CN101870308B - 车轮可强制转向的半挂车 - Google Patents

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Abstract

车轮可强制转向的半挂车所属技术领域是公路运输车辆。本发明主要解决牵引车与半挂车组成的汽车列车改变行驶方向时，半挂车车轮不能绕汽车列车瞬时回转中心作圆周运动，产生侧向滑移。导致汽车列车转向时行驶阻力增加，油耗加大，挂车轮胎和路面磨耗加剧。解决此问题的途径，以牵引车与半挂车纵轴线的夹角(a)为输入参数，经执行机构(由驱动系统和转向拉杆构成)强制改变半挂车转向车轮转角(β)，使半挂车的车轮均围绕汽车列车瞬时回转中心(O)作圆周运动。为使牵引车与半挂车初始连接时的状态相适应，在驱动系统中设有调整装置。操作人员(或驾驶人员)可根据初始状态调整半挂车转向车轮的转角，使其与牵引车的状态相适应，保证汽车列车正常行驶。

Description

车轮可强制转向的半挂车
(一)技术领域
本发明属公路运输车辆 
(二)背景技术
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，本发明采用一种车轮可强制转向的半挂车，包括驱动系统、转向拉杆系统和调整装置、以及半挂车转向车轴。其特征在于，扇形锥齿轮Z1固定在牵引座板上，圆锥齿轮Z2用花键与传动轴B相连，它可在传动轴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，传动轴B另一端装有圆锥齿轮Z3，它与装在传动轴C上的圆锥齿轮Z4啮合，在传动轴C上还装有驱动臂D，组成驱动系统；驱动臂D经拉杆b与摆臂c相连，驱动拉杆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；圆锥齿轮Z5与圆锥齿轮Z4相啮合，圆锥齿轮Z5与气动或液压马达M相连，组成调整装置。当汽车列车改变行驶方向时，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、ZQZ931OTJZP挂车为原型简化绘制的汽车列车运动图，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是半挂车转向车轮的转角(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A是牵引销与牵引座夹板连接的中心线，扇形锥齿轮Z1，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时，半挂车转向车轮的状态。 
图2(b)是半挂车转向拉杆系统示意图。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a。拉杆a则带动转向横拉杆使转向车轮转向。 
图3是控制原理框图。以牵引车与半挂车纵轴线夹角α为输入参数，经执行机构使半挂车车轮转动β角。 操作人员可根据牵引车与半挂车的初始状态，用调整装置改变半挂车车轮转角β，保证接合状态正常。 
(五)具体实施方式 
半挂车滚动平面的改变，是随着汽车列车改变行驶方向时牵引车与半挂车纵轴线的夹角α(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Z1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时，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，实现绕汽车列车瞬时回转中心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时的状态是不确定的，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Z5和气动(或液压)马达M(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。 

Claims (2)

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，第二拉杆的一端与第一拉杆和摆臂相连于一点，第二拉杆(a)的另一端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。
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