一种集成贮气筒功能的平衡悬架横梁总成的制作方法

本发明属于牵引车底盘结构件技术领域，具体涉及一种集成贮气筒功能的平衡悬架横梁总成。

背景技术：

目前牵引车采用双后桥驱动、平衡悬架结构形式、后悬架系统为双桥8气囊的空气悬架车型在平衡悬架大支架处均需要布置一套横梁总成，以保证车架总成中后部具备可靠的刚度及结构强度。

传统的平衡悬架横梁总成结构形式如图5所示，该横梁总成由2个槽型冲压件横梁、4个l型冲压件连接板铆接成一个横梁总成。此外，为了安装平衡悬架系统中的v型推力杆，每车还需要匹配4个铸造成型的v型推力杆固定支架与平衡悬架横梁总成的腹板平面及纵梁腹板平面进行连接。平衡悬架系统中的2根v型推力杆分别用2个m20的螺栓固定在v型推力杆固定支架上。

现有技术的平衡悬架横梁总成零件数量多、总成重量大、车架装配时装配工作量大、v型推力杆固定支架涉及2个安装平面装配困难、车架总成装配后外形尺寸精度差、且横梁功能单一。显然，如果继续使用现有结构形式的平衡悬架横梁总成，将不能满足整车轻量化、降成本、提升装配质量的总成开发需求。

技术实现要素：

为了克服现有技术中平衡悬架横梁总成零件数量多、总成重量大、横梁功能单一等上述缺点，本发明的目的在于提出一种集成贮气筒功能的平衡悬架横梁总成。本发明提供的平衡悬架横梁总成为一个焊接总成，集成了v型推力杆的安装孔位及贮气筒用的进气阀、放水阀接口，并且本发明的横梁总成可以单独作为一个贮气筒使用，其有效容积为8l。横梁连接支架为铸造结构形式，结构设计灵活多变，可根据整车布置需求，集成更多的支架功能。

本发明采用如下技术方案实现：

一种集成贮气筒功能的平衡悬架横梁总成，包括一个横梁1、两个横梁连接支架2、两个堵盖板总成3、两个密封螺塞4及两个密封圈5；其中，所述的横梁1为冷拔钢管，所述的两个横梁连接支架2的一端分别焊接在横梁1的两端，形成一个焊接总成，横梁连接支架2的另一端与纵梁腹板平面连接；所述的两个堵盖板总成3分别焊接在两个横梁连接支架2两端的凹槽面上；所述的堵盖板总成3由一个平板形状的堵盖板与一个钢制螺套焊接为总成，钢制螺套设置在堵盖板中间位置；螺密封螺塞4的螺纹处套装1个密封圈5后再与堵盖板总成3上的钢制螺套进行螺纹连接，从而将横梁总成内部形成一个封闭的气室。所形成的气室密封性能好，可承受住13个大气压的压力而不会漏气，极限耐压性能可承受住40个大气压。

进一步地，所述的横梁1为直径为140mm、壁厚为6mm的冷拔钢管。

进一步地，所述的横梁连接支架2为内腔中空结构，横梁连接支架2上集成了贮气筒阀类连接用孔、v型推力杆支架安装孔及制动阀支架用孔；横梁1与横梁连接支架2焊接形成总成后，贮气筒阀类连接用孔分别与制动系统的进气阀和放水阀连接。

进一步地，所述的堵盖板总成3为一个4mm钢板结构和一个m45的螺套焊接而成，其功能主要为满足贮气筒气密性要求，对横梁总成两端进行密封，m45的螺纹孔将作为后续横梁总成内腔涂装时的工艺孔。

进一步地，所述的横梁连接支架2的另一端通过28个m14的连接螺栓与纵梁腹板平面连接，连接螺栓的分布形式呈矩形分布，上排为12个连接螺栓，中间排为4个连接螺栓，下排为12个连接螺栓。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

1、降成本设计，平衡悬架横梁总成集成贮气筒功能，有效容积为8l，为整车节省了布置单独贮气筒的布置空间，并省去单独贮气筒的成本，每车可节省成本80余元；

2、轻量化设计，相比传统的牵引车平衡悬架横梁总成，单车可实现降重45公斤，降重幅度高达45％；

3、高集成度设计，零件数量少，传统的平衡悬架横梁总成需要2个横梁、4个横梁连接板、4个v型推力杆连接支架共计10个零件来实现整车需要的功能。本发明将传统的平衡悬架横梁总成的零件数量由10个减少至3个。零件数量减少了70％，节省150余万元冲压件模具投入费用，后期生产管理成本也大幅降低，经济效果显著；

4、提高装配节拍，连接螺栓/铆钉等紧固件的数量由140个减少至56个，大幅减轻了装配人员的工作强度；

5、提高整车装配精度，本发明涉及的平衡悬架横梁总成为焊接总成，其与纵梁腹板安装配合面为圆管梁与连接支架焊接后再进行机械加工，尺寸精度可以保证在±1mm内。传统结构形式的平衡悬架横梁总成由于零件数量多、装配环节多，尺寸链工程复杂，横梁总成与纵梁安装配合面的外宽尺寸在有装配夹具的情况下可以保证在±2mm内；

