可拆卸鹅颈低平板半挂车结构及技术特点(二)
作者:倪元
来源:《专用汽车》 2010年第3期
    3  典型可拆卸鹅颈低平板半挂车
    可拆卸鹅颈低平板半挂车其鹅颈通常由牵引系统、传力系统、对齐调整系统及锁定系统四部分组成。可拆卸鹅颈与半挂车前端的锁定方式有牵引鞍座锁定[7]、插销锁定及凸轮锁定等;鹅颈与半挂车前端的水平对齐方式有插销对齐、导槽对齐,垂直对齐方式有机械调整、绞盘调整、气压调整及液压调整。可拆卸鹅颈与半挂车前端载荷传递方式主要有挂钩[8]、孔板[9]和镫形三种。锁紧控制方式有手动控制和气动控制两种。
    自20世纪30年代以来,各种各样可拆卸鹅颈结构的低平板半挂车已被设计制造出来,下面将详细介绍三种典型可拆卸鹅颈结构及其技术特点,供业内人士学习借鉴。
    3.1  机械可拆卸鹅颈
    机械可拆卸鹅颈为一整体,并且各部件之间固定连接无相对运动(见图13)。机械鹅颈本身没有高度调
整功能,在与半挂车配合连接时依靠改装牵引车车架提供所需要的调整斜坡坡度。机械可拆卸鹅颈低平板半挂车鹅颈拆装过程往往需要前后移动牵引车数次才能完成,因而不适合短途运输。
   
    3.1.1  机械可拆卸鹅颈结构原理
    机械可拆卸鹅颈框架与半挂车车体框架相似,均相对于纵向垂直中心平面对称,并且通过间接方式与地面接触(由地面支撑)。鹅颈的前端通过牵引销与牵引车的牵引鞍座连接(见图13)。牵引车与鹅颈的相互关系是,牵引车可以围绕相对于鹅颈的垂直轴线旋转。当与牵引鞍座拆开分离后,牵引车可以驶离半挂车。
    牵引车与牵引鞍座相接部分(或者成为牵引鞍座的一部分)往往做成相对于地面向后向下倾斜的具有
不同倾斜角度的倾斜平面1和平面2。
    半挂车车体前端的向前向下倾斜平面a,与鹅颈下端向后向上倾斜平面b配合对齐。这种结构布置在鹅颈与半挂车直接接触后,可以在两者之间提供连续的接触平面,以便两者进一步配合连接。
    半挂车车体前端毗连倾斜平面a后端处开有槽孔,其大小正好可以让鹅颈最后端的凸杆插入进去(如图15~19),凸杆不仅包含一个支撑颈,还包括一个自由延伸的凸起部分,其形状为L形。凸杆可与半挂车车体上正交竖起的限位挡块毗邻接触。
   
    凸起可由前端成斜面的正交插销限定位置。插销头部与固定连接板之间的压缩弹簧的作用是限制凸起沿着半挂车纵向移动,防止鹅颈从半挂车脱离。插销的尾部铰接到连杆上,再通过连杆铰接到水平摇杆
上。水平摇杆再与竖直摇杆铰接,因此,可以通过手动方式(穿过车体侧面的圆形缺口)拉动与竖直摇杆成直角的手柄来收缩插销,以便除去凸起纵向移动的障碍。当逆时针方向旋转手柄时(见图  18),插销便在水平摇杆的拉动下被释放而远离中心。凸杆末端的凸起向后朝着限位挡块移动,并通过压迫插销斜面使其回缩,最后接触并压挤限位挡块。此后,插销在压缩弹簧的作用下弹回,并阻碍凸起外移。通过这种方式,鹅颈与半挂车便被闩在一起,成为一整体,可以前后及横向移动。
   
