一种挂车车架制造技术

本实用新型专利技术公开了一种挂车车架，至少包含两个纵向设置的单榀主桁架体和两个纵向设置的单榀边桁架体，在车架前端设置前端梁，两个单榀边桁架体以其端部分别垂直安装在前端梁的两端，两个单榀主桁架体以其端部垂直安装在前端梁上，并位于两个单榀边桁架体之间，且与单榀边桁架体平行；在车架前部，两个单榀主桁架体之间，由若干与之平行的纵向板梁，与连接在纵向板梁之间或连接在纵向板梁与单榀主桁架体之间的连接板构成前部板梁结构，在前部板梁结构下部设置牵引板和牵引销。本实用新型专利技术符合国家相关标准和法规要求，设计合理，强度高，刚度大，自重轻，耗材少，承载能力大，油耗小，同时降低成本、故障率低，使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种挂车车架，属于汽车制造

技术介绍
现有的货运类车辆（含半挂车及全挂车）的车架设计中，主要结构是由左右分开的两根纵梁和若干根横梁组成；在纵向上设计截面较高大的“工”字形或槽型截面的两根纵梁和两根边梁以承担垂直载荷（抗弯），在横向上（纵梁、边梁之间）设计截面较小的横梁，以连接纵梁和横梁，并承担横向载荷（抗扭）；纵梁、边梁、横梁组成横截面为梯形或矩形的车架。这种车架存在的问题在于：由于“工”字形或槽型截面的抗扭能力及横向稳定型均较差，无法分担扭矩；而横梁由于其截面较小，且与纵梁、横梁，边梁与横梁的连接面积非常有限，也无法高效传递载荷，致使横梁也无法分担垂直载荷。其设计结果必然是，纵梁抗弯，横梁抗扭，各干各的活儿，彼此互不分担；未能充分发挥所有元件的自有能力，造成车架自重大、承载面高、质量利用系数低、横向稳定型差，抵抗振动性能差的结果。对于减轻自重，提高质量利用系数问题，目前在经典的理论力学和材料力学指导下，无法从结构上实现突破，只能是从材料上入手----利用高强度（屈服强度较高）的钢材，以满足极限应力为条件替代屈服极限较低的钢材；利用低密度、高强度、高成本的轻质材料铝合金和碳纤维等替代传统材料，此方法减重效果虽然明显，但也存在一定的缺陷：这些轻质材料在与传统材料连接而构成承载结构时，由于无法采用低成本的焊接形式，而不得不采用成本较高的绝缘铆接、绝缘螺接或粘接等工艺方式，且这些连接方式也很难快速有效的传递载荷。这不仅使得车架的原材料成本及制造成本大幅上升，同时还会在异种材料的连接处产生应力集中而造成早期损坏的隐患。对于车辆承载面的高度，关系着运输安全，也影响能源的消耗，更与它的通过性有关。这在一般的车辆中，矛盾还不十分显著，而在集装箱运输中就比较突出，因为这直接决定于它是否超高的问题。解决的办法就是压缩半挂车架与牵引车上固定的牵引座接触部分的高度，但这部分高度受相应截面弯矩的控制，无法实现大幅度的降低。目前，对半挂车和全挂车的改造，主要方式有：在主承载结构（“工”字型主纵梁及横梁）上：以高强度钢（屈服极限达到550甚至700Mpa）替代常用的优质碳素结构钢（屈服极限345Mpa）和普通碳素结构钢（屈服极限235Mpa）；在满足强度的条件下，达到减小截面（以薄代厚），有的还在腹板上打孔（减重效果不明显，且工艺复杂），最终实现减重的目的。在辅助结构（承托面板及护栏）上：以铝合金替代碳钢；必须绝缘连接（铆接、螺接），防止异种金属材料间发生电化学反应。在非承载或装饰件上（挡泥板、工具箱、牌照板等），以新型的复合材料（碳纤维或SMC等）替代碳钢；必须螺接或粘接。上述办法虽然实现了减重效果，减重约18%～25%（从7500kg～8000kg减至6000kg～6500kg）；但在减重的同时，大大削弱了车架的抗弯、抗扭能力，从而降低了车架的承载能力，将车架的实际承载能力降低了50%～58%（由原来的60吨～80吨，减到了33吨左右；有的甚至只承诺30吨）。