CN112356921A - 带有驻车功能的铰接式公交客车用转向支撑车轴总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有驻车功能的铰接式公交客车用转向支撑车轴总成，包括工字梁、转向节、制动器、轮毂制动盘总成、转向横拉杆、转向横拉杆臂和转向油缸，工字梁的两端采用主销各转动安装一个转向节，每个转向节上安装一个转向横拉杆臂，两个转向横拉杆臂分别与转向横拉杆的两端转动连接，转向油缸的缸体转动设置在工字梁上，转向油缸的活塞杆伸长或收缩驱动两个转向节同步同方向转动，轮毂制动盘总成转动安装在转向节上，其包括制动盘、轮毂及轮毂轴承，制动器安装在转向节上与制动盘相配合用于轮毂的制动，主销相对工字梁静止，转向节上安装有角度传感器。本发明结构简单、维修保养方便、可满足整车电动化控制要求。

Description

带有驻车功能的铰接式公交客车用转向支撑车轴总成

技术领域

本发明涉及一种带有驻车功能的铰接式公交客车用转向支撑车轴总成，属于汽车造制技术领域。

背景技术

随着大、中型城市的持续发展、扩张；为缓解交通压力并满足市民出行要求，各城市均积极发展公共交通，对大、中型城市，大型铰接式公交客车的需求也逐年增多，另外公交电动化已成趋势；原铰接式公交客车采用的支撑轴型式、机械转向控制机构难以满足现有电动化的要求。

传统铰接式公交客车基本上由1节主车带1节或2节副车组成，其中主车装配转向前轴和后驱动桥；副车仅装配1根支撑车轴(无转向功能)；主要弊端是车辆转弯半径大且转弯时由于副车没有转向功能，造成副车轮运行轨迹与汽车运动学要求的轨迹偏离很大，胎磨拖磨造成使用寿命短；另外在过弯行驶时也难以控制整车姿态，副车摆动幅度大，乘车体验差。

发明内容

本发明的目的是提供一种带有驻车功能的铰接式公交客车用转向支撑车轴总成，解决现有技术中难以满足整车电动化控制要求的技术缺陷。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：带有驻车功能的铰接式公交客车用转向支撑车轴总成，包括工字梁、转向节、制动器、轮毂制动盘总成、转向横拉杆、转向横拉杆臂和转向油缸，工字梁的两端采用主销各转动安装一个转向节，每个转向节上安装一个转向横拉杆臂，两个转向横拉杆臂远离转向节的一端分别与一根转向横拉杆的两端转动连接，转向油缸的缸体转动设置在工字梁上，转向油缸的缸体与其中一个转向横拉杆臂转动连接，转向油缸的活塞杆伸长或收缩驱动两个转向节同步同方向转动，轮毂制动盘总成转动安装在转向节上，其包括制动盘、轮毂及轮毂轴承，制动器安装在转向节上与制动盘相配合用于轮毂的制动，主销相对工字梁静止，转向节上安装有角度传感器，用于检测转向节相对主销转动的角度。本发明在转向节上安装有角度传感器，通过检测转向节相对工字梁转动的角度，可根据需要控制其转动角度，使副车轮运行轨迹与汽车运动学要求的轨迹的偏离小，减小胎磨扡拖磨，提高使用寿命，便于在过弯行驶时控制整车的姿态，副车摆动幅度小，乘车的体验好，满足整车电动化控制的要求。

作为本发明的进一步改进，制动盘总成上安装有与其同步转动的齿圈，转向节上安装有磁电式轮速传感器，磁电式轮速传感器与齿圈端面的齿相向设置，用于检测车轮转速。本发明通过齿圈与磁电式轮速传感器的配合，齿圈上的齿和间隙依次快速经过磁电式轮速传感器的磁场，从而导致磁电式轮速传感器线圈中感应电势发生变化，产生一定幅值、频率的电势脉冲，此信号通过导线传递给整车控制器，通过脉冲的频率反映车轮旋转的快慢，进而也可以换算出整车运行速度。

作为本发明的进一步改进，磁电式轮速传感器的数量为两个，分别设置在转向节的前后两侧，其中一个磁电式轮速传感器用于为整车防抱死制动系统提供车轮转速信号，另一个磁电式轮速传感器用于为整车转向控制系统提供车轮转速信号。本发明中整车防抱死制动系统和整车转向控制系统分别由不同的磁电式轮速传感器提供车轮转速信号。

