一种模块化组合液压挂车 【技术领域】
本发明涉及挂车技术领域。背景技术 普通挂车不能纵向和横向组合， 只能由牵引车采取半挂形式牵引， 方式单一。 大多 数挂车是按照吨位或一定长度定制， 专用性比较强， 灵活性很差， 挂车承载能力和尺寸 ( 长 度或宽度 ) 不能适应货物吨位或尺寸来改变， 最大承载能力一般在 70 吨左右， 转弯半径较 大， 转向模式单一。
发明内容 本发明所要解决的技术问题是提供一种模块化组合液压挂车， 解决普通挂车不能 实现尺寸或吨位的规格变换问题。
为解决上述技术问题， 本发明提供一种模块化组合液压挂车， 包括若干基本模块 单元车， 所述基本模块单元车包括二轴线整车、 三轴线整车、 四轴线整车、 五轴线整车、 六轴 线整车、 七轴线整车、 八轴线整车， 各个模块单元车的两侧具有统一的连接结构， 各个轴线 数不同的模块单元车的车头、 车尾具有相同连接结构， 以实现任意两个模块单元车之间能 够首尾纵向连接组合， 同轴线数模块单元车之间两侧横向连接组合 ； 所述基本模块单元车 之间转向系统通过液动平面连杆机构连接 ； 各基本模块单元车具有全轮转向结构， 并且各 基本模块单元车的转向系具有相同结构及参数设置 ； 所述基本模块单元车的四角处设有转 向液压系统接口、 提升液压系统接口、 制动系统接口、 电气系统接口， 相互连接的基本模块 单元车之间的所述转向液压系统接口之间、 提升液压系统接口之间、 制动系统接口之间、 电 气系统接口之间相互连接。
本发明还包括扩展模块单元车， 所述基本模块单元车从中轴线一分为二形成的 左、 右半扇车体即为两个所述扩展模块单元车， 所述扩展模块单元车之间转向系统通过液 动平面连杆机构与所述基本模块单元车横向连接， 各扩展模块单元车具有全轮转向结构， 并且各扩展模块单元车的转向系具有相同结构及参数设置 ； 所述扩展模块单元车的四角处 设有转向液压系统接口、 提升液压系统接口、 制动系统接口、 电气系统接口， 相互连接的扩 展模块单元车与基本模块单元车之间的所述转向液压系统接口之间、 提升液压系统接口之 间、 制动系统接口之间、 电气系统接口之间相互连接。
本发明所提出的模块化组合液压挂车， 改变了传统挂车使用模式， 扩大了使用范 围， 使产品各系统以及零部件能够实现模块化设计及模块化生产， 缩短了产品开发周期和 生产周期， 能够赢得更多市场份额。系列模块单元车开发后， 不需要再投入开发人力和资 金， 采用模块单元组合技术来满足各种各样的货物运输要求， 解决了百吨级甚至千吨级大 件运输问题， 值得推广应用。
附图说明
图 1 为六轴线模块单元车的组合结构图。 图 2 为二轴线单元车与三轴线单元车纵向组合成五轴线挂车的结构示意图。 图 3 为基本模块单元车与扩展模块单元车组合成五轴线 3 纵列液压挂车的结构示意图。 图 4 为 2 台二轴线模块单元车与 2 台三轴线模块单元车组合成五轴线 4 纵列液压 挂车的结构示意图。
图 5 为 3 台三轴线模块单元车、 3 台四轴线模块单元车和 3 台五轴线模块单元车组 合成一十二轴线六纵列液压挂车的结构示意图。
图 6 为用动力鹅颈将七轴线液压挂车与牵引车连接在一起， 实现半挂牵引的结构 示意图。
图 7 为六轴线模块单元车连接组合后全挂牵引的结构示意图。
图 8 为基本模块单元车车架的结构图。
图 9 为基本模块单元车从动桥的结构图。
图 10 为二轴线模块车转向机构的结构图。
