大型铰接客车底盘铰接系统的制作方法

专利名称：大型铰接客车底盘铰接系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种适用于14-25米长二级或二级以上大型铰接客车的底盘 铰接系统，尤指一种适用于14 18米长后置发动机大型铰接客车的底盘铰接 系统。
背景技术：
在2005年以前，在中国大中城市中行驶的二级或二级以上大型铰接客车 (俗称大通套)基本上都是前置发动机铰接客车，发动机安装在客车前端，由 前车架带动后车架行驶，前车架与后车架之间通过球头销连接。这种前置发动
机铰接客车的缺点是车内空间利用率低，车内噪音大，舒适性差，整车车桥 载荷分配不合理，快速行驶中易产生甩尾现象，不适合做为快速公交系统用车。
随着汽车制造业的发展，后置发动机铰接客车因其具有车内空间利用率 高，车内噪音小，舒适性好，整车车桥载荷分配合理，适合做为快速公交系统 用车等优点，开始逐渐取代前置发动机铰接客车。
由于后置发动机铰接客车采用第三桥驱动，后车推动前车行驶。当客车前、 后车水平方向产生夹角(如转向)时，后车会对前车第二桥产生一个垂直于前 进方向的侧向力，这个力和前、后车夹角及第三桥的驱动力成正比。随着前、 后车夹角及第三桥驱动力的增大，侧向力增大，将使第二桥车轮和地面产生侧 滑，前、后车剪切，客车失控，因此需要在后置发动机铰接客车前、后车之间 安装一个底盘铰接系统，该底盘铰接系统不仅具有将大型铰接客车前、后车铰 接的功能，而且，还应能随着前后车转角的增大而提供相应增大的阻尼力，阻 止第二桥轮胎产生侧滑，防止前、后车剪切的功能。
国外生产后置发动机铰接客车底盘铰接系统的厂家有三家分别是德国的
Hubner公司、德国Hemscheidt公司和匈牙利IKARUS公司，其中匈牙利 IKARUS公司已被德国公司收购。上述德国两家公司生产的应用于后置发动机 铰接客车中的底盘铰接系统都采用高集成的结构设计思路，其生产的铰接系统
为高集成整体结构，不可拆分。其优点是安装简单、方便，有效地减小了结 构占用的空间。但是，其缺点是制造难度大、制造成本高、维护成本高。
目前，生产此种集成度较高的、个体体积较大的钢件产品所需要的模具费 用非常高，而且，由于我国钢铁行业的技术水平与国外先进的钢铁行业相比还
存在一定的差距，所以，这无形之中提高了我国生产加工此类产品的难度和成
本。目前，这种高集成铰接系统在我国市场上的售价都在20万以上，且居高 不下，这对我国的城市交通改造工程造成了很大的压力。
此外，这种高集成度的产品虽然安装过程比较方便快捷，但是当系统在使 用过程中某部分出现损坏或年久耗损后更换起来就出现了很大的麻烦，由于集 成度太高，拆卸起来十分麻烦，而且很多总成部件即使是其中某一个很小的零 部件损坏也要整体更换， 一是造成很大的浪费，再就是造成维护成本很高。
另外，这些底盘铰接系统都属于国外技术，在国内这种技术完全是空白。 随着我国客车行业的发展，对这种应用于大型铰接客车中的底盘铰接系统的需 求正在进一步提高，这就势必对我国造成一种技术垄断。
对于我国这样一个人口众多，资源相对紧缺的国家来说，开发出一款既能 满足后置发动机铰接客车的铰接功能、又能有效地降低制造成本和维护成本的 底盘铰接系统是一个发展我国客车行业、适合我国国情需要的、迫切需要解决 的问题。

发明内容
鉴于上述原因，本发明的目的是提供一种加工制造简单、制造难度低、制 造成本低、维修方便、维护成本低的适用于14 25米长二级或二级以上后置 发动机大型铰接客车的底盘铰接系统。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案 一种大型铰接客车底盘铰接 系统，其特征在于该底盘铰接系统包括拆分式桁架结构、液压控制系统和电 气控制单元三部分；
