CN214928773U - 一种挂车独立悬架系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及挂车悬架技术领域，具体涉及一种挂车独立悬架系统，包括两个车轮总成、两个制动器总成以及底盘承载架，还包括悬架结合件、悬臂结合件和两个减震组件；制动器总成安装在车轮总成的轴心位置与悬臂结合件固定连接，悬臂结合件的一侧与悬架结合件的前横梁活动连接，悬臂结合件的另一侧通过减震组件与悬架结合件的纵梁活动连接，悬架结合件与底盘承载架固定连接。本实用新型提供的挂车独立悬架系统结构简单，装配方便，可以衰减地面对车轮和车架的冲击力，减少车架震动，提高挂车整体的制动性能，保证挂车在行驶过程中的平顺稳定性和货物的安全性，延长挂车零部件的使用寿命，且占用挂车底盘空间小，节省经济成本。

Description

一种挂车独立悬架系统

技术领域

本实用新型涉及挂车悬架技术领域，具体涉及一种挂车独立悬架系统。

背景技术

挂车指一种依靠其他车辆牵引行驶而其本身无动力驱动装置的轮式车辆，与牵引车辆配合组成完整有效的运输与机动平台，广泛用于公路货运、集装箱运输市场、装备物资输送和装备搭载等方面，在不增加牵引车和驾驶员前提下可成倍提升运输力。车辆在不平整的地面行驶时，车轮带动车架发生垂向震动，从而影响车辆行驶的平稳性。悬架系统是车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称，一般由弹性组件、导向装置和减震器组成，能够用来传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，以及缓冲由不平路面传递给车架或车身的冲击力，通过弹性元件减少车架的震动，以保证车辆能够平顺地行驶。悬架系统是挂车的重要组成部分，对挂车的行驶平顺性具有决定性的影响和制约作用。

悬架系统可分为非独立悬架系统和独立悬架系统。非独立悬架采用整体式车桥与两侧车轮相连，车轮连同车桥一起通过弹性悬架系统悬架在车架或车身的下面，具有结构简单、成本低的优点，但是遇到不平稳路面，两侧的车轮在弹跳时会相互牵制，车辆行驶的平稳性较差。独立悬架系统采用断开式车桥，两侧车轮分别通过独立悬架与车架相连，受到地面冲击时两侧车轮互不影响，可以更好地适应不平整的地面情况，以保证车身的平稳。

专利公布号为CN111716975A的发明专利申请提出了一种挂车独立悬架系统，包括车轴、左右扭杆弹簧、左右摆臂、双向筒式减震器、反向柔性限位装置和截锥涡卷弹簧。其中，选用金属扭杆弹簧为减震元件，复合截锥涡卷弹簧作为限位装置，匹配双向筒式减震器作为辅助减震元件，叠加以钢丝绳为弹性连接件的反向柔性限位装置，整体配合可以提升悬架系统的平顺性和可靠性，满足越野行驶和公路行驶需要。但是该挂车独立悬架系统结构设计相对复杂，占用挂车底盘的空间较大，且扭杆弹簧的成本高、加工困难，适合用在特种车辆上，并不适用于农用拖车及大型货车使用。专利公布号为CN107471947A的发明专利申请公开了轻型美式结构半挂车空气悬架系统，包括：与车架固定连接的左、右纵臂支架总成；前端通过自带的复合衬套分别与所述左、右纵臂支架总成铰接，后端与挂车车桥总成固定连接的左、右纵臂总成；前端分别与所述左、右纵臂支架总成铰接，后端分别与所述左、右纵臂总成铰接的左、右减振器；固定在所述车架上的左、右气囊支架；上、下端分别固定在所述左、右气囊支架与左、右纵臂总成后端之间的承载气囊总成。该空气悬架系统能够有效吸收车辆行驶时所产生的震动，保证半挂车行驶的平顺性。但是该空气悬架系统结构复杂，加工麻烦，所采用的空气气囊总成结构尺寸大，零部件种类多，装配精度要求高，侧倾角刚度低，维修比较麻烦，并且占用挂车底盘空间较多。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种挂车独立悬架系统，该挂车独立悬架系统结构简单，装配方便，可以衰减地面对车轮和车架的冲击载荷，减少车架震动，提高挂车整体的制动性能，保证挂车在行驶过程中的平顺稳定性和货物的安全性，延长挂车零部件的使用寿命，且占用挂车底盘空间小，簧下质量轻，达到轻量化的目的，节省经济成本。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案通过以下方式来实现：