    在插销位置区域,鹅颈与半挂车通常需要围绕一个正交水平轴线旋转。为此,倾斜平面a与半挂车上平面接近插销机构位置处相对平坦部分结合在一起,而鹅颈上设计有圆形末端以便鹅颈在半挂车平坦上表面上摆动。插销与槽孔的尺寸大小满足插销可以在槽孔内自由旋转。
    当鹅颈和半挂车通过倾斜平面a和倾斜平面b毗连配合连接在一起时,半挂车的重量将被传递,由鹅颈通过特别的连接机构承担。分叉的鹅颈的每一侧都固定有静止销轴1,其后端成锥形并被固定到鹅颈上;其前端向前行方向水平伸出,并由钢带通过焊接方式连接到鹅颈弓形结构的下方。
    连接板四周倒圆角并有上下两个开孔,即孔1和孔2(通常为圆形),孔1的大小保证连接板可以沿着销轴1自由滑动。由于孔1的直径比销轴1的直径略大,因此连接板可以沿着销轴1自由滑动,还可以相对销轴1前后摆动一定角度。连接板由可拆除的C形挡圈固定,并限制其滑动,否则,销轴1将部分外露。挡圈由挠性链条连接并固定到钢带上。用户可以移除挡圈进而滑动连接板,使其从第一个靠前的位置(见图15)移动到第二个靠后的位置(见图14)。在连接板从一个极端位置移动到另一个极端位置之后,将挡圈放回到连接板刚刚腾出的位置处。当挡圈处在任何一个位置时,连接板都不会产生轴向(或者前后)移动。
    孔2设计成易于将向前凸出的水平销轴2插入其中。水平销轴2前端外伸部分长度有限,后端焊接到半挂车前端,并且与其前端的加强板同轴。在鹅颈与半挂车配合连接后,销轴1和销轴2的轴线互为平行。
   
    相互连接时最好将鹅颈与半挂车并列放置在一起,然后,向后滑动连接板使其包围(穿过或者套住)两个销轴。在倾斜平面a和平面b及销轴1和销轴2与连接板共同作用下,鹅颈后端与半挂车前端毗邻对齐连接,形成一个坚固可行的连接体。实际上,竖直张力完全由连接板传递的。
    在纵向和横向传递力量时凸杆起着决定作用,并且倾斜表面a和表面b也相似地起着作用,通常还会采用特殊方法来增强这些结构,以便协助抵制在水平面上的作用力。为此,半挂车倾斜表面a上有槽孔,从鹅颈倾斜表面b伸出的牙形凸起便可以自由插入到槽孔中。当牙形凸起伸入到槽孔中时,两者完全贴合以便形成互锁。
    为了降低在拆装鹅颈时对牵引车架的损坏,机械可拆卸鹅颈通常在鹅颈纵梁前端底角处装有滚轮(见图1),鹅颈在牵引车车架上的运动则由原来的滑动变为了滚动,因此降低了对车架的摩擦力,提高了车架的使用寿命。
   
    3.1.2  机械可拆卸鹅颈操作过程
汽车绞盘
    在准备拆卸鹅颈时,必须先将牵引销与牵引鞍座分离。在操作过程中,鹅颈前端从牵引鞍座机构上滑下,并依次滑过与牵引鞍座毗邻的倾斜平面2和平面1。随着鹅颈高度的降低,半挂车前端底角降低到地面并依靠在地面上。当牵引车驶离足够远的距离时,半挂车的重量由半挂车轮及半挂车前端底角支撑,而鹅颈则呈悬臂状从半挂车前端向外伸出(见图20)。
    随后,移除挡圈并向前滑动连接板,将销轴2彻底从孔2中脱离。接着,将挡圈放到靠后的位置以确保连接板靠前处在钢带所限制的位置。在旋转手柄收缩插销(其中一个为顺时针方向,如图18所示)后,牵引车倒退,鹅颈弓形结构下表面依次与牵引车倾斜平面1和平面2接触并向上滑动,旋转操作使牙形凸
起从槽孔中脱离(见图21)。当牵引车再次向前驶离时,由于鹅颈与牵引鞍座连接在一起,因此,牵引车拖着鹅颈使其与半挂车分离(见图22),半挂车倾斜于地上。
    当在半挂车装载后,颠倒前述操作过程。牵引车拖着鹅颈倒退,促使鹅颈停靠在半挂车前端上。此时,摇杆手柄处于释放位置,插销被弹簧顶出。牵引车后退,半挂车上的导向斜面引导鹅颈上的凸杆使其导入正确位置。随着凸杆相对于半挂车向后移动,插销从后面猛咬着凸起。凸杆被夹持在正确位置,鹅颈与半挂车正交连接成一体。然后,鹅颈与牵引鞍座分离,牵引车向前移动。随着牵引车向前移动,鹅颈与牵引车倾斜平面重复着凸轮运动,因此,随着鹅颈前端的降低,鹅颈围绕在凸杆区域的正交轴线旋转。此过程中,牙形凸起再次插入到槽孔中,而倾斜平面b下落与倾斜平面a毗邻接触。鹅颈上向下向内倾斜的凸缘板2与半挂车前端向下向内倾斜的凸缘板1可以提高鹅颈与半挂车的对齐效率。在鹅颈悬置后,移除挡圈并手动向后滑动连接板使其插入到销轴2前端外伸部分。当鹅颈降低时,连接板的弓形运动将导致其停靠在销轴2向前凸出的部位。因此,可以很容易地将连接板向后滑到靠后位置,紧接着将挡圈放回到靠前的位置。至此,鹅颈与半挂车的连接就完成了。牵引车再次倒退,牵引销与牵引鞍座再次连接,由此,整个可拆卸鹅颈低平板半挂车与其所载货物可以以适当的高度行驶。
    3.1.3  机械可拆卸鹅颈特点
    机械可拆卸鹅颈低平板半挂车由于其制造成本及运营成本低廉、可靠性好、维护方便,具有结构简单
、自重轻等主要特点,尽管需要对牵引车车架进行一定的改装,并且鹅颈拆卸过程比较繁琐,但在长途运输中应用得较为广泛。
    3.2  空气可拆卸鹅颈
    空气可拆卸鹅颈低平板半挂车鹅颈的拆卸完全依靠来自牵引车空气制动系统的压缩空气,不需要任何额外设备,因此,自重较轻,也不需要昂贵的维修费用。
    3.2.1  空气可拆卸鹅颈结构原理
    空气可拆卸鹅颈包括一个可以与牵引车牵引鞍座连接的水平纵梁和一个上端向前水平凸出的竖直部分。竖直部分与水平纵梁在其向前凸出部分连接在一起,并且可以围绕与纵梁正交的轴线旋转。水平纵梁的后端从铰轴处向后偏移一定距离,并与主竖直部分的后端平齐(见图23)。
   
