CN113135239A - 一种可溃缩吸收碰撞能量的货车车身结构、控制方法及货车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可溃缩吸收碰撞能量的货车车身结构，包括前部车厢和后部车厢，后部车厢的前部套设于前部车厢内，前部车厢的底部设有伸缩油缸，伸缩油缸的缸体固定连接于前部车厢的底部，活塞将缸体内的空间分隔为前腔和后腔，活塞杆与活塞固定连接并向后部车厢延伸，活塞杆的头部与后部车厢的底部固定连接，前腔和后腔通过并联的油泵通路和单向阀通路连接，油泵通路设有用于在前腔和后腔间往复泵油的双向油泵，单向阀通路设有由前腔向后腔单向导通的单向阀，前腔、后腔、油泵通路和单向阀通路内充有液压油。本发明还公开了其控制方法及货车。本发明可在碰撞时通过单向阀通路使车身溃缩吸收消耗碰撞能量，减少冲击。

Description

一种可溃缩吸收碰撞能量的货车车身结构、控制方法及货车

技术领域

本发明涉及一种货车车身结构，特别是涉及一种可溃缩吸收碰撞能量的货车车身结构、控制方法及货车。

背景技术

目前货车车身通常为固定长度的刚性车身，固定长度的刚性车身虽然整体结构强度较高，但是不可避免地存在一些缺点。固定长度的车身载货容积固定，当运输轻质货物时，相同容积车厢其载重质量明显下降，造成运输效率低下。从安全性角度考虑，货车在发生被追尾时，碰撞能量会通过刚性车身向前传递，车头会猛烈前冲，容易造成二次事故，对驾驶员的损害也较大。再者，在山路或者崎岖路面行驶时长车身的转弯半径过大，不利于转向。

现有技术中，不乏具有可伸缩车身结构的技术方案，如公开号为CN206856819U，公开一种多用途卡车，包括车头和与所述车头连接的车身，所述的车身包括固定部和可伸缩部，所述的固定部与所述的可伸缩部可拆卸连接，所述的固定部与所述的可伸缩部分别设置有配合的通孔，所述的通孔固定有可拆卸的销轴，当卡车需要运输体积较小或者长度较短的货物时，可将可伸缩部进行收缩，使其车身变短，方便司机驾驶的同时提高车辆的安全性，当卡车需要运输体积较大或者长度较长的货物时，可将可伸缩部进行伸出，使车身的长度变长，使车体的容积足够大来装载体积较大或者长度较长的货物，解决了普通卡车车身长度单一的问题，解决了普通卡车使用的局限性。该技术方案虽然可以满足不同长度、体积货物的运输，但是在发生追尾事故时，碰撞能量使车身伸缩后仍将对车头造成较大冲击。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷，本发明提供了一种可溃缩吸收碰撞能量的货车车身结构，实现对车身碰撞能量的吸收耗损，减小追尾碰撞时对车头的冲击。本发明还提供一种可溃缩吸收碰撞能量的货车车身结构的控制方法以及一种货车。

本发明技术方案如下：一种可溃缩吸收碰撞能量的货车车身结构，包括前部车厢和后部车厢，所述后部车厢的前部套设于所述前部车厢内，所述前部车厢的底部设有伸缩油缸，所述伸缩油缸包括缸体、活塞和活塞杆，所述缸体固定连接于所述前部车厢的底部，所述活塞将所述缸体内的空间以前后方向分隔为前腔和后腔，所述活塞杆与所述活塞固定连接并向所述后部车厢延伸，所述活塞杆的头部与所述后部车厢的底部固定连接，所述前腔和所述后腔通过并联的油泵通路和单向阀通路连接，所述油泵通路设有用于在所述前腔和后腔间往复泵油的双向油泵，所述单向阀通路设有由所述前腔向所述后腔单向导通的单向阀，所述前腔、后腔、油泵通路和单向阀通路内充有液压油。

进一步地，所述前部车厢的底部设有导向套和第一伸缩销，所述活塞杆穿设于所述导向套内，所述导向套上开设有与所述活塞杆垂直的贯穿销孔，所述第一伸缩销设置于所述贯穿销孔的侧方并垂直于所述活塞杆，所述活塞杆上前后间隔设有第一销孔和第二销孔，所述第一销孔和所述第二销孔横向贯穿所述活塞杆。

