CN103693120A - 一种道路用重载荷铁水包转运列车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种道路用重载荷铁水包转运列车,包括通过鞍座连接的牵引车与半挂车，所述的半挂车包括半挂车架，设置在半挂车架头部与鞍座连接的回转支承装置，在半挂车架的中部设置有用于存放铁水包的中空凹槽，在凹槽的两边设置有用于限制铁水包前后位置的限位块，在牵引车架后部设置有V形结构悬架系统，该系统包括两组驱动桥，在两个驱动桥之间设置一个平衡轴，所述平衡轴的两端安装有与两个驱动桥两端搭接的弹簧钢板组，所述平衡轴与牵引车架连接，平衡轴的两端与两个驱动桥之间分别连接有下推力杆。采用该技术方案的牵引车不需要专用轨道和设备，在厂区内常规道路上就可行驶转运重型铁水包，结构简单，经济性好，机动性好，安全稳定。

Description

一种道路用重载荷铁水包转运列车

技术领域

本发明涉及钢铁企业场区内转运车，尤其涉及道路用重载荷铁水包转运列车。

背景技术

铁水转运车是用于钢铁企业内将高炉的铁水运输到炼钢厂炼钢或铸铁厂浇铸铁块的运输设备，随着钢铁企业规模不断扩大，炼钢厂和铸铁厂相对于高炉越来越分散，对铁水转运车要求也越来越高，普遍要求铁水转运车具有承载能力强、可靠性高、经济性好、机动性好的特点。目前钢铁企业常用的铁水转运车有以下三种结构形式：轨道用重载荷铁水包转运车、道路用重载荷铁水包转运狼狈车、道路用轻载荷铁水包转运列车，上述铁水包转运车在使用过程中存在以下缺点。道路用轻载荷铁水包转运半挂车：承载能力小，运输效率低。现有技术中，由于汽车牵引车鞍载能量不足，挂车采用了全挂，双鞍载结构，这种结构具有如下缺点：结构复杂，可靠性差；挂车及列车整体长度大，机动性能差；全挂列车倒车操控性能差；成本高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种可代替轨道用铁水包运输车和道路用重载荷铁水包转运狼狈车进行重载荷铁水包的转运，不需要专用轨道和设备，在厂区内常规道路上就可行驶转运的道路用重载荷铁水包转运列车，结构简单，经济性好，机动性好，安全稳定。

为实现上述目的，本发明道路用重载荷铁水包转运列车采用的技术方案是：一种道路用重载荷铁水包转运列车，包括牵引车和半挂车，所述的牵引车与半挂车之间通过鞍座连接，所述的半挂车包括半挂车架，设置在半挂车架头部与鞍座连接的回转支承装置，在半挂车架的尾部设置有悬架及车轮装置，在半挂车架的中部设置有用于存放铁水包的中空凹槽，在凹槽的两边设置有用于限制铁水包前后位置的与铁水包的侧壁卡合的限位块，所述牵引车包括发动机、变速箱、牵引车架和悬挂系统，发动机与变速箱连接，安装在牵引车架上，所述的悬挂系统安装在牵引车架的底部，所述的牵引车架上面安装有连接半挂车的鞍座，在牵引车架后部设置有V形结构悬架系统，所述的V形结构悬架系统包括两组前后并排设置的驱动桥，两个驱动桥之间通过万向节传递动力，并与变速箱的输出轴连接，在两个驱动桥之间设置一个平衡轴，所述平衡轴的两端安装有弹簧钢板组，所述的弹簧钢板组的两端与两个驱动桥搭接，所述平衡轴与牵引车架连接，平衡轴的两端与两个驱动桥之间分别连接有下推力杆。装运时铁水包的下部分可以下沉到半挂车架的中部的中空凹槽中，该结构能有效的降低铁水包装运时的总高度和重心，便于转运，半挂车转弯时由回转支承装置的回转功能代替了牵引销与牵引座支间的回转，减少摩擦阻力，使牵引销部位可以承载更大的载荷，限位块对铁水包侧壁的支承装置起到导向和定位功能，使得铁水包转运时更加稳定，防止行驶过程中铁水包滑移。牵引车架承载时，承载力分散到平衡轴上，所述的平衡轴下沉，平衡轴将承载力分散到弹簧钢板组和下推力杆上，将竖直的承载力分散为弹簧钢板的弹力和下推力杆的拉力，弹簧钢板组将弹力分散到两个驱动桥上，提高了牵引车的承载能力。牵引车和半挂车均具备了重载能力，显然提高了列车的整体重载能力，填补了国内道路用重载荷铁水包转运列车的空白。

