专利名称：运输半挂车的锁销机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及运输半挂车领域，尤其与运输半挂车可移动副车架的锁销机构有关。
背景技术：
集装箱运输半挂车在使用过程中，必须要遵循相应的有关法规和规定。在载货质 量方面，具体表现为要满足最大载货质量限值和轴载限值的要求。在装载货物时，其货物的 总重量是可以控制的，但所载货物很难控制让其均勻分布。这就意味着可以有效的控制载 货总质量以达到满足最大总质量的要求，由于货物分布的不均勻性，例如货物的重心点偏 向半挂车车轴时，就会导致半挂车车轴的轴载超过法规给定的限值。若货物的重心点偏向 牵引车车轴时，就会导致牵引车车轴的轴载超过法规给定的限值。另一方面，在美国，载荷 总质量与轴距是相关的，轴距大，则允许的总质量就大；同时，不同的州对轴载限值的规定 也有所不同，通过对副车架的调节，达到对轴距的调节，从而实现对轴载的调节，以满足法 规的轴载限值要求。图1所示为现有一种集装箱运输半挂车，其包括车架1、悬挂2、车轴3以及牵引 车4等，5为载货的重心，为了避免轴载出现超载和总质量变化的情况，最有效的解决办法 就是通过调节半挂车的轴距6来达到目的。在通常情况下，半挂车车轴3的位置是固定的，这就意味着轴距6是固定的，在这 种情况下，悬挂装置是直接固定到车架大梁上的。参阅图2，为了实现轴距6可调，通常是将 悬挂2固定在一个副车架8上，并在车架大梁7上固定一组定位孔板9，在副车架8的前后 两端设有销10，当将副车架8移动到所要求的位置后，将销10插入到车架大梁的定位孔板 9的相应孔中，从而实现车轴轴距的调节与固定。图3为现有一种用于锁定可滑动的副车架与车架大梁的锁销机构，其为Hutchens 公司在1968. 3公布的专利US003372946，该锁销机构由定位板孔9、销10、压紧弹簧11、锁 盒12、连杆13、转轴14、转臂15、回位弹簧16和拉杆17构成。其工作原理为在工作状态 时，销10在压紧弹簧11的作用下，将销10压入定位板孔9中，而拉杆17在回位弹簧16的 作用下拉向左方。此时可移动副车架8与大梁7在销10的作用下联成一体，不能有相对移 动，即为工作状态。当要调节轴距6时，首先是将拉杆17向外拉动，带动转臂15逆时针转 动，接着就会带动连杆13向内拉动，将销10从定位板孔9中抽出，实现副车架8与大梁7 的分离，此时副车架可以纵向沿大梁方向前后移动，实现轴距的调节。然而，在实际运行过 程中，销10的轴心很难与定位板孔9的轴心同心，这就意味着销10与定位板孔9之间是卡 住的，当将拉杆17向外拉动时，很难拉动。为了能实现将销10从定位板孔9中抽出，通常 采取的办法是一个人将拉杆向外拉动的同时，另外需要一个人将车辆前后用力推动。当销 10的轴心与定位板孔9的轴心同心时即它们之间的卡住状态消失时，销10就会在拉力作用 下从定位板孔9中抽出，实现副车架8与大梁7的分离。在这种情况下，需要两个人才能进 行操作。在调整完轴距后，操作者就会松开拉杆17，在回位弹簧16的作用下拉向左方，转臂 15顺时针转动，连杆13均向外伸出，各销10在压紧弹簧11的作用下，将销10压向定位板孔9中。一般情况下，调整后的销10的轴心也很难与定位板孔9的孔心相一致，也需要操 作者将车辆前后用力推动，当两者的中心线基本对准后，由于压紧弹簧11的作用，销10就 会自动插入到定位板孔9中，这种情况下只需要一个操作者就够了。实际上，需要两个人才能进行操作是不现实的，因为很多情况下只有一个司机驾 驶车辆，通常只能由一个人实施操作。为了实现在一个人的情况下进行上述的操作，就需要 对上述结构进行改进。针对上述专利存在的问题，Holland-Binkley公司在1989. 6公布了 US004838566 专利。该专利结构如图4所示，该专利的重要创新在于在转轴14的端头设有一个扭弹簧 18，其作用是，在拉动拉杆17时，若销10卡在定位板孔9中，转臂15仍然能够转动，此时转 臂15将会带动扭簧18的一端转动。