所述拆分式桁架结构包括前桁架、横梁、转盘轴承和后桁架；前桁架位于 大型铰接客车前车车厢的后端，大型铰接客车的前车厢焊接在前桁架上，由前 桁架带着前车厢移动；前桁架的后端通过球铰与横梁相连；横梁通过螺栓固定 在转盘轴承的外圈；后桁架位于大型铰接客车后车车厢的前端，大型铰接客车 的后车厢焊接在后桁架上，由后桁架带着后车厢移动；后桁架的前端通过螺栓 固定在转盘轴承的内圈；
所述液压控制系统包括液压控制体、左、右液压缸和储油罐；
液压控制体安装在桁架结构中后桁架的前端，并与桁架结构中的转盘轴承 同心，随转盘轴承同步转动；左、右液压缸的一端固定在后桁架的后端，另一 端通过销轴固定在桁架结构中的横梁上；储油罐固定在后桁架上；
液压控制体、左、右液压缸和储油罐之间通过液压油管相连；并且左、右 液压缸活塞前、后缸体之间通过液压油管交叉连接；
所述电气控制单元包括微处理器、角度传感器和液位传感器；角度传感器 安装在液压控制体上，对铰接客车极限转弯角度进行监测；液位传感器安装在 液压系统储油罐内，对液压系统内液压油量进行监测；微处理器的信号输入端 分别与铰接客车的车速传感器、制动开关、点火开关、倒车控制开关、角度传 感器和液位传感器相连；其信号输出端经过光电隔离电路与液压控制体上的电 磁阀、节流阀的控制端相连，控制电磁阀、节流阀的导通与关断。
本发明底盘铰接系统中的拆分式桁架结构主要实现大型铰接客车前、后车 厢的铰接；液压控制系统主要是为大型铰接客车提供随前、后车转角的增大而 相应增大的阻尼力，以阻止大型铰接客车转弯时第二桥轮胎产生侧滑，防止前、 后车剪切；电气控制单元主要是监测大型铰接客车的状态、控制液压控制系统 内电磁阀和节流阀的开启或关断以及检测系统工作状态，发出故障信号。


图1是本发明大型铰接客车底盘铰接系统结构示意图2是本发明前桁架与球铰的连接关系图3是本发明前桁架与横梁之间的连接关系图4-1是本发明横梁正面俯视立体图4-2是本发明横梁反面俯视立体图5是本发明横梁与转盘轴承之间的连接关系图6-1是本发明转盘轴承的结构示意图6-2是本发明转盘轴承的A-A剖视图6-3是本发明转盘轴承的局部剖视图7是本发明后桁架结构示意图8是本发明后桁架与转盘轴承之间的连接关系图9是大型铰接客车转弯时的状态图IO是本发明液压控制体侧视结构示意图11是本发明液压控制体俯视结构示意图12是本发明液压控制体内部局部剖视图13是图12的A-A剖视图； 图14是图12的B-B剖视图； 图15是本发明液压控制体内部油路线路图及液压控制系统工作原理图。 图16为本发明底盘铰接系统电子控制电源原理框图。
具体实施例方式
图1是本发明公开的适用于14 25米长二级或二级以上后置发动机大型 铰接客车的底盘铰接系统结构示意图。该底盘铰接系统包括拆分式桁架结构、 液压控制系统和电气控制单元三部分。其中，拆分式桁架结构主要实现大型铰
接客车前、后车厢的铰接；液压控制系统主要是为大型铰接客车提供随前、后 车转角的增大而相应增大的阻尼力，以阻止大型铰接客车转弯时第二桥轮胎产
生侧滑，防止前、后车剪切；电气控制单元主要是监测大型铰接客车的状态、
控制液压控制系统内电磁阀和节流阀的开启或关断以及检测系统工作状态，发 出故障信号。
如图I所示，拆分式桁架结构包括前桁架1、横梁2、转盘轴承3和后桁 架4。前桁架1位于大型铰接客车前车车厢的后端，大型铰接客车的前车厢焊 接在前桁架1上，由前桁架1带着前车厢移动。前桁架1的后端通过球铰5与 横梁2相连；横梁2通过螺栓固定在转盘轴承3的外圈。后桁架4位于大型铰 接客车后车车厢的前端，大型铰接客车的后车厢焊接在后桁架4上，由后桁架 4带着后车厢移动。后桁架4的前端通过螺栓固定在转盘轴承3的内圈。大型 铰接客车的前、后车厢就是通过前桁架l、横梁2、转盘轴承3和后桁架4实
现铰接的，并通过连接前、后桁架的转盘轴承3和横梁2来实现车辆转向时前、 后车厢水平方向的旋转。