一种挂车独立悬架系统，包括两个车轮总成、两个制动器总成以及底盘承载架，还包括悬架结合件、悬臂结合件和两个减震组件；所述制动器总成安装在所述车轮总成的轴心位置与所述悬臂结合件固定连接，所述悬臂结合件的一侧与所述悬架结合件的前横梁活动连接，所述悬臂结合件的另一侧通过所述减震组件与所述悬架结合件的纵梁活动连接，所述悬架结合件与所述底盘承载架固定连接。所述悬架结合件的前、后横梁和纵梁均采用低合金高强度结构钢材质，稳固性和抗冲击性能优良。

进一步地，所述悬臂结合件为“A”字形，所述悬臂结合件包括外摆杆、内摆杆、横梁、连接件和安装板。所述外摆杆的一端通过所述横梁与所述内摆杆相连，并且在所述外摆杆和所述内摆杆的末端面上分别设置有转轴，所述转轴的内部设有通孔并且与所述前横梁轴线平行；所述外摆杆的另一端与所述内摆杆相连并且在连接处安装有所述连接件。所述悬臂结合件中的外摆杆、内摆杆和横梁的横截面均可以采用圆形、矩形或者正方形。所述安装板设置在所述连接件的外侧面，所述连接件内部贯设有轴孔。所述安装板上设置有多个安装孔，所述车轮总成和所述制动器总成通过螺栓固定安装在所述安装板上。所述连接件的一端为向上的凹面，凹面内贯穿设置有转轴孔用于安装减震组件。所述外摆杆和所述内摆杆之间形成的夹角为锐角，所述锐角的度数为30度～60度，优选为45度。所述悬臂结合件的结构设计，有利于在挂车收到侧面冲击力时将车轮受到的冲击力分散传导至所述横梁。

进一步地，在所述纵梁的前端以及所述前横梁的左、右两端分别设置有两个平行的吊耳，所述外摆杆上的转轴与所述纵梁上的吊耳相互配合铰接，所述内摆杆上的转轴与所述前横梁上的吊耳相互配合铰接，挂车在行驶过程中，所述悬臂结合件沿着吊耳的轴心做往复式摆动，缓冲冲击载荷，减少车架震动。

进一步地，所述减震组件包括减震器、弹性元件和垫圈，所述弹性元件套设在所述减震器的外面，所述垫圈安装在所述弹性元件的两端，所述纵梁的底侧面上固定安装有固定座，所述固定座一体式冲压成型，抗拉强度高。所述减震器分别与所述固定座和所述连接件活动连接。所述垫圈采用超级增强尼龙材质，具有超耐磨、抗老化和耐热性能，机械强度高，可以避免弹性元件在形变时出现异响和磨损的现象，同时还起到固定作用，可以防止弹性元件出现自转，从而影响减震性能。

进一步地，所述弹性元件为螺旋弹簧，采用双节距的结构设计，保证了其在空载、满载、过小坑和过大坑时都具有优异的滤震减震效果，即在空载时螺旋弹簧下方的小节距位置压缩减震，满载时则弹簧大节距位置压缩减震。

进一步地，所述固定座内部贯设有轴孔，所述减震器的两端分别设置有带有通孔的铰接轴，上下两个铰接轴通过定位销轴分别安装在所述连接件凹面内部的转轴孔和所述固定座内部的轴孔中，所述垫圈套设在所述弹性元件的两端，并且分别与所述固定座和所述连接件紧密贴合。挂车在颠簸行驶过程中，挂车底盘压缩悬架结合件下沉，弹性元件发生压缩形变，在弹性元件复位时，减震器拉着弹性元件缓慢复位，从而减少震动。通过尺寸设计，所述弹性元件与所述安装板之间的横向距离为120mm，有效保证了车轮轴的刚性，可以有效避免在行车过程中遇到恶劣路况而出现断轴的现象。

进一步地，挂车独立悬架系统还包括限位块，所述限位块是橡胶和螺栓的混合体，采用螺栓将限位块安装在固定座和前横梁之间的纵梁底侧面上。所述限位块的形状可以采用椭圆体、柱体或者锥体。所述限位块的材料还可以是增强尼龙材料或者热塑性塑料。

