半挂车的制作方法

半挂车
1.相关申请的交叉引用
2.本专利申请要求于2020年4月13日提交的美国专利申请no.16/846，923的优先权，出于所有目的将其全文通过引用并入本文。


背景技术：

3.在传统的半挂车中，起重器装置使用在靠近挂车的一端(该挂车与卡车或牵引车相连接)，以在挂车未与牵引车相连接时提升挂车。这些挂车通常由曲柄手动操作，该曲柄操作用于提升或降低支撑半挂车自由端的支架或腿部。在使用期间，典型的挂车通过在其自由端的主销连接件与牵引车上的对接槽相连接。在这种使用状况下，挂车起重器的腿部通常收回，并且挂车通过牵引车的运动和调动而运动和调动。
4.在将挂车定位成与用于装载或卸载的泊位对准时，牵引车通常将执行紧密的机动以操纵挂车的带轮端的位置与泊位对准。依赖于可供使用的用于机动的泊位前面的空间，将挂车的带轮端相对于泊位定位的任务可能需要许多紧密的或密集的调动。假设挂车的位置由挂车的主销端部的定位决定，则时常进行的机动倾向于在挂车的带轮端的车轮、轮胎和车轴以及挂车本身的整体结构上产生过度的应力。
5.过去已经提出了多种解决方案来帮助减轻通过单独使用牵引车来操纵挂车位置的需求。在keller等人的美国专利no.3292803中可以看到先前提出的解决方案的一个示例。在keller中，与挂车底盘的带轮端对置的挂车起重器包括用于升高和降低起重器支架的液压致动器，该液压致动器可以代替传统的手动曲柄致动器。keller的挂车还包括位于挂车前侧(与车轮对置)的门，使得当挂车与牵引车断开连接时，可以使用液压致动器降低前部，以使得能够从前部装载挂车。尽管keller的解决方案在某些方面通过实现在任何位置从地面装载挂车来减轻在将挂车的后部与泊位对准时所引起的应力，但是没有提供用于停泊的挂车的工业装载操作的可行解决方案，并且当挂车与牵引车相连接时也不便于挂车机动。


技术实现要素：

6.本发明提供了一种半挂车，该半挂车包括具有前部和后部的细长挂车框架，设置在细长挂车框架下方的车轮转向架，其中，车轮转向架包括具有相应车轴的多个车轮，以及设置在细长挂车框架的后部附近的起重器。起重器被构造成能够升高和降低细长挂车框架的后部。该半挂车还包括：起重器框架，该起重器框架布置在车轮转向架的车轴附近并且被构造成能够在使用起重器时倚靠并提升车轴；致动器，该致动器具有远端以及与该远端对置的近端，其中，近端在后部处与细长挂车框架相连接；多个枢转支撑臂，该枢转支撑臂具有远端和与远端对置的近端，其中，近端与致动器的远端相连接；以及与多个支撑臂的远端相连接的多个地面接合构件。地面接合构件被构造成能够进行旋转运动。
7.本发明还提供一种半挂车，该半挂车包括具有前部和后部的细长挂车框架；设置在细长挂车框架下方的车轮转向架，其中，车轮转向架包括具有相应车轴的多个车轮；以及
设置在细长挂车框架的后部附近的起重器。起重器被构造成能够升高和降低细长挂车框架的后部。该半挂车还包括致动器，该致动器具有远端和与远端对置的近端，其中，近端在后部与细长挂车框架相连接；以及多个枢转支撑臂，该枢转支撑臂具有远端和与远端对置的近端。近端与致动器的远端相连接。半挂车进一步包括与多个支撑臂的远端相连接的多个地面接合构件。地面接合构件被构造成能够进行旋转运动。
8.本发明进一步提供了一种用于操作半挂车的方法，该方法包括：提供具有前部和后部的框架，该框架包括纵轴线，所述前部包括适配于与设置在牵引车上的槽对接接合的主销连接件，所述后部包括车轮转向架，该车轮转向架具有经由相应的车轴连接的多个车轮，并且提供与车轮转向架相关联的起重器。该方法还包括选择性地启动起重器以从收回位置运动到伸出位置，从而将车轮转向架从地面升高到一高度，使得在多个车轮和地面之间形成间隙，并且起重器承受半挂车的负载，并且选择性地启动起重器以从伸出位置运动到收回位置，从而将车轮转向架降低回到地面，使得多个车轮接触地面以承受半挂车的负载。该方法进一步包括在起重器处于伸出位置时选择性地启动起重器的一个或多个可运动的地面接合构件，以在垂直于纵轴线的方向上运动车轮转向架和框架的后部。
