CN1712251A - 外倾式挂车轴及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种外倾式车轴，用于支撑轮胎转动，其主要包括轴头、轴管、轮毂、铸铁制动鼓、刹车蹄总成、支架及凸轮轴总成，轴头焊接于轴管的两端，两轴头相对于轴管下倾，使轮胎装配时呈外倾现象，轴管由无缝钢管冷推成型，轮毂、制动鼓总成装配于轴体两端，用来执行车轮转动和制动，刹车蹄总成安装于铸铁制动鼓内侧壁，其刹车片由无石棉摩擦环保材料制成，轴头采用模锻成型加工后焊接于轴管的两端，铸铁制动鼓与轮毂通过螺栓装配固定成一体，支架和凸轮轴总成分别对称安装于轴体的两端。本发明还公开了制造所述外倾式车轴的方法。

Description

外倾式挂车轴及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种汽车车轴，尤其是指一种外倾式挂车轴及其制造方法。

背景技术

目前，国内外半挂车车轴大多采用U型槽钢焊接的轴管作为轴管，即将槽钢组焊成轴管，再将两个经过锻制的轴头焊接于方型轴管两端头，运用U型槽钢焊接而成的车轴被称之为三件式轴管或多件式轴管。此车轴的轴管由钢件焊接而成，轴管焊合处的焊缝在受热受压时，应力集中效应大，易发生断裂和破损，严重影响车轴的抗疲劳强度。另外，目前车轴的轴头和轴管焊接在同一水平线上。无论任何时候，支撑的主辅轮胎都完全与地面接触，此时轮胎与地面的摩擦增大，加快了轮胎的磨损，影响了轮胎的寿命。

目前市场上现有的挂车轴主要是通过焊接加工制成，如中国专利第94205653.1号揭示的“一种十吨半挂汽车轴”，将轴管与两端锻造成一个整体，轴管截面为“工”字形，该铸造工艺为：轴管模型——＞铸造——＞轴头下料——＞轴头与轴管结合部分加工——＞烘轴头——＞轴头放置铸型内——＞合箱——＞浇注——＞清砂——＞正火——＞机械加工——＞轴两端表面处理，此车轴加工工艺环节多，加工费时，轴管焊接成型产生应力集中的现象，铸造焊接的质量严重影响车轴的抗疲劳强度。

因此，提供一种具有性能稳定，结构稳固，改善车轴受力结构，使得车轴的承载能力提高、抗磨损耐疲劳程度提高，从而增加车轴和轮胎寿命的外倾式挂车轴及其制造方法，以克服现有技术的缺点十分必要。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种性能稳定，结构稳固，改善车轴受力结构，使得车轴的承载能力提高，车轴和轮胎寿命增加的外倾式挂车轴及其制造方法，并解决了现有外倾式车轴长期使用易磨损，易疲劳的问题。

本发明一种外倾式车轴包括轴头、轴管、轮毂、铸铁制动鼓、刹车蹄总成、支架及凸轮轴总成，轴头为一经过模锻成型、调质、机加工后成为阶梯状圆钢体结构，且外径方头大小基本上等于轴管2的外径大小，轴头的支撑部在其与轴管的接合处形成有一个斜面，轴管由高强度无缝合金钢管冷推成方管，并经整体调质处理，使其承载能力增强，无需焊接，有效提高其机械性能，并减小了因焊接而产生的内部缺陷。铸铁制动鼓与轮毂通过螺栓装配固定成一体。刹车蹄总成安装于铸铁制动鼓内侧壁，刹车片采用无石棉环保材料。支架和凸轮轴总成分别对称安装于轴管的两端轴头上，支架安装于铸铁制动鼓内，凸轮轴总成安装于铸铁制动鼓外。

本发明还提供一种外倾式车轴的制造方法，包括如下步骤：

(1)根据车轴承载强度取相应规格的高强度无缝合金钢管，整体推方后热处理成型轴管，加工轴管，使之与轴头的结合面形成一定倾斜角度的斜面；

(2)加工轴头；

(3)将轴头和轴管焊接为一体；

(4)安装内外轴承、刹车蹄总成、铸铁制动鼓总成；

(5)加注油脂，锁紧锁紧片，装调整臂，装防尘盖等后续工作。

与现有技术相比较，本发明一种外倾式车轴的轴头与轴管形成有一下倾角度，使轮胎装配时呈外倾现象，轮胎安装在该外倾式车轴上，在空载时只有轮胎外缘与地面接触；当重载时，车轴受车载压力作用改变为“零点”外倾，使整个轮胎的胎面与地面充分接触，受力均匀，此时轮胎滚动流畅，能大大减小轮胎的不均匀磨损。另外，轴管由高强度无缝合金钢管冷推成方管，并经整体调质处理，使其承载能力增强，无需焊接，有效提高其机械性能，使得车轴的抗磨损、耐疲劳程度提高，从而增加车轴和轮胎寿命。外倾式车轴的制造工序简单，能有效减少车轴自身的内应力，工艺参数容易控制，适合车轴的批量生产制造。

