專利名稱：大型鉸接客車拆分式桁架結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種適用于14 25米長二級或二級以上大型鉸接客車的 拆分式桁架結(jié)構(gòu)，尤指一種適用于14 18米長后置發(fā)動機大型鉸接客車的拆 分式桁架結(jié)構(gòu)。
技術(shù)背景在2005年以前，在中國大中城市中行駛的二級或二級以上大型鉸接客車 (俗稱大通套)基本上都是前置發(fā)動機鉸接客車，發(fā)動機安裝在客車前端，由 前車架帶動后車架行駛，前車架與后車架之間通過球頭銷連接。這種前置發(fā)動 機鉸接客車的缺點是車內(nèi)空間利用率低，車內(nèi)噪音大，舒適性差，整車車橋 載荷分配不合理，快速行駛中易產(chǎn)生甩尾現(xiàn)象，不適合做為快速公交系統(tǒng)用車。隨著技術(shù)的發(fā)展，后置發(fā)動機鉸接客車因其具有車內(nèi)空間利用率高，車內(nèi) 噪音小，舒適性好，整車車橋載荷分配合理，適合做為快速公交系統(tǒng)用車等優(yōu) 點，開始逐漸取代前置發(fā)動機鉸接客車。由于后置發(fā)動機鉸接客車采用第三橋驅(qū)動，后車推動前車行駛。當客車前、 后車水平方向產(chǎn)生夾角(如轉(zhuǎn)向)時，后車會對前車第二橋產(chǎn)生一個垂直于前 進方向的側(cè)向力，這個力和前、后車夾角及第三橋的驅(qū)動力成正比。隨著前、 后車夾角及第三橋驅(qū)動力的增大，側(cè)向力增大，將使第二橋車輪和地面產(chǎn)生側(cè) 滑，前、后車剪切，客車失控，因此需要在后置發(fā)動機鉸接客車前、后車之間 安裝一種鉸接系統(tǒng)，該鉸接系統(tǒng)不僅具有將鉸接客車前、后車鉸接的功能，而 且，還應(yīng)能隨著前后車轉(zhuǎn)角的增大而提供相應(yīng)增大的阻尼力，阻止第二橋輪胎 產(chǎn)生側(cè)滑，防止前、后車剪切的功能。國外生產(chǎn)后置發(fā)動機鉸接客車鉸接系統(tǒng)的廠家有三家分別是德國的Hubner公司、德國Hemscheidt公司和匈牙利IKARUS公司，其中匈牙利 IKARUS公司已被德國公司收購。上述德國兩家公司生產(chǎn)的應(yīng)用于后置發(fā)動機 鉸接客車中的鉸接系統(tǒng)都采用高集成的結(jié)構(gòu)設(shè)計思路，其生產(chǎn)的鉸接系統(tǒng)為高 集成整體結(jié)構(gòu)，不可拆分。其優(yōu)點是安裝簡單、方便，有效地減小了結(jié)構(gòu)占用的空間。但是，其缺點是制造難度大、制造成本高、維護成本高。目前，生產(chǎn)此種集成度較高的、個體體積較大的鋼件產(chǎn)品所需要的模具費 用非常高，而且，由于我國鋼鐵行業(yè)的技術(shù)水平與國外先進的鋼鐵行業(yè)相比還存在一定的差距，所以，這無形之中提高了我國生產(chǎn)加工此類產(chǎn)品的難度和成 本。目前，這種高集成鉸接系統(tǒng)在我國市場上的售價都在20萬以上，且居高 不下，這對我國的城市交通改造工程造成了很大的壓力。此外，這種高集成度的產(chǎn)品雖然安裝過程比較方便快捷，但是當系統(tǒng)在使 用過程中某部分出現(xiàn)損壞或年久耗損后更換起來就出現(xiàn)了很大的麻煩，由于集 成度太高，拆卸起來十分麻煩，而且很多總成部件即使是其中某一個很小的零 部件損壞也要整體更換， 一是造成很大的浪費，再就是造成維護成本很高。對于我國這樣一個人口眾多，資源相對緊缺的國家來說，開發(fā)出一款既能 滿足后置發(fā)動機鉸接客車的鉸接功能、又能有效地降低制造成本和維護成本的 鉸接系統(tǒng)是一個發(fā)展我國客車行業(yè)、適合我國國情需要的、迫切需要解決的問題。