CN101691126A - 用于降低鞍式牵引车空气阻力的装置 - Google Patents

用于降低鞍式牵引车空气阻力的装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于降低鞍式牵引车空气阻力的装置，该鞍式牵引车由牵引车和挂车组成，所述装置具有：用于在牵引车的纵向上移动鞍式连接器的移动装置和/或用于提升或者下降鞍式连接器的升降装置，以及可回转地设置在牵引车驾驶室上的导流板。移动装置和/或升降装置或者导流板或者它们的组合具有电机传动装置和位置传感器。传动装置和位置传感器连接至一个共用的控制装置。

Description

用于降低鞍式牵引车空气阻力的装置
本申请是申请日为2005年9月3日，申请号为200580031551.3，发明名称为“用于降低鞍式牵引车空气阻力的调整装置、导流板系统、控制器和装置”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种用于降低鞍式牵引车空气阻力的装置。
背景技术
移动装置例如由DE-AS 17 80 488、EP 0 503 954 A1或者DE 19944 684 C1有所公开。
此外，WO 02/070328A1公开了一种具有两个导轨及齿条的移动装置，导轨上可移动支承一个携带鞍式连接器的滑座。滑座上设置一个利用锁止件嵌入齿条的闭锁装置。
除了水平移动鞍式连接器外，还可以实施鞍式连接器的提升和下降，因为挂车会有不同的高度，从而需要进行相应的配合。为此目的使用例如DE 198 929 A1或者DE 198 39 357 A1介绍的升降装置。
因为鞍式连接器不仅要在垂直方向上吸收非常大的力，而且好还要吸收行驶方向上很大的力以及很大的侧向力，所以要求升降装置与框架相关在各个方向上高度的稳定性，而且是既在下降也在提升状态下。依据DE 198 39 357 A1的升降装置因此具有一个底板，上面支承可环绕水平轴线回转的杠杆臂。在杠杆臂的另一端上固定鞍式连接器以及支臂。在支臂与杠杆臂之间设置液压缸，以便提升或下降升降装置。该升降装置虽然可以遥控操作，但驾驶员必须现场检查各自的升降高度。
以往所公开的移动和升降装置为此设计，使开始行车之前与牵引车和挂车的设计进行配合。然而情况表明，挂车正面与牵引车驾驶室之间存在的空隙或者间隙在行车期间导致空气动力涡流，影响空气阻力并因此影响牵引车的油耗。
为与这种效应产生反作用，通常使用导流板，以便有针对性地将空气从空隙导过。改造必须手工操作，一般情况下只能从间隙方面进行。
原则上适用尽可能小地构成这种空隙或者间隙。而另一方面，过小的空隙也会导致转弯行驶时鞍式挂车的角与驾驶室的后壁碰撞。
也存在允许适当加大空隙的情况，以便例如为机组提供位置或者停车时便于接近鞍式挂车的供给管路。
利用这些公开的移动装置虽然可以移动挂车，但驾驶员必须打开移动装置的机械装置，然后通过移动牵引车改变空隙尺寸，再闭锁机械装置并检查确定其符合规定的闭锁状态。这种过程需要几次训练并会造成驾驶员明显的体力负担。对此这一点只能在汽车停车期间，但不能在行车期间进行。
发明内容
本发明的目的因此在于，提供一种装置，利用它们可以在行车期间相对于牵引车改变挂车的位置，特别是在高速的情况下降低鞍式牵引车的空气阻力。
该目的依据本发明的一种用于降低由牵引车和挂车组成的鞍式牵引车的空气阻力的装置得以实现，具有用于在牵引车的纵向上移动鞍式连接器的移动装置和/或用于提升或者下降鞍式连接器的升降装置，以及在牵引车驾驶室上可回转设置的导流板，其中，移动装置和/或升降装置或者导流板或者它们的组合具有电机传动装置和位置传感器，其中，传动装置和位置传感器连接在一个共用的控制装置上。
由于保持形状连接，移动装置的机械装置并不打开，从而滑座在移动期间也随时保险。挂车因此不会相对于牵引车无控制地移动和损坏。
通过电机传动装置第一次在行车期间也可以改变鞍式连接器的位置。空隙尺寸，也就是驾驶室与挂车之间的间隙尺寸可以在取决于行车状况的情况下专门配合，从而间距在缓慢行驶时，也就是在调度运行时或者停驶时加大并在高速路上高速行驶时变小。驾驶室与挂车正面之间间隙上的涡流特别是在高速行驶时可以降低，从而整体上减小鞍式牵引车的空气阻力。
