專利名稱：一種帶緩速器的掛車車橋的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及掛車結(jié)構(gòu)，具體是掛車車橋結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在地面運輸系統(tǒng)和高速公路網(wǎng)迅速發(fā)展的今天，掛車或半掛車越來越具有高速化和大型化的趨勢。經(jīng)常有掛車因為制動性能不佳造成交通事故，這使得掛車的制動安全性能得到了人們越來越多的關注，而如何提高掛車的制動性能成為一個迫切待解決的問題。掛車和牽引車大多采用標準空氣制動，標準空氣制動系管路中氣壓的產(chǎn)生和撤除均較慢，作用滯后時間較長(0. 3 0. 9s);管路工作壓力較低(一般為0. 5 0. 7MPa)，因此掛車制動系統(tǒng)普遍存在制動效能低、制動響應慢，制動消退時間長等一系列問題，而且由于掛車的制動響應時間低于牽引車的制動響應時間以及掛車制動效能低導致掛車的制動·強度低于牽引車的制動強度，使其在制動過程中經(jīng)常出現(xiàn)折疊和甩尾現(xiàn)象，以及因為牽引車和半掛車之間相互碰撞導致行駛方向的突然改變。這些現(xiàn)象經(jīng)常導致慘烈的交通事故，造成人員和財產(chǎn)的損失。緩速器在汽車運行時能夠承擔絕大部分制動負荷，使車輪制動器溫升大為降低以確保車輪制動器處于良好工作狀態(tài)，進而緩解或避免車輛跑偏、傳統(tǒng)剎車失靈和爆胎等安全隱患。能夠在一個相當寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)提供強勁的制動力矩而且低速性能良好，車速在10公里/小時的時候，緩速器也能提供緩速制動，車速達到20公里/小時，緩速器就能達到最大的制動力矩；采用電流直接驅(qū)動，其操縱響應時間非常短，僅40毫秒。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決目前掛車在制動上的缺陷，提供一種帶緩速器的掛車車橋，在車橋上集成緩速器，以提高掛車的制動安全性能。本發(fā)明米用的技術(shù)方案是該掛車車橋包括一根中心車橋，中心車橋包括車橋橋殼和旋轉(zhuǎn)車軸，掛車車橋還具有一緩速器，緩速器包括線圈、鐵芯、定子以及固定連接在一起的上轉(zhuǎn)子盤和下轉(zhuǎn)子盤，所述旋轉(zhuǎn)車軸同軸固定連接主動錐齒輪，與主動錐齒輪嚙合的從動錐齒輪固定連接所述上轉(zhuǎn)子盤或下轉(zhuǎn)子盤。中心車橋還包括一組差速系統(tǒng)，差速系統(tǒng)包括差速器殼，差速器殼固定連接旋轉(zhuǎn)車軸和主動錐齒輪。車橋橋殼固定連接緩速器殼，緩速器殼固定連接固定定子的定子支架。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案后，產(chǎn)生的有益效果是
I、本發(fā)明在掛車車橋上集成了緩速器具有的輔助制動功能，能使得掛車制動距離更短，可用以替代普通的掛車車橋，當掛車需要制動時，控制緩速器動作，使緩速器產(chǎn)生的制動力直接作用在車尾，產(chǎn)生制動力矩作用在轉(zhuǎn)子上使轉(zhuǎn)子減速，提高了掛車制動能力，可避免掛車在制動時產(chǎn)生折疊、甩尾、側(cè)滑等危險情況。2、本發(fā)明可通過合理確定錐齒輪的傳動比使緩速器的制動效率達到最大，提高了車輛制動性能。本發(fā)明在掛車以平均速度行駛時，可使緩速器轉(zhuǎn)子盤轉(zhuǎn)速始終小于緩速器的最高工作速度；在汽車制動時，緩速器在高效率區(qū)間工作的時間變長，在增加了制動效能的同時提高了能源的利用率。以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細說明；


圖I是本發(fā)明帶緩速器的掛車車橋安裝示意 圖2是本發(fā)明帶緩速器的掛車車橋的結(jié)構(gòu)裝配 圖3是本發(fā)明中的緩速器制動力矩一轉(zhuǎn)速曲線 圖中1.標準空氣摩擦式制動器；7.緩速器；9.車橋橋殼；10.左半軸；11.左半軸錐齒輪；12.主動錐齒輪；13、27.行星錐齒輪；14.行星齒輪軸；15.右半軸錐齒輪；16.右半·軸；17.從動錐齒輪；18.下轉(zhuǎn)子盤；19.線圈；20.鐵芯；21.上轉(zhuǎn)子盤；23、25.螺栓；24.定子支架；26.緩速器殼；28.差速器殼；29.差速系統(tǒng)。