图 11 为三轴线基本模块车的结构图。 图 12 为四轴线基本模块车的结构图。 图 13 为五轴线基本模块车的结构图。 图 14 为六轴线基本模块车的结构图。 图 15 为七轴线基本模块车的结构图。 图 16 为八轴线基本模块车的转向机构的结构图。 图 17 为悬挂液压系统的电路控制参考图。 图 18 转向液压系统的电路控制参考图。具体实施方式
本具体实施方式的系列基本模块单元车按照轴线数划分为二轴线模块单元车、 三 轴线模块单元车、 四轴线模块单元车、 五轴线模块单元车、 六轴线模块单元车、 七轴线模块 单元车、 八轴线模块单元车， 每个模块的长度分别为 3 米、 4.5 米、 6 米、 7.5 米、 9 米、 10.5 和 12 米， 每个模块轴距参数为 1.5 米， 轮距 1.8 米。每车宽度为 3 米， 基本模块单元车为整车， 具备独立运行能力， 数量 7 个。在基本模块单元车的基础上一分为二， 分成左、 右半扇车为 扩展模块单元车， 宽度为 1.5 米， 数量 14 个。 基本模块单元车和扩展模块单元车均能实现全 轮转向， 基本模块单元车之间以及基本模块单元车与扩展模块单元车之间转向系统的连接 采用液动平面连杆机构技术， 以实现各模块之间转向系统纵向组合和横向组合。基本模块 单元车纵向组合为 2 纵列组合， 基本模块单元车与扩展模块单元车横向组合为 3 纵列， 2个 基本模块单元车横向组合为 4 纵列， 3 个基本模块单元车横向组合为 6 纵列。2 纵列组合、 3 纵列组合、 4 纵列组合和 6 纵列组合最大组合轴线数量为 32 轴线。
各个模块单元车组成部件和系统包括车架、 悬挂系统、 行走机构、 转向系统、 制动 系统、 电气系统， 行走机构与悬挂系统装配在一起， 形成独立的从动桥部件， 每个轴线布置 两套从动桥， 每个行走机构中安装制动装置， 以实现全轮制动。 在悬挂系统上方布置转向连杆机构， 包含转向油缸， 使整个行走机构连接在一起， 按照连杆机构几何关系实行转向。悬 挂系统具备提升功能， 由举升油缸来实现。
液压系统包括提升液压系统和转向液压系统两部分， 各自独立布置运行， 各模块 系统参数统一， 各模块液压元件参数和安装位置保证一致， 管路布置保证一致， 实行模块化 设计。 每个模块四角处布置液压系统接口， 接口采用快换接头。 转向液压系统将转向油缸连 接在一起， 配置液压阀组元件， 改变阀组件开启组合状态， 可以使转向获得八字转向、 斜行 和正常汽车行驶三种转向模式， 同时， 还可以获得牵引转向和人工控制转向两种操作模式。 提升液压系统将所有举升油缸连接在一起， 配置液压阀组元件， 改变阀组件开启组合状态， 模块单元车支撑可以获得一点支撑或多点支撑。液压系统动力获取， 由专用液压动力源提 供。制动系统将所有制动装置连接在一起， 配置制动系统必须的阀组元件， 实现制动功能。 电气系统， 将牵引车供电提供给尾灯和液压动力源控制。
制动系统和电气系统， 与液压系统解决方案一样， 保证系统参数一致， 元器件参数 和布置一致， 各模块四角处布置接口， 给模块单元组合提供接口。
转向系统组合。 挂车的转向系统采用液动平面连杆机构技术， 实现全轮转向、 多模 式转向和转向多种操作方式。为了满足模块化整体要求及纵向组合和横向组合的需求， 各 模块转向系统参数统一， 零部件实行系列化和通用化设计， 如转向孔板孔位分布确定三种、 转向油缸参数确定一种、 转向拉杆长度确定三种。根据组合轴线数量、 转向模式和转向操 作方式， 重新布置液动平面连杆机构， 使全轮转向达到比较理想的状态， 减少轮胎侧滑和磨 损， 提高轮胎使用寿命。
