专利名称：一种带缓速器的挂车车桥的制作方法
技术领域：
本发明涉及挂车结构，具体是挂车车桥结构。
背景技术：
在地面运输系统和高速公路网迅速发展的今天，挂车或半挂车越来越具有高速化和大型化的趋势。经常有挂车因为制动性能不佳造成交通事故，这使得挂车的制动安全性能得到了人们越来越多的关注，而如何提高挂车的制动性能成为一个迫切待解决的问题。挂车和牵引车大多采用标准空气制动，标准空气制动系管路中气压的产生和撤除均较慢，作用滞后时间较长(0. 3 0. 9s);管路工作压力较低(一般为0. 5 0. 7MPa)，因此挂车制动系统普遍存在制动效能低、制动响应慢，制动消退时间长等一系列问题，而且由于挂车的制动响应时间低于牵引车的制动响应时间以及挂车制动效能低导致挂车的制动·强度低于牵引车的制动强度，使其在制动过程中经常出现折叠和甩尾现象，以及因为牵引车和半挂车之间相互碰撞导致行驶方向的突然改变。这些现象经常导致惨烈的交通事故，造成人员和财产的损失。缓速器在汽车运行时能够承担绝大部分制动负荷，使车轮制动器温升大为降低以确保车轮制动器处于良好工作状态，进而缓解或避免车辆跑偏、传统刹车失灵和爆胎等安全隐患。能够在一个相当宽的转速范围内提供强劲的制动力矩而且低速性能良好，车速在10公里/小时的时候，缓速器也能提供缓速制动，车速达到20公里/小时，缓速器就能达到最大的制动力矩；采用电流直接驱动，其操纵响应时间非常短，仅40毫秒。
发明内容
本发明为了解决目前挂车在制动上的缺陷，提供一种带缓速器的挂车车桥，在车桥上集成缓速器，以提高挂车的制动安全性能。本发明米用的技术方案是该挂车车桥包括一根中心车桥，中心车桥包括车桥桥壳和旋转车轴，挂车车桥还具有一缓速器，缓速器包括线圈、铁芯、定子以及固定连接在一起的上转子盘和下转子盘，所述旋转车轴同轴固定连接主动锥齿轮，与主动锥齿轮啮合的从动锥齿轮固定连接所述上转子盘或下转子盘。中心车桥还包括一组差速系统，差速系统包括差速器壳，差速器壳固定连接旋转车轴和主动锥齿轮。车桥桥壳固定连接缓速器壳，缓速器壳固定连接固定定子的定子支架。本发明采用上述技术方案后，产生的有益效果是
I、本发明在挂车车桥上集成了缓速器具有的辅助制动功能，能使得挂车制动距离更短，可用以替代普通的挂车车桥，当挂车需要制动时，控制缓速器动作，使缓速器产生的制动力直接作用在车尾，产生制动力矩作用在转子上使转子减速，提高了挂车制动能力，可避免挂车在制动时产生折叠、甩尾、侧滑等危险情况。2、本发明可通过合理确定锥齿轮的传动比使缓速器的制动效率达到最大，提高了车辆制动性能。本发明在挂车以平均速度行驶时，可使缓速器转子盘转速始终小于缓速器的最高工作速度；在汽车制动时，缓速器在高效率区间工作的时间变长，在增加了制动效能的同时提高了能源的利用率。以下结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明；
图I是本发明带缓速器的挂车车桥安装示意 图2是本发明带缓速器的挂车车桥的结构装配 图3是本发明中的缓速器制动力矩一转速曲线 图中1.标准空气摩擦式制动器；7.缓速器；9.车桥桥壳；10.左半轴；11.左半轴锥齿轮；12.主动锥齿轮；13、27.行星锥齿轮；14.行星齿轮轴；15.右半轴锥齿轮；16.右半·轴；17.从动锥齿轮；18.下转子盘；19.线圈；20.铁芯；21.上转子盘；23、25.螺栓；24.定子支架；26.缓速器壳；28.差速器壳；29.差速系统。
