专利名称:新式自卸半挂车的制作方法
一种自卸半挂车目前自卸半挂车是以液气压装置翻卸、独立机械传动系统驱动翻卸、人力操作机械杆式翻卸、重力平衡式翻卸为基础，用机械设计制造技术进行产品设计，采用整体车架结构。车箱以车架上与其联接点为翻转支点，进行自卸作业。不打开锁定机构，进行运输作业。此类自卸半挂车结构复杂、设计工作量大、加工要求和生产及维护使用成本也较高。在重力平衡式翻卸方法中维护使用成本较低，但车箱及所载货物的总重心位于车箱与车架联接点之前时，无自卸功能，且有时因货物重力加速度作用，对机组产生较强的冲击震动，影响机组工作寿命和机手工作条件。
本实用新型的目的是对车箱、牵引架、制动操作系统及行走系统进行改进和组合，简化结构，降低生产成本和整车重量，减少设计工作量。
完成目的任务的新型结构是由车箱、行走系统(包括单轴或多轴的车轮 车轴组件、制动器)、牵引架、悬挂组件、锁定机构(包括锁定操作组件和锁定器)、液压或气压或机械式的制动操作系统、各部间转动的和刚性的联接物组成半挂自卸车。其特点是行走系统联接在车箱底部，牵引架用组成转动联接的接合物与车箱联接，锁定器对应地设置在牵引架和车箱上。曳引物后退、打开锁定机构、制动行走系统这三个动作的组合作用，使车箱以地面与行走系统接触部分为支点或者以其与行走系统形成转动联接的联接物为支点翻转，制动力和制动时间及后退速度和后退距离组合可控制车箱的翻转角速度和最大翻卸角度以下的倾斜角度，进行后卸作业。车箱翻转后，曳引物向前运动与制动行走系统的组合作用，使牵引架拉车箱以地面与行走系统接触部分为移动性转动支点或者以车箱与行走系统组成转动联接的联接物为支点回到运输状态的位置。行走系统与车箱联接的结构是指，行走系统与悬挂系统组成刚性联接后，再以悬挂系统联接在车箱底部(例如图1所示)的或者行走系统直接与车箱底部组成刚性联接(如一般无板簧半挂车)的结构，此种结构，翻卸作业时，行走系统与车箱无相对转动，牵引架向后推力作用在车箱上，产生行走系统在地面上滚动，从而使车箱以行走系统与地面接触部份为移动性转动支点进行翻转。另外也是指多轴行走系统与联接在车箱底部的悬挂系统的联接中(例如图4所示)或者多轴行走系统与车箱底部的联接中采用了有一个可转动联接的联接物〔10〕的结构。这种结构，翻卸作业时，行走系统对地面无相对位移，牵引架向后推力作用在车箱上，使车箱以其与行走系统形成转动联接的联接物的回转中心为支点进行翻转。这二种结构的共同点是单轴行走系统的轴心线或联接物〔10〕的回转中心线位于车箱侧面中心线之后。锁定器无特殊要求，只要能可靠地锁定和打开即可。牵引架可联接在车箱底部或二则墙板上，接合物〔4〕是有一个回转中心线的联接结构(如轴套结构或可折卸的铰链等)。牵引架不与行走系统直接相联，而是用车箱做为中间联接物联接。自卸时，牵引架相对于车箱发生相对位移，来满足曳引物牵引点高度不变化的要求。运输时，整车结构强度由牵引架，车箱、锁定器及接合物〔4〕形成的刚性车架综合结构强度保证。翻卸作业时，牵引架不仅起到与曳引体一起保持车体稳定功能，还起到了动力传输杆作用和翻卸工作杆作用，因此牵引架与车箱用接合物〔4〕及锁定器组成了可变化的多功能复合车架。牵引架在翻卸时主要工作在受压状态，这样也充分利用了常用金属结构材料压应力较高的特点。