CN108608819A - 挂车及其悬挂系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种挂车及其悬挂系统，挂车的悬挂系统，设置于车架的下方，所述悬挂系统包括：以车架中心线对称设置的两个子悬挂系统，每个子悬挂系统包括沿车身长度方向上前后顺序连接的多个钢板弹簧，该多个钢板弹簧前后排列分别为：前钢板弹簧、至少一中钢板弹簧和后钢板弹簧；其中，所述悬挂系统中的后钢板弹簧的中心距小于前钢板弹簧的中心距。本发明挂车的悬挂系统，其后钢板弹簧向车架中心线内缩，为安装自转向车轴提供了安装空间和条件，使用更加方便。

Description

挂车及其悬挂系统
技术领域
本发明涉及运输领域，特别涉及一种重载多轴挂车及其悬挂系统。
背景技术
国外许多国家，重载需要采用四轴及以上的多轴挂车，国内许多重型货物的厂内周转也需要采用四轴或四轴以上挂车。但是采用常规四轴及以上的钢板弹簧平衡悬挂系统，挂车轮胎磨损严重、转向阻力大、行驶稳定性差，使用维护成本居高不下。为了降低轮胎磨损，降低维护成本，通常将后两轴或后三轴采用自转向车轴。对于常规多轴钢板弹簧平衡悬挂系统，前后车轴钢板弹簧2＇安装距一致，自转向车轴无法安装布置，如图1所示。
在目前，也有将自转向车轴与独立悬挂系统（如空气悬挂、液压悬挂等）配合使用，虽然安装容易，但整车购置费用很高，悬挂系统承载量也受到了限制。所以，将自转向车轴应用于挂车悬挂系统上，一直受到技术上和成本上的制约。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明在于提供一种挂车及其悬挂系统，以解决现有技术中钢板弹簧平衡悬挂系统与转向车轴无法配合安装，且转向机构的活动空间受限等问题。
针对上述技术问题，本发明提出一种挂车的悬挂系统，设置于车架的下方，所述悬挂系统包括：以车架中心线对称设置的两个子悬挂系统，每个子悬挂系统包括沿车身长度方向上前后顺序连接的多个钢板弹簧，该多个钢板弹簧前后排列分别为：前钢板弹簧、至少一中钢板弹簧和后钢板弹簧；其中，所述悬挂系统中的后钢板弹簧的中心距小于前钢板弹簧的中心距。
在优选方案中，所述中钢板弹簧包括：相互连接的第一中钢板弹簧和第二中钢板弹簧；所述第一中钢板弹簧与前钢板弹簧相连，所述第二中钢板弹簧与后钢板弹簧相连；所述悬挂系统的第一中钢板弹簧的中心距与前钢板弹簧的中心距相同；所述悬挂系统的第二中钢板弹簧的中心距与后钢板弹簧的中心距相同。
在优选方案中，所述中钢板弹簧还包括：第三中钢板弹簧；所述第三中钢板弹簧分别与所述第二中钢板弹簧和后钢板弹簧相连；所述悬挂系统的第三中钢板弹簧的中心距与后钢板弹簧的中心距相同。
在优选方案中，每个子悬挂系统中的前后相邻的两个钢板弹簧之间通过平衡臂相互连接。
在优选方案中，连接所述第一中钢板弹簧和第二中钢板弹簧的平衡臂为错层结构平衡臂，所述错层结构平衡臂包括：在车身宽度方向上错位连接的前平衡臂部分和后平衡臂部分；所述后平衡臂部分向车架中心线偏置设置。
在优选方案中，所述后平衡臂部分向车架中心线偏置的距离至少是钢板弹簧宽度的两倍。
在优选方案中，所述平衡臂上连接有中簧支架；所述前钢板弹簧的前端与前簧支架连接，所述后钢板弹簧的后端与后簧支架连接。
在优选方案中，所述悬挂系统中的钢板弹簧的宽度均为90mm；所述悬挂系统的后钢板弹簧的中心距比前钢板弹簧的中心距小180mm~350mm。
本发明还提供一种挂车，包括行走机构和置于所述行走机构上的车架，所述行走机构包括上述的悬挂系统，所述车架包括对称设置于车架中心线两侧的纵梁；所述悬挂系统对应于所述纵梁设置并连接于所述纵梁的下方。
在优选方案中，所述行走机构包括沿车身长度方向两侧的车轮，所述车轮位于所述悬挂系统的外侧。
在优选方案中，所述悬挂系统中的前簧支架、中簧支架和后簧支架的上端与所述纵梁的底面连接。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明挂车的悬挂系统，其后钢板弹簧向车架中心线内缩，为安装自转向车轴提供了安装空间和条件，使用更加方便；且能够使系统各零部件合理布置，保证车轴、轮胎、转向连杆等转向机构的活动空间以及转向装置的正常使用。同时，在挂车悬挂系统正常使用的情况下，降低了轮胎磨损、改善了转向性能以及增强了挂车行驶的稳定性。
附图说明
图1是现有技术悬挂系统的侧面结构示意图。
图2是现有技术悬挂系统的俯视图。
图3是本发明实施例一悬挂系统的俯视图。
图4是图3中E部分的局部放大图。
图5是本发明实施例一悬挂系统的侧面结构示意图。
图6是图5中AA方向的剖面视图。
图7是图5中BB方向的剖面视图。
图8是本发明实施例二悬挂系统的俯视图。
图9是本发明实施例二悬挂系统的侧面结构示意图。
附图标记说明如下：2＇、钢板弹簧；100、悬挂系统；101、子悬挂系统；21、前钢板弹簧；31、第一中钢板弹簧；32、第二中钢板弹簧；33、第三中钢板弹簧；41、后钢板弹簧；51、第一平衡臂；52、第二平衡臂；53、第三平衡臂；54、第四平衡臂；61、前簧支架；62、第一中簧支架；63、第二中簧支架；64、第三中簧支架；65、第四中簧支架；66、后簧支架；601、侧板；521、前平衡臂部分；522、后平衡臂部分；11、纵梁；L0、车架中心线。
具体实施方式
体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。
本发明提供一种挂车，其主要是指三轴以上的重型载车，该挂车包括：行走机构和置于行走机构上的车架。其中，车架包括两个分设于车身两侧的纵梁。行走机构包括一悬挂系统和沿车身两侧的车轮，悬挂系统的上端与纵梁的底面相连，车轮位于悬挂系统的外侧。本发明中的悬挂系统为多轴钢板弹簧平衡悬挂系统。
下面结合附图和两个具体实施例对本发明作进一步详细的说明。实施例中所提及的“中心距”是指，两个钢板弹簧沿其纵向中心线之间的距离。
实施例一
如图3和图5所示，本实施例挂车的悬挂系统100为四轴悬挂。
该悬挂系统100包括：两个对称设置的子悬挂系统101，每个子悬挂系统101包括沿车身长度方向前后顺序连接的多个钢板弹簧，每个钢板弹簧的宽度均为90mm。按照车身前后排列依次分别为：前钢板弹簧21、第一中钢板弹簧31、第二中钢板弹簧32和后钢板弹簧41。其中，悬挂系统100的后钢板弹簧41的中心距小于前钢板弹簧21的中心距，且第一中钢板弹簧31的中心距与前钢板弹簧21的中心距相同，第二中钢板弹簧32的中心距与后钢板弹簧41的中心距相同。
需要说明的是，钢板弹簧的个数与挂车的轴数相匹配。
进一步地，在每个子悬挂系统101中，每前后相邻的两个钢板弹簧之间通过一平衡臂相互连接。该平衡臂呈长臂状，其具有沿车身长度方向的两端口，每一端口位置向其内部具有一容纳空间。钢板弹簧的任意一端能够伸入该平衡臂一端口的容纳空间内，并使其二者相互连接。具体地，第一平衡臂51的前端口和后端口分别与前钢板弹簧21的后端和第一中钢板弹簧31的前端相连，第二平衡臂52的前端口和后端口分别与第一中钢板弹簧31的后端和第二中钢板弹簧32的前端相连，第三平衡臂53的前端口和后端口分别与第二中钢板弹簧32的后端和后钢板弹簧41的前端相连。
悬挂系统100还包括多个簧支架，用于将钢板弹簧连接于挂车的纵梁11上，簧支架设置于每两个前后相邻的钢板弹簧之间的平衡臂上，该簧支架的顶端均与挂车的纵梁11底部相连。具体地，簧支架包括：前簧支架61、第一中簧支架62、第二中簧支架63、第三中簧支架64和后簧支架66。
前钢板弹簧21的前端与前簧支架61连接，且通过前簧支架61与车架上的纵梁11相连。后钢板弹簧41的后端与后簧支架66连接，且通过后簧支架66与车架上的纵梁11相连。第一中簧支架62、第二中簧支架63和第三中簧支架64分别连接于第一平衡臂51、第二平衡臂52以及第三平衡臂53的中部位置，每个平衡臂通过对应的中簧支架与车架上的纵梁11相连，以实现悬挂系统100的第一中钢板弹簧31、第二中钢板弹簧32和第三中钢板弹簧33与挂车纵梁11的连接。
参阅图5至图7，在本实施中，第一中簧支架62和第三中簧支架64的结构相同，第二中簧支架63的结构与其二者均不同。
以第一中簧支架62和第一平衡臂51的连接结构为例：第一中簧支架62包括两个侧板601和连接于两侧板601之间的连接件，第一中簧支架62的顶端与挂车的纵梁11底部相连，两侧板601置于第一平衡臂51的纵向两侧，连接件设于第一平衡臂51的上端和下端。
第二中簧支架63为加宽结构。
在具体使用中，平衡臂和簧支架还可以是其他的连接结构，此处不予限定。
结合图3至图7，本实施例中，第一平衡臂51和第三平衡臂53的结构相同，第二平衡臂52的结构与第一平衡臂51和第三平衡臂53均不相同。该第二平衡臂52为错层结构平衡臂。
第二平衡臂52包括：前平衡臂部分521和后平衡臂部分522。前平衡臂部分521和后平衡臂部分522沿车身宽度方向的水平面上错位连接，并具有一重叠部分；其中，后平衡臂部分522朝向车架中心线L0单侧偏置L1=90mm~175mm，以使第二中钢板弹簧32和后钢板弹簧41均向车架中心线L0偏置，实现了第二中钢板弹簧32和后钢板弹簧41外侧空间的扩充。
第二中簧支架63的加宽结构与第二平衡臂52的结构相配合能够使其二者的连接更加稳定。
在实际使用中，每个钢板弹簧的宽度还可以是除90mm之外的其他尺寸，其根据实际挂车的型号和适配条件确定；第二平衡臂52的后平衡臂部分522朝向车架中心线L0单侧偏置的范围，还可以根据实际选择的钢板弹簧宽度确定，或根据不同挂车车型和装配要求确定，此处均不作限定。
进一步地，本实施例的悬挂系统100还包括轴连接装置（图中未示出），用于将钢板弹簧连接于挂车的车轴。该轴连接装置包括：桥焊接总成、将钢板弹簧连接于桥焊接总成的U形螺栓和用于将扭力杆连接于桥焊接总成前端的扭力杆连接架。
本实施例挂车的悬挂系统100，从整体上呈前端宽后端窄的结构。为了与该悬挂系统100配合，车架纵梁也为前端宽后端窄结构，方便相互装配。较优地，车架纵梁对应于悬挂系统100中第二平衡臂52的位置为加宽结构，且其外侧面和内侧面均为变截面结构，以增强悬挂系统100的整体强度。
本实施例挂车悬挂系统100的工作原理与常规悬挂系统的相同，其具备常规悬挂系统功能和用处的同时，通过将第二平衡臂52设计成错层结构，以将后钢板弹簧41较前钢板弹簧21单侧向内偏置也为L1=90～175mm，缩小后钢板弹簧41的中心距为180mm~350mm，保证自转向车轴的安装和使用；且能够使系统各零部件合理布置，保证车轴、轮胎、转向连杆等转向机构的活动空间以及转向装置的正常使用。同时，在挂车悬挂系统100正常使用的情况下，降低了轮胎磨损、改善了转向性能以及增强了挂车行驶的稳定性。
实施例二
如图8和图9所示，本实施例挂车的悬挂系统100的结构与实施例一大致相同，不同之处在于：本实施例挂车的悬挂系统100为五轴悬挂。
也就是说，在本实施例中，中钢板弹簧还包括第三中钢板弹簧33。第三中钢板弹簧33分别与第二中钢板弹簧32和后钢板弹簧41相连。相应地，第三中钢板弹簧33和后钢板弹簧41之间通过增设第四平衡臂54相互连接，第四平衡臂54通过第四中簧支架65与挂车的纵梁11相连。第三中钢板弹簧33与第二中钢板弹簧32和后钢板弹簧41的连接结构与前钢板弹簧21和第一中钢板弹簧31的连接相同，不再赘述。
本实施例的悬挂系统100，其第二中钢板弹簧32、第三中钢板弹簧33以及后钢板弹簧41单侧均向车架中心线L0偏置L1=90mm~175mm，缩小了后钢板弹簧41的中心距，以实现其外侧空间的扩充。
在其他实施例中，挂车的悬挂系统100还是三轴悬挂，或其他多轴悬挂；也可以是将其他平衡臂设计成错层结构，以能实现后钢板弹簧41向车架中心偏置即可，此处均不作限定。
本发明的悬挂系统可应用于各类挂车上，有效地提高了挂车悬挂系统的使用性能，降低了自转向车轴的应用成本，解决自转向车轴在多轴钢板弹簧平衡悬挂系统的技术瓶颈。降低轮胎磨损、改善转向性能、增加挂车行驶的稳定性。
虽然已参照以上典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (11)

1.一种挂车的悬挂系统，设置于车架的下方，所述悬挂系统包括：以车架中心线对称设置的两个子悬挂系统，其特征在于，每个子悬挂系统包括沿车身长度方向上前后顺序连接的多个钢板弹簧，该多个钢板弹簧前后排列分别为：前钢板弹簧、至少一中钢板弹簧和后钢板弹簧；其中，所述悬挂系统中的后钢板弹簧的中心距小于前钢板弹簧的中心距。
2.如权利要求1所述的悬挂系统，其特征在于，所述中钢板弹簧包括：相互连接的第一中钢板弹簧和第二中钢板弹簧；所述第一中钢板弹簧与前钢板弹簧相连，所述第二中钢板弹簧与后钢板弹簧相连；
所述悬挂系统的第一中钢板弹簧的中心距与前钢板弹簧的中心距相同；所述悬挂系统的第二中钢板弹簧的中心距与后钢板弹簧的中心距相同。
3.如权利要求2所述的悬挂系统，其特征在于，所述中钢板弹簧还包括：第三中钢板弹簧；所述第三中钢板弹簧分别与所述第二中钢板弹簧和后钢板弹簧相连；
所述悬挂系统的第三中钢板弹簧的中心距与后钢板弹簧的中心距相同。
4.如权利要求2所述的悬挂系统，其特征在于，每个子悬挂系统中的前后相邻的两个钢板弹簧之间通过平衡臂相互连接。
5.如权利要求4所述的悬挂系统，其特征在于，连接所述第一中钢板弹簧和第二中钢板弹簧的平衡臂为错层结构平衡臂，所述错层结构平衡臂包括：在车身宽度方向上错位连接的前平衡臂部分和后平衡臂部分；所述后平衡臂部分向车架中心线偏置设置。
6.如权利要求5所述的悬挂系统，其特征在于，所述后平衡臂部分向车架中心线偏置的距离至少是钢板弹簧宽度的两倍。
7.如权利要求4所述的悬挂系统，其特征在于，所述平衡臂上连接有中簧支架；所述前钢板弹簧的前端与前簧支架连接，所述后钢板弹簧的后端与后簧支架连接。
8.如权利要求1所述的悬挂系统，其特征在于，所述悬挂系统中的钢板弹簧的宽度均为90mm；所述悬挂系统的后钢板弹簧的中心距比前钢板弹簧的中心距小180mm~350mm。
9.一种挂车，包括行走机构和置于所述行走机构上的车架，其特征在于，所述行走机构包括权利要求1至8任意一项所述的悬挂系统，所述车架包括对称设置于车架中心线两侧的纵梁；所述悬挂系统对应于所述纵梁设置并连接于所述纵梁的下方。
10.如权利要求9所述的挂车，其特征在于，所述行走机构包括沿车身长度方向两侧的车轮，所述车轮位于所述悬挂系统的外侧。
11.如权利要求9所述的挂车，其特征在于，所述悬挂系统中的前簧支架、中簧支架和后簧支架的上端与所述纵梁的底面连接。
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