CN1449959A - “多轮框架式车架”汽车底盘及钢质“蜂巢”板制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种分解抬桥式运输多轮框架式车架远距离直接传动超低底板汽车底盘，它分平台式车厢和超低凹型车厢；平台式车厢为多列式车轮，轮胎数S＝2×2N数学式表示，式中N为排列数。转盘在同一水平面上支撑平台框架型车架，超低凹型车架可分主车厢和附车厢，主车厢的侧壁起主车架顺梁作用，转盘安装在小平台的底部，设减振升降器，其上端与转盘连接，下端悬挂着双出轴的差速马达。汽车通过马达传动车轮达到行走目的。当此底盘选用在货车时，车头与车厢、车尾可分解，车头前后下方中间设有支撑轮，整车下降至厢底板着地后，车头开离车厢，再把车尾牵引与车厢分离。当汽车装卸完货需要运行时，车头、车尾与货厢连接后提升整车就达到运行状态。

Description

“多轮框架式车架”汽车底盘 及钢质“蜂巢”板制作方法

步入二十一世纪，世界经济向一体化方向发展，汽车运输业也随着流通领域的发展和高速公路的联网不断壮大和发展。我们的汽车工业随着加入WTO面临着考验，在这发展与淘汰的十字路口，摆在我们面前有三条路：第一条守旧淘汰，此路不能走：第二条花高价引进技术，此路走不远；第三条是创新发展之路。本文提出“分解抬轿式运输多轮框架式车架远距离多相直接传动超低可调式底板转盘式转向汽车底盘”的设计方案，及钢质“蜂巢”板制作方法，望各位专家审议。

                      技术领域

本发明涉及一种无轨车类底盘和抬轿式运输方法，具体地说是一种设有支脚可分解抬轿式运输多安装了车桥的框架式车架，远距离多相直接传动转盘转向的超低汽车底盘。可用液压、气压和电直接传动，适用于汽车、叉车、吊车、平板车。车头车尾可将货厢象抬轿式连接在中间提升升降器，使货厢底离地可达运输行驶状态；升降弹簧类：油润气压减振升降器(即油气弹簧)，用高压气腔为主真空腔为辅来进行超重压减振，用行程大的特点来升降整车。门窗类，即门、窗、楼梯、扶手为一体的多功能门，上层车门可斜置于车外变成有扶手的楼梯，供乘客上下车使用；复合板材类，钢质“蜂巢”板制作方法，钢质高强度隔温隔音复合板供车厢底板使用。本发明所要求保护的技术方案仅限于所属的技术领域。

                     技术背景

我们知道传统汽车的车厢底板高于车轮，因此抬高了重心，降低了稳定性和安全性，减少了乘载高度，把最好的空间让给了大架和轮胎，而且车轮在车架的两侧一字排开，很容易压出车辙，降低了公路使用年限，增加了养护费用。为提高乘载量只能把车厢做长，多装车轮，加大轮胎。但因后轮不导向，通过差速器来减缓弯道的横向磨擦力，所以装轮有限而且改变不了拐大弯的缺点。加大轮胎增加底板高度，对车辆行驶安全带来了隐患，增加了翻车事故发生率。因为汽车及列车的车轮都纵向一字排列，且乘载轮多为两轮并列，对道路破坏性大，降低了行驶安全性，增加了驾驶员的疲劳程度及事故隐患，因道路受到破坏和经常维修，降低了汽车行驶速度和车辆综合利用率及路面利用率。另外，传统的钢板减振柔性差，气囊减振行程小摇摆度大的缺点，采用行程大、润滑性、散热性好，即有柔性又有刚性的油气弹簧来进行减振和升降。汽车的停车时间要比运行时间多的多，停车时不需要轮胎和车架工作，但传统的汽车轮胎和车架从出厂到报废始终在工作，得不到休息，所以加速了老化，降低了使用寿命，地板笨重而且底下设有横梁。传统双层客车的楼梯设在车厢内，占去很多最佳可供乘坐的空间，厢内给人感觉即拥挤又憋闷，人们都从底层门上车后再上二楼，增加了上下车的时间，车厢高又给装卸带来了难度，费时费力，给整车增加了材料，加大了重量，造价高不经济，对商家和用户都不利。

美军装备有能整装整卸16吨多的军用卡车，其主要原理是向后倾斜车厢底板，驾驶室后的油缸上设有卡抓集装厢头部的大抓，集装厢的后部下方设有小轮，大抓将集装厢延倾斜厢板拖上车后放下厢底板，呈背负式即常规的运输方式。

