CN101654053B - 一种半挂车浮动轴悬挂装置 - Google Patents

Abstract

一种半挂车浮动轴悬挂装置，一对垂直气囊(4)对称装设在车架横梁(3)与前轴(12)之间，前支架(1)上开有垂直调整槽孔(T)，旁边开有定位销孔(D)。气囊(4)的顶端固定连接车架横梁(12)，底端与前轴(12)活动连接。空载状态下，向气囊(4)内充气，抬高车架(2)，前轴(12)受压向前偏转，后轴(10)及后车轮(9)升离地面，前板簧(13)的前端板簧销(15)在前支架(1)调整槽孔(T)内降到底位。定位销孔(D)内插入定位销(14)将前板簧(13)前端压在下面，中支架(6)上的平衡销孔(P)内插入平衡销(16)，将平衡架(5)顶住，然后放掉气囊(4)中的空气，保持后部车轮(9)悬空状态。行驶时后轮胎不受摩擦磨损，延长使用寿命，减少空载阻力，降低油耗，减轻污染。

Description

一种半挂车浮动轴悬挂装置 

技术领域

本发明涉及汽车半挂车，尤其涉及半挂车的悬挂装置。 

背景技术

半挂车作为一种机动运载工具，应用非常广泛，特别适于运送大型构件，常用的有两轴和三轴半挂车，悬挂系统通常采用钢板弹簧串联，中部由U型螺栓固定在车轴上，两端架设在车架底部的板簧支架上，在车轮内侧里平衡悬挂，两侧对称设置。这种结构形式为固定结构。在空载和满载时，各轴车轮均与地面接触，保持车架平衡，重载时受力均匀，承载平衡，但若在空载行驶时仍保持各轴车轮接触地面的状态，就会使全部轮胎都与地面滚动摩擦，阻力大，轮胎磨损多，燃油消耗率高。 

发明内容

本发明的目的，就是提供一种新结构的半挂车悬挂装置，降低半挂车空载行驶时车轮滚动摩擦阻力，减少轮胎的磨损，延长使用寿命，降低空载油耗，减轻对环境的污染，提高社会经济效益。 

本发明的任务是这样完成的：设计一种半挂车浮动轴悬挂装置，由一对垂直气囊对称装设在车架横梁与前轴之间，前支架上开有垂直长条形调整槽孔，下段位置旁边开有定位销孔，可配装定位销，前板簧的前端板簧销与前支架上的调整槽孔配装，后端连接中支架的平衡架，在平衡架后段背后的中支架上开设有平衡销孔，可与平衡销配装，气囊顶端的上盖板固定连接车架横梁，底端下盖板与前轴活动连接，连接点处于前轴顶面轴心前边的位置，气囊通过进气管与半挂车的空气制动系统连通。气囊主体由橡胶制成，主体形状为多节圆鼓式气囊体，各节气囊体之间的凹部箍装金属套圈，气囊的上盖板为圆盘形金属板，顶面中间带有垂直的上支撑杆，与车架横梁焊接固定，上盖板与环状夹板将气囊上边沿夹住，由盖板螺栓固定，上盖板上开有进气孔，与气囊内部连通，进气孔上装设进气管接头， 气囊的下盖板为圆盘形金属板，底面中间带有下支撑杆，下支撑杆与前轴顶面活动连接，下盖板与环状夹板将气囊的下边沿夹紧，用盖板螺栓固定。定位销、平衡销均为圆柱金属销，当前板簧前端板簧销处于前支架的调整槽孔底部位置，定位销插装在定位销孔内，将前板簧前端压在下面，平衡架后端抬起，露出背后中支架上的平衡销孔位置，平衡销插装在平衡销孔内，将平衡架后段架起固定。气囊的气源由半挂车空气制动系统提供，空载状态下，利用制动管路的压缩空气向气囊内充气，使气囊伸长，抬高车架。由于气囊与前轴的受力点向前偏心，使前轴相应向前偏转，车架带动后轴及后车轮升离地面，仅保留前轴及前车轮接触地面。达到极限位置时，前板簧前端的板簧销在前支架的调整槽孔内降到底位，前板簧前端低于定位销孔，将定位销插入定位销孔，将前板簧前端压在下面固定。此时前板簧后端连接的中支架平衡架随车架上升，形成前低后高的状态，在中支架的平衡架后段下方的平衡销孔内插入平衡销，将平衡架顶住，保持平衡架和前板簧固定不动。这样，半挂车的后轴及后部车轮就随车架升高离开地面。空载行驶时，仅有前车轮接触地面，消除后车轮与地面摩擦阻力，减少轮胎的磨损，延长使用寿命。由于摩擦阻力减少，进而降低了整车油耗，减轻了环境污染。 