操作者在将拉杆17全部拉到位后并固定，此时操作者 就可推动一下半挂车，销10与定位板孔9之间的卡住现象消失，扭簧的另一端就会转动，从 而将销10从定位板孔9中拉出来。但是，扭弹簧18的刚性要求很大，必须克服压紧弹簧11 的伸张力和销10的阻力才能将销10从定位板孔9中拉出。而且，当销10被卡住时，只有 当所有的销10卡住现象同时消除时才能将销10从定位孔9中拔出。同理，在调节轴距后， 操作者松开拉杆17，各销10在压紧弹簧11的作用下被压向定位板孔9中，只有在所有销 10的轴心与所有定位板孔9中心同时对齐后，才能同时插入。针对上述专利存在的问题，Hutchens公司在1996. 1公布了新的专利USM80171。 该专利给出了一套完整的解决方案，其关键技术是在锁销结构上作了新的改进。图5是该 专利的工作原理。销58的内侧端设有一刚度系数比较小的弹簧64。在连杆72的靠锁销 端处设有一刚度系数比较大的弹簧68。弹簧64的一端受到固定板44约束，而另一端受到 销58内端面台阶面的约束。它始终是受到压缩状态，其作用是产生一个向内的作用力，将 销58向内推动，使之脱离定位板孔18。弹簧68的作用是将销58向定位板孔18压入，在压 入的过程中还要克服弹簧64的作用力，因此要求弹簧68产生的力要足够大。其工作原理 如图6所示，当需要调整轴距时，操作者将拉杆90向外拉出并扣住在91的位置。拉杆将会 拉动转臂82转动，连接板78与转臂82是同转轴固定的，当转臂82转动时，带动连接板78 转动，从而拉动连杆72向内移动。连杆72的另一端就会压缩弹簧68。如果此时销58与定 位板孔18是处于同心状态的话，销58就会在弹簧64的作用下将销58推向内侧，使销58 从定位板孔18中抽出，见图6中的左端所示。若此时销58与定位板孔18处于卡住状态的 话，拉杆72的末端70与销58的末端66就会分离。操作者就会将车推动一下，让销58与 定为板孔18同心，在弹簧64的作用下，将销58推向内侧使之退出定位板孔18。在所有的 销58退出定位板孔后，操作者就可调整轴距了。在调整完轴距后，操作者就会松开拉杆90， 这时所有被压缩的弹簧68推动销58向定位板孔18插入，如果所有的销58的轴心与定位 板孔的孔心正好同心的话，销58就会直接进入定位板孔18中，否则就会卡在定位板孔的外 面。这时，操作者就会推动一下车辆，使销58的轴心与定位板孔的孔心同心，销58就会进 入定位板孔18中，完成一次轴距的调节。专利USM80171中的各个销58的从定位板孔18向外拔出的动作是可以各自独立 进行的，这与专利US004838566相比可操作性大大提高，但在实际操作中，操作者在将拉杆 90向外拉动时，非常吃力，其原因是弹簧68的弹簧力很大，该弹簧力要求能够克服弹簧64 作用力的同时还要推动销58移动。此外，当操作者松开拉杆90时，弹簧68就会一方面压缩弹簧64，另一方面推动销58插入定位板孔18。该过程中如果有一个销58在插入定位板 孔18过程中遇到障碍时，则其他的销也不能插入到相应的定位板孔18中。综上所述，开发一种操作性强的，可靠性好的、操作者操作方便的锁销机构是非常 必要的。
发明内容
本发明要解决现有运输车副车架的锁销机构操作繁琐、操作难、可靠性差的技术 问题。为了实现上述的目的，本发明提供一种插销组件，用于将运输半挂车的车架大梁 和可移动地设置在所述车架大梁上的副车架锁定在一起，在所述车架大梁上设置有定位 孔，所述插销组件包括一插销、一内弹簧、一滑筒、一外弹簧以及一支架，所述插销包括: 一粗轴部分和一细轴部分，所述粗轴部分和所述细轴部分连接的位置形成一台阶，一销端 板固定在所述细轴部分的自由端上；所述内弹簧套设在所述插销的细轴部分上；所述细轴 部分和所述内弹簧被收容在所述滑筒内，所述滑筒的一端设有一滑筒端板，所述滑筒端板 抵靠在所述台阶上；所述外弹簧套设在所述滑筒的外圆表面上；所述滑筒和所述外弹簧收 容在所述支架内；所述内弹簧的两端分别抵靠在所述销端板和所述滑筒端板上，所述外弹 簧的两端分别抵靠在所述支架和所述滑筒端板上；所述支架固定在所述副车架上；拉动所 述滑筒使其滑筒端板压缩所述内、外弹簧以迫使所述插销在所述内弹簧的弹力作用下从所 述定位孔内拔出，释放所述滑筒后，所述插销在所述外弹簧的弹力作用下插入所述定位孔。