进一步地，所述前部车厢的底部设有与所述贯穿销孔对应的第二伸缩销，所述第二伸缩销垂直于所述活塞杆，所述第一伸缩销和所述第二伸缩销位于所述贯穿销孔的两侧。

进一步地，所述导向套设有依次间隔设置的第一光电传感器、第二光电传感器和第三光电传感器，所述第一光电传感器和所述第二光电传感器的间距、所述第二光电传感器和所述第三光电传感器的间距以及所述第一销孔和所述第二销孔的间距均相等，所述第二光电传感器位于所述贯穿销孔处。

进一步地，包括控制器，所述控制器与所述双向油泵、所述第一伸缩销、所述第二伸缩销、所述第一光电传感器、所述第二光电传感器以及所述第三光电传感器电连接。

进一步地，包括若干伸缩导向组件，所述伸缩导向组件包括伸缩导向杆和伸缩导向套，所述伸缩导向套固定设置于所述前部车厢的底部，所述伸缩导向杆的尾部穿设于所述伸缩导向套内，所述伸缩导向杆的头部与所述后部车厢的底部固定连接，所述伸缩导向杆与所述活塞杆平行设置。

进一步地，为了保证车身扩展后车厢能有足够的支撑，所述前部车厢的底面的后部两侧设有支撑车轮，所述支撑车轮的轮轴通过升降杆与所述前部车厢连接。

一种可溃缩吸收碰撞能量的货车车身结构的控制方法，基于前述的可溃缩吸收碰撞能量的货车车身结构进行，所述控制方法包括：需要车身收缩时，首先控制所述第一伸缩销由所述第二销孔拔出，然后控制所述双向油泵从所述前腔往所述后腔泵油，直至所述第三光电传感器测得所述第二销孔，最后控制所述第一伸缩销插入所述第一销孔；需要车身扩展时，首先控制所述第一伸缩销由所述第一销孔拔出，然后控制所述双向油泵从所述后腔往所述前腔泵油，直至所述第一光电传感器测得所述第一销孔，最后控制所述第一伸缩销插入所述第二销孔；车身处于扩展状态时，如果所述第一光电传感器未测得所述第一销孔且所述第三光电传感器未测得所述第二销孔，则控制所述双向油泵从所述前腔往所述后腔泵油，直至所述第二光电传感器测得所述第二销孔，然后控制所述第二伸缩销插入所述第一销孔。

一种货车，设有前述的可溃缩吸收碰撞能量的货车车身结构。

本发明所提供的技术方案的优点在于：采用前部车厢和后部车厢活动伸缩的结构，在受到追尾冲击时，液压油液从前腔经过单向阀通路向后腔流动，过程中冲击能量通过油液与单向阀的摩擦耗散，可以有效减少对车头的冲击；采用多个光电传感器与伸缩销的配合，可以在收到较小冲击后，收缩车身防止其向后不受控制地扩展；前部车厢和后部车厢活动伸缩的结构可以根据需要进行扩展、收缩，以适应不同密度货物的负载；车身收缩后可以缩短车辆前后轴距，以减小转弯半径，提高车辆灵活性。

附图说明

图1为可溃缩吸收碰撞能量的货车车身结构的底面结构示意图。

图2为伸缩油缸、光电传感器、伸缩销及控制器的连接位置结构示意图。

图3为前部车厢和后部车厢套设结构剖面示意图。

图4为车身收缩状态结构示意图。

图5为车身扩展状态结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

请结合图1至图3所示，本实施例涉及的可溃缩吸收碰撞能量的货车车身结构包括前部车厢1和后部车厢2，其中前部车厢1为顶部及后端开口，后部车厢2为顶部及前端开口，后部车厢2的前部套设于前部车厢1内。考虑到前部车厢1和后部车厢2收缩及扩展时的稳定性，在前部车厢1和后部车厢2的侧壁以及底板上分别设置前后方向延伸的相互匹配的凹槽3与凸棱4，这些凹槽3与凸棱4一方面起到引导前部车厢1与后部车厢2间的收缩与扩展方向，同时也能避免前部车厢1与后部车厢2在竖直方向的脱出，另一方面还能起到加强车厢结构稳定性的作用。