进一步地，所述前横梁上设置有第一刹车线支架，所述悬臂结合件上设置有第二刹车线支架。第二刹车线支架固定安装在内摆杆的侧面上，左右两个制动器总成的刹车线通过第一刹车线支架和第二刹车线支架引到挂车底盘上。

上述技术方案中的活动连接采用铰接连接，固定连接采用螺栓固定连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果具体如下：

(1)本实用新型中悬臂结合件采用“A”字形结构设计，利用内部三角形稳定性，保证其结构的稳固性，悬臂结合件的内摆杆的弯管采用一体式冲压成型，不会降低其抗拉强度，在受力冲击时，确保悬臂结合件的稳定可靠性。根据力学原理受力分析，悬臂结合件的弯管结构设计有利于在挂车收到侧面冲击力时分散车轮受到的冲击力，当内摆杆弯管的受力角度为45度时，侧面受力仅为冲击力的一半，另一半被传导至横梁进行分散；悬臂结合件与悬架结合件的前横梁铰接连接的结构设计，在挂车行驶过程中，悬臂结合件可以沿着吊耳的轴心做往复式纵向摆动，当刹车制动或者撞击时，受力可传导至横梁上，缓冲冲击载荷，减少车架震动；本实用新型中弹性元件与安装板之间的横向距离为120mm，有效保证了车轮轴的刚性，可以有效避免在行车过大坑时出现断轴的现象。

(2)本实用新型中弹性元件套设在减震器的外侧，减震器和弹性元件并用安装空间，不仅能够节省挂车底盘空间，轻量化车身，也能够增大跨距，使得挂车具有足够的抗侧倾性能，簧下质量减少，提升挂车行驶的平顺性和加速性；套设在弹性元件内部的减震阻尼器，隐藏式结构设计节省空间，在弹性元件伸缩变形时可拉着其缓慢复位，从而减少震动；采用双节距结构设计的螺旋弹簧，安装方便，质量轻，占用空间小，可降低成本，在挂车空载时螺旋弹簧下方的小节距位置压缩减震，挂车满载时则弹簧大节距位置压缩减震，保证了螺旋弹簧在空载、满载、过小坑和过大坑时都具有优异的滤震减震效果。

(3)本实用新型悬架结合件的纵梁上设置有一体冲压成型的固定座，轻量化设计，抗拉强度高，并且连接件上的凹面与固定座相互配合可对弹性元件起到挡止固定作用；在弹性元件两端安装有垫圈，垫圈采用超级增强尼龙材质，具有超耐磨、抗老化、良好的耐热性能和机械强度高等优点，可以避免弹性元件在形变时出现异响和磨损，同时还可以防止弹性元件出现自转，从而提高减震性能。

(4)本实用新型中在悬架结合件的纵梁上设置限位块，采用超强耐磨、耐热性能的橡胶、增强尼龙或者热塑性材料，在挂车行驶在恶劣路面上时可以起到限制悬架行程，防止悬架击穿的作用。

(5)本实用新型提供的挂车独立悬架系统中的悬架结合件采用高强度结构钢材质，轻量化，可持续更换，抗冲击强度高，利于增强独立悬架系统的整体结构刚度，在长期受到较大冲击载荷时不会发生变形。

(6)本实用新型提供的挂车独立悬架系统的整体结构设计，结构简单，装配拆卸方便，便于维修和养护，既可以衰减地面对车轮和车架的冲击力起到减震的作用，保证挂车行驶过程中的平顺性和货物的安全性，还能够延长轮胎和挂车零部件的使用寿命，簧下质量轻，达到挂车轻量化的目的，节省经济成本。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是挂车独立悬架系统的立体结构示意图；

图2是挂车独立悬架系统的结构爆炸示意图；

图3是挂车独立悬架系统的后视图；

图4是图3“A-A”面的剖视结构示意图；

图5是挂车独立悬架系统的俯视图；

图6是图5“B-B”面的剖视结构示意图；

图7是悬臂结合件的立体结构示意图；

图8是悬臂结合件的剖面结构示意图。

附图标记说明：1-车轮总成、2-制动器总成、3-底盘承载架、4-悬架结合件、41-纵梁、42-前横梁、43-后横梁、44-吊耳、5-悬臂结合件、51-外摆杆、52-内摆杆、53-横梁、54-连接件、55-安装板、56-转轴、6-减震组件、61-减震器、611-铰接轴、62-弹性元件、63-垫圈、7-固定座、8-限位块、9-第一刹车线支架、10-第二刹车线支架。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例作进一步详细说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