所述的回转支承装置包括设置在底部的牵引销和上部的与半挂车架连接的回转机构，所述的回转机构包括与半挂车架连接的上环板和与上环板铰接的下环板，所述的下环板与牵引销固定连接，所述的上环板与下环板的铰接处分别设置有半圆形凹槽，组成一个截面为圆形的凹槽，在圆形凹槽内设置有滚珠。回转支承装置代替了牵引销与牵引座支间的回转功能，提高了牵引销的承载能力，使其可以托运更大载荷，滚珠既可以有效的减少上环板与下环板之间的阻力，提高了承载能力，又可以起到上环板与下环板之间的限位作用，防止上、下环板脱离。

所述的上环板的侧边设置有限制下环板上移的上限位板，下环板设置有防止上环板下移的下限位板。上下限位板可以限制上下环板的位置，防止上下环板挤压滚珠，导致回转阻力过大。所述的上限位板镶嵌在上环板的内侧，下限位板镶嵌在下环板的外侧，所述的下环板设置有托盘，所述的牵引销通过托盘与下环板连接。

两个驱动桥之间对称设置有两个与牵引车架连接的中间支座，每个中间支座通过上推力杆与两个驱动桥连接，上推力杆与驱动桥的中部连接，下推力杆与两个驱动桥的两端连接，四个上推力杆构成一个平行四边形，沿着驱动桥的轴向，四个上推力杆与四个下推力杆的投影也构成一个平行四边形。四个上推力杆的投影构成平行四边形的上面两个边，四个下推力杆的投影构成平行四边形的下面两个边。平衡轴将受到的承载力分散为弹簧钢板组的弹力和上、下推力杆的拉力，上、下推力杆的配合应用，使得两个驱动桥受力均衡、合理，提高了平衡轴与两个驱动桥的整体机械强度。每个驱动桥的两端和中部受力，受力分散更加合理。

上、下推力杆两端均采用万向铰接。

所述的牵引车架对应驱动桥搭接弹簧钢板组的端部设置有上限位块，用于控制平衡轴下沉幅度。限位块可以防止平衡轴下沉过多而导致弹簧钢板组超过弹性极限而损坏，有效的保护了弹簧钢板组，当超载时利用限位块缓冲。

所述的限位块的底部设置有缓冲弹性体。弹性体可以采用树脂、橡胶制成，也可以采用压力弹簧，可以有效缓冲重载时驱动桥对牵引车架和弹簧钢板组的冲击，保护了车架和弹簧钢板组。

所述的牵引车架安装有限制弹簧钢板组横向位移的侧挡板。

所述的鞍座通过鞍座支架与牵引车架连接，所述的鞍座支架包括两个平行设置的与牵引车架焊接固定的支架纵梁，两个支架纵梁之间焊接有支架加强板，支架加强板与支架纵梁构成框式结构，在支架纵梁上螺栓连接有鞍座底板，所述的鞍座底板与鞍座的支撑焊接固定，在鞍座底板的前后的支架纵梁上焊接限位块。支架加强板与支架纵梁构成的框式结构稳定，机械强度高，螺栓连接鞍座底板，便于拆卸、安装鞍座，在鞍座底板的前后设置的限位块限制了鞍座底板的位置，减少了连接螺栓受到的剪切力，提高了鞍座支架的稳定性。

所述的支架纵梁截面为C型，在C型内部均匀的焊接有加强筋用于支撑C型的两个边。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

半挂车的中空凹槽用于存放铁水包，使得铁水包转运时的高度和重心降低，提高了运输的安全性，方便转运大重量的铁水包，半挂车转弯时由回转支承装置的回转功能代替了牵引销与牵引座支间的回转，减少摩擦阻力，使牵引销部位可以承载更大的载荷，限位块对铁水包的支承装置起到导向和定位功能，使得铁水包转运时更加稳定，防止行驶过程中铁水包滑移；牵引车拖拽半挂车时，牵引车架承受载荷，承载力主要施加到平衡轴上，平衡轴下沉，将承载力分散到弹簧钢板组和下推力杆上，将竖直的承载力分散为弹簧钢板的弹力，弹簧钢板组产生变形将弹力一部分施加到倒两个驱动桥上形成压力，一部分施加到上、下推力杆形成拉动驱动桥的拉力，V 形结构悬架系统将受到竖直的承载力分散为竖直方向的压力和斜向的拉力，提高了牵引车的承载能力，采用该半挂车和牵引车的铁水包转运列车适合重载荷铁水包的转运，在厂区内常规道路上就可行驶转运铁水包，结构简单，经济性好，机动性好，安全稳定。