前部车厢1的底部设有伸缩油缸以及若干伸缩导向组件，伸缩导向组件包括伸缩导向杆5和伸缩导向套6，伸缩导向组件呈前后方向延伸设置。其中伸缩导向套6固定连接在前部车厢1的底部的两侧，伸缩导向杆5为伸缩导向杆5的尾部穿设于伸缩导向套6内，伸缩导向杆5的头部与后部车厢2的底部固定连接。车身收缩时，伸缩导向杆5伸入伸缩导向套6的部分增加，后部车厢2与前部车厢1的重叠部分增加，整体车身缩短。车身扩展时，伸缩导向杆5由伸入伸缩导向套6的伸出，后部车厢2与前部车厢1的重叠部分减少，整体车身伸长。伸缩油缸包括缸体7、活塞8和活塞杆9，其中缸体7固定连接于前部车厢1的底部的中间位置，活塞8将缸体7内的空间以前后方向分隔为前腔10和后腔11，活塞杆9与伸缩导向杆5平行设置。活塞杆9与活塞8固定连接并向后部车厢2延伸，活塞杆9的头部与后部车厢2的底部固定连接，活塞8的移动带动活塞杆9移动进而使后部车厢2前后移动。车辆的前车轮位于前部车厢1或车头位置，车辆的后车轮位于后部车厢2，在前部车厢1的底面的后部两侧设有支撑车轮12，支撑车轮12的轮轴通过升降杆13与前部车厢1连接，当车身扩展时，支撑车轮12下降在前车轮与后车轮间形成另一支撑点，防止变长的车身中部下弯，当车身收缩时支撑车轮12则可以上升收起。

前腔10和后腔11通过并联的油泵通路14和单向阀通路15连接，油泵通路14上设有一个双向油泵19，双向油泵19受控制器21控制用于在前腔10和后腔11间往复泵油的，即双向油泵19即可以从前腔10往后腔11泵油也可以从后腔11往前腔10泵油。应当指出的是，双向油泵19也可以采用并联的两个反向的常规油泵代替。单向阀通路15上设有由前腔10向后腔11单向导通的单向阀20。前腔10、后腔11、油泵通路14和单向阀通路15内充有液压油。

在前部车厢1的底部还设有导向套16、第一伸缩销17及第二伸缩销18，活塞杆9穿设于导向套16内，导向套16上开设有与活塞杆9垂直的贯穿销孔27，第一伸缩销17以及第二伸缩销18与贯穿销孔27的位置相对应位于贯穿销孔27的两侧受控于控制器21。第一伸缩销17、第二伸缩销18垂直于活塞杆9，活塞杆9上前后间隔设有第一销孔22和第二销孔23，第一销孔22靠近后部车厢2而第二销孔23靠近前部车厢1。在导向套16设有由后往前的方向依次间隔设置的第一光电传感器24、第二光电传感器25和第三光电传感器26，第一光电传感器24和第二光电传感器25的间距、第二光电传感器25和第三光电传感器26的间距与第一销孔22和第二销孔23的间距均相等，其中第二光电传感器25贯穿销孔27处。也就是说，当活塞杆9前后移动时，第一销孔22处于导向套16的贯穿销孔27处时，第二销孔23则正好位于第三光电传感器26位置，而当第二销孔23处于导向套16的贯穿销孔27处时，第一销孔22则正好位于第一光电传感器24位置。第一光电传感器24、第二光电传感器25和第三光电传感器26均与控制器21连接，设定当第一销孔22或第二销孔23处于这些光电传感器位置时，相应的光电传感器产生开信号，当活塞杆9前后移动使第一销孔22或第二销孔23与这些光电传感器错位时，相应的光电传感器产生关信号。

本实施例涉及的可溃缩吸收碰撞能量的货车车身结构的控制方法是这样的：需要车身收缩时，首先控制第一伸缩销17由第二销孔23拔出，然后控制双向油泵19由前腔10往后腔11泵油，活塞8向前移动，后部车厢2与前部车厢1重叠增加，直至第三光电传感器26测得第二销孔23时，表示已收缩到位，最后控制第一伸缩销17插入第一销孔22，另外可以控制连接支撑车轮12的升降杆13收缩以收回支撑车轮12，如图4所示；需要车身扩展时，首先控制第一伸缩销17由第一销孔22拔出，然后控制双向油泵19由后腔11往前腔10泵油，活塞8向后移动，后部车厢2向后移出与前部车厢1重叠减少，直至第一光电传感器24测得第一销孔22，表示已扩展到位，最后控制第一伸缩销17插入第二销孔23，另外可以控制连接支撑车轮12的升降杆13伸长以使支撑车轮12触地支撑车厢，如图5所示；车身处于扩展状态时，当受到后方车辆追尾冲击，第一伸缩销17受冲击断裂，后部车厢2会推动活塞8前移，该过程液压油推开单向阀20使油液从前腔10流往后腔11。如果冲击不严重，则活塞8可能处于缸体7的中间位置，此时第一光电传感器24未测得第一销孔22且第三光电传感器26也未测得所述第二销孔23，则控制双向油泵19由前腔10往后腔11泵油，直至第二光电传感器25测得第二销孔23，使车身进一步收缩，然后控制第二伸缩销18插入第一销孔22，避免后部车厢2后移。