                    发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术的不足，设计出结构简单合理，使用操作方便，在乘载性、通过性、爬坡性、制动性、安全性、舒适性、可靠性、使用性及节省材料、降低车身高度和底板离地高度，提高强度、多快好省等方面都得到了很大的提高。

本发明全新理念的远距离多相直接传动汽车底盘为将来无污染的绿色电动汽车打下了坚实的基础。

传统的汽车底盘主要由车轮、制动、前桥、转向、后桥、减振、大架、传动轴、变速箱、离合器、飞轮、引擎、控制台等组成，而本发明的汽车底盘由车轮、制动、马达、升降器、转盘、框架、发电机、引擎、蓄电池、控制台等组成。“多轮框架式车架”故名实意，本底盘为多轮型车，前后左右轮胎数相等。把传统多占空间的大架改为框架，把前后轮向外移至与头尾相齐，形成前后平台，引擎及控制台安排在前后平台上，让出底矮平整的中央大平台为乘载平台。双转盘转向系统减轻了轮胎磨损，后轮走前轮轨迹。原地转360度可万向行走。轮胎横向均匀分布，提高路面利用率，升降器采用油气减振弹簧调整车身高度，刹车与升降器四通电磁阀相接，当踩刹车时电磁阀门打开，高压气腔内的压缩空气排出，降低整车高度，厢底装有互通油缸做支架，使每个支点都着地，且均衡受力的支脚若干个，让车架和轮胎等放松，减少疲劳，提高使用寿命，无需手制动。因本底盘底板低，车轮多，框架型车轴距大，所以提高乘载量、装卸方便、节省材料、安全、舒适可靠，起步性和制动性都得到很大提高。远距离直接多相转动系统采用油电混合动力，实现远距离多相马达直接驱动车轮，省去飞轮、离合器、变速箱、传动轴、中央传动等中间环节，减少动力损耗。当下坡或停车时切断电源，马达在车轮的惯性作用下产生反作用力，使马达继续运转，通过蓄能装置可回收反作用力，而且反作用力大于惯性时使汽车产生制动作用，从而达到停车目的。此底盘适用于大型客车。

油气缸减振升降器(油气弹簧)：用油润滑高压气腔为主真空腔为辅的活塞式油气缸，行程大、散热性好和润滑性好，即有柔性又有刚性。

分解式车架底盘：车头、车厢、车尾可分解，车头后部与车尾后部设电磁销相接，形成无大厢车，车头后部和车尾前部与大厢之间的相对应点各设有电磁销使其相接，提升油气弹簧就成抬轿式运输状态。装卸货物时使汽车下降到底板着地，将车头开离大厢打开厢门可将叉车直接开进货厢装卸，大大减少装卸难度，提高速度，降低重心，提高了稳定性和安全性，空行时只有车头车尾，缩短了车长减少了占地，此底盘适用于厢式运输货车及集装厢专运货车。

传统城市双层公交车的楼梯设在车内要占去上、下各4个座位，如果多设1个门又占去下层3个座位，合计11个座位，而本发明的门梯1个只占上层3个座位，不占下层座位，一个门梯可比传统的双层客车少占8个座位。上层门与下层门分开，提高上下车速度，节省时间，多拉快跑，提高经济效益。

车厢底板采用钢质“蜂巢”高强度隔温隔音复合板，减轻车身重量，降低底板高度，强化车厢整体结构，隔温隔音，降低底盘空气阻力，节省油耗。

综上所述，可实现本发明的初衷：克服传统汽车现有技术的不足，实现结构简单合理，使用操作方便，加大乘载量，降低重心，装卸方便，省时、省力、省材料，又省油耗，在很大程度上提高了经济性、通过性、爬坡性、制动性、安全性、舒适性、可靠性、抗疲劳性，起步快，装机容量大且分散，不至于产生动力过度集中所带来的负面影响，可为未来的无污染绿色环保型电动汽车最理想的汽车底盘。