极大地降低了车架的安全系数和使用寿命，即使是40吨的载荷也坚持不了3年，整个车就已经接近报废，大梁甚至车架严重扭曲、弯曲变形而无法承载，有些车甚至三个月就“散架”了；高度方面，半挂车架与牵引车上固定的牵引座接触部分的高度（半挂车牵引销处）无论减重前后，依然维持在230mm～260mm之间。可见，现有技术改进后，依然存在自重大，载荷能力低，质量利用系数低，横向稳定型差，抵抗振动性能差，成本高等问题。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的不足，本技术提供一种符合国家相关标准和法规要求，设计合理，强度高，刚度大，自重轻，耗材少，承载能力大，油耗小，同时降低成本、故障率低，使用寿命长的挂车车架。为达到上述目的，本技术所采用的技术方案是：一种挂车车架，至少包含两个纵向设置的单榀主桁架体和两个纵向设置的单榀边桁架体，在车架前端设置前端梁，两个单榀边桁架体以其端部分别垂直安装在前端梁的两端，两个单榀主桁架体以其端部垂直安装在前端梁上，并位于两个单榀边桁架体之间，且与单榀边桁架体平行；在车架前部，两个单榀主桁架体之间，由若干与之平行的纵向板梁，与连接在纵向板梁之间或连接在纵向板梁与单榀主桁架体之间的连接板构成前部板梁结构，在前部板梁结构下部设置牵引板和牵引销，前部板梁结构与中后部衔接处以横向贯通式板梁将两个单榀主桁架体和两个单榀边桁架体牢固地连接在一起。进一步的，所述单榀边桁架体包括一根边桁架上弦杆，辅助边桁架，辅助边桁架设置在边桁架上弦杆与前部板梁结构衔接处为起始点至后轮支撑处之间，辅助边桁架包括与边桁架上弦杆平行的边桁架下弦杆，位于边桁架下弦杆两端，连接边桁架上弦杆的边桁架主腹杆，边桁架主腹杆两端通过边桁架主腹杆节点板A、边桁架主腹杆节点板B、边桁架主腹杆节点板C与边桁架上弦杆和边桁架下弦杆垂直连接的若干边桁架直腹杆，连接在两根边桁架直腹杆之间，且两端分别与边桁架上弦杆和边桁架下弦杆相连的边桁架斜腹杆。更进一步的，所述单榀主桁架体包括一根主桁架上弦杆，在主桁架上弦杆与前部板梁结构衔接处为起始点至后轮支撑处之间设置的中辅助主桁架，以及从中辅助主桁架至车架尾部之间设置的后辅助主桁架；所述中辅助主桁架包括与主桁架上弦杆平行的主桁架前下弦杆，位于主桁架前下弦杆两端，连接主桁架上弦杆的主桁架主腹杆，两端通过主桁架主腹杆节点板A、主桁架主腹杆节点板B、主桁架主腹杆节点板C与主桁架上弦杆和主桁架前下弦杆相连接；以及与主桁架上弦杆和主桁架前下弦杆垂直并通过主桁架直腹杆节点板、主桁架直斜腹杆节点板连接的若干主桁架直腹杆，连接在两根主桁架直腹杆之间，且两端分别与主桁架上弦杆和主桁架前下弦杆相连的主桁架斜腹杆；所述后辅助主桁架包括与主桁架上弦杆平行的主桁架后下弦杆，以及通过后腹杆节点板连接在主桁架上弦杆和主桁架后下弦杆之间的若干后腹杆。更进一步的，所述单榀边桁架体的辅助边桁架与单榀主桁架体的中辅助主桁架之间，或两个相邻的单榀主桁架体的中辅助主桁架之间，设置有若干八字形连接杆组。更进一步的，所述八字形连接杆组的下端头分别连接辅助边桁架的边桁架下弦杆和中辅助主桁架的主桁架前下弦杆，或两根相邻的中辅助主桁架的主桁架前下弦杆上；八字形连接杆组的上端头通过八字连接杆组节点板连接在一起。进一步的，两个纵向设置的所述单榀边桁架体之间，按照车架的支反力和单榀主桁架体、单榀边桁架体的桁架传递载荷节点要求，在桁架的各个节点上布置横向贯通的若干贯通横梁。更进一步的，所述贯通横梁构成的面与单榀边桁架体、单榀主桁架体构成的面形成上下两层结构。进一步的，所述车架与牵引车上固定的牵引座接触部的垂直高度小于90mm。更进一步的，所述贯通横梁的横断面是圆形、方形、三角形、“Z”型、工字型或槽型中的一种。