Claims (9)

1.一种可溃缩吸收碰撞能量的货车车身结构，其特征在于，包括前部车厢和后部车厢，所述后部车厢的前部套设于所述前部车厢内，所述前部车厢的底部设有伸缩油缸，所述伸缩油缸包括缸体、活塞和活塞杆，所述缸体固定连接于所述前部车厢的底部，所述活塞将所述缸体内的空间以前后方向分隔为前腔和后腔，所述活塞杆与所述活塞固定连接并向所述后部车厢延伸，所述活塞杆的头部与所述后部车厢的底部固定连接，所述前腔和所述后腔通过并联的油泵通路和单向阀通路连接，所述油泵通路设有用于在所述前腔和后腔间往复泵油的双向油泵，所述单向阀通路设有由所述前腔向所述后腔单向导通的单向阀，所述前腔、后腔、油泵通路和单向阀通路内充有液压油。

2.根据权利要求1所述的可溃缩吸收碰撞能量的货车车身结构，其特征在于，所述前部车厢的底部设有导向套和第一伸缩销，所述活塞杆穿设于所述导向套内，所述导向套上开设有与所述活塞杆垂直的贯穿销孔，所述第一伸缩销设置于所述贯穿销孔的侧方并垂直于所述活塞杆，所述活塞杆上前后间隔设有第一销孔和第二销孔，所述第一销孔和所述第二销孔横向贯穿所述活塞杆。

3.根据权利要求2所述的可溃缩吸收碰撞能量的货车车身结构，其特征在于，所述前部车厢的底部设有与所述贯穿销孔对应的第二伸缩销，所述第二伸缩销垂直于所述活塞杆，所述第一伸缩销和所述第二伸缩销位于所述贯穿销孔的两侧。

4.根据权利要求3所述的可溃缩吸收碰撞能量的货车车身结构，其特征在于，所述导向套设有依次间隔设置的第一光电传感器、第二光电传感器和第三光电传感器，所述第一光电传感器和所述第二光电传感器的间距、所述第二光电传感器和所述第三光电传感器的间距以及所述第一销孔和所述第二销孔的间距均相等，所述第二光电传感器位于所述贯穿销孔处。

5.根据权利要求4所述的可溃缩吸收碰撞能量的货车车身结构，其特征在于，包括控制器，所述控制器与所述双向油泵、所述第一伸缩销、所述第二伸缩销、所述第一光电传感器、所述第二光电传感器以及所述第三光电传感器电连接。

6.根据权利要求1所述的可溃缩吸收碰撞能量的货车车身结构，其特征在于，包括若干伸缩导向组件，所述伸缩导向组件包括伸缩导向杆和伸缩导向套，所述伸缩导向套固定设置于所述前部车厢的底部，所述伸缩导向杆的尾部穿设于所述伸缩导向套内，所述伸缩导向杆的头部与所述后部车厢的底部固定连接，所述伸缩导向杆与所述活塞杆平行设置。

7.根据权利要求1所述的可溃缩吸收碰撞能量的货车车身结构，其特征在于，所述前部车厢的底面的后部两侧设有支撑车轮，所述支撑车轮的轮轴通过升降杆与所述前部车厢连接。

8.一种可溃缩吸收碰撞能量的货车车身结构的控制方法，其特征在于，基于权利要求5所述的可溃缩吸收碰撞能量的货车车身结构进行，所述控制方法包括：需要车身收缩时，首先控制所述第一伸缩销由所述第二销孔拔出，然后控制所述双向油泵从所述前腔往所述后腔泵油，直至所述第三光电传感器测得所述第二销孔，最后控制所述第一伸缩销插入所述第一销孔；需要车身扩展时，首先控制所述第一伸缩销由所述第一销孔拔出，然后控制所述双向油泵从所述后腔往所述前腔泵油，直至所述第一光电传感器测得所述第一销孔，最后控制所述第一伸缩销插入所述第二销孔；车身处于扩展状态时，如果所述第一光电传感器未测得所述第一销孔且所述第三光电传感器未测得所述第二销孔，则控制所述双向油泵从所述前腔往所述后腔泵油，直至所述第二光电传感器测得所述第二销孔，然后控制所述第二伸缩销插入所述第一销孔。

9.一种货车，其特征在于，设有权利要求1至7中任意一项所述的可溃缩吸收碰撞能量的货车车身结构。

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