為了解決上述問題，本申請人潛心研究開發(fā)了一套適合我國國情的、適用于14 25米長二級或二級以上后置發(fā)動機大型鉸接客車的鉸接系統(tǒng)。該鉸接 系統(tǒng)包括拆分式桁架結(jié)構(gòu)、液壓控制系統(tǒng)、電氣控制單元；其中，桁架結(jié)構(gòu)為拆分式結(jié)構(gòu)，其各組成部分既相互獨立，又相互關(guān)聯(lián)，其結(jié)構(gòu)簡單、制造成本 低、維修維護成本低，從而，使大型鉸接客車鉸接系統(tǒng)的制造成本和維修成本 大大降低。發(fā)明內(nèi)容鑒于上述原因，本實用新型的目的是提供一種加工制造簡單、制造成本低、 維修方便、維修維護成本低的，適用于后置發(fā)動機鉸接客車的拆分式桁架結(jié)構(gòu)， 該拆分式桁架結(jié)構(gòu)各組成部分既相互獨立又相互關(guān)聯(lián)。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案 一種大型鉸接客車拆分 式桁架結(jié)構(gòu)，其特征在于它由前桁架、橫梁、轉(zhuǎn)盤軸承、后桁架、液壓缸構(gòu) 成；所述前桁架位于大型鉸接客車前車車廂的后端，其后端通過外表面澆注有 橡膠的球鉸與橫梁相連；所述橫梁通過螺栓固定在轉(zhuǎn)盤軸承的外圈上；所述后桁架位于大型鉸接客車后車車廂的前端，其前端通過螺栓固定在轉(zhuǎn) 盤軸承的內(nèi)圈上；在所述后桁架的左右兩側(cè)各固定有一個液壓缸，液壓缸的一端固定在后桁 架的后端部，另一端通過銷軸固定在橫粱上。所述前桁架和后桁架通過轉(zhuǎn)盤軸承以及固定在轉(zhuǎn)盤軸承上的橫梁實現(xiàn)鉸接。


圖1是本實用新型拆分式桁架結(jié)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型前桁架與球鉸的連接關(guān)系圖；圖3是本實用新型前桁架與橫梁之間的連接關(guān)系圖；圖4-1是本實用新型橫梁正面俯視立體圖；圖4-2是本實用新型橫梁反面俯視立體圖；圖5是本實用新型橫梁與轉(zhuǎn)盤軸承之間的連接關(guān)系圖；圖6-1是本實用新型轉(zhuǎn)盤軸承的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6-2是本實用新型轉(zhuǎn)盤軸承的A-A剖視圖；圖6-3是本實用新型轉(zhuǎn)盤軸承的局部剖視圖；圖7是本實用新型后桁架結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本實用新型后桁架與轉(zhuǎn)盤軸承之間的連接關(guān)系圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型公開的拆分式桁架結(jié)構(gòu)由前桁架1、橫梁2、轉(zhuǎn) 盤軸承3、后桁架4和液壓缸5構(gòu)成。前桁架1位于大型鉸接客車前車車廂的后端，大型鉸接客車的前車廂焊接 在前桁架1上，由前桁架1帶著前車廂移動。前桁架1的后端通過球鉸6與橫 梁2相連。如圖2所示，在前桁架1左、右兩側(cè)臂的后端各設(shè)有一個球鉸安裝 孔7。球鉸6中心軸的兩端開有孔8，其中心軸的外表面澆注有用于減震的橡 膠，球鉸6的兩端用擋圈9和彈簧擋圈IO壓裝后固定在前桁架1后端的球鉸 安裝孔7內(nèi)。然后，如圖3所示，將螺栓11穿過球鉸6中心軸兩端的孔8固 定在橫梁2上的螺孔內(nèi)，從而，將前桁架1與橫梁2固定在一起。