附图说明

图1为本发明外倾式车轴的总体结构图。

图2为本发明外倾式车轴的轴管总成结构图。

图3为图2沿A-A的剖视图。

图4为图2沿B-B的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图进一步阐述本发明。

本发明提供了一种外倾式车轴，如图1所示，用于支撑轮胎转动，该外倾式车轴100包括轴头1、轴管2、轮毂3、铸铁制动鼓4、刹车蹄总成5、支架6及凸轮轴总成7。

轴头1为一经过模锻成型、调质、加工后成为阶梯状圆钢体结构，且外径方头大小基本上等于轴管2的外径大小，结合图1及图2所示，轴头1采用模锻、机加工后焊接于轴管2的两端，轴头1的支撑部11在其与轴管的接合处形成有一个倾斜的斜面12，如图3及图4所示，使得轴管2的两端轴头1相对轴管2下倾，轴头1与轴管2形成一夹角，使轮胎装配时呈外倾现象，在本实施例中，该夹角为0.4°±2′，两轴头1下倾角度一致，轮胎安装在该外倾式车轴100上，在空载时只有轮胎外缘与地面接触面；当重载时，车轴100受车载压力作用改变为“零点”外倾，使整个轮胎的胎面与地面充分接触，此时轮胎滚动流畅，能大大减小轮胎的不均匀磨损。轴头1的另一端装配有轮毂3，刹车鼓4，该轮毂3和刹车鼓4与常规轮毂刹车鼓作用相同，用来执行车轮转动和制动。

轴管2由高强度无缝合金钢管冷推成方管，并经整体调质处理，使其承载能力增强，无需焊接，有效提高其机械性能，并减小了因焊接而产生的内部缺陷，如轴管焊合处的焊缝在受热受压时，应力集中效应大，易发生断裂和破损，严重影响车轴的抗疲劳强度等缺陷。推方过程中产生的内应力可通过热处理(调质)消除，钢管内部两向受压，材质更加紧密，得到稳定的内部组织及金属流向。轴管2的规格由所需车载的重量而定。

如图1所示，铸铁制动鼓4与轮毂3通过螺栓装配固定成一体。刹车蹄总成5安装于铸铁制动鼓4内侧壁，在本发明中，刹车片采用无石棉环保材料。支架6和凸轮轴总成7分别对称安装于轴管2的两侧面，其中，支架6通过螺栓安装于铸铁制动鼓4的轮毂3内，凸轮轴7通过螺栓对称安装于铸铁制动鼓4的轮毂3外，支架6与凸轮轴7相互配合支撑轴管2水平。

本发明一种外倾式车轴的制造方法，包括如下步骤：

(1)根据车轴承载强度取相应规格的高强度无缝合金钢管，整体推方后热处理成型轴管，加工轴管，使之与轴头的结合面形成一定倾斜角度的斜面；

(2)加工轴头；

(3)将轴头和轴管焊接为一体；

(4)安装内凸轮轴、刹车蹄总成、铸铁制动鼓总成。

(5)加注油脂，锁紧锁紧片，装调整臂，装防尘盖等后续工作。

在本发明中以12吨车轴总成作为一个实施例，其中，在步骤(1)中选取钢管的毛坯外形尺寸φ178×12mm，壁厚∮＝12+1.5/-0.5，壁厚差≤2mm，将钢管装夹与锯床工作台平行，并使钢管中心线与带锯切削平面垂直，进行开料加工。然后进行推方，清除两端锯口杂物、锯屑及锯口飞边，清洁钢管光坯表层和200吨推方机滚道，吊机将钢管吊起，将钢管光坯一端推进入滚道定心，另一端与推方机推头对中方置点动液压推头确认钢管光坯后端与推头对正后点动前推，调整推头自由中心位置前推光坯成型。将推方成型的钢管光坯进行热处理，将其在800°～900°下淬火，回火后空冷，增加钢管的硬度和韧度。最后，对钢管进行镗刨切削加工。

在步骤(3)中，由于在轴头上与轴管的结合面为一斜面，当将轴头与轴管焊接为一体时，两轴头相对轴管下倾一定角度，在本发明中，该夹角大致为0.4°±2′，且保证两端下倾角度一致。

以上所揭露的仅为本发明外倾式车轴的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种外倾式车轴，用于支撑轮胎转动，其主要包括轴头和轴管，其特征在于：所述轴头焊接于轴管的两端，两轴头相对于轴管下倾，使轮胎装配时呈外倾现象。

2.根据权利要求1所述的一种外倾式车轴，其特征在于：所述轴管由无缝钢管冷推成型。

3.根据权利要求1所述的一种外倾式车轴，其特征在于：所述车轴进一步包括轮毂、铸铁制动鼓、刹车蹄总成、支架及凸轮轴总成。

4.根据权利要求3所述的一种外倾式车轴，其特征在于：所述轮毂、制动鼓总成装配于轴管两端。

5.根据权利要求3所述的一种外倾式车轴，其特征在于：所述刹车蹄总成安装于铸铁制动鼓内侧，刹车片由无石棉环保磨擦材料制成。

6.根据权利要求1所述的一种外倾式车轴，其特征在于：所述轴头采用模锻成型、机加工后焊接于轴管的两端。

7.根据权利要求3所述的一种外倾式车轴，其特征在于：所述铸铁制动鼓与轮毂通过螺栓装配固定成一体。

8.一种外倾式车轴的制造方法，包括如下步骤：

(1)根据车轴承载强度取相应规格的高强度无缝合金钢管，整体推方后热处理成型轴管，加工轴管，使之与轴头的结合面形成一定倾斜角度的斜面；

(2)加工轴头；

(3)将轴头和轴管焊接为一体；

(4)安装内凸轮轴、刹车蹄总成、铸铁制动鼓总成。

9.根据权利要求8所述的一种外倾式车轴的制造方法，其特征在于：进一步包括加注油脂，锁紧锁紧片，装调整臂，装防尘盖等后续工作。

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