按照上述设计方案，采用本发明与半挂车配套，结构合理，空载、重载转换操作简单，使用方便、安全，空载状态行驶时能够有效地降低车轮滚动摩擦阻力，减少轮胎磨损，降低燃油消耗，减轻对大气环境的污染，经济效益和社会效益良好，较好地达到了预定目标。 

附图说明

图1是本发明在半挂车上配套安装的中间纵向剖面结构示意图； 

图2是图1的空载状态应用结构示意图； 

图3是图1的A-A横向剖面结构示意图； 

图4是图2中的F局部结构示意图； 

图5是图2中的K局部结构示意图； 

图6是本发明的气囊(4)结构示意图； 

图7是图6的B向视图。 

图中，1-前支架，2-车架，3-车架横梁，4-气囊，5-平衡架，6-中支架，7-后板簧，8-后支架，9-车轮，10-后轴，11-连杆，12-前轴，13-前板簧，14-定位销，15-板簧销，16-平衡销，17-进气管接头，18-上盖板，19-金属套圈，20-下盖板；A-剖面符号，B-视向符号，F-局部结构，K-局部结构，T-调整槽孔，D-定位销孔，X-平衡架轴，P-平衡销孔，H-环状夹板，M-盖板螺栓，L-上支撑杆，J-下支撑杆，Z-支撑销孔。 

具体实施方式

下面以两轴半挂车为例，结合附图对本发明的具体实施方式加以说明。 

参阅图1，重载状态下前后车轮9全部着地承重，前支架1、中支架6、后支架8固定装设在车架2下面，平衡架5装设在中支架6上，连接前板簧13、后板簧7，可绕平衡架轴X摆动，后轴10通过连杆11连接中支架6，气囊4顶端与车架横梁3固定连接，底端与前轴12连接。 

参阅图2，空载状态下，通过半挂车空气制动系统向气囊4中充气，气囊4将车架2顶起抬高，气囊4的下端连接前轴12上的支杆，连接点位于顶面中心偏前位置，向下的压力使前轴12向前偏转，将车架2及后轴10和后车轮9抬离地面。前板簧13的前端连接前支架1，后端连接中支架6上的平衡架5，前板簧13前端下沉、后端抬高呈倾斜状态，在空载状态下行驶，能够减少摩擦阻力，减轻轮胎磨损，降低燃油消耗，有利于减轻大气污染，保护环境。 

参阅图3，对称设置的两套气囊4的上端固定连接车架横梁3，下端与前轴12连接，中支架6固定在车架2两侧，两套前板簧13分别装设在前轴12两端。 

参阅图4，空载状态下前支架1与前板簧13连接结构，前支架1上 开设有垂直的调整槽孔T，配装前板簧13前端的板簧销15，可以在调整槽孔T内上下移动，在调整槽孔T下段的旁边开设一个定位销孔D，可与定位销14配装。半挂车重载状态下，车架2受压下沉，带动前支架1下降，前板簧13前端板簧销15位于调整槽孔T上部。空载状态下，气囊4充气将车架2抬起，前支架1随之上升，前板簧13的板簧销15在调整槽孔T内下移至底端，此时前板簧13的前端位于定位销孔D下方。把定位销14插入定位销孔D，将前板簧13前端压紧在定位销14下边固定。 

参阅图5，在中支架6上装设的平衡架5前端连接前板簧13，后端连接后板簧7。半挂车空载状态下，气囊4充气，将车架2抬起，后轴10、后部车轮9、中支架6、后板簧7随之升高。而前板簧13的前端压在定位销14下方，后端拉着平衡架5绕平衡架轴X转动相应角度，使平衡架5的前端下降，后端上升。在平衡架5后段背后的中支架6上开设有平衡销孔P，可配装平衡销16。当平衡架5后端抬升、露出下面的平衡销孔P时，插装平衡销16，将平衡架5顶住定位。中支架6上的平衡销16与前支架1上的定位销14共同将前板簧13和前轴12顶压固定，确保车架2稳定在抬升状态。 