通过这个或者这些位置传感器，特别是在行车期间通知驾驶员鞍式连接器所处的位置和移动装置的距离并因此可以移动鞍式连接器，其中，鞍式连接器可以通过驾驶员的控制信号进行移动或者也可以自动进行。在后一种情况下，为此可以将预先规定值储存在各自行车状况的控制装置上。
控制装置因此最好同样与第一传动装置导电连接。
控制装置最好包括显示装置，该显示装置可以作为光学和/或声音显示器构成并最好位置固定安装在驾驶室内。显示装置可以持续接通，也就是不断显示鞍式连接器的位置。也可以连接在汽车点火系统上，从而在打开点火系统时显示鞍式连接器或滑座的实际位置。
保证所需形状连接的传动装置最好是这种装置，具有至少一个传动丝杠及丝杠螺母或者具有至少一个齿条和齿轮。借助液压缸电动机工作的传动装置也满足这些要求并可以作为电机传动装置使用。
在传动装置具有传动丝杠的情况下，丝杠螺母最好设置在滑座上。
位置传感器的位置和类型取决于调整装置各自结构上的构成。
第一位置传感器例如可以是距离传感器。例如，如果使用具有传动丝杠的驱动电机的话，第一位置传感器也可以是旋转角测量器。
也可以在导轨上设置至少两个第一位置传感器。第一位置传感器在这种情况下最好是感应式传感器。
驾驶室和挂车的不同结构高度同样影响牵引车的空气阻力。因此具有优点的是，鞍式连接器不仅可以水平移动，而且也可以下降或提升。挂车根据结构可以在行车期间这种程度下降，使其消失在驾驶室的后面，从而空气阻力基本上通过牵引车确定。
为此调整装置除了移动装置外最好还具有升降装置。
升降装置最好设置在移动装置的滑座上。鞍式连接器在这种情况下固定在升降装置上。
升降装置也可以在牵引车上定位并在升降装置上设置移动装置。在这种情况下，移动装置的导轨设置在升降装置上并将鞍式连接器固定在移动装置上。
升降装置最好还具有本身的第二电机传动装置，同样保证提升和下降时保持形状连接。
为使升降装置也可以由驾驶员或者自动操作，第二传动装置同样连接在控制装置上。
升降装置也具有至少一个第二位置传感器，该传感器检测升降高度并连接在控制装置上。
控制装置最好包括监控装置，最好检测这个或者这些位置传感器和需要时其他电子部件的功能作用。
并非在任何情况下挂车均可以根据其结构高度降到驾驶室后面，从而具有优点的是，驾驶室车顶上包括至少一个导流板。这种导流板已经公知并大多具有弯曲的导流板。
依据本发明的导流板系统具有至少一个用于鞍式牵引车的牵引车驾驶室车顶的导流板，其特征在于，导流板可回转设置在车顶上并具有第三电机传动装置以及具有至少一个第三位置传感器，该传感器检测导流板的定位角并连接在控制装置上。
具有优点的是，第三传动装置同样连接在控制装置上，因此导流板也可以遥控操作并或者由驾驶员可以通过控制指令调整或者在考虑到这个或者这些位置传感器的位置信号情况下可以自动回转。
驾驶室车顶上的导流板可以环绕水平轴回转。导流板系统也可以具有环绕垂直轴回转设置在驾驶室侧面上的导流板。这些侧面的导流板也可以具有第四传动装置和至少一个连接在控制装置上的第四位置传感器。
导流板系统的控制装置可以是一个单独的控制装置。但也可以将这些或者第三和/或第四位置传感器和/或第三和/或第四传动装置连接在调整装置的控制装置上。
依据本发明用于具有鞍式连接器的牵引车的控制器具有控制装置以及至少一个位置传感器，该传感器设置在移动装置上和/或鞍式连接器的升降装置上和/或牵引车驾驶室上的可回转导流板系统上，其中，控制装置与至少一个位置传感器并与移动装置和/或鞍式连接器的升降装置和/或导流板系统的至少一个传动装置导电连接。
控制装置最好还包括监控装置，最好监控这个或者这些位置传感器和需要时其他电子部件的功能作用。由此提高导流板和/或鞍式连接器调整方面的可靠性。监控装置例如也可以这样构成，使导流板、移动装置和/或升降装置的调整只能在保证至少全部位置传感器的功能作用情况下进行。
控制器此外的特征在于包括显示装置，其显示鞍式连接器的水平和/或垂直位置和/或导流板系统的倾斜度。该显示装置最好设置在驾驶室内，以便向驾驶员通知各个部件的各自位置。
控制装置附加可以连接在挂车的可调悬挂上，从而在鞍式连接器进行高度调整的情况下，底盘的区域内也可以进行高度配合。
控制装置最好用于分析位置传感器的位置信号，其中，在与额定值比较后将控制信号传送到传动装置。由此可以无需驾驶员干预的自动操作。额定值例如可与行驶速度相联系，从而在高速路上高速行驶时根据间距的额定值而借助调整装置将鞍式连接器这样向前移动，使间隙变小。也可以通过控制装置使导流板的倾斜度自动最佳化，并且如果结构允许，也将挂车通过升降装置相应下降。