如图2所示，在前桁架1左、右两侧臂的后端各设有一个球铰安装孔6。 球铰5中心轴的两端开有孔7，其中心轴的外表面浇注有用于减震的橡胶，球 铰5的两端用挡圈8和弹簧挡圈9压装后固定在前桁架1后端的球铰安装孔6 内。然后，如图3所示，将螺栓10穿过球铰5中心轴两端的孔7固定在横梁2 上的螺栓孔内，从而，将前桁架1与横梁2固定在一起。
图4-l、图4-2为本发明横梁立体结构示意图。如图所示，该横梁2主要 由平台安装梁12、四块固定钢板13、 14、 15、 16和连接件17焊接而成。
四块固定钢板分为左、右两组，每组两块固定钢板13、 15上下放置，上 固定钢板13和下固定钢板15之间通过若干个圆钢18焊接在一起，成为一个 整体；同理，固定钢板14、 16也上下放置，上固定钢板14和下固定钢板16 之间也通过若干个圆钢18焊接在一起，成为一个整体。所有圆钢18处于同一 圆周上。
所述连接件17位于两块上固定钢板13、 M和两块下固定钢板15、 16之 间。在两组固定钢板中的下固定钢板15、 16上分别开有两个焊接用圆孔19， 连接件17的两端分别与左、右两组固定钢板中的下固定钢板15、 16焊接在一 起，使左、右两组固定钢板和连接件17成为一个整体。
在每组固定钢板上对应圆钢18处分别钻有若干个用于穿设螺栓的孔20， 这些孔20处于同一圆周上，每个孔20的中心和每个圆钢18的中心重合。在 本发明的具体实施例中，每组固定钢板上分别钻有6个孔20，两组固定钢板上 共钻有12个孔20， 12个孔处于同一圆周上。如图5所示，将12根螺栓21穿 过横梁2上的孔20固定在转盘轴承3外圈上的孔内，从而，将横梁2固定在 转盘轴承3的外圈上。因螺栓21从圆钢18的中心穿过，所以圆钢18又起到 了加强连接的作用。
在每组固定钢板的一端分别开有一个用于固定球铰5的凹槽22，固定在前 桁架1后端的球铰5就嵌在该凹槽22内；然后，通过螺栓10与横梁2固定在 一起。在每组固定钢板的另一端分别开有一个液压缸安装孔23，安装在后桁架 4上的液压缸34、 35就通过该安装孔23与横梁2固定在一起。
在两块上固定钢板13、 14的表面焊接有一根平台安装梁12，该平台安装 梁12用于支撑大型铰接客车中间部位的平台。在平台安装梁12上设有多个用 于固定平台的螺栓孔，孔内侧用钢板加固以保证螺栓丝扣强度。
图6-l 图6-3为本发明使用的转盘轴承3的结构示意图，本发明通过该转 盘轴承实现车辆水平方向的转弯功能。如图所示，本发明使用的转盘轴承由外 轴承瓦24、内轴承瓦25和钢球26构成。内、外轴承瓦组合在一起形成一个空 腔，钢球26—个挨一个地满铺在该空腔内。在转盘轴承3的外轴承瓦24上设 有若干个用于固定横粱2的孔27，在转盘轴承3的内轴承瓦25上也设有若干 个用于固定后桁架4的孔28。在转盘轴承3的内轴承瓦25上还设有注油接口 29，根据实际情况通过该注油接口向轴承内部添加润滑油，保证系统运动的持 久顺畅，有效地保证系统高强度、高寿命的设计要求。为了防尘、密封，在内、 外轴承瓦之间设有耐油橡胶密封圈30。
在本发明的具体实施例中，上述转盘轴承采用50Mn高强度合金材料制成，在 转盘轴承的外轴承瓦上设有12个用于固定横梁2的孔27，在转盘轴承的内轴承瓦 上设有14个用于固定后桁架4的孔28。
后桁架4位于大型铰接客车后车车厢的前端，大型铰接客车的后车车厢焊 接在后桁架4上，由后桁架4带着其移动。图7为本发明后桁架4的结构示意
图，如图所示，后桁架4的前端设有若千个孔31，这些孔31处于同一圆周上。 在本发明的具体实施例中，在后桁架4的前端共设有14个孔，14个孔处于同 一圆周上。该孔用于将后桁架4与转盘轴承3固定在一起，如图8所示，将螺 栓32穿过后桁架前端的孔31和转盘轴承3内圈上的孔28，用螺母将其旋紧固 定住，从而将后桁架4固定在转盘轴承3的内圈上。