整车是在行走系统制动状态下进行翻卸作业的，故翻卸作业时的安全以及车体稳定是有充分保证的。虽然翻卸中箱体有后移，但通过机手数次操作熟悉后，可减少卸货到位的误差。由于曳引物相对半挂车。牵引架相对于行走系统，在翻卸过程中有相对位移。在采用液压或气压制动操作系统中，传输管路相应的软管将有可弯转范围内的变化，其适应性改动是容易解决的。在采用机械式制动操作系统中，制动踏板或手制动杆会有行程和力的变化；(如图3中铰链〔8〕虚线位置表示起翻时位置，实线是翻转后的位置；而作用件〔7〕相对于制动器无相对运动，因为行走系统相对于牵引架转动位移的最小的点，就是牵引架与车箱连接的接合物〔4〕的轴心。因此增设作用件〔7〕来减小制动器的凸轮轴相对于牵引架的位移变化。)其解决办法之一是图1所示牵引架〔1〕上联接的制动拉杆〔9〕与行走系统〔5〕上增置可转动的制动力的传递件〔7〕用铰链〔8〕联接。其铰链〔8〕的轴中心线的制动后位置在牵引架〔1〕与车箱〔3〕连接的接合物〔4〕转动轴心线与轮轴轴心线的连线上半部份附近或重合于接合物〔4〕的轴心线上，可减少其变化。也可采用机械优化技术解决。
新式自卸方案实质是不自卸车型必备的功能部件改进和组合，充分发挥利用了基本部件的功能作用，有效地简化了现有自卸车型结构，减少了设计工作量、降低了自卸车型生产成本和重量及加工工作量。在现有不自卸车型上实施本方案，其改制过程中耗费成本比目前任何方案都低，由上可知本实用新型对发展系列化新的自卸半挂车会有显著经济技术效益。
图1、倒退自卸挂车结构示意包(主视图已制动)。
图2、倒退自卸挂车结构示意图(俯视图)。
图3、倒退自卸挂车翻卸后结构示意图。
图4、多轴行走系统有弹性悬挂的自卸挂车的结构示意图。
图5、液气压制动系统的倒退自卸半挂车结构示意图(主视图)。
图6、液气压制动系统的倒退自卸半挂车结构示意图(俯视图)。
以下是本实用新型方案实施的三个倒退自卸半挂车的最佳实例。
例1 用于手扶拖拉机的倒退自卸挂车，用本实用新型的结构，以1987年全国统一设计定型产品－－7C－1型不自卸一吨挂车的牵引架人椅以前部份(牵引架从脚踏板以后部份除外)、车箱(除加固纵梁和悬挂联接件尺寸及焊接位置和栏架以及横梁以外)、行走系统(除轮轴与板簧联接的托板尺寸及位置。板簧改进以外)的全部标准图纸状态类比。增设车箱锁定系统。按农业机械部NJ180－79《一吨农挂车》中自卸车型规定的基本参数尺寸的标准进行类比结构设计，零部件设计用公知技术解决。锁定机构〔2〕分别对应设置在牵引架〔1〕与车箱〔3〕上。参照图1，其特点是轮轴轴心线位于车箱〔3〕侧面中心线之后，且水平方向投影距离是6～15cm。联接牵引架〔1〕与车箱〔3〕的接合物〔4〕的回转中心线向上到车箱〔3〕底板背面的距离是2～12cm，且其回转中心线和轮轴轴心线的连线与轮轴轴心线垂直方向夹角是10～30°。牵引架〔1〕上连接的制动拉杆〔9〕和行走系统〔5〕上增设的制动操作力的传递作用件〔7〕用铰链〔8〕联接的中心线制动后位置是在车箱〔3〕的接合物〔4〕的回转中心线上或者在车箱〔3〕的接合物〔4〕的回转中心线与轮轴中心线的连线的上半部分周围3cm范围之内。打开锁定机构〔2〕，不制动车轮，曳引引物后退，此时地面滚动阻力作用的翻转力矩小于车箱〔3〕及所载货物总重心对地面与挂车轮子接触部分为支点的反翻力矩，运输车组仍可后退行驶。