依据另一实施方式，控制装置也可以具有调节电路。借助特性曲线例如根据行车条件调整装置随动。
附图说明
下面借助附图对本发明的举例实施方式进行详细说明。其中：
图1、2a、2b和3示出具有不同挂车位置的鞍式牵引车的侧视图；
图4示出移动装置的侧视图；
图5示出移动装置的透视俯视图；
图6示出调整装置及移动装置和升降装置的侧视图；
图7示出导流板的侧视图；
图8示出控制装置的方框电路图；以及
图9示出举例的特性曲线图。
具体实施方式
图1-3分别以不同位置示出由牵引车1和挂车2组成的鞍式牵引车。牵引车1具有调整装置20及设置在其上面的鞍式连接器，挂车2利用其鞍座主销嵌入该连接器内。图1-3中未示出鞍式连接器，而调整装置也仅示意示出。此外，牵引车1在其车顶4上具有在驾驶室上的可回转的导流板10a以及侧导流板10b。
在图1中，挂车2`处于提升的位置上。导流板10a`向上回转的位置上。为减小空气阻力，通过下降调整装置20以及挂车的底盘挂车可以降到位置2内。下降底盘最好通过可调悬挂，特别是挂车的空气悬挂进行，该悬挂为此目的连接在调整装置20的控制装置上。
在图2a中，挂车2处于下降位置上，从而挂车的上缘处于与同样处于下降位置上的导流板10a的顶端相同的高度上。在这种设置中，驾驶室1与挂车2前端之间的间隙3相当大，从而在高速行驶时该间隙内产生阻碍汽车的涡流。为在这里进行补救，可以借助调整装置20将鞍式连接器向左移动，从而如图2b所示间隙3相应减小。
在图3中，示出具有小和大间隙3的挂车2/2`提升位置。该提升位置适用于不平的路面或者车辆极度掉头。
所示的所有位置变化均可以在行车期间实施。
图4示意示出移动装置21的侧视图。在安装在牵引车上的框架25上可移动设置滑座26。为此如图5所示在框架25上设置导轨27。滑座26上固定用于容纳鞍式连接器5的轴承座6。
该滑座26由传动丝杠24和电机传动装置23a或者23b传动，其中，传动丝杠24与滑座26上的丝杠螺母22配合，该螺母在图5中被覆盖。电机传动装置23a因此可以设置在滑座26上或者作为电机传动装置23b设置在框架25的横梁28上，这一点如图5所示。传动丝杠24可转动支承在框架25的横梁29上。调整滑座26期间，丝杠螺母22与传动丝杠24之间保持形状连接，从而调整也可以在行车期间进行。
滑座26上此外安装第一位置传感器S1，该传感器例如作为感应式传感器例如与导轨27上的相应对应件共同作用，并按照这种方式检测框架25上或与导轨27相关的滑座26位置。该第一位置传感器S1连接在图4和5中没有示出的控制装置上。这一点也适用于同样与控制装置导电连接的电机传动装置23a或23b。
图6示出另一个实施例，其中，移动装置21上设置升降装置30，该升降装置具有一对杠杆臂31和一对支臂32，其中，在支臂与杠杆臂的共同支点上鞍式连接器5固定在相应的轴承座6上。为提升和下降升降装置30具有液压缸方式的第二电机传动装置33。该液压缸也满足鞍式连接器提升和下降时的形状连接条件。
升降装置30具有第二位置传感器S2，例如借助支臂32的回转角检测升降高度。电机传动装置33同位置传感器S2一样连接在图6中未示出的控制装置上。
图7示出牵引车1车顶4上的可调导流板10。导流板10的调整通过液压缸13方式的第三电机传动单元进行。通过第三位置传感器S3检测导流板10的倾斜度。第三位置传感器S3和第三电机传动装置13也连接在控制装置上。
图8示出控制器的方框电路图。在具有显示装置41的控制装置40上连接位置传感器S1、S2和S3以及相应的传动装置23、33和13。在扩展的情况下，也可以将侧导流板连同其传动装置和位置传感器S4以及挂车的悬挂装置包括进去。控制器最好固定安装在驾驶室内，从而驾驶员在行车期间也可以读出显示装置41上的全部信息并在需要时还可以通过控制装置40对鞍式连接器和/或导流板系统进行移动。控制器也可以具有相应的调节电路，从而可以根据给出的行车状况自动进行传动装置13、23和33的调整。