圖4-1為本實用新型橫梁正面俯視立體圖，圖4-2為本實用新型橫梁反面 俯視立體圖。如圖所示，該橫梁主要由平臺安裝梁12、四塊固定鋼板13、 14、 15、 16和連接件17焊接而成。四塊固定鋼板分為左、右兩組，每組兩塊固定鋼板13、 15上下放置，上 固定鋼板13和下固定鋼板15之間通過若干個圓鋼18焊接在一起，成為一個 整體；同理，固定鋼板14、 16也上下放置，上固定鋼板14和下固定鋼板16 之間也通過若干個圓鋼18焊接在一起，成為一個整體。所有圓鋼18處于同一 圓周上。所述連接件17位于兩塊上固定鋼板13、 14和兩塊下固定鋼板15、 16之間。在兩組固定鋼板中的下固定鋼板15、 16上分別開有兩個焊接用圓孔19， 連接件17的兩端分別與左、右兩組固定鋼板中的下固定鋼板15、 16焊接在一 起，使左、右兩組固定鋼板和連接件17成為一個整體。在每組固定鋼板上對應(yīng)圓鋼18處分別鉆有若干個用于穿設(shè)螺栓的孔20， 這些孔20處于同一圓周上，每個孔20的中心和每個圓鋼18的中心重合。在 本實用新型的具體實施例中，每組固定鋼板上分別鉆有6個孔20，兩組固定鋼 板上共鉆有12個孔20， 12個孔處于同一圓周上。如圖5所示，將12根螺栓 21穿過橫梁2上的孔20固定在轉(zhuǎn)盤軸承3外圈上的孔內(nèi)，從而，將橫梁2固 定在轉(zhuǎn)盤軸承3的外圈上。因螺栓21從圓鋼18的中心穿過，所以圓鋼18又 起到了加強連接的作用。在每組固定鋼板的一端分別開有一個用于固定球鉸6的凹槽22，固定在前 桁架1后端的球鉸6就嵌在該凹槽22內(nèi)；然后，通過螺栓11與橫梁2固定在 一起。在每組固定鋼板的另一端分別開有一個液壓缸安裝孔23，安裝在后桁架 4上的液壓缸5就通過該安裝孔23與橫梁2固定在一起。在兩塊上固定鋼板13、 14的表面焊接有一根平臺安裝梁12，該平臺安裝 梁12用于支撐大型鉸接客車中間部位的平臺。在平臺安裝梁12上設(shè)有多個用 于固定平臺的螺栓孔，孔內(nèi)側(cè)用鋼板加固以保證螺栓絲扣強度。圖6-l 圖6-3為本實用新型使用的轉(zhuǎn)盤軸承3的結(jié)構(gòu)示意圖，本實用新型 通過該轉(zhuǎn)盤軸承實現(xiàn)車輛水平方向的轉(zhuǎn)彎功能。如圖所示，本實用新型使用的 轉(zhuǎn)盤軸承由外軸承瓦24、內(nèi)軸承瓦25和鋼球26構(gòu)成。內(nèi)、外軸承瓦組合在一 起形成一個空腔，鋼球26—個挨一個地滿鋪在該空腔內(nèi)。在轉(zhuǎn)盤軸承3的外 軸承瓦24上設(shè)有若干個用于固定橫粱2的孔27，在轉(zhuǎn)盤軸承3的內(nèi)軸承瓦25 上也設(shè)有若干個用于固定后桁架4的孔28。在轉(zhuǎn)盤軸承3的內(nèi)軸承瓦25上還 設(shè)有注油接口 29，根據(jù)實際情況通過該注油接口向軸承內(nèi)部添加潤滑油，保證 系統(tǒng)運動的持久順暢，有效地保證系統(tǒng)高強度、高壽命的設(shè)計要求。為了防塵、 密封，在內(nèi)、外軸承瓦之間設(shè)有耐油橡膠密封圈30。在本實用新型的具體實施例中，上述轉(zhuǎn)盤軸承采用50Mn高強度合金材料制 成，在轉(zhuǎn)盤軸承的外軸承瓦上設(shè)有12個用于固定橫梁2的孔27，在轉(zhuǎn)盤軸承的內(nèi) 軸承瓦上設(shè)有14個用于固定后桁架4的孔28。后桁架4位于大型鉸接客車后車車廂的前端，大型鉸接客車的后車車廂焊 接在后桁架4上，由后桁架4帶著其移動。圖7為本實用新型后桁架4的結(jié)構(gòu) 示意圖，如圖所示，后桁架4的前端設(shè)有若干個孔31，這些孔31處于同一圓周上。