曳引物后退，打开锁定机构〔2〕，制动行走系统〔5〕或者地面状态变化加大了行走系统〔5〕运动的滚动阻力和滑动阻力(地面状态变化，认为是被动状态作用。制动作用，认为是主动状态作用。)，此阻力与牵引架〔1〕对车箱〔3〕的向后推力，共同作用的翻转工作力矩大 所载货物和车箱〔3〕总重心力以车轮〔5〕与地面接触部分为支点的反翻力矩，产生车箱翻转卸货过程。翻卸后，车组向前行进，由于车箱重心和牵引架对车箱作用点位于地面支承点之后，且牵引架上总重心力作用于车箱联接点处向下的作用力和车箱重心力共同作用于地面支承点的力矩大于挂车前行时的滚动阻力对车箱的复位力矩，因此挂车可在车箱成倾斜状态下向前行走。如果地面的滚动阻力加大或制动行走系统，就产生车箱复位过程。此自卸车型只加大了原7C－1型挂车使用状态的驱动轮和挂车轮的轴距10～20cm，这对最小转弯半径有些影响，在产品设计中，可用优化设计技术，进一步减少其加大的轴距范围。
它的使用技术要求和使用成本与自重翻卸产品为同一水平，克服了重力平衡翻卸车型的缺点，去掉了底盘车架，降低了生产成本，同时实用新型的自卸车为目前不自卸车型改制，提供了一个耗资较少的模式(基本可按此车的尺寸改制)。目前全国每年新生产几十万辆农用挂车(主要是一吨挂车)，还有在使用的几百万辆一吨不自卸挂车，如果实施倒退自卸方案，是具有很大经济技术效益的。
例2、用于小四轮拖拉机的自卸半挂车，用本实用新型的结构，按湘江－15型挂车(不自卸车型)的尺寸类比进行设计，零部件设计用公知技术解决。参照图5、图6，其特点是轮轴轴心线位于车箱〔3〕侧面中心线之后，且水平方向上投影距离是0～10cm，牵引架〔1〕与车箱〔3〕的接合物〔4〕的回转中心线向上到车箱〔3〕底板背面的距离是2～12cm，且其回转中心线和轮轴轴心线的连线与轮轴轴心线垂直方向夹角是10～30°。其余说明在本实用新型前面中已作详细解释。
此模式也能对用于小四轮拖拉机的不自卸挂车产品，进行小的改动，使其成为自卸半挂车。
例3、用于1.7～2.5吨的自卸半挂车，用本实用新型的结构，按机械工业部“NJ141－77”——《农用挂车》二吨自卸车基本参数尺寸标准进行类比结构设计，零部件的设计用公知技术解决。参照图5、图6，其特点是轮轴轴心线位于车箱〔3〕侧面中心线之后，且水平方向上投影距离是17～25cm。牵引架〔1〕与车箱〔3〕的接合物〔4〕的回转中心线向上到车箱〔3〕底板背面的距离是2～12cm，且其回转中心线和轮轴轴心线的连线与轮轴轴心线垂直方向夹角是10～30°。其余说明在本实用新型前面中已详细解释。
当车箱长度大于3.1米时，结构设计上，如果反翻力矩大于起翻工作力矩；主要是应考虑加宽车箱，减少箱长来保证车箱容积要求，以及将牵引架设置在车箱二侧墙板上来加大起翻工作力矩。如果是牵引点超重，则应将曳引物与挂车按一个系统状态进行分析解决。因为有的曳引物为提高牵引能力，在驱动轮上设置有加重部件(如拖拉机的配重铁)，当曳引物的牵引点载强度许可，则超重是提高牵引能力的有效方法(当然和曳引物牵引中心位置有关)。另外还可考虑加长挂车的牵引架或将轮组前移设置的可能性。这些在具体产品设计上是十分重要的措施。如果还是满足不了要求，(主要是长的车箱)则应采用液气压装置翻卸方法了，这就是本实用新型方案实施的边界条件。结构位置设计过程中完全可以采用机械优化设计技术进行系统优化，得出较理想的结果。也可以用传统的设计方法进行结构设计。有关优化设计技术可参考清华大学出版社，1986年第一版的《机械最优化设计》及其他有关书籍。