进一步的，所述挂车车架的组装步骤如下：首先，在工装上将单榀主桁架上弦杆、单榀主桁架主腹杆、单榀主桁架直腹杆、单榀主桁架斜腹杆、单榀主桁架前下弦杆、单榀主桁架后下弦杆按照设计尺寸连接好；并在各个杆件的交汇处加装相应的节点板且按照左右对称的方式制造出两个完全对称的单榀主桁架；其次，在工装上将单榀边桁架上弦杆、单榀边桁架直腹杆、单榀边桁架斜腹杆、单榀边桁架下弦杆按照设计尺寸连接好；并在各个杆件的交汇处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种挂车车架，其特征在于：至少包含两个纵向设置的单榀主桁架体（3）和两个纵向设置的单榀边桁架体（2），在车架前端设置前端梁（1），两个单榀边桁架体（2）以其端部分别垂直安装在前端梁（1）的两端，两个单榀主桁架体（3）以其端部垂直安装在前端梁（1）上，并位于两个单榀边桁架体（2）之间，且与单榀边桁架体（2）平行；在车架前部，两个单榀主桁架体（3）之间，由若干与之平行的纵向板梁（41），与连接在纵向板梁之间或连接在纵向板梁与单榀主桁架体（3）之间的连接板（42）构成前部板梁结构（4），在前部板梁结构（4）下部设置牵引板（5）和牵引销（6），前部板梁结构（4）与中后部衔接处以横向贯通式板梁（43）将两个单榀主桁架体（3）和两个单榀边桁架体（2）连接。

【技术特征摘要】
1.一种挂车车架，其特征在于：至少包含两个纵向设置的单榀主桁架体（3）和两个纵向设置的单榀边桁架体（2），在车架前端设置前端梁（1），两个单榀边桁架体（2）以其端部分别垂直安装在前端梁（1）的两端，两个单榀主桁架体（3）以其端部垂直安装在前端梁（1）上，并位于两个单榀边桁架体（2）之间，且与单榀边桁架体（2）平行；在车架前部，两个单榀主桁架体（3）之间，由若干与之平行的纵向板梁（41），与连接在纵向板梁之间或连接在纵向板梁与单榀主桁架体（3）之间的连接板（42）构成前部板梁结构（4），在前部板梁结构（4）下部设置牵引板（5）和牵引销（6），前部板梁结构（4）与中后部衔接处以横向贯通式板梁（43）将两个单榀主桁架体（3）和两个单榀边桁架体（2）连接。2.根据权利要求1所述的挂车车架，其特征在于：所述单榀边桁架体（2）包括一根边桁架上弦杆（21），辅助边桁架（22），辅助边桁架（22）设置在边桁架上弦杆（21）与前部板梁结构（4）衔接处为起始点至后轮支撑处之间，辅助边桁架（22）包括与边桁架上弦杆（21）平行的边桁架下弦杆（221），位于边桁架下弦杆（221）两端，连接边桁架上弦杆（21）的边桁架主腹杆（222），边桁架主腹杆（222）两端通过边桁架主腹杆节点板A（225）、边桁架主腹杆节点板B（226）、边桁架主腹杆节点板C（227）与边桁架上弦杆（21）和边桁架下弦杆（221）相连接；以及与边桁架下弦杆（221）垂直、以边桁架直腹杆节点板（228）和边桁架直斜腹杆节点板（229）相连接的若干边桁架直腹杆（223），连接在两根边桁架直腹杆（223）之间，且两端分别与边桁架上弦杆（21）和边桁架下弦杆（221）以边桁架直腹杆节点板（228）相连的边桁架斜腹杆（224）。3.根据权利要求1所述的挂车车架，其特征在于：所述单榀主桁架体（3）包括一根主桁架上弦杆（31），在主桁架上弦杆（31）与前部板梁结构（4）衔接处为起始点至后轮支撑处之间设置的中辅助主桁架（32），以及从中辅助主桁架（32）至车架尾部之间设置的后辅助主桁架（33）；所述中辅助主桁架（32）包括与主桁架上弦杆（31）平...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕馗，
申请(专利权)人：吕馗，
类型：新型
国别省市：安徽;34