大型铰接客车的前、后车厢就是通过上述前桁架1、横梁2、转盘轴承3 和后桁架4实现铰接的，并通过连接前、后桁架的转盘轴承3和横梁2来实现 车辆转向时前、后车厢水平方向的旋转，如图9所示。但是，由于后置发动机 铰接客车采用第三桥驱动，后车推动前车行驶，当铰接客车前、后车水平方向 产生夹角(如转向)时，后车会对前车第二桥产生一个垂直于前进方向的侧向 力，使第二桥车轮和地面产生侧滑，前、后车剪切，客车失控，所示，在大型 铰接客车铰接系统中还要包括一个液压控制系统，该液压控制系统能够随着 前、后车转角的增大而提供相应增大的阻尼力，阻止大型铰接客车转弯时第二
桥轮胎产生侧滑，防止前、后车剪切。
如图l所示，该液压控制系统包括液压控制体33、安装在后桁架4左、右 两侧臂上的左、右液压缸34、 35和储油罐36。液压控制体33安装在后桁架4 的前端，并与转盘轴承3同心，随转盘轴承3同步转动。左、右液压缸34、 35 的一端固定在后桁架4的后端，另一端通过销轴固定在桁架结构中的横梁2上 的液压安装孔23内。储油罐36也固定在后桁架4上。液压控制体33、左、右 液压缸34、 35和储油罐36之间通过液压油管37相连。左、右液压缸34、 35 活塞前、后缸体之间通过液压油管交叉连接。
由于液压控制体33随铰接客车较接系统中的转盘轴承3同步转动，所以 液压控制体33可以根据大型铰接客车转弯时前、后车夹角的变化，改变流入、 流出左液压缸34、右液压缸35活塞前、后缸体的液压油的速度及油量，使左、 右液压缸的液压臂运动产生相应的阻力，从而使左、右液压缸34、 35为铰接 客车安全、稳定的运行提供足够的阻尼，防止前、后车剪切。
如图IO、图11所示，液压控制系统中的液压控制体由本体38、上摆杆 39、芯轴40、两个单向阀41-1、 41-2、两个单向溢流阀42-1、 42-2、 一个电 磁阀43和一个节流阀44构成。
芯轴40安装在本体38内，上摆杆39的一端固定在芯轴40的顶部。上摆 杆39的另一端固定在图1所示大型铰接客车底盘铰接系统拆分式桁架结构中 的横梁2上。如图9所示，当大型铰接客车转弯时，大型铰接客车底盘铰接系
统拆分式桁架结构中的横梁2就带着上摆杆39转动，从而，带着与上摆杆39 相连的安装在液压控制体本体内的芯轴40转动。在大型铰接客车转弯时，随 着前、后车之间夹角的变化，上摆杆39和芯轴40转动的角度也随之变化。
在本体38上开有与被控左液压缸相连的接口 45、与被控右液压缸相连的 接口 46和与储油罐相连的接口 47。在本体38上还安装有两个单向阀41-1、 41-2、两个单向溢流阀42-1、 42-2、 一个电磁阀43和一个节流阀44。
在本体38内、芯轴40上开有若干条油槽。如图12所示，本发明在芯轴 40上开有四条油槽48、 49、 50、 51。其中，油槽48、 49为一组，彼此相通， 它们通过本体38内的油槽、本体38上的接口 45、液压油管与被控左液压缸相 连。油槽50、 51为一组，彼此相通，它们通过本体38内的油槽、本体38上 的接口46、液压油管与被控右液压缸相连。
图13为表示本发明液压控制体内油槽结构的剖视图。如图所示，在芯轴 40上开有一条油槽48和一条扇形的油槽49，油槽48和49彼此相通。在扇形 油槽49的一侧、本体38内，开有三条油槽，在每条油槽内安装有一个喷油嘴 52、 53、 54，这三条油槽交汇形成一条总油槽55。油槽48、 49、 55与左液压 缸相连。当大型铰接客车左转弯或右转弯时，铰接客车铰接系统中的横梁2会 带动与之相连的上摆杆39转动，上摆杆39会带动芯轴40转动，在芯轴40向 左转或向右转的过程中，随着转弯角度的增大，芯轴40依次关闭l个喷油嘴 或2个喷油嘴或3个喷油嘴，使流过总油槽55内的油量发生改变，从而，使 流入和流出被控左液压缸内的液压油的速度和油量发生变化，液压系统内掖压 油压力增大，进而使左液压缸为整车提供随前、后车夹角增大而增大的阻尼。