在本實用新型的具體實施例中，在后桁架4的前端共設(shè)有14個孔，14個孔處于同一圓周上。該孔用于將后桁架4與轉(zhuǎn)盤軸承3固定在一起，如圖8 所示，將螺栓32穿過后桁架前端的孔31和轉(zhuǎn)盤軸承3內(nèi)圈上的孔28，用螺母 將其旋緊固定住，從而將后桁架4固定在轉(zhuǎn)盤軸承3的內(nèi)圈上。如圖1所示，在后桁架的左右兩側(cè)各固定有一個液壓缸5，液壓缸5的一 端固定在后桁架4的后端，另一端通過銷軸固定在橫粱2上的液壓缸安裝孔23 內(nèi)。大型鉸接客車的前、后車廂就是通過本實用新型公開的上述桁架結(jié)構(gòu)實現(xiàn) 鉸接的，并通過本實用新型中連接前、后桁架的轉(zhuǎn)盤軸承以及固定在轉(zhuǎn)盤軸承 上的橫梁來實現(xiàn)車輛轉(zhuǎn)向時前、后車水平方向的旋轉(zhuǎn)；通過前桁架與橫梁相連 的外表面澆注有橡膠的球鉸來實現(xiàn)車輛在上、下坡時，前、后車之間垂直方向 的上下擺角及車輛行駛在左右不平道路上的前后車身的扭轉(zhuǎn)。在后置發(fā)動機鉸接客車轉(zhuǎn)向過程中，后桁架推動構(gòu)成本實用新型的轉(zhuǎn)盤軸 承旋轉(zhuǎn)，通過一端固定在后桁架上另一端固定在橫梁上的液壓缸為整個系統(tǒng)的 運作提供阻尼，為車輛提供良好的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向角度的控制，起到有效的 防推死功能，保證車輛行駛過程中的正常運轉(zhuǎn)。對于后置發(fā)動機鉸接客車來說，其運動屬于被動受力導致的運動，動力由 車輛后車身提供，前、后桁架均與本實用新型可拆分式桁架結(jié)構(gòu)中的轉(zhuǎn)盤軸承 相連。車輛水平方向運動時，通過中間的轉(zhuǎn)盤軸承來實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎運動，并根據(jù)轉(zhuǎn)彎需要，通過兩根液壓缸來提供足夠的阻尼。車輛垂直方向運動時，依靠裝在 前桁架上的球鉸與橫梁連接來實現(xiàn)，通過球鉸中間的鋼性中心軸來承載車輛 前、后車各方向的拉力和壓力，通過圍繞球鉸中心軸周圍的橡膠的彈性變形來 實現(xiàn)車輛垂直方向的俯仰和扭轉(zhuǎn)，并通過橡膠材料的彈性變形起到有效的壓力 緩沖功能，實現(xiàn)減震效果。本實用新型的優(yōu)點和積極效果如下1、 結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低。由于本實用新型為拆分式結(jié)構(gòu)，每個部件相互獨立，且相互關(guān)聯(lián)，所以， 對制造工藝要求較低，可以分別制造每個部件，然后組裝在一起，制造成本低。2、 維修保養(yǎng)方便，費用低。由于本實用新型為拆分式結(jié)構(gòu)，所以，維修保養(yǎng)十分方便，當某一部件損 壞后，不必將整個部件都拆下更換，只需更換損壞的相關(guān)部件即可，其余完好 部分仍可保留，維修保養(yǎng)費用低。3、 實用性和適應(yīng)性強。本實用新型可拆分式桁架結(jié)構(gòu)可根據(jù)車輛車身的具體情況及底盤的結(jié)構(gòu) 做適當調(diào)整，以滿足車輛整體設(shè)計要求，如包括車身曲線的變化調(diào)整、車身 外圍尺寸的調(diào)整、底盤鉸接長度等。4、 運行穩(wěn)定性好。經(jīng)整車試驗顯示，安裝有本實用新型可拆分式桁架結(jié)構(gòu)的車輛在速度達到80km/h時不出現(xiàn)甩尾、側(cè)滑等現(xiàn)象，能夠在水平方向土52度、垂直方向士 IO度擺角范圍內(nèi)使車輛保持穩(wěn)定行駛，阻尼傳遞均衡穩(wěn)定，阻尼變化合理順暢。5、 減震效果好。由于本實用新型采用外表面澆注有橡膠的球鉸進行減震控制，所以，減震 效果好，運行無震動，無噪音。6、 系統(tǒng)強度高，載重量大。整個可拆分式桁架結(jié)構(gòu)均采用高強度合金材料焊接而成，與車輛底盤之間 的連接亦采用焊接方式連接，強度高，載重能力大，最大負荷可達到20噸， 非常適合國內(nèi)公交車輛現(xiàn)行的超負荷運轉(zhuǎn)狀態(tài)。本實用新型一方面滿足了我國國內(nèi)汽車市場的需求，另一方面也使得我國 在大型鉸接客車制造方面有了長足的發(fā)展，填補了國產(chǎn)大型后置發(fā)動機鉸接客 車鉸接系統(tǒng)的空白，是對一直以來由國外技術(shù)壟斷的市場局勢的強有力的扭 轉(zhuǎn)，其積極效果是顯而易見的。以上所述僅是本實用新型的具體實施例及所運用的技術(shù)原理，任何基于本 實用新型技術(shù)方案基礎(chǔ)上的等效變換，均屬于本實用新型保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種大型鉸接客車拆分式桁架結(jié)構(gòu)，其特征在于它由前桁架、橫梁、轉(zhuǎn)盤軸承、后桁架和液壓缸構(gòu)成；所述前桁架位于大型鉸接客車前車車廂的后端，其后端通過外表面澆注有橡膠的球鉸與橫梁相連；所述橫梁通過螺栓固定在轉(zhuǎn)盤軸承的外圈上；所述后桁架位于大型鉸接客車后車車廂的前端，其前端通過螺栓固定在轉(zhuǎn)盤軸承的內(nèi)圈上；在所述后桁架的左右兩側(cè)各固定有一個液壓缸，液壓缸的一端固定在后桁架的后端部，另一端通過銷軸固定在橫粱上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的拆分式桁架結(jié)構(gòu)，其特征在于所述前桁架和 后桁架通過所述轉(zhuǎn)盤軸承以及固定在轉(zhuǎn)盤軸承上的橫梁實現(xiàn)鉸接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的拆分式桁架結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述前 桁架左、右兩側(cè)臂的后端各設(shè)有一個球鉸安裝孔；所述球鉸為一根外表面澆注有起減震作用的橡膠的鋼性中心軸，在中心軸 的兩端各開有一個用于穿設(shè)螺栓的孔，球鉸的兩端用擋圈、彈簧擋圈壓裝固定 在所述前桁架后端的球鉸安裝孔內(nèi)；安裝固定在前桁架后端球鉸安裝孔內(nèi)的球鉸通過螺栓固定在所述橫梁上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的拆分式桁架結(jié)構(gòu)，其特征在于所述橫梁由平 臺安裝梁、四塊固定鋼板和連接件焊接而成-，四塊固定鋼板分為左、右兩組，每組兩塊固定鋼板上下放置，上固定鋼板 和下固定鋼板之間通過若干個圓鋼焊接在一起，成為一個整體； 在兩組固定鋼板之間焊接有起連接作用的所述連接件；在每組固定鋼板上分別鉆有若干個用于安裝螺栓的孔，這些孔處于同一圓 周上，用于將所述橫梁固定在轉(zhuǎn)盤軸承外圈上的螺栓穿過該孔固定在轉(zhuǎn)盤軸承 外圈上；在每組固定鋼板的一端分別開有一個用于固定所述球鉸的凹槽；在每組固 定鋼板的另一端分別開有一個用于安裝所述液壓缸的液壓缸安裝孔；所述平臺安裝梁固定在兩組固定鋼板的上表面，在平臺安裝梁上設(shè)有多個 用于固定鉸接客車中間部位平臺的螺栓孔，孔內(nèi)側(cè)用鋼板加固以保證螺栓絲扣 強度。