图9示出一个示范性特性曲线图，其中，示出速度V与不同空隙宽度b1、b2、b3(间隙3的宽度)的升降高度H。在速度V1时，由控制装置40在调整装置20上为空隙宽度b1调整升降高度H1。但如果在速度V1时由于道路状况不能实现空隙宽度b1和升降高度H1，那么驾驶员或者控制装置可以自动变更到其他特性曲线例如b2，结果调整装置既在水平方向上也在垂直方向上移动。在速度V改变的情况下，沿特性曲线b2各自进行配合。
附图符号
1        牵引车
2、2`    挂车
3        间隙
4        车顶
5        鞍式连接器
6        轴承座
10a、10`a、10b  导流板
13       第三传动装置
20       调整装置
21       移动装置
22       丝杠螺母
23a、b   第一传动装置
24       传动丝杠
25       框架
26       滑座
27       导轨
28       横梁
29       横梁
30       升降装置
31       杠杆臂
32       支臂
33       第二传动装置
40       控制装置
41       显示装置
S1       第一位置传感器
S2       第二位置传感器
S3       第三位置传感器
S4       第四位置传感器

Claims (18)

1.用于降低由牵引车和挂车组成的鞍式牵引车的空气阻力的装置，具有：
用于在牵引车的纵向上移动鞍式连接器的移动装置和/或用于提升或者下降鞍式连接器的升降装置，
可回转地设置在牵引车驾驶室上的导流板，
其中，移动装置和/或升降装置或者导流板或者它们的组合具有电机传动装置和位置传感器，其中，传动装置和位置传感器连接至一个共用的控制装置。
2.按权利要求1所述的装置，其中移动装置包括两条在鞍式牵引车上纵向设置的导轨、可在所述导轨上移动的滑座、和用于移动滑座的操作装置，该操作装置保持在移动时框架与滑座之间的形状连接，其中用于实现滑座移动的操作装置包括第一电机传动装置；以及其中提供至少一个用于识别滑座位置的第一位置传感器，其中至少所述第一位置传感器和所述第一电机传动装置连接至控制装置。
3.按权利要求2所述的装置，其中，第一电机传动装置具有至少一个带有一个或多个丝杠螺母的传动丝杠。
4.按权利要求3所述的装置，其中，丝杠螺母设置在滑座上。
5.按权利要求2所述的装置，其中，第一电机传动装置具有至少一个齿条和齿轮。
6.按权利要求2所述的装置，其中，第一位置传感器为距离传感器或者旋转角测量器。
7.按权利要求2所述的装置，其中，至少两个第一位置传感器与一条导轨相关联。
8.按权利要求2所述的装置，其中，第一位置传感器为感应式传感器。
9.按权利要求2所述的装置，其中用于鞍式连接器的升降装置设置在滑座上，以及其中所述升降装置具有本身的第二电机传动装置，该第二电机传动装置连接至所述控制装置。
10.按权利要求2所述的装置，其中导轨与升降装置相连，以及其中所述升降装置具有本身的第二电机传动装置，该第二电机传动装置连接至所述控制装置。
11.按权利要求9所述的装置，其中升降装置上设置至少一个第二位置传感器，以及其中该第二位置传感器检测升降高度并连接至所述控制装置。
12.按权利要求2所述的装置，其中，控制装置包括用于监控及自动控制的装置。
13.按权利要求2所述的装置，其中所述导流板与第三电机传动装置相关联；其中提供至少一个第三位置传感器，该第三位置传感器检测所述导流板的定位角，以及其中所述第三位置传感器和所述第三电机传动装置连接至所述控制装置。
14.按权利要求13所述的装置，其中所述至少一个导流板与第四传动装置相关联，其中提供至少一个第四位置传感器并且该第四传动装置连接至所述控制装置。
15.按权利要求1所述的装置，其中，控制装置包括监控装置，该监控装置监控至少一个位置传感器的功能作用。
16.按权利要求1所述的装置，其中，该装置包括显示装置，该显示装置显示鞍式连接器的水平和/或垂直位置或者显示导流板的倾斜度。
17.按权利要求1所述的装置，其中，所述控制装置与挂车的可调悬挂连接。
18.按权利要求1所述的装置，其中，该装置分析来自位置传感器的位置信号并将所述信号与额定值比较，然后将控制信号传送到所述传动装置。
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