车轮可强制转向的半挂车.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101870308A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101870308A(43)申请公布日2010.10.27(21)申请号201010213241.6(22)申请日2010.06.30(71)申请人刘志忠地址250031山东省济南市天桥区田庄东路8号6-2-301(72)发明人刘志忠(51)Int.Cl.B62D53/06(2006.01)B62D13/00(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图3页(54)发明名称车轮可强制转向的半挂车(57)摘要车轮可强制转向的半挂车所属技术领域是公路运输车辆，本发明主要解决牵引车与半挂车组成的汽车列车改变行驶方向时，半挂车车轮不能绕汽车列车瞬时回转中心作圆周运动，产生侧向滑向。导致汽车列车转向时行驶阻力增加，油耗加大，挂车轮胎和路面磨耗加剧。解决此问题的途径，如图(3)所示。以牵引车与半挂车纵轴线的夹角(a)为输入参数，经执行机构(由驱动系统和转向拉杆构成)强制改变半挂车转向车轮转角(β)，使半挂车的车轮均围绕汽车列车瞬时回转中心(O)作圆周运动。为使牵引车与半挂车初始连接时的状态相适应，在驱动系统中设有调整装置。操作人员(或驾驶人员)可根据初始状态调整半挂车转向车轮的转角，使其与牵引车的状态相适应，保证汽车列车正常行驶。CN10873ACN101870308A权利要求书1/1页1.车轮可强制转向的半挂车。2.以牵引车与半挂车给轴线的夹角(α)为输入函数，控制半挂车转向车轮滚动平面的转角(β)。3.用调整装置(由Z5和M构成)调整牵引车与半挂车连接时的初始状态。2CN101870308A说明书1/2页车轮可强制转向的半挂车(一)技术领域[0001]本发明属公路运输车轴(二)技术背景[0002]自上世纪五十年代以来，由于高速公路的发展，使由牵引车和半挂车构成的汽车列车在公路运输中的应用日益广泛。特别是集装箱运输方式的出现，进一步推进了汽车列车运输的快速发展。[0003]至今为止，广泛使用的汽车列车半挂车，其车轮滚动平面是固定的。当汽车列车改变行驶方向时，为适应改变行驶方向的需要，半挂车车轮相对路面，必然产生侧向滑移。导致汽车列车行驶阻力增加，油耗加大，半挂车轮胎和路面磨损加剧。这与当今节能减排，低碳生活的时代主旋律是不和谐的。(三)发明内容[0004]为解决当前汽车列车改变行驶方向时，半挂车车轮的侧向滑移，本发明采用强制改变半挂车车轮的滚动平面，使半挂车的所有车轮均围绕汽车列车的回转中心作圆周运动(如图1所示)。达到减少侧向滑移，降低油耗，轮胎和路面磨损下降的效果。(四)附图说明[0005]图1是以CA4226P2K2牵引车、ZQZ931OTJZP挂车为原型简化绘制的汽车列车运动图，并将原为双轴的半挂车改为三轴。图中角a是牵引车纵轴线与半挂车纵轴线的夹角，角β是半挂车转向车轮的转角(同一轴上两车轮转角β值是不同的)。[0006]图2(a)是驱动系统的传动简图。轴线A是牵引销与牵引座夹板连接的中心线，扇形锥齿轮Z1，固定在牵引座板上，其中心线与轴线A重合。圆锥齿轮Z2，用花键与传动轴B相连，它可在B轴上滑动，分别可定位在与Z1啮合和脱开的位置。B轴另一端装有圆锥齿轮Z3，它与装在C轴上的圆锥齿轴Z4啮合。在C轴上还装有驱动臂D，它与转向拉杆系统相连，此外圆锥齿轮Z4同时与圆锥轮Z5相啮合，Z5与气动(或液压)马达M相连，组成调整装置，用于调整牵引车与半挂车初始接合时，半挂车转向车轮的状态。[0007]图2(b)是半挂车转同拉杆系统示意图。转向拐臂D经拉杆b与摆臂c和拉杆相连于F点。当D转动时，经拉杆b、摆臂c，驱动拉杆a。拉杆a则带动转同横拉杆使转向车轮转向。[0008]图3是控制元理框图。以牵引车与半挂车纵轴线夹角α为输入参数，经执行机构使挂车车轮转动β角。操作人员可根据牵引车与半挂车的初始状态，用调整装置改变挂车车轮转角β，保证接合状态正常。[0009](五)实施方案[0010]半挂车滚动平面的改变，是随着汽车列车改变行驶方同时牵引车与半挂车纵轴线的夹角α(见图1)的变化，由图2a所示的驱动系统驱动转向拉杆实现(见图2b)。驱动3CN101870308A说明书2/2页系统由固定在牵引座支承盘上的扇形锥齿轮Z1与装在半挂车上的锥齿轮Z2，传动轴B、锥齿轮Z4和与Z4装在同一轴上的驱动臂D构成，当汽车列车改变行驶方向时，Z1驱动Z2，Z2经传动轴B驱动Z3，Z3驱动装在轴C上的Z4和驱动臂D。经D驱动转向拉杆(见图2b)使车轮改变滚动平面，实现绕汽车列车瞬时回转中心O(见图1)作圆周运动。[0011]汽车列车的牵引车与半挂车初始连接时的状态是不确定的，其纵轴线可以是在一条直线上，也可是相交叉的。为此，在连接时必须调整半挂车转向车轮