6、横梁总成模块化率高，适用于6×4牵引车双后桥为驱动桥、中桥为驱动桥/后桥为提升桥的空气悬架车型。

附图说明

图1为本发明的集成贮气筒功能的平衡悬架横梁总成整车布置的示意图；

图2a为本发明的集成贮气筒功能的平衡悬架横梁总成的结构示意图；

图2b为本发明的集成贮气筒功能的平衡悬架横梁总成密封圈与密封螺塞装配示意图；

图3为本发明的集成贮气筒功能的平衡悬架横梁总成的剖面图；

图4a为本发明的集成贮气筒功能的平衡悬架横梁总成横梁连接支架的结构示意图；

图4b为本发明的集成贮气筒功能的平衡悬架横梁总成横梁连接支架的横截面剖面图；

图5为传统的平衡悬架横梁总成结构示意图；

图中：横梁1、横梁连接支架2、堵盖板总成3、密封螺塞4、密封圈5。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清晰地描述。

如图1所示，本发明的一种集成贮气筒功能的平衡悬架横梁总成布置在6×4牵引车中、后桥正中间位置，该横梁总成横梁连接支架2的一端分别通过28个m14的连接螺栓与纵梁腹板平面连接，连接螺栓的分布形式呈矩形分布，上排为12个连接螺栓，中间排为4个连接螺栓，下排为12个连接螺栓。2根v型推力杆通过2个m20的连接螺栓固定在横梁总成的横梁连接支架上。

如图2a所示，横梁1为一根直径为140mm、壁厚6mm的冷拔钢管；横梁连接支架2为一个铸造结构形式的大支架；堵盖板总成3结构为一个4mm钢板和一个m45的钢制螺套焊接而成；密封螺塞4为一个铸铝件，其螺纹直径为m45。其中，所述的横梁1为冷拔钢管，所述的两个横梁连接支架2分别焊接在横梁1的两端，形成一个焊接总成；所述的两个堵盖板总成3分别焊接在两个横梁连接支架2两端的凹槽面上；如图2b所示，所述的堵盖板总成3由一个平板形状的堵盖板与一个钢制螺套焊接为总成，钢制螺套设置在堵盖板中间位置；螺密封螺塞4的螺纹处套装1个密封圈5后再与堵盖板总成3上的钢制螺套进行螺纹连接，从而将横梁总成内部形成一个封闭的气室。所形成的气室密封性能好，可承受住13个大气压的压力而不会漏气，极限耐压性能可承受住40个大气压。

如图3所示，本发明的平衡悬架横梁总成的内腔是一个封闭的气室，所述的横梁连接支架2为内腔中空结构，横梁连接支架2上集成了贮气筒阀类连接用孔、v型推力杆支架安装孔及制动阀支架用孔；贮气筒阀类连接用孔包括进气阀和放水阀快插接口，分别与制动系统的进气阀和放水阀连接，连接进气阀与放水阀后，横梁1与横梁连接支架2焊接形成总成后，该横梁总成将可以独立作为一个贮气筒单独使用，其内腔的有效容积为8l。

本发明的集成贮气筒功能的平衡悬架横梁总成作为贮气筒使用时，其内腔需要进行涂装以防止水气引起的内壁表面腐蚀。本横梁总成是这样实现内腔涂装工艺的：将横梁1、横梁连接支架2、堵盖板总成3按照图纸技术要求焊接为横梁总成后清理干净全部焊渣及机加工所留铁屑。重点针对横梁内腔进行脱脂、表调、磷化等漆前处理，最后将横梁总成进行电泳漆涂装。横梁总成电泳时，堵盖板总成3上的m45螺纹孔将作为进漆和倒漆的涂装工艺孔，电泳过程需要对横梁连接支架2上的进气阀和排水阀螺纹处用硅胶螺塞进行防护。涂装后，将密封螺塞4螺纹处安装密封圈5后旋入堵盖板3的螺套中，平衡悬架横梁总成即实现了密封。

如图4a所示，横梁连接支架为铸造成型工艺，结构形式特点主要为内腔为中空设计，支架集成悬架系统中v型推力杆的固定安装孔位，并集成了进气阀与放水阀接口。其与纵梁腹板平面连接端，机加工了一个凹型槽，用于焊接堵盖板总成。基于铸造工艺的特点，横梁连接支架结构设计灵活多变，可根据整车布置需求，集成更多的支架安装孔位，使其成为一个集成度较高、功能性较多的连接支架。如图4b所示,横梁连接支架截面壁厚分布均匀，很大程度避免了铸造过程中缩松、缩孔等铸造缺陷产生的可能性。