上述三种实例充分证明了新式自卸半挂车在技术上实施的可行性和具有的重大经济技术价值，同时整车的配置结构已满足自卸车功能要求上最少的充分必要条件，这也表明了新式自卸半挂车方案接近了唯一优化方案。
权利要求
1.一种自卸半挂车，由车箱。行走系统(包括单轴或多轴的车轮车轴组件、制动器)、牵引架、悬挂组件、锁定机构(包括锁定操作组件和锁定器)、液压或气压或机械式的制动操作系统，各部间转动的和刚性的联接物组成，其特征在于行走系统[5]联接在车箱[3]的底部，牵引架[1]与车箱[3]用组成转动联接的接合物[4]联接。锁定器[2]对应设置在牵引架[1]与车箱[3]上。
2.根据权利要求
1所述的自卸半挂车，其特征在于牵引架〔1〕设置在车箱〔3〕底部或者在车箱〔3〕两侧墙板外部上，行走系统〔5〕的转动轴心线或者车箱〔3〕与行走系统〔5〕组成转动联接的联接物〔10〕的回转中心线位于车箱侧面中心线之后。
3.根据权利要求
2所述的自卸半挂车，其特征在于机械式制动操作系统的拉杆〔9〕与行走系统〔5〕上可转动的制动力传递件〔7〕用铰链〔8〕联接，其铰链〔8〕轴心线的制动后位置，是在车箱〔3〕的接合物〔4〕的回转中心线上或者在接合物〔4〕的回转中心线与单轴行走系统〔5〕的轮轴轴心线的连线上半部份周围3cm范围之内。
4.根据权利要求
2、3所述的自卸半挂车，其特征在于轮轴轴心线位于车箱〔3〕侧面中心线之后，且水平方向投影距离是6～15cm，联接牵引架〔1〕与车箱〔3〕的接合物〔4〕的回转中心线向上到车箱〔3〕底板背面的距离是2～12cm，且其回转中心线和轮轴轴心线的连线与轮轴轴心线垂直方向夹角是10～30°。
5.根据权利要求
2或3所述的自卸半挂车，其特征是轮轴轴心线位于车箱〔3〕侧面中心线之后，且水平方向上投影距离是0～10cm，牵引架〔1〕与车箱〔3〕的接合物〔4〕的回转中心线向上到车箱〔3〕底板背面的距离是2～12cm，且其回转中心线和轮轴轴心线的连线与轮轴轴心线垂直方向夹角是10～30°。
6.根据权利要求
2所述的自卸半挂车，其特征在于轮轴轴心线位于车箱〔3〕侧面中心线之后，且水平方向上投影距离是17～25cm，牵引架〔1〕与车箱〔3〕的接合物〔4〕的回转中心线向上到车箱〔3〕底板背面的距离是2～12cm，且其回转中心线和轮轴轴心线的连线与轮轴轴心线垂直方向夹角是10～30°。
专利摘要
用于自卸半挂车。以不自卸车型的基本部件，改进组合，增设锁定机构。该新式自卸半挂车特点是采用新的自卸方法——后退制动后卸作业。牵引架与车箱组成可变化的多功能车架。简化了自卸半挂车的结构，减少了设计工作量，减轻了重量及降低了生产成本。也为不自卸型半挂车的改造，提供了耗资较少及最简便的模式。
文档编号B62D63/00GK87204179SQ87204179
公开日1988年5月4日 申请日期1987年4月30日
发明者胡嘉志, 胡齐齐 申请人:胡嘉志导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan