第二節(jié)　液壓載重車的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計

液壓載重車的車身結(jié)構(gòu),即使規(guī)格型號不同,組成部分也大致相同,以TLC100A型和JHP320ZXPB1液壓載重車來舉例說明。

一、TLC100A型

這是早期秦皇島天業(yè)通聯(lián)重工科技有限公司為南通船廠運(yùn)送造船鋼板而生產(chǎn)的產(chǎn)品。

TL表示通聯(lián)公司,C表示特種車輛,100表示額定載重為100t,A表示客戶為船廠。圖3?1為TLC100A的整車外觀簡圖。液壓載重車由車架、懸掛、動力艙及駕駛室組成。整車中心布置發(fā)動機(jī)與動力總成,兩端是主副兩個駕駛室,左右方向共有4列軸線和8個懸掛部件總成,整車一共有32只子午線輪胎。

1—駕駛室;2—懸掛油缸;3—發(fā)動機(jī)及動力總成;4—車身;5—輪胎

TLC100A的主要技術(shù)參數(shù)如表3?1所示。

　　注:1in=25.4mm。

工程運(yùn)輸車TLC100A的技術(shù)特征可以概括表述如下:

① 車身與底盤懸掛鋼架結(jié)構(gòu)由高強(qiáng)度鋼焊接而成,在承重額定載荷的作用或者一定的沖擊作用下,有較為充分的強(qiáng)度指標(biāo)和承載能力,結(jié)構(gòu)設(shè)計安全可靠。

② 液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用恒功率變量泵控制方式,使得功率得以有效充分地利用,提高了液壓系統(tǒng)的效率,節(jié)省了冷卻器的裝機(jī)容量,提高了元件的使用壽命和可靠性。

③ 液壓懸掛升降裝置系統(tǒng),通過分流集流閥液壓同步的作用自由調(diào)整貨臺高度,簡化了復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu),提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

④ 液壓驅(qū)動系統(tǒng)采用閉式回路和先進(jìn)的機(jī)械伺服變排量液壓泵控制系統(tǒng),保證了驅(qū)動速率的無級寬范圍可調(diào)節(jié)性和驅(qū)動功率配置在高效率范圍之內(nèi),方便了發(fā)動機(jī)布局,減輕了車輛重量,提高了發(fā)動機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性。

⑤ 采用工業(yè)現(xiàn)場總線——CAN總線的閉環(huán)控制模式,實(shí)現(xiàn)了多任務(wù)協(xié)同控制,降低了司機(jī)的操作要求水平和工作強(qiáng)度,實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)故障的自動報警與診斷功能,達(dá)到了較高的智能化與自動化水平。

二、JHP320ZXPB1型

圖3?2是江蘇海鵬特種車輛有限公司為江蘇某船廠生產(chǎn)的JHP320型液壓載重車的結(jié)構(gòu)圖。

液壓載重運(yùn)輸車共有6軸線,設(shè)計載荷320t,車架總長為18.5m,總寬為6.1m。主要構(gòu)件尺寸如表3?2所示。

JHP320ZXPB1型動力平板車主要結(jié)構(gòu)由主體車架、液壓懸掛系統(tǒng)、驅(qū)動橋、從動橋、連桿轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、駕駛室及動力、液壓、制動、微電系統(tǒng)等部件組成。

1.車架結(jié)構(gòu)

框架式車身是液壓載重車的承載平臺,車架由1根主梁和多根橫梁組成,主梁和橫梁為箱型結(jié)構(gòu),采用低合金結(jié)構(gòu)鋼Q345C,具有強(qiáng)度高、承載力大的特點(diǎn)。單元外形尺寸要滿足公路長途運(yùn)輸?shù)囊蟆Ｔ跈M梁的下端安裝回轉(zhuǎn)支撐,通過高強(qiáng)螺栓與懸掛連接。

載重平臺(車架)整體覆蓋其余六部分,頂部用于承載,下部連接轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、懸掛系統(tǒng)、動力艙及駕駛室,其長度×寬度即為車體外形的長度×寬度;它是主要的承載部件,為保證重物在運(yùn)輸時縱向傾斜和橫向傾斜不超過設(shè)定值,在顯示屏上可以隨時了解整車傾斜情況,超限即報警,駕駛員根據(jù)情況采取措施。考慮到作業(yè)人員安全,載重平面要具備一定的防滑度。

2.懸掛結(jié)構(gòu)

懸掛系統(tǒng)如圖3?3,采用靜液壓傳動形式,除了提供整車升降和調(diào)平的功能外,更重要的是液壓油缸的伸縮補(bǔ)償功能保證了運(yùn)行過程中輪組均勻承載,避免打滑,以適應(yīng)路面不平的情況,維持運(yùn)行的安全可靠。100t自行式液壓載重車車體的下部排列著8組懸掛系統(tǒng)總成,從結(jié)構(gòu)示意圖上可以看出,懸掛系統(tǒng)是工程運(yùn)輸車的主要支撐裝置,用以實(shí)現(xiàn)貨臺的升降。每一獨(dú)立懸掛總成的執(zhí)行器都由懸掛油缸3、懸掛架2、平衡臂、車橋、擺動軸和輪胎輪輞等部件組成。其中驅(qū)動懸掛擺動軸內(nèi)安裝輪邊減速器和液壓馬達(dá),如圖3?3所示。擺動軸能夠自動適應(yīng)橫坡的要求,保證每個輪胎承載基本相同,如圖3?4所示。