为了实现上述的目的，本发明还提供一种运输半挂车的锁销机构，包括至少两个 上述插销组件和一驱动至少两插销组件动作的联动组件，所述联动组件包括至少一回转 臂、至少两连杆、一转轴、一曲柄以及一拉杆，每个插销组件的滑筒对应与一连杆的一端相 连，每两连杆的另一端分别对应连接在一回转臂的两端，所述转轴穿过各回转臂的中心而 与各回转臂固定连接，所述曲柄的一端与所述转轴固定连接，所述曲柄的另一端与所述拉 杆的一端铰接，所述拉杆的另一自由端从所述车架的一侧伸出。所述的运输半挂车的锁销机构，其中，各所述连杆的一端分别设置有一挡止块，各 所述滑筒的远离其滑筒端板的一端设置有一穿孔，各所述连杆分别穿过各所述滑筒的穿孔 并被其上挡止块限位在所述滑筒上。所述的运输类半挂车的锁销机构，其中，所述拉杆在靠近其自由端的位置设置有 一将其自身卡于副车架上的缺口。所述的运输半挂车的锁销机构，其中，所述联动组件还包括一拉簧，所述拉簧的一 端与所述曲柄相连，另一端与所述车架远离所述拉杆的一侧相连。本发明具有以下有益效果因本发明的锁销机构的内、外弹簧的作用是相互独立 的，在压缩状态时，内弹簧的作用是将插销从定位孔中拔出，外弹簧的作用是将插销向定位 孔中插入，单个弹簧所需弹簧系数很小，所以锁销机构操作时，所需拉力很小，操作方便；又 因各插销从定位孔中拔出或插入的动作是各自独立进行的，如果有一个插销在插入或拔出 定位孔过程中遇到障碍时，并不影响其他的插销插入到相应的定位孔中或从相应的定位孔 中拔出，提高了锁销机构的操作性和可靠性。
图1为现有一种集装箱运输半挂车的结构示意图；图2为现有一种可移动副车架的结构示意图；图3为现有一种用于连接可滑动的副车架和车架大梁的锁销机构的结构示意图；图4为专利US004838566的锁销机构的结构示意图；图5为专利US5480171的锁销机构在锁销锁紧状态的结构示意图；图6为专利US5480171的锁销机构在锁销松开状态的结构示意图；图7为本发明锁销机构的结构示意图；图8为锁销机构的插销组件的结构示意图；图9为锁销机构的插销处于预拔出状态的结构示意图；图10为图9中插销组件的结构放大图；图11为锁销机构的插销处于拔出状态的结构示意图；图12为锁销机构的插销组件处于锁紧过程工作状态的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图，以一个较佳实施方式为例对本发明作进一步详细的说明
参阅图7、图8，本实施例中锁销机构包括两插销组件20和一驱动该两插销组件 20动作的联动组件21，该两插销组件20分别安装在可移动副车架两侧的侧梁8上，各车架 大梁或车架底横梁上分别连接有一组定位板7，定位板7上设置有一组定位孔701 (对有车 架大梁结构的半挂车，直接在车架大梁上设置有定位孔，对无车架大梁结构的半挂车，在车 架后部底横梁上设有带定位孔的侧梁)。当将副车架移动到所要求的位置后，通过联动组 件21驱动插销组件20动作使插销组件20的插销201插入到车架大梁的定位板7的定位 孔701中，从而实现车轴轴距的调节与固定。参阅图7，每个插销组件20均包括一插销201、一内弹簧203、一滑筒204、一外 弹簧205以及一支架209。插销201包括一粗轴部分2011、一细轴部分2012和一设置在 细轴部分2012端部的销端板2013，粗轴部分2011和细轴部分2012连接的位置形成一台 阶2014，销端板2013通过螺栓207固定在该细轴部分2012远离该粗轴部分2011的一端； 内弹簧203套设在细轴部分2012上；滑筒204为中空筒状结构，包括一具有开口的容置腔 2041，其开口端固定有一滑筒端板202，其远离开口端的另一端设置有连接联动组件21的 穿孔2042。