转向液压系统组合。 通过模块单元车四角处接口， 将转向液压系统串联在一起， 并 配合液动平面连杆机构布置和转向模式、 转向操作方式， 调整系统阀组开启状态， 以实现拟 定转向的需求。
提升液压系统组合。通过模块单元四角处接口， 将提升液压系统串联在一起， 根据支 撑点数， 如三点支撑和四点支撑的不同需求， 调整系统阀组开启状态， 以实现拟定支撑的需求。
制动系统的组合， 通过模块单元四角处接口， 将制动系统串联在一起， 实现全轮制 动。
电气系统组合， 通过模块单元四角处接口， 将电气系统串联在一起， 将牵引车供电 提供给尾灯和液压操控系统。
基本模块单元车与牵引车组合形式有两种方式， 一是全挂组合， 二是半挂组合。 所 谓全挂组合， 即用牵引杆和转向架将牵引车和基本模块连接在一起， 实现超重吨位货物低 速 30Km/h 以内运输。半挂组合， 即用动力鹅颈将牵引车和基本模块连接在一起， 实现大吨 位货物高速 60Km/h 以内运输。
下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步具体说明。
图 1 为六轴线模块单元车的结构示意图， 该车包括悬挂系统 1、 行走机构 2、 车架 3、 转向系统 4、 转向油缸 5、 举升油缸 6。自重 21 吨， 每轴线承载能力 34 吨， 总计 204 吨。每轴 线由 2 个独立悬挂系统 1 组成， 悬挂系统为液压悬挂， 高度补偿量能够达到 600mm， 货台最低 高度为 875mm， 最高高度为 1475mm。
图 2 为二轴线基本单元车 7 与三轴线基本单元车 8 纵向组合成五轴线挂车， 组合 成的五轴线与五轴线模块单元车各个系统参数完全一样。图 3 为基本模块单元车与扩展模块车组合成五轴线 3 纵列液压挂车， 货台宽度为 4890mm， 能够运输大吨位超宽货物。包括二轴线基本模块单元车 7、 三轴线基本模块单元车 8、 二轴线扩展模块车 9、 三轴线扩展模块车 10。
图 4 为 2 台二轴线基本模块单元车 7 与 2 台三轴线基本模块单元车 8 组合成五轴 线 4 纵列液压挂车， 货台宽度为 6290mm 能够运输大吨位超宽货物。
图 5 为 3 台三轴线基本模块单元车 8、 3 台四轴线基本模块单元车 11 和 3 台五轴 线基本模块单元车 18 组合成十二轴线六纵列液压挂车， 货台宽度为 9590mm， 能够运输大吨 位超宽货物。
如图 6 所示， 用动力鹅颈 14 将三轴线基本模块单元车 8 与四轴线基本模块单元车 15 组合成的七轴线液压挂车与牵引车 12 连接在一起， 实现半挂牵引。
如图 7 所示， 用牵引杆 13 将一台六轴线基本模块单元车 16 连接在一起， 实现全挂 牵引。
各个模块单元车结构部件， 车头车尾和两侧面结构形式和尺寸参数采用模块化 设计， 保证互换性， 实现任意两个模块之间能够纵向组合， 同轴线数模块之间横向组合。 如图 8 所示， 车架高度和宽度尺寸一定， 分别为 845mm 和 2990mm， 每个模块车架长度按照 N×1500mm 确定， N 为轴线数量， 两列轮距一定， 为 1800mm。车辆纵向组合后， 车架长度始终 为 1500 的倍数， 即车辆纵向组合后， 轴距始终保持等距分布。车辆纵向组合， 由车架两端头 位置不变、 大小不变的一系列连接孔来实现。 车架两端头下部设置五片耳柄， 耳柄上加工直 径为 120mm 的孔， 车架上方设置 6 个直径 35mm 的孔和 2 个直径 100mm 的孔。