作为本发明的进一步改进，转向节上安装有霍尔式轮速传感器，霍尔式轮速传感器与齿圈的齿相向设置，用于检测车轮的转速。本发明采用霍尔式轮速传感器检测车轮的转速，磁电式轮速传感器和霍尔式轮速传感器互为冗余提高安全裕量，当一个系统损坏时，另外一个系统也可以保证车速信号的正确检测。

作为本发明的进一步改进，转向节上安装有制动器安装支架，制动器安装在制动器安装支架上，制动器安装支架上开有贯穿其左右两侧的第一通槽和第二通槽，磁电式轮速传感器从转向节伸入第一通槽内，霍尔式轮速传感器从转向节伸入第二通槽内。本发明设置制动器安装支架，方便制动器的安装。

作为本发明的进一步改进，还包括非接触角度传感器，非接触角度传感器安装在工字梁上，在非接触角度传感器上设置有转动杆，转动杆远离非接触角度传感器的一端转动连接有转接杆，转接杆远离转动杆的一端与转向横接杆转动连接，转向横拉杆左右移动，拉动转动杆和转接杆转动，非接触角度传感器检测转动杆转动的角度。非接触传感器和角度传感器的作用是相同的，都是基于转向角线性控制时转向角度对油缸位移的闭环控制，两个传感器互为冗余提高安全裕量(当一个系统损坏时，另外一个系统也可以保证整车正常安全转向)。

作为本发明的进一步改进，工字梁的前端安装有固定支座，转向油缸的缸体转动设置在固定支座上，非接触角度传感器安装在固定支座上。本发明设置固定支座，方便非接触角度传感器的安装。

作为本发明的进一步改进，制动器上安装有制动气室，制动气室用于采用制动管路与储气罐连接，由储气罐向制动气室提供高压气体，制动气室推动制动器工作。本发明通过控制每个制动气室的气压和流量也可以实现每个车轮不同的制动力矩分布，本发明将制动气室纵向设置在转向车轴上，减少车轴总成在底盘上的布置占用空间以增加中间部门车厢地板的宽度。

作为本发明的进一步改进，制动气室包括驻车腔壳体、连接座、行车腔壳体、制动活塞、膜片和推杆，驻车腔壳体和行车腔壳体分别位于连接座的两侧并且均与连接座可拆卸的连接，行车腔壳体可拆卸的安装在制动器上，膜片由柔性材质制成并且其边沿夹在行车腔壳体与连接座之间，制动活塞设置在驻车腔壳体内并且可在驻车腔壳体内移动，连接座上设置有分别与驻车腔壳体和行车腔壳体相通的第一制动气管接头和第二制动气管接头，用于与采用制动管路与储气罐连接，推杆设置在行车腔壳体内并且其一端伸出行车腔壳体，并且可相对行车腔壳体伸缩，用于推动制动器对轮毂制动盘总成施加阻力。

作为本发明的更进一步改进，驻车腔壳体内设置有驻车弹簧，驻车弹簧随制动活塞的移动而伸长或收缩；行车腔壳体内设置有回位弹簧，回位弹簧随推杆的移动而伸长或者收缩。

综上所述，本发明的有益效果是：本发明结构简单、维修保养方便、可满足整车电动化控制要求。

附图说明

图1是本发明的主视图。

图2是本发明的府视图。

图3是本发明的立体分解图。

图4是反映本发明中制动气室的后视图。

图5是反映本发明中制动气室的半剖视图。

其中：1、工字梁；2、推力轴承；3、主销锁销；4、六角头螺母；5、霍尔式轮速传感器；6、磁电式轮速传感器；7、弹性夹紧衬套；8、上密封垫圈；9、主销上端盖；10、上六角头螺栓；11、角度传感器；12、传感器六角头螺栓；13、制动气室；14、螺母；15、制动器；16、第一安装螺栓；17、主销；18、转向节；21、下密封垫圈；22、主销下端盖；23、下六角头螺栓；24、制动器安装支架；25、第二安装螺栓；26、齿圈；27、轮毂制动盘总成；28、止动垫圈；29、轮毂轴承调整螺母；30、外开口销；31、轮毂盖；32、轮毂盖螺栓；33、六角头螺栓；34、转向横拉杆臂；35、转向油缸；36、转向横接杆；37、卡箍螺栓；38、上固定卡箍；39、下固定卡箍；40、第一六角螺母；41、转接杆；42、第一开口销；43、第一六角开槽螺母；44、固定座六角螺栓；45、固定支座；46、第三六角开槽螺母；47、第三开口销；48、第二销轴；49、第一销轴；50、非接触角度传感器；51、传感器安装螺栓；52、推力杆支座；53、第二六角开槽螺母；54、第二开口销；61、驻车腔壳体；62、制动活塞；63、驻车弹簧；64、释放螺杆；65、导向套；66、膜片；67、回位弹簧；68、行车腔壳体；69、推杆；70、第二制动气管接头；71、第一制动气管接头。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。