附图说明

图1是道路用重载荷铁水包转运牵列车的结构示意图。

图2是牵引车的结构示意图。

图3是图1的俯视图。

图4是V 形结构悬架系统的结构示意图。

图5是鞍座及鞍座支架示意图。

图6是图4的侧视图。

图7是半挂车的结构示意图。

图8是图1的俯视图。

图9是图1的B向视图。

图10是回转支承装置的结构示意图。

图11是半挂车车架纵梁的截面以及控制线路布置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1所示，本发明道路用重载荷铁水包转运列车包括牵引车100和半挂车200，所述的牵引车100设置有鞍座7，所述的半挂车设置有回转支承装置20，回转支承装置与鞍座挂接。牵引车架的尾部设置有倒角R，防止鞍座偏摆，半挂车与牵引车干涉。

如图2、3和4所示，牵引车包括牵引车架1，在牵引车架1的前部安装有驾驶室，在驾驶室的底部安装有发动机2和变速箱3，牵引车架的前部安装有转向轮悬挂系统4，在牵引车架的尾部安装有V 形结构悬架系统5，所述的V 形结构悬架系统5包括两个平行设置的驱动桥51，两个驱动桥通过方向节传递动力，两个驱动桥通过传动轴与变速箱连接，在两个悬挂系统之间靠近V 形结构悬架系统的牵引车架上通过鞍座支架6安装有鞍座7。所述的V 形结构悬架系统包括两个平行设置的驱动桥51，在两个驱动桥之间设置有一个二者平行设置的平衡轴52，所述的平衡轴通过中间支座53与牵引车架焊接连接，在平衡轴的两端通过U型螺栓安装有弹簧钢板组54，所述的弹簧钢板组54的两端与驱动桥搭接，在驱动桥的两端通过螺栓安装有滑板支座55，滑板支座设置有矩形截面空心，弹簧钢板组插入其中，平衡轴的两端与两个驱动桥的两端分别连接有下推力杆56，下推力杆的两端采用万向铰接，在两个驱动桥之间的牵引车架上对称安装有两个中间支座57，所述的中间支座与牵引车架纵梁固定连接，每个中间支座通过两个上推力杆58与驱动桥的中部连接，上推力杆两端采用万向铰接，四个上推力杆构成一个平行四边形，沿着驱动桥的轴向看过去，四个上推力杆与四个下推力杆的投影也构成一个平行四边形，四个上推力杆的投影构成平行四边形的上面两个边，四个下推力杆的投影构成平行四边形的下面两个边。所述的牵引车架对应驱动桥搭接弹簧钢板组的端部设置有上限位块8，用于控制平衡轴下沉幅度。限位块可以防止平衡轴下沉过多而导致弹簧钢板组超过弹性极限而损坏，有效的保护了弹簧钢板组，当超载时利用限位块缓冲，限位块8的底部设置有缓冲弹性体81，弹性体可以采用树脂、橡胶制成，也可以采用压力弹簧，可以有效缓冲重载时驱动桥对牵引车架的冲击，对弹簧钢板组的冲击，保护了牵引车架和弹簧钢板组。牵引车架还安装有限制弹簧钢板组横向位移的侧挡板9，所述的驱动桥的车轮采用专业工程轮胎。牵引车拖拽半挂车时，牵引车架承受载荷，承载力主要施加到平衡轴上，所述的平衡轴下沉，将承载力分散到弹簧钢板组和下推力杆上，将竖直的承载力分散为弹簧钢板的弹力，弹簧钢板组产生变形将弹力一部分施加到倒两个驱动桥上形成压力，一部分施加到下推力杆形成拉动驱动桥的拉力，V 形结构悬架系统将受到竖直的承载力分散为竖直方向的压力和斜向的拉力，提高了牵引车的承载能力。

如图5和图6，所述的鞍座7通过鞍座支架6与牵引车架1连接，所述的鞍座支架1包括两个平行设置的与牵引车架焊接固定的支架纵梁61，两个支架纵梁之间焊接有支架加强板62，支架加强板与支架纵梁构成框式结构，在支架纵梁上螺栓连接有鞍座底板63，所述的鞍座底板63与鞍座的支撑71焊接固定，在鞍座底板的前后的支架纵梁上焊接限位块64。支架加强板与支架纵梁构成的框式结构稳定，机械强度高，螺栓连接鞍座底板，便于拆卸、安装鞍座，在鞍座底板的前后设置的限位块64限制了鞍座底板的位置，减少了连接螺栓受到的剪切力，提高了鞍座支架的稳定性，所述的支架纵梁截面为C型，在C型内部均匀的焊接有加强筋65用于支撑C型的两个边。