同理，如图14所示，在芯轴40上还开有一条油槽50和一条扇形的油槽 51，油槽50和51彼此相通。在扇形油槽51的一侧、本体38内，开有三条油 槽，在每条油槽内安装有一个喷油嘴56、 57、 58，这三条油槽交汇形成一条总 油槽59。油槽50、 51、 59与右液压缸相连。当大型铰接客车转弯时，铰接客 车铰接系统中的横梁2会带动与之相连的上摆杆39转动，上摆杆39带动芯轴 40转动，在芯轴40转动的过程中会依次关闭l个喷油嘴或2个喷油嘴或3个 喷油嘴，使流过总油槽59内的油量发生改变，从而，使流入和流出被控右液 压缸内的液压油的速度和油量发生变化，进而使右液压缸为整车提供随前、后 车夹角变化而变化的阻尼力。
在本发明的具体实施例中，在芯轴40上开有四条油槽，两两一组分别与
被控左液压缸、右液压缸相连。当然，也可以在芯轴40上开有若干条油槽， 将它们分为两组，分别与左、右液压缸相连。
在本发明的具体实施例中，在液压控制体的本体上设有两组喷油嘴，每组 包括3个喷油嘴，分别用于改变流入、流出左、右液压缸的液压油的流速。当 然，也可以根据需要增加或减少每组喷油嘴的数量，而不必局限于每组仅包括
3个喷油嘴。
图15为本发明液压控制体油路线路图及工作原理图。如图所示，被控左 液压缸34通过液压油管37与液压控制体本体上的接口 45相连，然后通过本 体38内的油槽与芯轴40上的油槽48相通，再通过与油槽48相通的油槽49、 55串联一个单向阀41-1与电磁阀43的进油口相连。
被控右液压缸35通过液压油管37与液压控制体本体上的接口 46相连， 然后通过本体38内的油槽与芯轴40上的油槽50相通，再通过与油槽50相通 的油槽59串联一个单向阀41-2与电磁阀43的进油口相连。
电磁阀43的出油口直接或经节流阀44后分别经过单向溢流阀42-1、42-2 与左、右液压缸34、 35相连。
储油罐36通过液压油管37、本体38上的接口 47与本体内的油槽相连。 当液压控制系统油路中的液压油出现损耗时可以及时自动补充，保证液压控制 系统长期有效的正常运转。
如图1所示，两个液压缸34、 35的活塞前、后缸体交叉相接，两个液压 缸之间的油路通过液压控制体相通。该液压控制体与大型铰接客车同步转弯， 当大型铰接客车左转弯或右转弯时，液压控制系统中的液压控制体随着铰接客 车的转动而转动。在液压控制体转动的过程中，改变流入和流出左、右液压缸 的液压油的速度及油量，进而使左、右液压缸为整车提供随前、后车夹角变化 而变化的阻尼力，阻止大型铰接客车转弯时第二桥轮胎产生侧滑，防止前、后 车剪切，使铰接客车安全、稳定地工作。
本发明液压控制系统的工作原理如下
参看图15，当大型铰接客车左转弯时，随着铰接客车前、后车夹角的增大， 左液压缸34的液压臂变短，右液压缸35的液压臂伸长，左液压缸34活塞后 部缸体内的油量以及右液压缸35活塞前部缸体内的油量变少。图15中的右边 线路变为有压线路，此时，由于左液压缸34的液压臂被压缩，右液压缸35的 液压臂被拉长，左液压缸34活塞后部缸体内的液压油和右液压缸35活塞前部
缸体内的液压油经液压油管37、本体38内的油槽、芯轴40上的油槽50、 51、 喷油嘴56禾n/或喷油嘴57和/或喷油嘴58、油槽59、单向阀41-2、电磁阀43、 本体内的油槽、单向溢流阀42-l、本体上的油槽、液压油管37流入左液压缸 34活塞前部的缸体内和右液压缸35活塞后部的缸体内。随着大型铰接客车前、 后车夹角变小(即铰接客车回到直线行驶位置)，左液压缸34的液压臂伸长， 右液压缸35的液压臂变短，图15中的左边线路变为有压线路，左液压缸34 活塞前部缸体内的液压油和右液压缸35活塞后部缸体内的液压油经液压油管 37、本体38内的油槽、芯轴40上的油槽48、 49、喷油嘴52禾口/或喷油嘴53 和/或喷油嘴54、油槽55、单向阀41-1、电磁阔43、本体内的油槽、单向溢流 阀42-2、本体上的油槽、液压油管37流入左液压缸34活塞后部的缸体内和右 液压缸35活塞前部的缸体内。