如图1～图3所示的带有驻车功能的铰接式公交客车用转向支撑车轴总成，包括工字梁1、转向节18、制动器15、轮毂制动盘总成27、转向横拉杆36、转向横拉杆臂34和转向油缸35，工字梁1的纵截面为“工”字形，其两端向上弯曲，并在弯曲处设置支撑平台，用于在使用状态下安装车架，工字梁1的两端采用主销17各转动安装一个转向节18，每个转向节18上安装一个转向横拉杆臂34，两个转向横拉杆臂34远离转向节18的一端分别与一根转向横拉杆36的两端转动连接，转向油缸35的缸体转动设置在工字梁1上，转向油缸35的缸体与其中一个转向横拉杆臂34转动连接，转向油缸35的活塞杆伸长或收缩驱动两个转向节18同步同方向转动，本发明中的制动器15采用盘式制动器，轮毂制动盘总成27转动安装在转向节18上，其包括制动盘、轮毂及轮毂轴承，本发明采用轮毂轴承将轮毂转动安装于转向节18上，制动器15安装在转向节18上与制动盘相配合用于轮毂的制动，主销17相对工字梁1静止，转向节18上安装有角度传感器11，用于检测转向节18相对主销17转动的角度。

本发明中的工字梁1的两端各设置有一个连接套，连接套与工字梁一体成型，连接套呈竖直方向，在连接套上靠近工字梁1的一侧开有贯穿其前后两侧的主销固定孔，转向节18包括销杆、连接板、上叉耳和下叉耳，销杆的一端与连接板连接，连接板为圆形，销杆与连接板同轴设置，上叉耳和下叉耳均与连接板相固定，并且上叉耳和下叉耳均位于连接板上远离销杆的一端，上叉耳与下叉耳均为长方体状，并且销杆、连接板、上叉耳和下叉耳一体成型，上叉耳与下叉耳的长度方向与前后方向一致，在上叉耳和下叉耳上分别开有上销孔和下销孔，其中上销孔贯穿上叉耳的上下两端，下销孔贯穿下叉耳的上下两端，上销孔与下销孔的孔径相等并且与主销17的直径相配合；工字梁1两端的连接套的高度略小于上叉耳和下叉耳之间的距离，在安装时，将连接套伸入到上叉耳和下叉耳之间，并且使上销孔、连接套和下销孔的中心线共线，将主销17从上销孔向下依次插入上销孔、连接套和下销孔，将转向节18转动安装在工字梁1的端部，本发明中的主销17上开有与主销固定孔相对应的主销固定槽，在将转向节18安装在工字梁1上时，转动主销17，使主销固定孔与主销固定槽相对，采用一根主销锁销3插入主销固定孔与主销固定槽内，并且在主销锁销3的一端设置有与其螺纹配合的六角头螺母4，将主销锁销3安装在连接套上，使主销17与连接套相对固定，确保主销17与工字梁1相对静止，不会发生转动。本发明在下销孔内设置有推力轴承2，在上叉耳的顶部，采用多根上六角头螺栓10可拆卸的安装有主销上端盖9，在主销上端盖9与上叉耳间设置有上密封垫圈8；本发明在下叉耳的底部采用多根下六角头螺栓23可拆卸的安装有主销下端盖22，并且在主销下端盖22与下叉耳间设置有下密封垫圈21，主销下端盖22将推力轴承2支撑在下销孔内，转向横拉杆臂34靠近工字梁1的一端采用前后两根拉杆臂六角螺栓33可拆卸的安装在下叉耳上远离销杆的一端上，转向横拉杆臂34远离工字梁1的一端朝着工字梁1的另一端的方向弯曲形成连接部位，转向油缸35的活塞杆端部采用第一球销与连接部位转动连接，并且在第一球销上设置有与其螺纹连接的第二六角开槽螺母53，并且在第一球销上设置有第二开口销54，使转向油缸35与转向横拉杆臂34在使用过程中不会产生脱离，转向横拉杆36的端部与连接部采用第二球销转动连接，其中第一球销位于靠近下叉耳的一侧，本申请中另外一个转向横拉杆臂34仅与转向横拉杆36转动连接，在第二球销上设置有与其螺纹连接的第三六角开槽螺母46，并且在第二球销上设置有第三开口销47，避免转向横拉杆36与转向横拉杆臂34相脱离。