1—平衡臂;2—懸掛架;3—懸掛油缸;4—擺動橋;5—輪胎及減速器馬達(dá)

懸掛油缸3為單作用柱塞式液壓缸,它承擔(dān)著本輪軸的全部負(fù)載。懸掛油缸與懸掛架、平衡臂形成的支撐是懸掛部件的中心,同一支撐組的液壓缸還可以互相連接,在車輛運(yùn)行時形成一個封閉的液壓系統(tǒng)。車輛在不平的路面行駛時,同一支撐組的每一懸掛承載均勻。懸掛油缸與液壓回路之間通過橡膠軟管連接,缸的油路上設(shè)有安全閥和梭閥式快速自封閥,用于軟管破裂時自動切斷該懸掛油缸的油路,這個時候原來其負(fù)擔(dān)的負(fù)載將均勻地加載到該支點(diǎn)組的其他懸掛油缸上。而載重車的貨臺液壓同步升降,主要靠分流集流閥的作用按比例分配流量,使得懸掛油缸3通過伸縮來完成。

轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)如圖3?5,可采用平面連桿機(jī)構(gòu)、齒輪齒條機(jī)構(gòu)或馬達(dá)減速器驅(qū)動齒輪機(jī)構(gòu),分別驅(qū)動各個轉(zhuǎn)向半橋按程序設(shè)定角度精確轉(zhuǎn)向;本例中所采用的是連桿機(jī)構(gòu)。

3.動力艙和駕駛室

動力系統(tǒng)作為整車的心臟,包含發(fā)動機(jī)(如圖3?6)、發(fā)電機(jī)、液壓泵、空壓機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)等,為液壓系統(tǒng)、氣動制動系統(tǒng)、車電及微電系統(tǒng)提供動力源;從動橋上配置盤式制動器及氣動制動器用以承擔(dān)載荷及行車、駐車制動;驅(qū)動橋采用高速液壓馬達(dá)經(jīng)由行星減速器提升扭矩,用以驅(qū)動輪胎旋轉(zhuǎn)。

大型自行式液壓載重車的動力裝置全部集中安裝在動力艙內(nèi),包括柴油發(fā)動機(jī)、液壓泵、燃油箱、液壓油箱以及液壓油冷卻器等。柴油發(fā)動機(jī)選用德國道依茨發(fā)動機(jī),排放可達(dá)歐Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)動機(jī)配置道依茨供油系統(tǒng)、增壓中冷、四氣門、中央噴油器等最新技術(shù),品質(zhì)卓越,具有低排放、低噪聲、低油耗等優(yōu)點(diǎn)。每臺發(fā)動機(jī)各自通過飛輪盤直接帶動聯(lián)結(jié)到發(fā)動機(jī)飛輪端的驅(qū)動油泵和工作油泵,驅(qū)動油泵和工作油泵通過通軸驅(qū)動串聯(lián)在一起。兩臺發(fā)動機(jī)帶動液壓泵雙泵合流,為執(zhí)行元件提供液壓油,也可以一臺發(fā)動機(jī)單獨(dú)工作。

目前的液壓載重車具有前后駕駛室,已實(shí)現(xiàn)了高度自動化、全液壓、計算機(jī)控制,可以實(shí)現(xiàn)360°范圍內(nèi)任意角度轉(zhuǎn)向(如橫行、中心回轉(zhuǎn)、擺頭擺尾等),以及遙控操作。駕駛室如圖3?7,由兩個相同功能的主副駕駛室組成,分別位于車的前后兩段,其功能基本相同并能夠互鎖,以避免誤操作,所以可根據(jù)不同工況選擇其中任意駕駛室進(jìn)行操作。室內(nèi)裝有反映整車各系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)的顯示屏、儀表及報警系統(tǒng),還設(shè)有預(yù)檢系統(tǒng)。

運(yùn)梁車在前后兩端安裝有配置完全相同的駕駛室,如圖3?8所示,在正常行車工況下,駕駛員在駕駛室內(nèi)操作,此時只有一個駕駛室具有控制權(quán),可以防止另一端駕駛室的誤操作,以保證行車安全可靠。前端和后端的駕駛室均可以旋轉(zhuǎn)90°,這樣可以滿足喂梁時架橋機(jī)天車吊梁位置的要求,以及配合不同提梁機(jī)裝梁時對運(yùn)梁車整車長度的限制要求。駕駛室為專業(yè)廠家定做,前方各視角都采用安全玻璃,有專門的雨刷器,內(nèi)部有陽光擋板。駕駛室內(nèi)裝有氣壓緩沖駕駛座,駕駛座椅帶扶手并可以進(jìn)行上下調(diào)節(jié)和靠背傾角調(diào)節(jié)。駕駛室設(shè)置暖風(fēng)系統(tǒng)和制冷空調(diào)系統(tǒng),確保駕駛室內(nèi)舒適性,裝有隔音設(shè)施,使得噪聲標(biāo)準(zhǔn)小于等于65分貝。載重車的全部電氣操作均安裝在駕駛室內(nèi),并安裝多種監(jiān)測載重車工作狀態(tài)的儀表,還配有一個多功能顯示系統(tǒng),為操作者快速提供信息及報警故障文字信息。