由于本发明液压控制体内部结构是对称的，所以，当大型铰接客车右转弯 时，液压控制系统的运行流程与上述左转弯时相反。
需要说明的是，流经液压控制体、左、右液压缸的液压油的流速由液压控 制体内芯轴40连通的喷油嘴(52-54、 56-58)的数量决定；芯轴40连通的喷 油嘴数量又由芯轴40转动的角度决定；芯轴40转动的角度又受控于上摆杆39; 由于上摆杆39与铰接系统中的桁架结构相连，所以液压控制体内的芯轴40根 据铰接客车前、车的夹角，连通不同数量的喷油嘴，改变流经左、右液压缸的 液压油的流速和流量，使左、右液压缸为大型铰接客车提供随着前、后车转角 变化而变化的阻尼力，阻止大型铰接客车转弯时第二桥轮胎产生的侧滑，防止 前、后车剪切。为车辆提供良好的转向稳定性和转向角度的控制，保证车辆正 常行驶。
本发明液压控制体内的节流阀44安装在电磁阀43上，其开启和关断是受 液压控制系统中的电气控制单元控制，用于在车辆行驶速度超过40公里时或 刹车时增大液压系统阻尼，提高整车稳定性。
图16为本发明底盘铰接系统电气控制单元原理框图。本发明底盘铰接系 统通过电气控制单元对机械及液压系统进行辅助控制，为系统可靠、稳定地运 行提供有效保证。如图所示，电气控制单元包括微处理器(CPU)、角度传感 器和液位传感器。角度传感器60安装在液压控制体33上(如图l所示)，用 来对铰接客车极限转弯角度进行监测。液位传感器安装在液压系统储油罐内， 用来监测储油罐的油量。微处理器CPU的信号输入端分别与铰接客车的车速 传感器、制动开关、点火开关、倒车控制开关、角度传感器和液位传感器相连，采集铰接客车的车速、客车制动状态、点火状态、倒车状态以及铰接客车转弯 时前后车夹角等信息。微处理器CPU的信号输出端经过光电隔离电路与液压 控制体上的电磁阀、节流阀的控制端相连，控制电磁阀、节流阀的导通与关断， 通过电磁阀、节流阀控制流入、流出左、右液压缸内的液压油流量及流速，以 产生随铰接客车转弯角度变化而变化的阻尼。微处理器CPU的另一组信号输 出端经过光电隔离电路与仪表显示盘上的显示灯和警示铃相连，显示铰接系统
的故障状态，通知操作人员及时排除。微处理器CPU的制动控制信号输出端 通过光电隔离电路与铰接客车的制动单元相连；当铰接客车前后车之间的夹角 超过最大极限值时，电气控制单元输出制动信号，使铰接客车刹车、停止运行。 如图所示，电气控制单元中微处理器CPU的串口/或并口通过CAM总线 与铰接客车电控系统相连，进行数据交换。
以上为本发明电气控制单元原理框图，在具体实施时，本发明人选用深圳 华北工控有限公司生产的型号为ETR232i的低功耗嵌入式工控主板。该型号的 嵌入式工控主板自带有16个信号输入端口， 16个信号输出端口， l个可与外 部设备相连的RS485接口， 2个RS232接口， l个网口， 1个USB接口，256M 内存，完全能够满足本发明的设计要求。
在后置发动机铰接客车转向过程中，后桁架推动转盘轴承旋转，通过一端 固定在后桁架上另一端固定在横梁上的液压缸为整个系统的运作提供阻尼，为 车辆提供良好的转向稳定性和转向角度的控制，起到有效的防推死功能，保证 车辆行驶过程中的正常运转。
对于后置发动机铰接客车来说，其运动属于被动受力导致的运动，动力由 车辆后车身提供，前、后桁架均与本发明可拆分式桁架结构中的转盘轴承相连。 车辆水平方向运动时，通过中间的转盘轴承来实现转弯运动，并根据转弯需要， 通过两根液压缸来提供足够的阻尼。车辆垂直方向运动时，依靠装在前桁架上 的外表面浇注有橡胶的球铰与横梁连接来实现，通过球铰中间的钢性中心轴来 承载车辆前、后车各方向的拉力和压力，通过围绕球铰中心轴周围的橡胶的弹 性变形来实现车辆垂直方向的俯仰和扭转，并通过橡胶材料的弹性变形起到有 效的压力缓冲功能，实现减震效果。
本发明的优点和积极效果如下
1、结构简单，制造成本低。