本发明中的角度传感器11的固定部件采用多根传感器六角头螺栓12可拆卸的安装在主销上端盖9上，在主销上端盖9上开有贯穿其上下的中心孔，角度传感器11旋转部件的端部截面为非圆形，在主销17的顶端开设有与角度传感器11旋转部件端部截面形状相配合的安装孔，角度传感器11安装在上叉耳上时，其旋转部件从主销上端盖9上的中心孔穿过并伸入主销17端部的安装孔内，由于安装孔和角度传感器11旋转部件均为非圆形，角度传感器11的旋转部件与主销17之间无相对转动，角度传感器11的固定部件安装在转向节18上，与转向节18间无相对转动，在转向节18相对工字梁1转动时，角度传感器11的旋转部件相对固定部件转动，检测出转向节18相对工字梁1转动的角度，从而检测出轮毂转动的角度，本发明优选的将角度传感器11的旋转部件端部铣扁，以与主销17端部的安装孔相配合。

本发明中轮毂上开设有轮毂轴承安装孔，轮毂上设有制动盘安装孔及车轮安装法兰；轮毂轴承外圈过盈安装在轮毂轴承安装孔内；轮毂轴承内圈过渡配合使轮毂安装在销杆上并且与销杆相对转动，制动盘通过螺栓安装在轮毂上，并且轮毂法兰、制动盘安装孔分布圆中心和制动盘同轴设置，轮毂法兰用于在使用时安装车轮，并且在销杆的远离连接板的一端设置有与其螺纹配合的轮毂轴承调整螺母29，为保证轮毂轴承调整螺母29在使用过程中不会松动，在轮毂轴承调整螺母29与轮毂间设置有止动垫圈28，轮毂轴承调整螺母29设置为六角开槽结构，再于销杆的端部设置有外开口销30予以固定，以使轮毂轴承调整螺母29在使用过程中不会松动，在轮毂的端部采用多根轮毂盖螺栓32可拆卸的安装有轮毂盖31，用于将销杆的端部密封在轮毂内，本发明中的轮毂制动盘总成27上安装有与其同步转动的齿圈26，本发明中的齿轮26采用过盈配合的方式固定在安装套靠近工字梁1的一端上，转向节18上安装有磁电式轮速传感器6，磁电式轮速传感器6与齿圈26端面的齿相向设置，用于检测车轮转速。

磁电式轮速传感器6的数量为两个，两个磁电式轮速传感器6对称的设置在转向节18的前后两侧，两侧磁电式轮速传感器6检测到的车轮转速信号相同，其中一个磁电式轮速传感器6用于为整车防抱死制动系统提供车轮转速信号，另一个磁电式轮速传感器6用于为整车转向控制系统提供车轮转速信号。

本发明用于整车为铰接式的公交客车，为多轴车辆，在不同行驶工况下，各车轮转速是不一样的，如果对全部车轴按同一策略进行制动则可能造成运行姿态不稳定状况，为此需要根据各车轴不同转速在同一时间内按不同的制动控制策略进行制动(也就是说在制动时，同一时间内不同车轴的制动强度是有差异的)，故需要精确测量各车轴上车轮的转速，按预先设定的控制策略进行制动强度控制；为此车轴设置有霍尔式轮速传感器5。霍尔式轮速传感器5安装在转向节18上，霍尔式轮速传感器5与齿圈26的齿相向设置，用于检测车轮的转速，本发明中的霍尔式轮速传感器5可拆卸的安装在转向节的后侧。

本发明在转向节18上可拆卸的安装有制动器安装支架24，制动器安装支架24上开有供转向节18的销杆穿过的圆形通孔，在圆形通孔的前后两侧开有连接通孔，制动器安装支架24采用多根穿过连接通孔的第二安装螺栓25可拆卸的安装在转向节18的连接板上，制动器15采用第一安装螺栓16可拆卸的安装在制动器安装支架24上，本发明中在制动器安装支架24的上部和下部分别采用三根第一安装螺栓16用于安装制动器15，制动器安装支架24上开有贯穿其左右两侧的第一通槽和第二通槽，其中第一通槽的数量为两个，分别位于圆形通孔的前后两侧，第二通槽开设在圆形通孔的后侧，并且第二通槽位于后方一个第一通槽的下方，磁电式轮速传感器6从转向节18伸入第一通槽内，霍尔式轮速传感器5从转向节18伸入第二通槽内。本发明在连接板上开设有贯穿其左右两端的第一传感器安装孔和第二传感器安装孔，第一传感器安装孔与第一通槽共线，第二传感器安装孔与第二通槽共线，磁电式轮速传感器6采用弹性夹紧衬套7安装在传感器安装孔内，霍尔式轮速传感器5通过弹性夹紧衬套安装在第二传感器安装孔内，以实现磁电式轮速传感器6和霍尔式轮速传感器5的安装固定。