                   附图说明

图1为本发明的单轮双列式凹型超低车厢底盘的简易立体图。

图2为本发明的车轮与框架平台结构装配侧视剖视示意图。

图3为本发明的门变梯的结构原理示意图。

从图3中可以看出单线为半开启状，双线为完全开启状态，三线为关闭状态。

以上图中：1、车轮  2、轮毂  3、马达  4、托架  5、垫块  6、油气弹簧(升降减振器)  7、油面  8、气腔  9、缸体  10、支撑轮  11、螺母  12、活塞  13、气道  14、真空腔  15、缓冲圈  16、活塞杆  17、平台框架  18、压圈  19、储气筒  20、缓冲垫  21、转盘  22、输气管  23、同步齿轮  24、转盘轴  25、导线  26、电磁阀  27、注油孔  28、竖架  29、电磁销  30、底板  31、支架  32、接线盒33、导杆  34、下丝杆  35、连接座  36、上丝杆  37、电机  38、上扇门  39、支杆  40、拉杆  41、踏板  42、门梯

                    具体实施方式

本发明的全称为“分解抬轿式运输多轮框架式车架远距离多相直接传动超低可调式底板转盘式转向汽车底盘”，其具体实施如下：

本发明的汽车底盘可分为平台式车厢底盘：若干列转盘有序的排列在同一台面下支撑框架，每个转盘下装有一个电机，四只轮，轮胎数S＝2×2N数学式表示，式中N为转盘数。此底盘适用于超大型平板汽车。超低凹型车厢底盘：如图1所示，两对转盘安装在车架的前后底部，形成两个高出中间的小平台，厢体下伸于前后轮架之间，侧壁承担顺大梁的责任，形成凹型超低底板车架。此底盘适用于大型客车。分解抬轿式运输汽车底盘：如图2所示，单列转盘车头汽车底盘，车头底部两只转盘之间的前后设有伸缩型支撑轮，车头后部与车尾前部的下方设有电磁销，两侧上方设有电磁销，车尾后部设有与车头的电磁销相对应的连接孔，或在车头后部上下与车尾前部上下设有与集装厢起吊器前后的上下孔相匹配的电磁销，车头后部的左右与车尾前部的左右设有夹板，夹板内侧的上下也有电磁销，与集装厢的起吊器左右的上下孔相匹配，可将集装厢吊装运输，也可以用纵向凹型托板乘载2个或2个以上集装厢运输，其连接方式与车头、车厢、车尾的连接方式相同，也可车头、车尾连接行驶。双列及多列转盘车头无需支撑轮，汽车底板高度平均可降低70-110厘米，行驶底板高度在20-30厘米，轮胎越大降低高度就越大，底板高度不受轮胎大小的限制。此底盘适用于厢式货车及集装厢专运汽车。

我们从图1中可以想象其外形的基本形状呈倒凸型；从图2可以看出车轮1轮毂2由半轴与差速马达3相结合，两只轮将马达3夹在居中，马达3下的托架4与上面的支架31将油气弹簧6用垫块5和缓冲圈15软性托扶，活塞杆16的上端与转盘21之间有缓冲垫20，转盘21用压圈18套在平台框架17的下方。转盘轴24的上方设有同步齿轮23，输气管22与导线25从转盘轴24的中孔穿过，输气管22由四通电磁阀来联接，前后与油气弹簧6相通，下方与储气筒19相通，导线25接在电磁阀26和接线盒32上，支撑轮10设在两转盘之间的前后平台框架17的下方。同步齿轮23由中间齿轮与邻近的转盘同步齿轮咬合达到同步转向目的。其工作原理是：当行驶电源接通时，电流通过导线25进入接线盒，电流进入马达3使其运转驱动车轮达到行走目的。当需要将车厢落至着地时，电磁阀26打开，使气腔8中的压缩空气排出，整车下降。电磁阀26回位，则停止下降。电磁阀26与制动相连，当踩刹车踏板时电磁阀26被打开，气腔8内的压缩空气经气道13从电磁阀门26排出，降低车高，减少惯性对支撑转盘的活塞杆16的冲击力，松开刹车踏板时，储气筒19内的压缩空气迅速补充给气腔，使运行中的汽车又恢复原来高度。

转向工作原理：当汽车需要转向时降低一侧的电机转速，此时亏速方的车轮将差速传递给另一侧的车轮，使它保持平行的同时，在同步齿轮的作用下，邻近转盘下的车轮也做同样的工作，从而达到转向目的。后轮则做与此正相反向的动作，因此转弯角度小，后轮走前轮轨迹可360度转弯。将前后转向向同一个方向操作时可横向行走。