具體實施例方式如圖I所不,本發(fā)明掛車車橋包括一根中心車橋、一組差速系統(tǒng)29、一個緩速器7和兩個標準空氣摩擦式制動器1，緩速器7通過一組主從動錐齒輪與中心車橋相連接。如圖2所示是一種帶電渦流緩速器的掛車車橋裝配圖例，本發(fā)明僅以此為例介紹帶電渦流緩速器的掛車車橋的結(jié)構(gòu)及其工作原理，而本發(fā)明帶緩速器的掛車車橋中所帶的緩速器7不僅可以是本例中的電渦流緩速器，也可以是永磁式緩速器或者液力緩速器等。掛車車橋的中心車橋包括旋轉(zhuǎn)車軸、車橋橋殼9、主動錐齒輪12、從動錐齒輪17以及緩速器殼26，差速器殼28固定連接在旋轉(zhuǎn)車軸上，主動錐齒輪12與從動錐齒輪17嚙合，帶動從動錐齒輪17旋轉(zhuǎn)。差速系統(tǒng)29主要用來改變旋轉(zhuǎn)的方向和加快緩速器轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，差速系統(tǒng)29包括行星錐齒輪13和27、行星齒輪軸(十字軸)14、左半軸錐齒輪11和右半軸錐齒輪15以及差速器殼28等；差速器殼28與主動錐齒輪12固定連接，差速器殼28固定安裝在旋轉(zhuǎn)車軸上。本發(fā)明中的電渦流緩速器是一種常規(guī)的電渦流緩速器結(jié)構(gòu)，包括上轉(zhuǎn)子盤21、下轉(zhuǎn)子盤18、定子、線圈19、鐵芯20以及定子支架24。上轉(zhuǎn)子盤21與下轉(zhuǎn)子盤18通過雙頭螺栓22固定連接在一起。緩速器通過固定定子的定子支架24與緩速器殼26通過螺栓25固定在一起，緩速器殼26通過螺栓固定支撐在車橋橋殼9上。將電渦流緩速器的上轉(zhuǎn)子盤21或下轉(zhuǎn)子盤18與從動錐齒輪17通過法蘭盤以及螺栓23同軸固定相連，具體連接時，可根據(jù)緩速器安裝位置的需要確定從動錐齒輪17與上轉(zhuǎn)子盤21固定連接還是與下轉(zhuǎn)子盤18固定連接。上述旋轉(zhuǎn)車軸由同軸線的右半軸16和左半軸10組成。在掛車正常行駛時，左半軸10和右半軸16不斷旋轉(zhuǎn)帶動差速器殼28旋轉(zhuǎn)，從而帶動主動錐齒輪12與從動錐齒輪17旋轉(zhuǎn)，從動錐齒輪17使緩速器的與其連接的上轉(zhuǎn)子盤21或下轉(zhuǎn)子盤18也同步旋轉(zhuǎn)。當掛車制動時，控制緩速器動作，線圈19被通電，鐵芯20中便產(chǎn)生了磁場，通過鐵芯20的部分磁通量增加，離開鐵芯20的部分磁通量減少，從而使轉(zhuǎn)子盤18和21中產(chǎn)生電渦流，載流的轉(zhuǎn)子盤在磁場中受到力的作用，其作用方向與轉(zhuǎn)子盤的旋轉(zhuǎn)方向相反，阻礙轉(zhuǎn)子盤的轉(zhuǎn)動，從而在轉(zhuǎn)子盤上產(chǎn)生制動力矩使轉(zhuǎn)子盤減速。本發(fā)明在掛車制動時，掛車的兩個標準空氣摩擦式制動器I產(chǎn)生的制動力矩作用在車輪上，而緩速器7產(chǎn)生的制動力矩經(jīng)過從動錐齒輪17、主動錐齒輪12、一組差速系統(tǒng)29分配到左、右半軸10、16上，最終作用在車輪上，摩擦制動與電渦流制動不相互干擾。本發(fā)明還可以通過改動結(jié)構(gòu)降低車橋成本，中心車橋的左半軸10和右半軸16可以用一根通軸替代旋轉(zhuǎn)車軸，且可以直接省去差速系統(tǒng)。由旋轉(zhuǎn)車軸直接帶動主動錐齒輪12與從動錐齒輪17旋轉(zhuǎn)來使旋轉(zhuǎn)運動傳遞到緩速器的轉(zhuǎn)子上。本發(fā)明可通過設計主動錐齒輪12與從動錐齒輪17的安裝位置可以實現(xiàn)緩速器的不同布置。若車橋橋殼9的截面是方形的，該車橋可以使緩速器軸線沿著車輛坐標系Z軸方向，增大汽車離地間隙；也可以使緩速器的軸向沿車輛坐標系X方向，向前向后布置均可。若車橋橋殼的截面是圓形的，該車橋可以使緩速器軸線沿著車輛坐標系Z軸方向，增大·汽車離地間隙；可以使緩速器的軸向沿車輛坐標系X方向，向前向后布置均可；同樣可以使緩速器的軸線與車輛坐標系X軸成一個角度，有利于增大離地間隙也可以改善緩速器的支撐。本發(fā)明所述車橋用以替代現(xiàn)有掛車上的普通支撐橋；該車橋同樣適合用來替代半掛車的車橋。如圖I和圖2所示，當駕駛員踩下制動踏板后，掛車因為需要牽引車提供氣壓來驅(qū)動兩個標準空氣摩擦式制動器1，所以制動器反應時間慢。本發(fā)明涉及的帶緩速器的掛車車橋，在接受到駕駛員的制動信號后即啟動緩速器7來產(chǎn)生制動力矩，使掛車的制動響應時間與牽引車相同，同時掛車的制動強度與牽引車的制動強度相同。