1.开发背景:
半挂车是“甩挂运输”、“区段运输"、“滚装运输”的最理想车型,具有良好的运输经济效益。由于我国这些年来的海运、公路货运和集装箱运输市场的日益繁荣,故运输市场对半挂车的需求日益增加。
目前国内半挂车在转弯时,由于挂车车轴不能转向,因此在牵引车小半径转弯后,挂车两侧轮胎作横向非滚动的拖移,造成车胎严重损伤,且挂车在转弯时转弯半径过大,易发生交通事故。
并且很值得一提的是,普通半挂车在做倒车转弯运动时,因挂车车桥不能配合牵引车前桥转向同时做有效转向运动,因此驾驶员很难对整车方向性进行准确把控,而多次通过转动方向盘移动车体会对鞍座牵引销造成损伤,尤其是在半挂车处于重载的状况下,此种损伤会更加严重,进而会影响整车寿命。目前,国内半挂车的整车寿命只有短短几年,很大一部分原因是车体重载时做转向运动引起的。
2.结构说明:
总体结构设计方案拟将电控系统,液压助力控制系统,以及被动控制系统融为一体,使半挂车能够在转弯时实现挂车车轴的全轮转向,并不影响其直线行驶状态,且能够节约能源。电控系统主要以ECU为核心,接受各传感器(主要包括方向盘转角传感器、与鞍座牵引盘以及牵引销相连的鞍座转角传感器、车速传感器)所传递的角度、车速信号,并控制电动机转速,从而控制油泵、伺服阀液压油流量,达到改变助力的目的。本设计系统用到了使车辆转弯时符合阿克曼几何转向原理的梯形转向车桥,并按照液压缸活塞斜推转向横拉杆的安装规程,使得转向节绕转向主销轴线转动实现车轮的随动转向和复位。并且,本产品增设了自制的上下波形压力轴承,安装于转向主销上和转向节上,通过车体反作用力矩的作用产生错位,从而起到锁住与解锁转向主销的作用。
3.功能:
当三轴半挂车做转弯运动或倒车时,挂车车轮会自动伴随牵引车转向桥转向而转过一定角度,有效的减轻了轮胎磨损程度,减小了转弯半径,增强了其运动学稳定性;当半挂车直线行驶时,转向系统不工作,挂车转向车轴处于锁止状态,保证其行驶方向的稳定性。
4.使用说明:
当半挂车处于直线行驶状态时,驾使员通过操纵驾驶室内的控制开关,使电液伺服阀处于关闭状态,从而锁死随动转向桥使其不能转向,此时,液压油泵处于锁止状态。当驾驶员转动方向盘使车体做转向运动时,联动机构会自动打开电液伺服阀,从而使得电控系统能够为液压系统提供动力,从而使得挂车车轮发生转向,协调牵引车转弯,在车体恢复直线运动后,电液伺服阀再次关闭。