细轴部分2012和内弹簧203收容在滑筒204的容置腔2041内，且内弹簧203的 两端分别抵靠销端板2013和滑筒端板202，且滑筒端板202可在插销201的细轴部分2012 上滑动；支架209固定在副车架两侧的侧梁8上，其轴向中心设置有一圆孔，滑筒204位于 该圆孔内并可在圆孔中滑动；外弹簧205套设在滑筒204的外圆表面上并位于该支架209 内，且外弹簧205的两端分别抵靠支架209和滑筒端板202。滑筒端板202在内弹簧203和 外弹簧205的弹力作用下抵靠在插销201的台阶2014上。参阅图8，联动组件21包括一回转臂215、两连杆213、一转轴214、一曲柄211以 及一拉杆216。回转臂215的两端分别与两连杆213的一端铰接，两连杆213的另一端分别 穿过滑筒204上的穿孔2042而与滑筒204相连，为了防止连杆213从穿孔2042内掉出，连 杆213在其伸入滑筒204的端部设置有一挡止块2131。转轴214穿过回转臂215的中心而固定在回转臂215上，曲柄211的一端与转轴214固定连接，曲柄211的另一端与拉杆216 的一端铰接。拉杆216的另一端为自由端，该自由端从车架1的一侧伸出，且拉杆216在靠 近其自由端的位置设置有一将其自身卡于副车架的侧梁8上的缺口 217。此外，联动组件21还包括一使曲柄211回位的拉簧219，拉簧219的一端与曲柄 211相连，另一端与副车架1远离拉杆216的一侧相连，当曲柄211不受外力作用时，其便在 拉簧219的弹力作用下回复至初始位置。显然，在实际应用中，插销组件20的个数可以为两个以上，相应地，连接插销组件 20的连杆213以及连接连杆213的回转臂215也为两个以上，通常插销组件20的个数为双 数，每个插销组件20对应连接一个连杆213，每两连杆213对应连接一回转臂215，各回转 臂215均连接在一转轴214上，具体地说，转轴214分别穿过各回转臂215的中心而与各回 转臂215固定连接在一起，当转轴214转动时，各回转臂215均跟随转动。本实施例中锁销机构的工作原理如下参阅图9-图11，当需要调整轴距时，可将拉杆216向外拉出，并将拉杆216上的 缺口 217扣在副车架的侧梁8中，这时拉杆216将拉动转轴214和回转臂215作逆时针转 动，回转臂215就会拉动连杆213向内移动。而连杆213的另一端就会拉动插销组件的滑 筒204向内滑动，将插销201从定位孔701中抽出，实现副车架与车架大梁的分离，此时副 车架可以纵向沿车架大梁方向前后移动，实现轴距的调节。在实际运行过程中，插销201的 轴心很难与定位孔701的孔轴心同心，这就意味着插销201与定位孔701之间是卡住的。如 果此时的插销201与定位孔701是出于卡住状态的话，参阅图9，插销201就会不动，滑筒 端板202就会压缩内弹簧203和外弹簧205，此时锁紧机构处于预拔出状态。参阅图10，其 为图9中插销组件20的结构放大图，当插销201处于预拔出状态时，内弹簧203和外弹簧 205均处于压缩状态，内弹簧203将有一个伸张的力迫使插销201向内移动，即插销201有 向内拔出的趋势。如果此时司机将车用力推动一下，使插销201与定位孔701处于同心位 置，则插销201与定位孔701之间的卡住现象消除，插销201会在内弹簧203的作用下从定 位孔701中拔出，此时，司机就可移动副车架实现轴距调节。当可移动副车架调节到所需要的位置后，司机就会从副车架侧梁8中松开拉杆 216，参阅图12，此时回转臂215在拉簧219的作用下呈顺时针转动，各连杆213均处于松 弛状态，此时插销201在外弹簧205的作用下推向定位孔701。