附图说明
9.图1是根据本公开的牵引车挂车的侧视概略图。
10.图2是根据本公开的半挂车转向架的概略图，其中，车轮被移除以示出其主要部件。
11.图3是根据本公开的布置在半挂车转向架下方的起重器的透视图。
12.图4、图5和图6是与根据本公开的半挂车一起使用的起重器的多种操作位置的局部概略图。
13.图7是根据本公开的实施例的图3的起重器的可运动的地面接合构件的示意图。
14.图8是根据本公开的实施例的具有横向可运动的后部的牵引车挂车的透视图。
15.图9是根据某实施例的用于起重器的控制系统的方块图。
具体实施方式
16.现在将详细引用具体实施例或特征，其示例在附图中示出。只要有可能，在所有附图中将使用相应的或相似的附图标记来引用相同的或相应的部分。此外，当可能存在多于一个相同类型的元件时，对本文所述的多种元件的引用将共同地或单独地作出。然而，这样的引用在本质上仅仅是示例性的。应该注意的是，除非在所附权利要求书中明确陈述，否则对单数形式的元件的任何引用也可解释为涉及复数形式且反之亦然，而不是将本公开的范围限制于该元件的确切数目或类型。
17.现在参照图1，图1从侧面视角示出了具有半挂车102的牵引车100的概略图，其中，半挂车与牵引车相连接。牵引车100包括框架104，该框架104由一个或多个后车轮组108和一组前端的可转向的车轮110支撑并可相对于路面106运动。在已知的方式中，由引擎112提供驱动车轮108的动力，并且自动地或由占据操作员驾驶室114的操作员执行对卡车的操作。主销连接件116将牵引车框架104与半挂车框架118枢转连接。半挂车框架118包括在主销连接件116处与牵引车100相连接的前部120和后部122。半挂车转向架200与半挂车框架
118的后部122相连接，并且包括一个或多个车轮组202，该车轮组在行驶期间将半挂车102的后部支撑在路面106上。众所周知，并且进一步参见图2，每个车轮组202可以包括具有空气制动器并且支撑在车轴204上的两个或更多个单轮胎或并排轮胎。在所示出的实施例中，半挂车102包括可通过门126进入的箱体外壳124，但也可使用其他构造。半挂车的已知构造可根据半挂车的应用而采用多种形状和结构，包括平板挂车、油罐挂车、松散集料斗挂车和特殊用途挂车。与本公开相关，本文所述的系统和方法可应用于任何类型的挂车，所述挂车包括至少一个半挂车或自支撑“牵引座”挂车的，所述半挂车或自支撑的“第五轮”挂车，所述“第五轮”挂车包括由两个或更多个车轮支撑在路面上的框架。
18.如图2所示，半挂车转向架200包括安装法兰206，该安装法兰可以与半挂车框架118(图1)的底面刚性地或可滑动地连接。转向架200包括两个车轴204，尽管在一些已知的转向架构造中也可以使用一个或两个以上的车轴。悬架布设208将车轴204与转向架的主体210相连接，且旋转杆212允许车轴204相对于主体210前后摆动，如众所周知的。应当注意的是，虽然示出的是板簧悬挂布设，但是也可以使用气垫、气动和/或其他悬架布设。在所示出的实施例中，每个车轴204包括轮毂214，在轮毂214的任一端上安装有轮辋216和轮胎218(如图1所示)。在已知的布置中，轮毂还可以包括用于每个轮毂的鼓式制动器。
19.根据本公开，起重器与半挂车转向架的车轴204相连接，如图3中从底部视角的概略图所示。在该图中，以及在随后的说明中，为简单起见，与已经描述的相应结构和特征相同或相似的结构和特征由先前使用的相同附图标记表示。现在参考图3，示出了根据本公开的实施例的与车轴204相连接并且在布置在半挂车102的后部122下方的起重器10。起重器10是集成在半挂车102上或可连接到该半挂车上的装置，准确的说，是集成在半挂车转向架200上或可连接到该半挂车转向架上的装置。换言之，如在下文中描述的，起重器10的主要功能可以提供为用于安装到现有转向架上的附加物或套件，或者替代地可以由转向架的原始设备制造商(oem)提供。