结合附图1～6可知，本实施例提供一种挂车独立悬架系统，包括两个车轮总成1、两个制动器总成2以及底盘承载架3，还包括悬架结合件4、悬臂结合件5和两个减震组件6；制动器总成2安装在车轮总成1的轴心位置与悬臂结合件5通过螺栓固定连接，悬臂结合件5的一侧与悬架结合件4的前横梁42铰接连接，悬臂结合件5的另一侧通过减震组件6与悬架结合件4的纵梁41铰接连接，悬架结合件4与底盘承载架3通过螺栓固定连接。悬架结合件4的前、后横梁和纵梁均采用低合金高强度结构钢材质，稳固性和抗冲击性能优良。

如图2和图8所示，悬臂结合件5为“A”字形，保证了结构的稳固性和可靠性。悬臂结合件5包括外摆杆51、内摆杆52、横梁53、连接件54和安装板55。外摆杆51的一端通过横梁53与内摆杆52相连，并且在外摆杆51和内摆杆52的末端面上分别设置有转轴56，转轴56的内部设有通孔并且与前横梁42轴线平行；外摆杆51的另一端与内摆杆52相连并且在连接处安装有连接件54。内摆杆52为弯管，采用一体冲压成型，保证抗拉强度。安装板55设置在连接件54的外侧面，连接件54内部贯设有轴孔。安装板55上设置有多个安装孔，车轮总成1和制动器总成2通过螺栓固定安装在安装板55上。连接件54的一端为向上的凹面，凹面内贯穿设置有转轴孔用于安装减震组件6。结合图7可知，外摆杆51和内摆杆52之间形成的夹角∠α为45度。悬臂结合件5的结构设计有利于在挂车收到侧面冲击力时分散车轮受到的冲击力，内摆杆52弯管的受力角度为45度，侧面受力仅为冲击力的一半，另一半被传导至横梁53进行分散。

结合图2～4可知，在纵梁41的前端以及前横梁42的左、右两端分别设置有两个平行的吊耳44，外摆杆51上的转轴56与纵梁41上的吊耳44相互配合铰接，内摆杆52上的转轴56与前横梁42上的吊耳44相互配合铰接，挂车在行驶过程中，悬臂结合件5沿着吊耳44的轴心做往复式摆动，缓冲冲击载荷，减少车架震动。

由图2和图3可知，减震组件6包括减震器61、螺旋弹簧62和垫圈63，螺旋弹簧62套设在减震器61的外面，垫圈63安装在螺旋弹簧62的两端，纵梁41的底侧面上固定安装有固定座7，固定座7一体式冲压成型，抗拉强度高。减震器61分别与固定座7和连接件54铰接连接。其中，减震器61采用隐藏式设计，套设在螺旋弹簧62内部，节约挂车底盘空间。螺旋弹簧62采用双节距的结构设计，保证了其在空载、满载、过小坑和过大坑时都具有优异的滤震减震效果和舒适性，在空载时螺旋弹簧下方的小节距位置压缩减震，满载时则弹簧大节距位置压缩减震。垫圈63采用超级增强尼龙材质，耐磨性和耐热性好，抗老化，机械强度高，可以避免螺旋弹簧62在形变时出现异响和磨损的现象，同时还起到固定作用，可以防止螺旋弹簧62出现自转，从而影响减震性能。

由图2和图4可知，固定座7内部贯设有轴孔，减震器61的两端分别设置有带有通孔的铰接轴611，上下两个铰接轴611通过定位销轴分别安装在连接件54凹面内部的转轴孔和固定座7内部的轴孔中，垫圈63套设在螺旋弹簧62的两端，并且分别与固定座7和连接件54紧密贴合。挂车在颠簸行驶过程中，挂车底盘压缩悬架结合件4下沉，螺旋弹簧62发生压缩形变，在螺旋弹簧62复位时，减震器61拉着螺旋弹簧62缓慢复位，从而减少震动。