磁电式轮速传感器6工作原理：磁电式轮速传感器是由永磁性磁芯和线圈组成。磁力线从磁芯的一极出来，穿过齿圈和空气，返回到磁芯的另一极。由于传感器的线圈圈绕在磁芯上，因此，这些磁力线也会穿过线圈。当车轮旋转时，与车轮同步的齿圈（转子）随之旋转，齿圈上的齿和间隙依次快速经过传感器的磁场，其结果是改变了磁路的磁阻，从而导致线圈中感应电势发生变化，产生一定幅值、频率的电势脉冲，此信号通过导线传递给整车控制器；脉冲的频率，即每秒钟产生的脉冲个数，反映了车轮旋转的快慢，进而也可以换算出整车运行速度。

如整车需要减速则需要采取制动；整车通过控制阀使储气罐内高压气体通过制动管路注入制动气室13的行车制动腔壳体68内，制动气室13前推杆向前运动推动制动器15相应机构对轮毂制动盘总成27施加阻力实现车轮转速降低，具体工作原理为公知，不详细叙述。

霍尔式轮速传感器5工作原理：传感头由永磁体、霍尔元件和电子电路等组成，采用霍尔效应原理，即在半导体薄片的两端通以控制电流，在薄片的垂直方向上施加磁场强度为B的磁场，则在薄片的另两端便会产生一个大小与控制电流、磁感应强度B的乘积成正比的电势，也就是霍尔电势。齿圈26随车轮转动时，使得穿过霍尔元件的磁力线密度发生变化，因而引起霍尔电压的变化，霍尔元件将输出一个mV（电压单位：毫伏）级的准正弦波电压，此信号再经过电子电路转换成标准的脉冲电压。脉冲的频率，即每秒钟产生的脉冲个数，反映了车轮旋转的快慢，通过脉冲的频率即可得知车轮转速，进而也可以换算出整车运行速度。磁电式轮速传感器6和霍尔式轮速传感器5作用是相同的，都是基于脉冲信号实现车轮转速的检测，两个传感器互为冗余提高安全裕量(当一个系统损坏时，另外一个系统也可以保证车轮转速型号的正确检测及传递)。

本发明还设置有非接触角度传感器50，非接触角度传感器50安装在工字梁1上，在非接触角度传感器50上设置有转动杆，转动杆与非接触角度传感器50的旋转部件连接，并且与非接触角度传感器50的旋转部件垂直，非接触角度传感器50的固定部件采用多根六角头固定螺栓51可拆卸的安装在工字梁1上，转动杆远离非接触角度传感器50的一端采用第一销轴49转动连接有转接杆41，在第一销轴49的底端设置有与其螺纹连接的第一六角螺母40，转接杆41远离转动杆的一端与转向横接杆36转动连接，转向横拉杆36左右移动，拉动转动杆和转接杆41转动，非接触角度传感器50检测转动杆转动的角度。本发明优选的在转向横拉杆36上设置有上固定卡箍38和下固定卡箍39，上固定卡箍38和下固定卡箍39采用前后两个卡箍螺栓37可拆卸的安装在转向横拉杆36上，拧紧卡箍螺栓37，使上固定卡箍38和下固定卡箍39卡在转向横拉杆36上而不会在转向横拉杆36的长度方向上移动，在上固定卡箍38的后端采用转动销，转动连接转接杆41与上固定卡箍38。

非接触传感器11和非接触角度传感器50作用是相同的，都是基于转向角线性控制时转向角度对油缸位移的闭环控制，两个传感器互为冗余提高安全裕量(当一个系统损坏时，另外一个系统也可以保证整车正常安全转向)。

在整车直线行驶时，转向节18轴向中心线与工字梁1的长度方向间的夹角为0；当整车需要转向时，整车的转向油泵（图中未示出）向转向油缸35进油孔泵入或泵出液压油推动转向油缸35的活塞杆伸长或收缩；推动左侧转向横拉杆臂34移动，转向横拉杆臂34与转向节18通过六角头螺栓33刚性连接，进一步推动与其转动连接的一个转向节18绕主销17相对工字梁1转动；因为转向横拉杆36连接在左、右两个转向横拉杆臂34，故同时带动另一个转向节18绕其主销17转动；转向节18转动时转向节18的中心线与工字梁1长度方向偏转一个角度；此时非接触角度传感器11和非接触式角度传感器50会在转向过程中实时输出模拟信号给整车控制器，模拟信号与转向角度的线性对应关系可以事先通过四轮定位设备试车测量标定，该测量标定系现有技术，本发明不予详述。