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的拆分式桁架結(jié)構(gòu)，其特征在于在構(gòu)成橫梁的兩組固定鋼板上分別鉆有6個安裝螺栓的孔，兩組固定鋼板上共鉆有12個孔， 12個孔處于同一圓周上；用于將所述橫梁固定在轉(zhuǎn)盤軸承外圈上的12個螺栓分別穿過上述的12個孔固定在轉(zhuǎn)盤軸承外圈上。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的拆分式桁架結(jié)構(gòu)，其特征在于所述轉(zhuǎn)盤 軸承由外軸承瓦、內(nèi)軸承瓦和數(shù)個鋼球組合而成；內(nèi)、外軸承瓦組合在一起形成一個空腔，所述鋼球滿鋪地放置在該空腔內(nèi)； 在所述轉(zhuǎn)盤軸承的外軸承瓦上設(shè)有若干個用于安裝固定所述橫粱的螺栓的孔，在轉(zhuǎn)盤軸承的內(nèi)軸承瓦上也設(shè)有若干個用于安裝固定所述后桁架的螺栓的孔；在轉(zhuǎn)盤軸承的內(nèi)軸承瓦上還設(shè)有注油接口； 在內(nèi)、外軸承瓦之間設(shè)有耐油橡膠密封圈。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的拆分式桁架結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述轉(zhuǎn)盤軸 承的外軸承瓦上設(shè)有12個用于安裝固定所述橫梁的螺栓的孔，在轉(zhuǎn)盤軸承的 內(nèi)軸承瓦上設(shè)有14個用于安裝固定所述后桁架的螺栓的孔。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的拆分式桁架結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述后桁架 的前端設(shè)有若干個用于安裝將后桁架固定在轉(zhuǎn)盤軸承內(nèi)軸承瓦上的螺栓的孔， 這些孔處于同一圓周上。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的拆分式桁架結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述后桁架 的前端共設(shè)有14個安裝螺栓的孔，14個孔處于同一圓周上。
專利摘要本實用新型公開了一種拆分式桁架結(jié)構(gòu)，它由前桁架、橫梁、轉(zhuǎn)盤軸承、后桁架和液壓缸構(gòu)成。前桁架位于鉸接客車前車廂的后端，其后端通過外表面澆注有橡膠的球鉸與橫梁相連；橫梁通過螺栓固定在轉(zhuǎn)盤軸承的外圈上；后桁架位于鉸接客車后車廂的前端，其前端通過螺栓固定在轉(zhuǎn)盤軸承的內(nèi)圈上；在后桁架的左右兩側(cè)各固定有一個液壓缸，液壓缸的一端固定在后桁架的后端部，另一端通過銷軸固定在橫粱上。由于本實用新型采用拆分式結(jié)構(gòu)設(shè)計，各組成部件既相互獨立，又相互關(guān)聯(lián)，故本實用新型制造成本低，維修費用低。
文檔編號B60D5/00GK201099155SQ20072017283
公開日2008年8月13日 申請日期2007年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月28日
發(fā)明者李緒占 申請人:無錫華創(chuàng)伊卡露斯車輛設(shè)備有限公司