20.在所示出的实施例中，起重器10是现有转向架200的附加件。起重器10主要包括框架15、致动器20、多个支撑臂25和多个地面接合构件30，在所示实施例中，该地面接合构件可以实现为被构造成能够沿地面横向移动的轮子或滚子，或固定的支脚。进一步参见图7，在一些实施例中，多个地面接合构件30中的每一个都实施为轮子或滚子，例如叉式提升器、实心橡胶轮，包括与马达45相连接的车轴40，以在构件30与地面接触时使相应的地面接合构件30旋转。在某些实施例中，马达45可以与用于操作控制的动力和控制导管50相连接。导管50可以输送电力、机械运动和/或气动或液压致动的流体，取决于在各方向上选择性地操作马达45所需的动力类型。
21.现在回到图3所示的图示，实施为平行于半挂车102的前后轴线或纵轴线a延伸的两个横杆的框架15，通过使用夹具220附接至半挂车转向架200，并且具体地，附接至车轴204，但是应当明白，也可以使用其他附接方法，例如焊接和/或螺栓连接的法兰。框架15与车轴204的连接实现了将车轴以及因此将挂车的后端支撑在起重器10上的能力。致动器20在所示实施例中是气动致动器，但是也可以使用其他类型的致动力，该致动器操作升高和降低一个或多个支撑臂25，每个支撑臂具有地面接合构件30。在所示的实施例中，致动器20支撑在框架15上并且包括致动装置，该致动装置操作在相对于纵轴线a垂直的方向l上竖直地远离和朝向地面延伸或收回臂25以及构件30。此外，当臂25处于收回位置时，致动器20可
进一步围绕枢转轴线222枢转以完全收回臂25并在车轮218之间的空间中提供离地间隙。
22.在可被描述为简单起重器的一个实施例中，地面接合构件30是支脚或着陆垫，该支脚或着陆垫在延伸后将半挂车102的重量均匀地分布在地面上。在某些实施例中，地面接合构件30是被驱动轮，该被驱动轮的尺寸设置成在支撑臂25降低或延伸后支撑半挂车102的后部122的重量。在一些实施例中，在30处的车轮还被构造成能够由马达45通过例如电力、液压动力或气动动力提供动力的平移运动，以在横向于挂车框架118的长度的方向上运动半挂车102的后部。地面车轮30的旋转使半挂车102的后端122沿平行于车轴204的方向运动，使得当牵引车静止时挂车102绕其连接到牵引车的主销连接件旋转。
23.在操作期间，起重器10通常可采取多种位置，其中，某些位置在图4、图5和图6中示出。在图4中，示出了处于收起位置的起重器10，例如当半挂车102在正常使用期间以高速在道路上行驶时，可以使用该收起位置。在该收起位置，致动器20绕轴线222旋转，使得臂25向上(在前后方向上)旋转以将构件30提升离开地面或路面106。在该操作过程期间，臂25优选地处于其收回位置。
24.当半挂车102停止或静止、并且希望部署起重器10时，致动器20围绕轴线222在与它旋转以呈现收起位置的方向相反的方向上旋转，使得臂25向下旋转以呈现大致竖直的取向(也如图3所示)。在该部署位置，如图5所示，臂25保持收回，使得地面接合构件30离开或刚好接触地面106，但不承受半挂车102的任何重量。在部署状况中，车轮202仍承担挂车重量的负载。
25.当期望使用起重器时，例如，为了在挂车车轮202和地面之间提供离地间隙以更换轮胎，或者为了机动挂车的后部，臂25延伸并开始将地面接合构件30推向底面并抵靠地面。臂25可充分延伸以将车轮202从地面提升并在车轮和地面之间提供提升间隙h，如图6所示。在该伸出位置，由车轮承受的挂车的重量现在已经转移至地面接合构件30。使用之后，通过首先收回臂25以从地面升起地面接合构件、然后旋转致动器20以使臂25和地面接合构件30摆动地更靠近框架118摆动，可以再次收起起重器10。应当明白，取决于臂25的线性行程，当收回的臂在路面和地面接合构件之间提供了足够的离地间隙时，可以省略为了收起而旋转臂的功能。