参阅图6，气囊4的结构，顶端由上盖板18固定，底端由下盖板20固定，气囊4的圆鼓状节体之间箍装金属套圈19，保持中间部位不致径向扩张，并防止节体之间接触摩擦。上盖板18与环状夹板H配合，将气囊4上沿夹住，由盖板螺栓M将上盖板18、气囊4上沿、环状夹板H紧固连接。上盖板18开设有进气孔，配装进气管接头17，与半挂车空气制动系统气管连接，上盖板18中间带有上支撑杆L，与车架横梁3焊接固定。气囊4底端装设下盖板20，与环状夹板H配合，将气囊4下沿夹位，由盖板螺栓M将下盖板20、环状夹板H和气囊4下沿紧固连接。下盖板20中间带有下支撑杆J，可以通过支撑销孔Z及支撑销轴与前轴12顶部活动铰接。重载时起到连接作用，空载时起到支撑作用。 

参阅图7，圆形上盖板18顶面中间带有上支撑杆L，靠近边缘的圆周上均布六个螺栓孔，用盖板螺栓M将上盖板18、气囊4上沿、环状夹板H 紧固连接。上盖板18上开有进气孔与气囊4连通。装设进气管接头17，连接半挂车的空气制动系统的气管。 

实际使用时，在半挂车的车架横梁3与前轴12之间左右对称装设一对垂直气囊4，与半挂车空气制动气系统气源连通。空载状态下，向气囊4中充入压缩空气，气囊4将车架2顶起。由于支撑气囊4的受力点偏离前轴12中心，使前轴12向前偏转，后轴10、后部车轮9随车架2升高，脱离地面。达到极限位置时，将定位销14插装在前支架1的定位销孔D内，将前板簧13的前端压住，同时将平衡销16插装在中支架6上的平衡销孔P内，架在平衡架5后段下方，使前板簧13和前轴12定位，就可保持前轴12受力、后部车轮9抬升的状态，然后可以放掉气囊4中的空气。当半挂车承载时，向气囊4中充气，将车架2顶起，然后取掉前支架1上的定位销14和中支架上的平衡销16，再缓慢放掉气囊4内的压缩空气，使前轴12恢复原平衡状态，车架2下降，后轴10及后车轮9随之下降落地。 

采用本发明与半挂车配套，能够保持重载状态下半挂车前后轮均衡承载受力，空载状态下仅由前部车轮9着地，而后部车轮9悬空，后轮胎不受摩擦磨损，能够减少空载行驶的滚动摩擦阻力，减轻轮胎磨损，延长使用寿命。同时可以降低油耗，节约能源，减少废气对大气环境的污染。具有良好的经济社会效益和推广应用价值。 

Claims (3)

1.一种半挂车浮动轴悬挂装置，其特征在于是由一对垂直气囊(4)对称装设在车架横梁(3)与前轴(12)之间，前支架(1)上开有垂直长条形调整槽孔(T)，下段位置旁边开有定位销孔(D)，可配装定位销(14)，前板簧(13)的前端板簧销(15)与前支架(1)上的调整槽孔(T)配装，后端连接中支架(6)的平衡架(5)，在平衡架(5)后段背后的中支架(6)上开设有平衡销孔(P)，可与平衡销(16)配装，气囊(4)顶端的上盖板(18)固定连接车架横梁(3)，底端下盖板(20)与前轴(12)活动连接，连接点处于前轴(12)顶面轴心前边的位置，气囊(4)通过进气管与半挂车的空气制动系统连通。

2.按照权利要求1所述的半挂车浮动轴悬挂装置，其特征在于所说的气囊(4)主体由橡胶制成，主体形状为多节圆鼓式气囊体，各节气囊体之间的凹部箍装金属套圈(19)，气囊(4)的上盖板(18)为圆盘形金属板，顶面中间带有垂直的上支撑杆(L)，与车架横梁(3)焊接固定，上盖板(18)与环状夹板(H)将气囊(4)上边沿夹住，由盖板螺栓(M)固定，上盖板(18)上开有进气孔，与气囊(4)内部连通，进气孔上装设进气管接头(17)，气囊(4)的下盖板(20)为圆盘形金属板，底面中间带有下支撑杆(J)，下支撑杆(J)与前轴(12)顶面活动连接，下盖板(20)与环状夹板(H)将气囊(4)的下边沿夹紧，用盖板螺栓(M)固定。

3.按照权利要求1所述的半挂车浮动轴悬挂装置，其特征在于所说的定位销(14)、平衡销(16)均为圆柱金属销，当前板簧(13)前端板簧销(15)处于前支架(1)的调整槽孔(T)底部位置，定位销(14)插装在定位销孔(D)内，将前板簧(13)前端压在下面，平衡架(5)后端抬起，露出背后中支架(6)上的平衡销孔(P)位置，平衡销(16)插装在平衡销孔(P)内，将平衡架(5)后段架起固定。

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