模块纵向组合 时， 分别用连接销在直径 120mm 孔和直径 100mm 孔处将模块车连接在一起， 用 6 件螺栓在直 径 35mm 孔处紧固两个模块车。车辆横向组合， 由车架侧面横梁处 6 个直径为 35mm 的连接 孔来实现， 车辆横向组合时， 用横向连接件和螺栓将两个模块车连接在一起。 如图 9 所示， 每个轴线上安装两个相同的从动桥部件， 从动桥与车架安装， 通过回 转支承过渡连接， 从而实现从动部件转向。 从动桥高度可变， 变化量为 600mm， 其余结构尺寸 为固定值， 其大小由结构需要确定。
图 10、 图 11、 图 12、 图 13、 图 14、 图 15、 图 16 分别给出了不同轴线模块单元车的转 向机构。
二、 三、 四轴线模块单元车， 均采用一组转向油缸实现车辆转向， 五、 六、 七、 八轴线 模块单元车均采用两组转向油缸， 实现车辆转向。
如图 10 所示的二轴线模块单元车的转向机构， 在每个从动桥上焊接固定转向孔 板， 一桥与二桥之间安装中心转盘和转向油缸， 连杆分两列布置在转向孔板上， 一桥和二桥 用连杆与中心转盘连接。
分别如图 11、 图 12 所示的三轴线和四轴线模块单元车， 在每个从动桥上通过焊接 固定转向孔板， 一桥与二桥之间安装中心转盘和转向油缸， 连杆分两纵列布置在转向孔板 上， 一桥和二桥用连杆与中心转盘连接， 最后一个轴线从动桥固定不动， 其余轴线由连杆逐 级连接， 所有轴线上的从动桥由连杆串联起来。
如图 13 五轴线模块单元车， 在每个从动桥上通过焊接固定转向孔板， 一桥与二桥 之间、 四桥与五桥之间安装中心转盘和转向油缸， 连杆分两纵列布置在转向孔板上， 中间一 个轴线从动桥固定不动， 形成八字转向模式。
如图 14 所示的六轴线模块单元车， 在每个从动桥上焊接固定转向孔板， 一桥与二 桥之间、 五桥与六桥之间安装中心转盘和转向油缸， 连杆分两纵列布置在转向孔板上， 形成 八字转向模式。
如图 15 所示的七轴线模块单元车， 在每个从动桥上焊接固定转向孔板， 一桥与二 桥之间、 六桥与七桥之间安装中心转盘和转向油缸， 连杆分两纵列布置在转向孔板上， 中间 一个轴线从动桥固定不动， 形成八字转向模式。
如图 16 所示的八轴线模块单元车， 在每个从动桥上焊接固定转向孔板， 一桥与二 桥之间、 七桥与八桥之间安装中心转盘和转向油缸， 连杆分两纵列布置在转向孔板上， 形成 八字转向模式。
如图 17 所示的各模块单元车悬挂液压系统， 用截止阀、 爆破阀和油路将所有悬挂 油缸连接在一起， 在各悬挂油缸之间和管路适当位置布置截止阀， 以实现三点支承或四点 支承 ； 悬挂液压系统在车辆左右两边各布置两条油路， 左右两边油路相同， 并引至车辆四个 角上， 设置快换接头， 供车辆组合时油路连接。
如图 18 所示的各模块单元车转向液压系统， 用截止阀、 换向阀和油路将转向油缸 进 ( 出 ) 油口引至车辆四个角上， 每个角上设置四个接口， 安装快换接头， 供车辆组合时油 路连接。同时， 通过截止阀和换向阀开启状态， 使转向油缸各个油口相通或断开， 以实现多 模式转向 ； 最后所应说明的是， 以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制， 尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明， 本领域的普通技术人员应当理解， 可以对 本发明的技术方案进行修改或者等同替换， 而不脱离本发明技术方案的精神和范围， 其均 应涵盖在本发明的权利要求范围当中。