具体实施例方式如图I所不,本发明挂车车桥包括一根中心车桥、一组差速系统29、一个缓速器7和两个标准空气摩擦式制动器1，缓速器7通过一组主从动锥齿轮与中心车桥相连接。如图2所示是一种带电涡流缓速器的挂车车桥装配图例，本发明仅以此为例介绍带电涡流缓速器的挂车车桥的结构及其工作原理，而本发明带缓速器的挂车车桥中所带的缓速器7不仅可以是本例中的电涡流缓速器，也可以是永磁式缓速器或者液力缓速器等。挂车车桥的中心车桥包括旋转车轴、车桥桥壳9、主动锥齿轮12、从动锥齿轮17以及缓速器壳26，差速器壳28固定连接在旋转车轴上，主动锥齿轮12与从动锥齿轮17啮合，带动从动锥齿轮17旋转。差速系统29主要用来改变旋转的方向和加快缓速器转子的转速，差速系统29包括行星锥齿轮13和27、行星齿轮轴(十字轴)14、左半轴锥齿轮11和右半轴锥齿轮15以及差速器壳28等；差速器壳28与主动锥齿轮12固定连接，差速器壳28固定安装在旋转车轴上。本发明中的电涡流缓速器是一种常规的电涡流缓速器结构，包括上转子盘21、下转子盘18、定子、线圈19、铁芯20以及定子支架24。上转子盘21与下转子盘18通过双头螺栓22固定连接在一起。缓速器通过固定定子的定子支架24与缓速器壳26通过螺栓25固定在一起，缓速器壳26通过螺栓固定支撑在车桥桥壳9上。将电涡流缓速器的上转子盘21或下转子盘18与从动锥齿轮17通过法兰盘以及螺栓23同轴固定相连，具体连接时，可根据缓速器安装位置的需要确定从动锥齿轮17与上转子盘21固定连接还是与下转子盘18固定连接。上述旋转车轴由同轴线的右半轴16和左半轴10组成。在挂车正常行驶时，左半轴10和右半轴16不断旋转带动差速器壳28旋转，从而带动主动锥齿轮12与从动锥齿轮17旋转，从动锥齿轮17使缓速器的与其连接的上转子盘21或下转子盘18也同步旋转。当挂车制动时，控制缓速器动作，线圈19被通电，铁芯20中便产生了磁场，通过铁芯20的部分磁通量增加，离开铁芯20的部分磁通量减少，从而使转子盘18和21中产生电涡流，载流的转子盘在磁场中受到力的作用，其作用方向与转子盘的旋转方向相反，阻碍转子盘的转动，从而在转子盘上产生制动力矩使转子盘减速。本发明在挂车制动时，挂车的两个标准空气摩擦式制动器I产生的制动力矩作用在车轮上，而缓速器7产生的制动力矩经过从动锥齿轮17、主动锥齿轮12、一组差速系统29分配到左、右半轴10、16上，最终作用在车轮上，摩擦制动与电涡流制动不相互干扰。本发明还可以通过改动结构降低车桥成本，中心车桥的左半轴10和右半轴16可以用一根通轴替代旋转车轴，且可以直接省去差速系统。由旋转车轴直接带动主动锥齿轮12与从动锥齿轮17旋转来使旋转运动传递到缓速器的转子上。本发明可通过设计主动锥齿轮12与从动锥齿轮17的安装位置可以实现缓速器的不同布置。若车桥桥壳9的截面是方形的，该车桥可以使缓速器轴线沿着车辆坐标系Z轴方向，增大汽车离地间隙；也可以使缓速器的轴向沿车辆坐标系X方向，向前向后布置均可。若车桥桥壳的截面是圆形的，该车桥可以使缓速器轴线沿着车辆坐标系Z轴方向，增大·汽车离地间隙；可以使缓速器的轴向沿车辆坐标系X方向，向前向后布置均可；同样可以使缓速器的轴线与车辆坐标系X轴成一个角度，有利于增大离地间隙也可以改善缓速器的支撑。本发明所述车桥用以替代现有挂车上的普通支撑桥；该车桥同样适合用来替代半挂车的车桥。如图I和图2所示，当驾驶员踩下制动踏板后，挂车因为需要牵引车提供气压来驱动两个标准空气摩擦式制动器1，所以制动器反应时间慢。本发明涉及的带缓速器的挂车车桥，在接受到驾驶员的制动信号后即启动缓速器7来产生制动力矩，使挂车的制动响应时间与牵引车相同，同时挂车的制动强度与牵引车的制动强度相同。