道路用重载荷铁水包转运牵引车铁水专用牵引车自重17.5t,设计总重86t，重心距离平衡轴轴线的距离1898mm, 长度7900mm、宽度3100mm、高度3179mm，采用潍柴WP12.430发动机，发动机马力大工作性能可靠，发动机达到欧三的排放标准。大马力发动机配合进口卡特AT液力变速箱，扭矩大，在车辆换挡变速的过程中保持车速平稳没有大的冲击，最低稳定车速达3.2km/h 。采用Valeo430离合器，使用寿命长，质量可靠。采用V 形结构悬架系统结构可靠性能稳定，使牵引车能够承载更多的载重。轮距为2500mm,采用工程机械使用的钢圈轮辋及工程轮胎，结构稳定，能够适应恶劣工况下的重载运输。牵引车架采用450X130高强度钢板材料焊接为创新的整体式矩形结构牵引车架，此结构强度高可靠性好，能够适应恶劣工况下的重载运输。采用独有的组合式V 杆结构，坚固、耐用，平衡轴为龙门式支撑式结构，可靠性大大提高，整体结构简单，受力合理，能解决推力杆受侧向力易断裂等问题。电动多级沙尘滤，使得该车进气系统满足恶劣工况。散热系统采用迷宫式护风罩及环形风扇，使得相同体积情况下散热功率增大10%。采用矿用机械单边驾驶室，驾驶室视野更加宽阔，隔音效果理想，乘坐舒适性好。牵引车所用鞍座为75t级鞍座，承载70t重压，牵引大吨位的挂车直接压载，使用寿命长，同时机构也更加安全可靠。

如图7至图10所示，半挂车包括半挂车架10、回转支承装置20、牵引销30、刚性支撑40、限位块50、悬架及车轮装置60和电气路总成。半挂车架10由两根承载边纵梁及若干横梁组成，边纵梁为鹅颈式边纵梁承载结构，半挂车架的中间部位由边纵梁和横梁围成了中空凹槽，用于存放铁水包，装运铁水包时铁水包可下沉至半挂车架10的下方，可有效的降低装运时的总高度和重心。在中空凹槽的两侧设置有限位块50，铁水包吊装过程中由限位块50对铁水包70进行前后方向导向，保证铁水包在半挂车架10上的前后方向位置准确，吊装后行驶过程中由限位块50对铁水包70进行限位，防止铁水包70在运行过程中前后滑移，同时半挂车架10的承载边纵梁对铁水包70进行左右方向的导向和限位，防上铁水包70在运行过程中左右方向滑移。悬架及车轮装置60设置在半挂车架的尾部，回转支承装置20设置在半挂车架的前部用于与牵引车连接。所述的回转支承装置包括设置在底部的牵引销30和上部的与半挂车架连接的回转机构，所述的回转机构包括与半挂车架10连接的上环板201和与上环板铰接的下环板202，所述的上环板201与下环板202的铰接处分别设置有半圆形凹槽203，组成一个截面为圆形的凹槽，在圆形凹槽内设置有滚珠204，滚珠既可以减少上环板与下环板之间的旋转阻力又可以起到上环板与下环板之间的限位作用，防止上下环板脱离，上环板的侧边设置有限制下环板上移的上限位板205，下环板设置有防止上环板下移的下限位板206。上、下限位板可以限制上、下环板的位置，防止上下环板挤压，导致回转阻力过大，上限位板镶嵌在上环板的内侧，下限位板镶嵌在下环板的外侧，下环板底部通过螺栓连接有托盘207，在托盘的中部螺栓连接有牵引销30。牵引销30安装在回转支承装置20的下方，与专用牵引车相连接，传递来自牵引车的牵引力，使铁水转运车与牵引车同时行驶。刚性支承40安装在两侧边纵梁的下方，在铁水转运车脱挂时起支承挂车及装载货物一部分重量的作用，同时当牵引车与铁水转运半挂车出现意外情况时，该刚性支承能有效防止铁水转运半挂车侧翻。道路用重载荷铁水包转运半挂车装运重载铁水包时，铁水包转运半挂车的半挂车架10将载荷合理分配到前端的牵引销部位和后端的悬架部位，其中前端分配的载荷通过回转支承装置20和牵引销30传递到专用牵引车上，后部分配的载荷通过半挂车架传递到悬架及车轮装置60上。悬架及车轮装置60采用半挂车重型悬架结构和实心橡胶轮胎，保证铁水转运车在厂区内常规道路可安全行驶。 