如果插销201与定位孔701 基本处于同心位置，则插销201就会直接插入到定位孔701中(如图12的右端情况所示)， 若插销201与定位孔701处于偏心状态，则插销201就会压紧在定位孔701的边缘(如图 12的左端所示)，当司机推动一下车后，插销201就会与定位孔701对中，此时插销201就 插入到定位孔701中，从而锁紧副车架。由此可以看出，内弹簧203和外弹簧205的作用是相互独立的，在内、外弹簧203、 205处于压缩状态时，内弹簧203的作用是将插销201从定位孔701中拔出，外弹簧205的 作用是将插销201向定位孔701中插入。单个弹簧所需弹簧系数很小，所以在操作拉杆216 时，只需很小的拉力便可将拉杆216拉动。而且，本发明中各个插销201从定位孔701中拔 出或插入的动作是可以各自独立进行的，如果有一个插销201在插入或拔出定位孔701过 程中遇到障碍时，则不影响其他的插销201插入到相应的定位孔701中或从相应的定位孔 701中拔出，因此，提高了锁销机构的操作性。
为了更清楚了解本专利的技术效果，现将本专利与专利US004838566和专利 US5480171对比如下
权利要求
1.一种插销组件，用于将运输半挂车的车架大梁和可移动地设置在所述车架大梁上的 副车架锁定在一起，在所述车架大梁上设置有定位孔，其特征在于，所述插销组件包括一插销、一内弹簧、一滑筒、一外弹簧以及一支架，所述插销包括 一粗轴部分和一细轴部分，所述粗轴部分和所述细轴部分连接的位置形成一台阶，一销端 板固定在所述细轴部分的自由端上；所述内弹簧套设在所述插销的细轴部分上；所述细轴 部分和所述内弹簧被收容在所述滑筒内，所述滑筒的一端设有一滑筒端板，所述滑筒端板 抵靠在所述台阶上；所述外弹簧套设在所述滑筒的外圆表面上；所述滑筒和所述外弹簧收 容在所述支架内；所述内弹簧的两端分别抵靠在所述销端板和所述滑筒端板上，所述外弹 簧的两端分别抵靠在所述支架和所述滑筒端板上；所述支架固定在所述副车架上；拉动所述滑筒使其滑筒端板压缩所述内、外弹簧以迫使所述插销在所述内弹簧的弹力 作用下从所述定位孔内拔出，释放所述滑筒后，所述插销在所述外弹簧的弹力作用下插入 所述定位孔。
2.一种运输半挂车的锁销机构，其特征在于，包括至少两个如权利要求1所述的插销 组件和一驱动所述至少两插销组件动作的联动组件，所述联动组件包括至少一回转臂、至 少两连杆、一转轴、一曲柄以及一拉杆，每个插销组件的滑筒对应与一连杆的一端相连，每 两连杆的另一端分别对应连接在一回转臂的两端，所述转轴穿过各回转臂的中心而与各回 转臂固定连接，所述曲柄的一端与所述转轴固定连接，所述曲柄的另一端与所述拉杆的一 端铰接，所述拉杆的另一自由端从所述车架的一侧伸出。
3.如权利要求2所述的运输半挂车的锁销机构，其特征在于，各所述连杆的一端分别 设置有一挡止块，各所述滑筒的远离其滑筒端板的一端设置有一穿孔，各所述连杆分别穿 过各所述滑筒的穿孔并被其上挡止块限位在所述滑筒上。
4.如权利要求2所述的运输半挂车的锁销机构，其特征在于，所述拉杆在靠近其自由 端的位置设置有一将其自身卡于副车架上的缺口。
5.如权利要求2所述的运输半挂车的锁销机构，其特征在于，所述联动组件还包括一 拉簧，所述拉簧的一端与所述曲柄相连，另一端与所述车架远离所述拉杆的一侧相连。
全文摘要
一种运输半挂车的锁销机构，该锁销机构用于将运输类半挂车的车架大梁和可移动地设置在车架大梁上的副车架锁定在一起。锁销机构包括至少两插销组件和一驱动至少两插销组件动作的联动组件，该锁销组件包括一插销、一内弹簧、一滑筒、一外弹簧以及一支架，滑筒在其远离其滑筒端板的另一端与联动组件相连接，拉动联动组件可使其带动锁销组件的滑筒压缩内、外弹簧以迫使插销在内弹簧的弹力作用下从定位孔内拔出，释放联动组件可使插销在外弹簧的弹力作用下插入定位孔。本发明的锁销机构操作性强，可靠性好，操作方便。
文档编号B62D53/06GK102050160SQ20091020922
公开日2011年5月11日 申请日期2009年11月2日 优先权日2009年11月2日
发明者谢良富 申请人:中集车辆(集团)有限公司