为方便非接触角度传感器50和转向油缸35安装在工字梁1上，本发明在工字梁1的前端安装有固定支座45，转向油缸35的缸体转动设置在固定支座45上，非接触角度传感器50安装在固定支座45上，本发明中的固定支座45包括竖直安装板、上水平安装板和下水平安装板，竖直安装板用于采用多根固定座六角螺栓44可拆卸的安装在工字梁1上，上水平安装板和下水平安装板均位于竖直安装板上远离工字梁1的一侧并且与竖直安装板固定，上水平安装板的左右两端向前凸起成左右两个上转动连接部，上水平安装板的两个上转动连接部之间形成朝向工字梁的圆弧形内凹，下水平安装板的中部朝着远离竖直安装板的方向外凸形成传感器安装部，非接触角度传感器50采用传感器安装螺栓51可拆卸的安装在传感器安装部上；本发明在工字梁1的后侧设置有推力杆支座52，固定座六角螺栓44穿过竖直安装板和工字梁1与推力杆支座52螺纹连接，将固定支座45和推力杆支座52可拆卸的安装在工字梁1的前侧和后侧，转向油缸35的缸体采用第二销轴48转动安装在上水平安装板和下水平安装板的一侧，在第二销轴48的底端设置有与其螺纹连接的第一六角开槽螺母43，并且在第二销轴48的底端设置有第一开口销42，将转向油缸35的缸体转动安装在固定支座45上，并且可以第二销轴48为转动轴相对固定支座45转动。

本发明中所有的传感器与整车控制器的电联接方式均系现有技术，本发明不予详述。

本发明优选的在制动器15上安装有制动气室13，制动气室13用于采用制动管路与储气罐连接，由储气罐向制动气室13提供高压气体，制动气室13推动制动器15工作。如图4和图5所示，制动气室13包括壳体，壳体包括驻车腔壳体61、连接座和行车腔壳体68，驻车腔壳体61与连接座采用多根螺栓可拆卸的连接，在驻车腔壳体61与连接座的连接处设置有密封圈，用于提高两者连接的密封性能，连接座与行车腔壳体68采用卡箍连接，并且连接座与行车腔壳体68采用膜片66隔开，膜片66的边沿夹在连接座与行车腔壳体68之间，卡箍卡住连接座与行车腔壳体68，连接座与行车腔壳体68夹紧膜片66，实现膜片66的固定，在行车腔壳体68上远离驻车腔壳体61的一侧固定有两根连接杆，连接杆上设置有螺纹，在制动器15上开有与连接杆对应的安装通孔，两根连接杆分别穿过两个安装通孔，并且在连接杆上安装与其螺纹配合的螺母14，将制动气室13可拆卸的安装在制动器15上；在驻车腔壳体61内设置有制动活塞62，制动活塞62与驻车腔壳体61的内表面相贴合，并且可在驻车腔壳体61内移动，在制动活塞62上与驻车腔壳体61相贴合的表面上开有环形槽，在环形槽内设置有Y形密封圈以确保制动活塞62与驻车腔壳体61间的密封，在驻车腔壳体61内远离连接座的一侧设置有驻车弹簧63，驻车弹簧63随制动活塞62的移动而伸长或者收缩，在制动活塞62上设置有导向套65，导向套65穿过连接座，并且导向套65的端部抵住膜片66，导向套65随制动活塞62在驻车腔壳体61内的移动而推动膜片66在行车腔壳体68内移动，在行车腔壳体68内设置有推杆69，推杆69穿出行车腔壳体68，并且随导向套65的移动而同步移动，本发明在推杆69位于行车腔壳体68内的一端设置有推板，推杆与推板固定连接，并且两者相垂直，推板与膜片66相贴合，在推杆69上套设有回位弹簧67，回位弹簧67的一端抵住板板，另一端抵住行车腔壳体68的内表面，为了确保行车腔壳体68的密封性，本发明在行车腔壳体68内设置有柔性套，柔性套套设在推杆69上，回位弹簧67再套设在柔性套上，柔性套的一端伸出行车腔壳体68并且与行车腔壳体68密封连接，柔性套位于行车腔壳体68内的一端固定在推杆69上，如采用卡箍紧紧的箍在推杆69上，柔性套可采用橡胶材质制成，在推杆69移动时，回位弹簧67伸长或者收缩，同时柔性套伸长或者收缩变形。本发明在连接座上设置有第一制动气管接头71和第二制动气管接头70，第一制动气管接头71和第二制动气管接头70分别与驻车腔壳体61和行车腔壳体68相通，并分别采用制动管路与储气罐连接。

本发明在驻车腔壳体61远离行车腔壳体68的一端设置有释放螺杆64，释放螺杆64伸入驻车腔壳体68内并且与驻车腔壳体螺纹连接，制动活塞62上开设有贯穿其两侧的导向孔，在导向孔远离行车腔壳体68的一端处朝其中心方向设置有翻边，释放螺杆64在驻车腔壳体68内的一端位于导向孔内并且其直径介于导向孔内径和翻边处内径之间，导向套65的一端伸入导向孔内，并且与制动活塞62密封，如过盈配合等，因此导向套65可与制动活塞62同步移动，用于推动膜片66移动，释放螺杆64位于驻车腔壳体61内的一端的直径小于导向套65的直径，因此释放螺杆64不会干涉导向套65和制动活塞62的移动。

当本发明装在底盘上整车不具有动力没法主动移动前，驻车弹簧63处于压缩状态，制动气室不具有驻车功能；整车具备动力可以主动移动后，旋松释放螺杆，驻车弹簧63释放，驻车弹簧63带动制动活塞62、导向套65移动，使回位弹簧67压缩，推动推杆69前移；推杆69进一步推动盘式制动器15相应机构对轮毂制动盘总成27施加阻力实现车轮不能转动，从而实现驻车功能。

制动气室工作原理：整车行驶前，储气罐内高压气体通过制动管路向驻车腔(图示中P指示的区域，此区域通过制动气管接头71与制动管路相通)充气，高压气体推动制动活塞62向远离行车腔壳体68的方向移动，驻车弹簧63被压缩；回位弹簧67伸长释放，推动膜片66和推板朝着释放螺杆64的方向移动，推杆69回缩，制动解除；整车可以正常行驶，再次驻车制动时，通过控制阀（图中未示出）排空驻车腔壳体61内的高压气体即可实现，此时驻车弹簧63伸长，推动制动活塞62和导向套65朝着推杆69的方向移动，将推杆69推出，实现车子的制动；行车时如需制动，储气罐内高压气体通过制动管路向行车腔（图示中B指示的区域，此区域通过制动气管接头70与制动管路相通）充气，高压气体推动膜片66压缩回位弹簧67，使推杆69向远离释放螺杆64的方向移动；推杆69进一步推动盘式制动器15相应机构对轮毂制动盘总成27施加阻力实现车轮减速，实现行车制动；如需解除行车制动，通过控制阀排空行车腔内高压气体即可实现。本发明中的制动器15系现有技术，本发明中的推杆69与制动器15的连接也系现有技术，本发明不予详述。

本发明的设计原理是：在公交车电动化以后，采用电控及液控及气控技术，副车采用转向支撑车轴在技术上不存在无法克服的难度；可把副车做成采用两根转向支撑车轴的独立单元，主车采用一根转向前轴和一根电机后驱驱动桥；根据客户的实际需求设计整车时按需要采用编组的形式做成1个主车带N个副车的状态；由于副车均采用转向支撑车轴，在转弯时可以单独控制每个车轮的转角以符合汽车运动学要求的转角，使转弯半径小、轮胎使用寿命长。

另外由于副车装有2根转向支撑轴，其中1根带有驻车制动功能，单独存放也不用采用额外措施进行固定，不会发生溜车问题。

支撑车轴每侧均装有盘式制动器和制动气室，通过控制每个制动气室的气压和流量也可以实现每个车轮不同的制动力矩分布。

以上说明书中未做特别说明的部分均为现有技术，或者通过现有技术即能实现。而且本发明中所述具体实施案例仅为本发明的较佳实施案例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本发明的技术范畴。

Claims (10)

1.带有驻车功能的铰接式公交客车用转向支撑车轴总成，其特征在于：包括工字梁（1）、转向节（18）、制动器（15）、轮毂制动盘总成（27）、转向横拉杆（36）、转向横拉杆臂（34）和转向油缸（35），工字梁（1）的两端采用主销（17）各转动安装一个转向节（18），每个转向节（18）上安装一个转向横拉杆臂（34），两个转向横拉杆臂（34）远离转向节（18）的一端分别与一根转向横拉杆（36）的两端转动连接，转向油缸（35）的缸体转动设置在工字梁（1）上，转向油缸（35）的缸体与其中一个转向横拉杆臂（34）转动连接，转向油缸（35）的活塞杆伸长或收缩驱动两个转向节（18）同步同方向转动，轮毂制动盘总成（27）转动安装在转向节（18）上，其包括制动盘、轮毂及轮毂轴承，制动器（15）安装在转向节（18）上与制动盘相配合用于轮毂的制动，主销（17）相对工字梁（1）静止，转向节（18）上安装有角度传感器（11），用于检测转向节（18）相对主销（17）转动的角度。