集装厢运输底盘采用分解抬轿式运输方式，即车头、车厢、车尾可分解，车头可独立行走转向和提升，具体做法是：电磁销29设在平台框架17上延伸架上，电磁销29固定在竖架板28的下方，伸缩支撑轮10固定在平台框架17下方的前后中线上，大型集装厢运输车可采用前后各增加转盘来增加车轮数量，以达增加乘载量，不需增设支撑轮。当需要汽车分解时，将下降油气弹簧6，使车厢底着地，此时支撑轮10也着地，解除电磁销29，将车头开离被连接处，达到分解目的，车尾则需车头连接牵引离开车厢。反向操作则连接。厢式货车因地板在高度4米上限内，厢内高度可达3.6米左右，所以内部设有可调式双层托货板，采用若干个蜗轮减速器，使齿轮咬合齿条上下运行，解决装卸高处货物的难度和避免下层货物被挤压现象。此种汽车货厢底离地高度可调范围在0-45厘米之间。提高了稳定性和安全性。

车身着地系统：液压油缸式油气弹簧由缸座、缸筒、螺母、活塞、活塞杆、缸盖和活塞杆座组成，活塞杆座与缸盖上设有注油孔，用来往高压气腔和真空腔内注入润滑油，活塞杆至上到下设有气道，压缩空气由此道进入高压气腔内，活塞杆直径小于缸筒内径，当活塞下行时活塞与缸盖之间就形成真空腔，产生向上拉力，活塞越往下行真空腔越大，拉力就越大减轻高压气腔的承受力，当高压气腔内的压力为0时，活塞下行至缸座活塞与油面接触，因真空腔的拉力可缓冲重力的冲击，真空腔内的油面润滑活塞杆。支架采用互通油缸着地技术，利用同种液体压强相同的原理每只油缸盛半量油，在油缸的上方用导管连接使其互通，将若干只油缸安装在货厢底部，在地形凹凸变化不大的情况下，使每只缸脚都着地。

正六边形“蜂巢”汽车底板：我们知道正六边形“蜂巢”板没有内应力，所以抗拉、抗弯力最强，采用钢质“蜂巢”板做汽车底板其制做工艺步骤如下：

1、用冷扎薄板裁成带状折成等边无底梯形连续体，把顶边互接形成蜂巢状正六边形组合网格。

2、将薄板压制成与网格大小相同格沟宽与组合网格相对应边厚度相同的模板，将一面模板的每个格冲出小孔。

3、将组合网格对放在两张模板格槽里进行压铆焊。

4、处理边框用较厚的钢带围成边框，将六边形的角对接在边框上，与上下板铆焊接。

5、往每个小孔中注入发泡剂，待发泡剂凝固隔温隔音超强轻质的正六边形“蜂巢”复合板制成。发泡剂不仅起隔温隔音作用，还能降低自身噪音，但不会产生内应力，再往板面处理硬质塑料效果会更好。

其技术特点是：压制成网格凹陷的模板。模板的六边形镶嵌在两侧组合网格内大大提高了表面应力增大了强度，内注发泡剂增加了隔温隔音，降低了自身噪音，达到了高强度，省材，轻质，减小厚度，成为高科技绿色环保型复合板材。

车门下伸倾斜变梯系统的结构原理及实施：从图3可以看出下丝杆34长于上丝杆36，门梯42大于上扇门38，下丝杆34的下端套在平台框架17的套座43上，上端与上丝杆36的下端连接于连接座35中，上丝杆36的上端与电机37连接，上扇门38的上端通过铰轴连接在车体上，支杆39的一端与上扇门38铰接，另一端与上丝杆36上的拉杆螺母45铰接，拉杆40的上端通过铰轴的螺母45扣在上丝杆36上，下端与门梯42的下端铰接，踏板41等距排列在门梯42的外侧门框架内，门梯42的上端通过铰轴的螺母44，扣在下丝杆34上，门梯42在关闭状态时上端螺母44与拉杆上端螺母45都在本丝杆的顶部，门梯42的下端与拉杆40的下端则竖在平台框架17上，上扇门38为吊门，下缘叠摞在门梯42的上方，比门梯42先启后关。门梯42拉杆40和上下丝杆都平行竖立在车身侧面上。导杆33穿过门梯42上端螺母44和拉杆40上端螺母45的导向孔平行于上丝杆36和下丝杆34。当需要开门放梯时电机37运转带动上丝杆36，上丝杆36通过连接座35再带动下丝杆34运转，此时上下丝杆转速相等，但螺距不同，上丝杆36的螺距小于下丝杆34的螺距，所以拉杆40的下降速度比门梯42下降速度慢，其产生的后果原本平行的三条线逐渐变成了三角型。电机37继续转动，当拉杆40上端的螺母45到达连接座35的同时，门梯42上端螺母44也到达终点，此时门梯42与下丝杆34和拉杆40各成三角型的一个边，而门梯42是从下丝杆34的上端下行至下端，所以它两是等长，因此本三角型是等边三角型。门梯42斜吊在平台框架17上，可供乘客上下车用，反向操作则收梯关闭车门。