26.在一些实施例中，起重器10包括如上所述的地面接合构件30。地面接合构件30可包括如图7所示的通过轴40与马达45和支撑臂25相连接的机动化车轮30。在某些实施例中，马达45可以通过设置在支撑臂25内的导管50来控制和提供动力。
27.现在参看图9，示出了根据实施例的用于起重器10的控制系统的方块图。在某些实施例中，起重器10可以包括致动器20，该致动器被构造成能够将起重器10从半挂车102下方的基本平行于地面或道路的收起位置部署到基本垂直于地面或道路的部署位置或操作位置。起重器10还可包括电连接到压力缸55的起重器控制器60，该压力缸与臂25集成并被构造成能够使臂25在上述部署位置和伸出位置之间伸展和收回。在一些实施例中，压力缸55可以是气动的或液压的，并且被构造成能够由半挂车102的空气压缩系统或制动系统供给或与半挂车102的空气压缩系统或制动系统相连接。
28.现在参看图8，根据本公开的实施例，牵引车100和半挂车102具有在b、b
‘
处可横向运动的后部。提升半挂车102的后部的能力(无论后部是否也被构造成能够运动)是有利的，因为它允许在野外以及在半挂车102装载时进行维修，例如更换轮胎或制动片和其他部件。
侧向或横向运动半挂车102的能力(如图8中箭头b和b
‘
所示)，允许在紧密的空间内机动半挂车102，否则在该空间内半挂车102可能不能停泊，或者在大多数情况下，在该空间内例如当半挂车102被定位在装载泊位时强制进行紧密转弯时，半挂车102以在框架118和车轮转向架200上引起大应力以及在轮胎218上的引起磨损的方式机动。
29.本文引用的所有参考文献，包括出版物、专利申请和专利，在此通过引用并入本文，其程度如同每个参考文献被单独地和具体地指出通过引用并入本文并在此完整地阐述。
30.在描述本发明的上下文中(特别是在下述权利要求的上下文中)，术语“一”、“一”、“所述”和“至少一个”以及类似指示物的使用应被解释为既涵盖单数也涵盖复数，除非本文另有说明或与上下文明显矛盾。术语“至少一个”后面跟着一个或多个项目的列表(例如，“a和b中的至少一个”)的使用应被解释为表示从所列出的项目(a或b)中选择的一个项目或所列出的项目(a和b)中的两个或更多个项目的任何组合，除非本文中另有说明或与上下文明显矛盾。除非另外指明，否则术语“包含”、“具有”、“包括”和“含有”应被解释为开放式术语(即，意指“包括但不限于”)。除非本文中另外指明，否则本文中数值范围的列举仅旨在用作单独提及落在该范围内的每个单独数值的简略表达，并且每个单独数值都被并入本说明书中，如同其在本文中被单独列举一样。本文所述的所有方法可以按照任何合适的顺序实施，除非本文另有说明或与上下文明显矛盾。本文提供的任何和所有示例或示例性语言(例如，“例如”)的使用仅旨在更好地说明本发明，并且不对本发明的范围造成限制，除非另有要求。说明书中的任何语言都不应被解释为是在指示任何未要求权力的要素对于实践本发明是必要的。
31.本文描述了本发明的优选实施例，包括发明人已知的用于实施本发明的最佳模式。在阅读了前面的描述后，这些优选实施例的变型对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的。本发明人期望熟练的技术人员适当地采用这些变化，并且本发明人意图以不同于本文具体描述的方式实践本发明。因此，本发明包括适用法律允许的所附权利要求中所述主题的所有修改和等同物。此外，除非本文中另有说明或与上下文明显矛盾，否则本发明涵盖上述要素在其所有可能变化中的任何组合。