隨著掛車的摩擦制動器提供制動力變大，減少緩速器7的電流保持掛車制動強度不變。這樣能有有效地避免“折疊”現(xiàn)象。當汽車下坡時，汽車的滑行速度達到某一數(shù)值后，啟動緩速器7，控制線圈19的電流使緩速器7產(chǎn)生的制動力正好平衡掛車重力沿路面的分力，使車速保持在該值穩(wěn)定不變。本發(fā)明通過合理確定錐齒輪的傳動比，使汽車的平均轉(zhuǎn)速始終小于緩速器的最高工作速度。汽車制動時，緩速器在高效率區(qū)間工作的時間變長，提高了車輛制動性能。如圖3所示，為緩速器的制動力矩與轉(zhuǎn)速的關系。設計主動錐齒輪12與從動錐齒輪17的齒數(shù)時，考慮到掛車行駛過程中的平均車速為
%，若輪邊減速器的傳動比是％ ,車輪的半徑為; ，設主動錐齒輪12的齒數(shù)為！從動錐齒
輪17的齒數(shù)力則傳動比為ig =I ;則緩速器轉(zhuǎn)子盤轉(zhuǎn)速 = 通過設計緩速器
Hr^s
轉(zhuǎn)子盤轉(zhuǎn)速《始終大于^，保證緩速器在高效率區(qū)間工作的時間變長，在增加了制動效能的同時提高了能源的利用率。
權(quán)利要求
1.一種帶緩速器的掛車車橋，該掛車車橋包括一根中心車橋，中心車橋包括車橋橋殼(9)和旋轉(zhuǎn)車軸，其特征是所述掛車車橋還具有一緩速器(7)，緩速器(7)包括線圈(19)、鐵芯(20)、定子以及固定連接在一起的上轉(zhuǎn)子盤(21)和下轉(zhuǎn)子盤(18)，所述旋轉(zhuǎn)車軸同軸固定連接主動錐齒輪(12)，與主動錐齒輪(12)嚙合的從動錐齒輪(17)固定連接所述上轉(zhuǎn)子盤(21)或下轉(zhuǎn)子盤(18)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種帶緩速器的掛車車橋，其特征是所述中心車橋還包括一組差速系統(tǒng)(29 )，差速系統(tǒng)(29 )包括差速器殼(28 )，差速器殼(28 )固定連接旋轉(zhuǎn)車軸和主動錐齒輪(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種帶緩速器的掛車車橋，其特征是車橋橋殼(9)固定連接緩速器殼(26)，緩速器殼(26)固定連接固定定子的定子支架(24)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種帶緩速器的掛車車橋，其特征是旋轉(zhuǎn)車軸由同軸線的左半軸(10)和右半軸(16)組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種帶緩速器的掛車車橋，其特征是所述轉(zhuǎn)子盤的轉(zhuǎn)速 0^1 = —, O是掛車行駛過程中的平均車速!是輪邊減速器的傳動比，r是車輪的半徑，主 nS ψ動錐齒輪(12)和從動錐齒輪(17)的傳動比ig = — ,Z1是主動錐齒輪(12)的齒數(shù)，Z2是 zI從動錐齒輪(17)的齒數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種帶緩速器的掛車車橋，其特征是轉(zhuǎn)子盤的轉(zhuǎn)速>始終取大于。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種帶緩速器的掛車車橋，其特征是所述緩速器是電渦流緩速器、永磁式緩速器或液力緩速器。
全文摘要
本發(fā)明公開一種帶緩速器的掛車車橋，該掛車車橋包括一根中心車橋，中心車橋包括車橋橋殼和旋轉(zhuǎn)車軸，掛車車橋還具有一緩速器，緩速器包括線圈、鐵芯、定子以及固定連接在一起的上轉(zhuǎn)子盤和下轉(zhuǎn)子盤，旋轉(zhuǎn)車軸同軸固定連接主動錐齒輪，與主動錐齒輪嚙合的從動錐齒輪固定連接所述上轉(zhuǎn)子盤或下轉(zhuǎn)子盤。本發(fā)明在掛車車橋上集成了緩速器具有的輔助制動功能，使得掛車制動距離更短，可用以替代普通的掛車車橋，當掛車需要制動時，控制緩速器動作，使緩速器產(chǎn)生的制動力直接作用在車尾，產(chǎn)生制動力矩作用在轉(zhuǎn)子上使轉(zhuǎn)子減速，提高了掛車制動能力，可避免掛車在制動時產(chǎn)生折疊、甩尾、側(cè)滑等危險情況。
文檔編號B60K17/16GK102785532SQ201210233128
公開日2012年11月21日 申請日期2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月6日
發(fā)明者何仁, 胡東海 申請人:江蘇大學