通过尺寸设计，可使底盘相对地面的高度调节至0.4米以上以适应不同路况；螺旋弹簧62与安装板55之间的横向距离为120mm，有效保证了车轮轴的刚性，可以有效避免在行车过程中遇到恶劣路况而出现断轴的现象。

由图2可知，该挂车独立悬架系统还包括椭圆体形状的限位块8，限位块8是橡胶和螺栓的混合体。如图4所示，采用螺栓将限位块8安装在固定座7和前横梁42之间的纵梁41底侧面上。当挂车超负荷工作时，悬架结合件4下沉，螺旋弹簧62压缩变形，限位块8和悬臂结合件5接触，从而避免超载时损坏减震器61和螺旋弹簧62。

由图2和图3可知，前横梁42上设置有第一刹车线支架9，悬臂结合件5上设置有第二刹车线支架10。第二刹车线支架10固定安装在内摆杆52的侧面上，如图7所示位置。左右两个制动器总成2的刹车线通过第一刹车线支架9和第二刹车线支架10引到挂车底盘上。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种挂车独立悬架系统，包括两个车轮总成(1)、两个制动器总成(2)以及底盘承载架(3)，其特征在于，还包括悬架结合件(4)、悬臂结合件(5)和两个减震组件(6)；所述制动器总成(2)安装在所述车轮总成(1)的轴心位置与所述悬臂结合件(5)固定连接，所述悬臂结合件(5)的一侧与所述悬架结合件(4)的前横梁(42)活动连接，所述悬臂结合件(5)的另一侧通过所述减震组件(6)与所述悬架结合件(4)的纵梁(41)活动连接，所述悬架结合件(4)与所述底盘承载架(3)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种挂车独立悬架系统，其特征在于，所述悬臂结合件(5)为“A”字形，包括外摆杆(51)、内摆杆(52)、横梁(53)、连接件(54)和安装板(55)；所述外摆杆(51)的一端通过所述横梁(53)与所述内摆杆(52)相连，并且在所述外摆杆(51)和所述内摆杆(52)的末端面上分别设置有转轴(56)，所述转轴(56)的内部设有通孔并且与所述前横梁(42)轴线平行；所述外摆杆(51)的另一端与所述内摆杆(52)相连并且在连接处安装有所述连接件(54)；所述安装板(55)设置在所述连接件(54)的外侧面，所述连接件(54)内部贯设有轴孔。

3.根据权利要求2所述的一种挂车独立悬架系统，其特征在于，在所述纵梁(41)的前端以及所述前横梁(42)的左、右两端分别设置有两个平行的吊耳(44)，所述外摆杆(51)上的转轴(56)与所述纵梁(41)上的吊耳(44)相互配合铰接，所述内摆杆(52)上的转轴(56)与所述前横梁(42)上的吊耳(44)相互配合铰接。

4.根据权利要求2所述的一种挂车独立悬架系统，其特征在于，所述减震组件(6)包括减震器(61)、弹性元件(62)和垫圈(63)，所述弹性元件(62)套设在所述减震器(61)的外面，所述垫圈(63)安装在所述弹性元件(62)的两端并分别与固定座(7)和所述连接件(54)紧密贴合；所述纵梁(41)的底侧面上固定安装有固定座(7)，所述减震器(61)的两端分别安装在固定座(7)和所述连接件(54)上。

5.根据权利要求4所述的一种挂车独立悬架系统，其特征在于，所述固定座(7)内部贯设有轴孔，所述减震器(61)的两端分别设置有带有通孔的铰接轴(611)，所述铰接轴(611)通过定位销轴安装在所述连接件(54)和所述固定座(7)内部的轴孔中。

6.根据权利要求4所述的一种挂车独立悬架系统，其特征在于，所述弹性元件(62)为螺旋弹簧，采用双节距结构。

7.根据权利要求1所述的一种挂车独立悬架系统，其特征在于，还包括限位块(8)，所述限位块(8)固定安装在所述纵梁(41)的底侧面上，位于所述减震组件(6)的前方。

8.根据权利要求1所述的一种挂车独立悬架系统，其特征在于，所述前横梁(42)上设置有第一刹车线支架(9)，所述悬臂结合件(5)上设置有第二刹车线支架(10)。

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