随着挂车的摩擦制动器提供制动力变大，减少缓速器7的电流保持挂车制动强度不变。这样能有有效地避免“折叠”现象。当汽车下坡时，汽车的滑行速度达到某一数值后，启动缓速器7，控制线圈19的电流使缓速器7产生的制动力正好平衡挂车重力沿路面的分力，使车速保持在该值稳定不变。本发明通过合理确定锥齿轮的传动比，使汽车的平均转速始终小于缓速器的最高工作速度。汽车制动时，缓速器在高效率区间工作的时间变长，提高了车辆制动性能。如图3所示，为缓速器的制动力矩与转速的关系。设计主动锥齿轮12与从动锥齿轮17的齿数时，考虑到挂车行驶过程中的平均车速为
%，若轮边减速器的传动比是％ ,车轮的半径为; ，设主动锥齿轮12的齿数为！从动锥齿
轮17的齿数力则传动比为ig =I ;则缓速器转子盘转速 = 通过设计缓速器
Hr^s
转子盘转速《始终大于^，保证缓速器在高效率区间工作的时间变长，在增加了制动效能的同时提高了能源的利用率。
权利要求
1.一种带缓速器的挂车车桥，该挂车车桥包括一根中心车桥，中心车桥包括车桥桥壳(9)和旋转车轴，其特征是所述挂车车桥还具有一缓速器(7)，缓速器(7)包括线圈(19)、铁芯(20)、定子以及固定连接在一起的上转子盘(21)和下转子盘(18)，所述旋转车轴同轴固定连接主动锥齿轮(12)，与主动锥齿轮(12)啮合的从动锥齿轮(17)固定连接所述上转子盘(21)或下转子盘(18)。
2.根据权利要求I所述的一种带缓速器的挂车车桥，其特征是所述中心车桥还包括一组差速系统(29 )，差速系统(29 )包括差速器壳(28 )，差速器壳(28 )固定连接旋转车轴和主动锥齿轮(12)。
3.根据权利要求I所述的一种带缓速器的挂车车桥，其特征是车桥桥壳(9)固定连接缓速器壳(26)，缓速器壳(26)固定连接固定定子的定子支架(24)。
4.根据权利要求I所述的一种带缓速器的挂车车桥，其特征是旋转车轴由同轴线的左半轴(10)和右半轴(16)组成。
5.根据权利要求I所述的一种带缓速器的挂车车桥，其特征是所述转子盘的转速 0^1 = —, O是挂车行驶过程中的平均车速!是轮边减速器的传动比，r是车轮的半径，主 nS ψ动锥齿轮(12)和从动锥齿轮(17)的传动比ig = — ,Z1是主动锥齿轮(12)的齿数，Z2是 zI从动锥齿轮(17)的齿数。
6.根据权利要求5所述的一种带缓速器的挂车车桥，其特征是转子盘的转速>始终取大于。
7.根据权利要求I所述的一种带缓速器的挂车车桥，其特征是所述缓速器是电涡流缓速器、永磁式缓速器或液力缓速器。
全文摘要
本发明公开一种带缓速器的挂车车桥，该挂车车桥包括一根中心车桥，中心车桥包括车桥桥壳和旋转车轴，挂车车桥还具有一缓速器，缓速器包括线圈、铁芯、定子以及固定连接在一起的上转子盘和下转子盘，旋转车轴同轴固定连接主动锥齿轮，与主动锥齿轮啮合的从动锥齿轮固定连接所述上转子盘或下转子盘。本发明在挂车车桥上集成了缓速器具有的辅助制动功能，使得挂车制动距离更短，可用以替代普通的挂车车桥，当挂车需要制动时，控制缓速器动作，使缓速器产生的制动力直接作用在车尾，产生制动力矩作用在转子上使转子减速，提高了挂车制动能力，可避免挂车在制动时产生折叠、甩尾、侧滑等危险情况。
文档编号B60K17/16GK102785532SQ201210233128
公开日2012年11月21日 申请日期2012年7月6日 优先权日2012年7月6日
发明者何仁, 胡东海 申请人:江苏大学