由于本发明为拆分式结构，每个部件相互独立，且相互关联，所以，对制 造工艺要求较低，可以分别制造每个部件，然后组装在一起，制造难度低，制
造成本低。
2、 维修保养方便，费用低。
由于本发明为拆分式结构，所以，维修保养十分方便，当某一部件损坏后， 不必将整个部件都拆下更换，只需更换损坏的相关部件即可，其余完好部分仍 可保留，维修保养费用低。
3、 实用性和适应性强。
本发明可根据铰接客车车身的具体情况及底盘的结构做适当调整，以满足 车辆整体设计要求，如包括车身曲线的变化调整、车身外围尺寸的调整、底 盘铰接长度等。
4、 运行稳定性好。
经整车试验显示，安装有本发明底盘铰接系统的车辆在速度达到80km/h 时不出现甩尾、侧滑等现象，能够在水平方向士52度、垂直方向土10度摆角 范围内使车辆保持稳定行驶，阻尼传递均衡稳定，阻尼变化合理顺畅。
5、 减震效果好。
由于本发明采用外表面浇注有橡胶的球铰和液压系统进行减震控制，所 以，减震效果好，运行无震动，无噪音。
6、 系统强度高，载重量大。
整个底盘铰接系统的桁架结构均采用高强度合金材料焊接而成，与车辆底 盘之间的连接亦采用焊接方式连接，强度高，载重能力大，最大负荷可达到20 吨，非常适合国内公交车辆现行的超负荷运转状态。
本发明一方面满足了我国国内汽车市场的需求，另一方面也使得我国在大 型铰接客车制造方面有了长足的发展，填补了国产大型后置发动机铰接客车铰 接系统的空白，是对一直以来由国外技术垄断的市场局势的强有力的扭转，其 积极效果是显而易见的。
以上所述仅是本发明的具体实施例及所运用的技术原理，任何基于本发明 技术方案基础上的等效变换，均属于本发明保护范围之内。
权利要求
1、一种大型铰接客车底盘铰接系统，其特征在于该底盘铰接系统包括拆分式桁架结构、液压控制系统和电气控制单元三部分；所述拆分式桁架结构包括前桁架、横梁、转盘轴承和后桁架；前桁架位于大型铰接客车前车车厢的后端，大型铰接客车的前车厢焊接在前桁架上，由前桁架带着前车厢移动；前桁架的后端通过球铰与横梁相连；横梁通过螺栓固定在转盘轴承的外圈；后桁架位于大型铰接客车后车车厢的前端，大型铰接客车的后车厢焊接在后桁架上，由后桁架带着后车厢移动；后桁架的前端通过螺栓固定在转盘轴承的内圈；所述液压控制系统包括液压控制体、左、右液压缸和储油罐；液压控制体安装在桁架结构中后桁架的前端，并与桁架结构中的转盘轴承同心，随转盘轴承同步转动；左、右液压缸的一端固定在后桁架的后端，另一端通过销轴固定在桁架结构中的横梁上；储油罐固定在后桁架上；液压控制体、左、右液压缸和储油罐之间通过液压油管相连；并且左、右液压缸活塞前、后缸体之间通过液压油管交叉连接；所述电气控制单元包括微处理器、角度传感器和液位传感器；角度传感器安装在液压控制体上，对铰接客车转弯角度进行实时监测；液位传感器安装在液压系统储油罐内；微处理器的信号输入端分别与铰接客车的车速传感器、制动开关、点火开关、倒车控制开关、角度传感器和液位传感器相连；其信号输出端经过光电隔离电路与液压控制体上的电磁阀、节流阀的控制端相连，控制电磁阀、节流阀的导通与关断。
2、 根据权利要求1所述的底盘铰接系统，其特征在于所述拆分式桁架 结构中的前桁架和后桁架通过所述转盘轴承以及固定在转盘轴承上的横梁实 现铰接。
3、 根据权利要求2所述的底盘铰接系统，其特征在于在所述前桁架左、 右两侧臂的后端各设有一个球铰安装孔；所述球铰为一根外表面浇注有起减震作用的橡胶的钢性中心轴，在中心轴 的两端各开有一个用于穿设螺栓的孔，球铰的两端用挡圈、弹簧挡圈压装固定 在所述前桁架后端的球铰安装孔内；安装固定在前桁架后端球铰安装孔内的球铰通过螺栓固定在所述横梁上。