如图11所示，半挂车架纵梁的截面为四块钢板焊接而成的矩形方框，很好的提高了半挂车架的机械强度，在纵梁的内部设置有支架101，外侧设置有隔热层90的控制线路80安装在支架上，保证控制线路80不与纵梁的侧壁接触，防止铁水包的高温加速控制线路80的老化。

Claims (10)

1.一种道路用重载荷铁水包转运列车，包括牵引车和半挂车，所述的牵引车与半挂车之间通过鞍座连接，其特征在于：所述的半挂车包括半挂车架，设置在半挂车架头部与鞍座连接的回转支承装置，在半挂车架的尾部设置有悬架及车轮装置，在半挂车架的中部设置有用于存放铁水包的中空凹槽，在凹槽的两边设置有用于限制铁水包前后位置的与铁水包的侧壁卡合的限位块，所述牵引车包括发动机、变速箱、牵引车架和悬挂系统，发动机与变速箱连接，安装在牵引车架上，所述的悬挂系统安装在牵引车架的底部，所述的牵引车架上面安装有连接半挂车的鞍座，在牵引车架后部设置有V形结构悬架系统，所述的V形结构悬架系统包括两组前后并排设置的驱动桥，两个驱动桥之间通过万向节传递动力，并与变速箱的输出轴连接，在两个驱动桥之间设置一个平衡轴，所述平衡轴的两端安装有弹簧钢板组，所述的弹簧钢板组的两端与两个驱动桥搭接，所述平衡轴与牵引车架连接，平衡轴的两端与两个驱动桥之间分别连接有下推力杆。

2.根据权利要求1所述的道路用重载荷铁水包转运列车，其特征在于：所述的回转支承装置包括设置在底部的牵引销和上部的与半挂车架连接的回转机构，所述的回转机构包括与半挂车架连接的上环板和与上环板铰接的下环板，所述的下环板与牵引销固定连接，所述的上环板与下环板的铰接处分别设置有半圆形凹槽，组成一个截面为圆形的凹槽，在圆形凹槽内设置有滚珠。

3.根据权利要求2所述的道路用重载荷铁水包转运列车，其特征在于：所述的上环板的侧边设置有限制下环板上移的上限位板，下环板设置有防止上环板下移的下限位板。

4.根据权利要求1所述的道路用重载荷铁水包转运列车，其特征在于：两个驱动桥之间对称设置有两个与牵引车架连接的中间支座，每个中间支座通过上推力杆与两个驱动桥连接，上推力杆与驱动桥的中部连接，下推力杆与两个驱动桥的两端连接，四个上推力杆构成一个平行四边形，沿着驱动桥的轴向，四个上推力杆与四个下推力杆的投影也构成一个平行四边形。

5.根据其权利要求4所述的道路用重载荷铁水包转运牵引车，其特征在于：上、下推力杆两端均采用万向铰接。

6.根据其权利要求4所述的道路用重载荷铁水包转运牵引车，其特征在于：所述的牵引车架对应驱动桥搭接弹簧钢板组的端部设置有上限位块，用于控制平衡轴下沉幅度。

7.根据其权利要求6所述的道路用重载荷铁水包转运牵引车，其特征在于：所述的限位块的底部设置有缓冲弹性体。

8.根据其权利要求4所述的道路用重载荷铁水包转运牵引车，其特征在于：所述的牵引车架安装有限制弹簧钢板组横向位移的侧挡板。

9.根据其权利要求1所述的道路用重载荷铁水包转运牵引车，其特征在于：所述的鞍座通过鞍座支架与牵引车架连接，所述的鞍座支架包括两个平行设置的与牵引车架焊接固定的支架纵梁，两个支架纵梁之间焊接有支架加强板，支架加强板与支架纵梁构成框式结构，在支架纵梁上螺栓连接有鞍座底板，所述的鞍座底板与鞍座的支撑焊接固定，在鞍座底板的前后的支架纵梁上焊接限位块。

10.根据其权利要求5所述的道路用重载荷铁水包转运牵引车，其特征在于：所述的支架纵梁截面为C型，在C型内部均匀的焊接有加强筋用于支撑C型的两个边。

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