梁2连接的6个立 柱。底层货台可以装载一辆或多辆车,并 且货台可以上下升降/倾斜调节或者固定到 底架上静止不动。上层货台的一端可以固 定到牵引车头或主车底架上,另一端至 少一端可以相对车架移动。例如,货台1前端铰接位置固定在立柱1上,后端 铰接到连杆1的一端,连杆1的另一端铰
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