2.根据权利要求1所述的带有驻车功能的铰接式公交客车用转向支撑车轴总成，其特征在于：轮毂制动盘总成（27）上安装有与其同步转动的齿圈（26），转向节（18）上安装有磁电式轮速传感器（6），磁电式轮速传感器（6）与齿圈（26）端面的齿相向设置，用于检测车轮转速。

3.根据权利要求2所述的带有驻车功能的铰接式公交客车用转向支撑车轴总成，其特征在于：磁电式轮速传感器（6）的数量为两个，分别设置在转向节（18）的前后两侧，其中一个磁电式轮速传感器（6）用于为整车防抱死制动系统提供车轮转速信号，另一个磁电式轮速传感器（6）用于为整车转向控制系统提供车轮转速信号。

4.根据权利要求2所述的带有驻车功能的铰接式公交客车用转向支撑车轴总成，其特征在于：转向节（18）上安装有霍尔式轮速传感器（5），霍尔式轮速传感器（5）与齿圈（26）的齿相向设置，用于检测车轮的转速。

5.根据权利要求4所述的带有驻车功能的铰接式公交客车用转向支撑车轴总成，其特征在于：转向节（18）上安装有制动器安装支架（24），制动器（15）安装在制动器安装支架（24）上，制动器安装支架（24）上开有贯穿其左右两侧的第一通槽和第二通槽，磁电式轮速传感器（6）从转向节（18）伸入第一通槽内，霍尔式轮速传感器（5）从转向节（18）伸入第二通槽内。

6.根据权利要求1所述的带有驻车功能的铰接式公交客车用转向支撑车轴总成，其特征在于：还包括非接触角度传感器（50），非接触角度传感器（50）安装在工字梁（1）上，在非接触角度传感器（50）上设置有转动杆，转动杆远离非接触角度传感器（50）的一端转动连接有转接杆（41），转接杆（41）远离转动杆的一端与转向横接杆（36）转动连接，转向横拉杆（36）左右移动，拉动转动杆和转接杆（41）转动，非接触角度传感器（50）检测转动杆转动的角度。

7.根据权利要求6所述的带有驻车功能的铰接式公交客车用转向支撑车轴总成，其特征在于：工字梁（1）的前端安装有固定支座（45），转向油缸（35）的缸体转动设置在固定支座（45）上，非接触角度传感器（50）安装在固定支座（45）上。

8.根据权利要求1所述的带有驻车功能的铰接式公交客车用转向支撑车轴总成，其特征在于：制动器（15）上安装有制动气室（13），制动气室（13）用于采用制动管路与储气罐连接，由储气罐向制动气室（13）提供高压气体，制动气室（13）推动制动器（15）工作。

9.根据权利要求8所述的带有驻车功能的铰接式公交客车用转向支撑车轴总成，其特征在于：制动气室（13）包括驻车腔壳体（61）、连接座、行车腔壳体（68）、制动活塞（62）、膜片（66）和推杆（69），驻车腔壳体（61）和行车腔壳体（68）分别位于连接座的两侧并且均与连接座可拆卸的连接，行车腔壳体（68）可拆卸的安装在制动器（15）上，膜片（66）由柔性材质制成并且其边沿夹在行车腔壳体（68）与连接座之间，制动活塞（62）设置在驻车腔壳体（61）内并且可在驻车腔壳体（61）内移动，连接座上设置有分别与驻车腔壳体（61）和行车腔壳体（68）相通的第一制动气管接头（71）和第二制动气管接头（70），用于与采用制动管路与储气罐连接，推杆（69）设置在行车腔壳体（68）内并且其一端伸出行车腔壳体（68），并且可相对行车腔壳体（68）伸缩，用于推动制动器（15）对轮毂制动盘总成（27）施加阻力。

10.根据权利要求9所述的带有驻车功能的铰接式公交客车用转向支撑车轴总成，其特征在于：驻车腔壳体（61）内设置有驻车弹簧（63），驻车弹簧（63）随制动活塞（62）的移动而伸长或收缩；行车腔壳体（68）内设置有回位弹簧（67），回位弹簧（67）随推杆（69）的移动而伸长或者收缩。

Images