    主竖直部分上有一个固定平台,其上面固定有两个与牵引车制动系统相通的气囊。气囊的上端顶着水平纵梁后端的下平面。
    主竖直部分的下端连接到半挂车前端,其固定是靠安装在主竖直部分后端并且向下倾斜的伸缩销轴来实现的(伸缩销轴可以伸入半挂车前端上的相应倾斜销孔)。主竖直部分还包括两个下伸孔板,用以接纳半挂车前端的水平伸缩销轴。
    在主竖直部分后端上部开有一系列销孔(销孔1~3),靠近水平纵梁后端则装有两个协作伸缩销轴。这些销孔可以提供半挂车行驶中所期望的锁定位置。在调整半挂车高度时,气囊充气提升水平纵梁后端,进而提升半挂车到所期望的水平高度,然后将销轴锁定在适合孔位。其中,图24所示的位置为中间孔位。
    图26为鹅颈与半挂车前端的爆炸视图,两水平纵梁包含在两个基本相似的包括竖直部分的侧立结构内,并为其他构件提供布置空间。水平纵梁通过销轴铰接到竖直部分上端向前凸出部分,铰轴穿过向前凸出部分上的销孔a以及水平纵梁侧面上的销孔b。水平纵梁后端上的伸缩销轴,可以插入到竖直部分上的任何销孔1~3。
    竖直部分前面两侧上向下伸出两个孔板,每一个孔板在半挂车装配时都可以接纳半挂车前端的水平伸缩销轴。竖直部分还包括侧立板,其中一个在图26 中已经被移除,以便理解鹅颈内部结构。侧立板与竖
直部分整合在一起,并开有三行螺栓孔a。在两侧立板之间是平台。平台两侧上各有两行螺栓孔,因此,通过选择适合的螺栓孔,可以将其固定到选定的水平位置。
    平台的上表面上布置一系列圆形结构,其作用是提供螺栓孔b,以便接纳并固定气囊。气囊具有伸缩本性,可以随着作用在其上的空气压力变化而沿着长度方向膨胀或收缩。平台上表面最多可以安装5个气囊。
    水平纵梁位于竖直部分两侧结构内,其后端下表面安装有气囊上顶板。该板向下对着平台上平面,其下表面为一平面,并具有固定气囊上端的结构。气囊上顶板侧视为一正立三角形状,其最高端朝上,并开有圆槽以便安装接纳套筒。气囊上顶板通过销轴2铰接到水平纵梁下表面的固定支撑上,因此,可以围绕销轴2作有限的摆动。