本发明的社会效应：降低劳动强度，提高工作效率和道路利用率，降低道路养护费用，减少车辆保有量，让出空间，便于交通管制，降低事故发生率，提高车辆利用率和安全系数，节省资源，减少噪音，降低排放，有利环保。

Claims (6)

1、一种可“分解抬轿式运输多轮框架式车架远距离多相直接传动超低可调式底板转盘式转向汽车底盘”由框架、转盘、油气弹簧、马达、差速器、车轮及输能管线组成，其特征在于，平台框架下设有若干对转盘、转盘下有悬挂着带有双出轴马达的升降减震油气弹簧，马达轴上有差速器和车轮，输能管线与马达接通；变形框架有前后小平台，中间为凹型大平台，小平台也可成为独立的车头、车尾，凹型大平台也可以是货厢或集装厢，及可分解的纵向凹型托板，车头、车厢、车尾之间设有相互匹配的连接装置。

2、根据权利要求1、可分解抬轿式运输单列转盘车头汽车底盘，其车头框架下方中线的前后各设置支撑轮，双列及多列转盘车头无需支撑轮，其特征是，车头、车厢、车尾为活动连接，车头后部与车尾前部上下各设有电磁销，车尾的后部与车厢的前后部上下与车头、车尾的电磁销相对应处设有与之相匹配的连接孔，或在车头后部上下与车尾前部上下设有与集装厢起吊器前后上下孔相匹配的电磁销，车头后部的左右与车尾前部的左右设有夹板，夹板内侧的上下也有电磁销，与集装厢起吊器左右的上下孔相匹配。

3、根据权利要求1、可调式底板，即整车提升是由电机与转盘之间的油气弹簧来完成，其结构与工作原理与液压油缸相似，其特征在于用油润滑以高压气腔为主，真空腔为辅来承受重力，真空腔与高压气腔都有油面，活塞杆至上到下有气道，压缩空气由气道进入高压气腔。

4、根据权利要求2、可分解抬轿式运输法的形式，由车头、车厢、车尾及其相关的连接器和整车升降部分组成，其运输法的特征为车头辅助车尾与车厢的一头连接后在车厢的另一头连接，车头、车厢、车尾都连接成一个整体后，将油气弹簧提升，就达到运输状态，也可以用纵向凹型托板，乘载2个或2个以上集装厢运输，其连接方式与车头、车厢、车尾的连接方式相同。

5、权利要求1、中超低可调试底板为隔温隔音钢质“蜂巢”复合板，其特征及制作方法是：将钢板压制成正六边形凹槽线的模板，将与凹槽线厚度相同的薄钢板裁制带状折成与模板正六边形边相等无底互等边的梯形连续体，再将无底口互对后铆焊形成与模板大小相等的正六边形网格，将网格夹在2张模板的中间，六边形对齐压紧铆焊，再将发泡剂往事先冲好孔的每个格眼内注入。

6、权利要求1、中框架式车架的小平台位于车轮上部，离地较高，多功能门设于此上部，由上下丝杆、上下扇门和拉杆、支杆、导杆及踏板、螺母、连接座组成，用电机操作，其特征在于：下丝杆34的螺距与长度大于上丝杆36的螺距与长度，下扇门梯42大于上扇门38，上丝杆36与下丝杆34连接于连接座35中，门梯42的上端两侧通过铰轴的螺母44与下丝杆34相扣，下端的两侧通过铰轴与拉杆40的下端铰接，拉杆40的上端通过铰轴的螺母45与上丝杆36相扣，铰轴上还与支杆39的下端相铰连，支杆30的上端与上扇门38的下方两侧相铰连，上扇门38的上端通过铰轴与车侧壁相铰连，导杆33穿过门梯42上端螺母44和拉杆40上端螺母45的导向孔平行于上丝杆36和下丝杆34。门梯42上均匀设置踏板41。

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