4、 根据权利要求3所述的底盘铰接系统，其特征在于所述横梁由平台 安装梁、四块固定钢板和连接件焊接而成；四块固定钢板分为左、右两组，每组两块固定钢板上下放置，上固定钢板 和下固定钢板之间通过若干个圆钢焊接在一起，成为一个整体； 在两组固定钢板之间焊接有起连接作用的所述连接件；在每组固定钢板上分别钻有若干个用于安装螺栓的孔，这些孔处于同一圆 周上，用于将所述横梁固定在转盘轴承外圈上的螺栓穿过该孔固定在转盘轴承 外圈上；在每组固定钢板的一端分别开有一个用于固定所述球铰的凹槽；在每组固 定钢板的另一端分别开有一个用于安装所述液压缸的液压缸安装孔；所述平台安装梁固定在两组固定钢板的上表面，在平台安装梁上设有多个 用于固定铰接客车中间部位平台的螺栓孔，孔内侧用钢板加固以保证螺栓丝扣 强度。
5、 根据权利要求4所述的底盘铰接系统，其特征在于在构成横梁的两 组固定钢板上分别钻有6个安装螺栓的孔，两组固定钢板上共钻有12个孔， 12个孔处于同一圆周上；用于将所述横梁固定在转盘轴承外圈上的12个螺栓分别穿过上述的12个 孔固定在转盘轴承外圈上。
6、 根据权利要求5所述的底盘铰接系统，其特征在于所述转盘轴承由 外轴承瓦、内轴承瓦和数个钢球组合而成；内、外轴承瓦组合在一起形成一个空腔，所述钢球满铺地放置在该空腔内； 在所述转盘轴承的外轴承瓦上设有若干个用于安装固定所述横粱的螺栓的孔，在转盘轴承的内轴承瓦上也设有若干个用于安装固定所述后桁架的螺栓的孔；在转盘轴承的内轴承瓦上还设有注油接口； 在内、外轴承瓦之间设有耐油橡胶密封圈。
7、 根据权利要求6所述的底盘铰接系统，其特征在于在所述转盘轴承 的外轴承瓦上设有12个用于安装固定所述横梁的螺栓的孔，在转盘轴承的内 轴承瓦上设有14个用于安装固定所述后桁架的螺栓的孔。
8、 根据权利要求6所述的底盘铰接系统，其特征在于在所述后桁架的 前端设有若干个用于安装将后桁架固定在转盘轴承内轴承瓦上的螺栓的孔，这 些孔处于同一圆周上。
9、 根据权利要求l-8之一所述的底盘铰接系统，其特征在于所述液压 控制体由本体、上摆杆、芯轴、两个单向阀、两个单向溢流阀和、 一个电磁阀 和一个节流阀构成；在本体上开有与被控左液压缸相连的接口、与被控右液压缸相连的接口和 与储油罐相连的接口；所述两个单向阀、两个单向溢流阀和、 一个电磁阀和一 个节流阀安装在本体上；芯轴安装在本体内；上摆杆的一端固定在芯轴的顶部，另一端固定在底盘 铰接系统桁架结构中的横梁上；芯轴、上摆杆随着大型铰接客车前、后车夹角 的变化而转动；在所述本体内和芯轴上开有数条油槽，这些油槽分为两组，每组油槽分别 经单向阀、电磁阀、单向溢流阀与被控左液压缸、右液压缸相连。
10、根据权利要求9所述的底盘铰接系统，其特征在于在所述芯轴上开 有两组油槽，这两组油槽分别与被控左液压缸和右液压缸相通；每组油槽至少 包括两条油槽， 一条为进油槽， 一条为扇形出油槽，这两条油槽彼此相通；在所述扇形油槽的一侧、本体内，开有若干条油槽，在每条油槽内安装有 一个喷油嘴，每条安装有喷油嘴的油槽交汇形成一条总油槽，这条总油槽再经 所述单向阀、电磁阀、单向溢流阀与被控的左液压缸或右液压缸相通。
全文摘要
本发明公开了一种适用于后置发动机大型铰接客车的底盘铰接系统。该底盘铰接系统包括拆分式桁架结构、液压控制系统和电气控制单元三部分。其中，拆分式桁架结构主要实现大型铰接客车前、后车厢的铰接；液压控制系统主要是为大型铰接客车提供随前、后车转角的增大而相应增大的阻尼力，以阻止大型铰接客车转弯时第二桥轮胎产生侧滑，防止前、后车剪切；电气控制单元主要是监测大型铰接客车的状态、控制液压控制系统内电磁阀和节流阀的开启或关断以及发出报警信号。本发明的优点是拆分式结构，每个部件相互独立，且相互关联，对制造工艺要求较低，制造成本低；维修保养方便，费用低；运行稳定性好；减震效果好；系统强度高，载重量大。
文档编号B62D6/00GK101376403SQ20071012113
公开日2009年3月4日 申请日期2007年8月30日 优先权日2007年8月30日
发明者李绪占 申请人:无锡华创伊卡露斯车辆设备有限公司