第二节　液压载重车的整体结构设计

液压载重车的车身结构,即使规格型号不同,组成部分也大致相同,以TLC100A型和JHP320ZXPB1液压载重车来举例说明。

一、TLC100A型

这是早期秦皇岛天业通联重工科技有限公司为南通船厂运送造船钢板而生产的产品。

TL表示通联公司,C表示特种车辆,100表示额定载重为100t,A表示客户为船厂。图3⁃1为TLC100A的整车外观简图。液压载重车由车架、悬挂、动力舱及驾驶室组成。整车中心布置发动机与动力总成,两端是主副两个驾驶室,左右方向共有4列轴线和8个悬挂部件总成,整车一共有32只子午线轮胎。

1—驾驶室;2—悬挂油缸;3—发动机及动力总成;4—车身;5—轮胎

TLC100A的主要技术参数如表3⁃1所示。

　　注:1in=25.4mm。

工程运输车TLC100A的技术特征可以概括表述如下:

① 车身与底盘悬挂钢架结构由高强度钢焊接而成,在承重额定载荷的作用或者一定的冲击作用下,有较为充分的强度指标和承载能力,结构设计安全可靠。

② 液压转向系统采用恒功率变量泵控制方式,使得功率得以有效充分地利用,提高了液压系统的效率,节省了冷却器的装机容量,提高了元件的使用寿命和可靠性。

③ 液压悬挂升降装置系统,通过分流集流阀液压同步的作用自由调整货台高度,简化了复杂的机械结构,提高了系统的稳定性。

④ 液压驱动系统采用闭式回路和先进的机械伺服变排量液压泵控制系统,保证了驱动速率的无级宽范围可调节性和驱动功率配置在高效率范围之内,方便了发动机布局,减轻了车辆重量,提高了发动机燃油经济性。

⑤ 采用工业现场总线——CAN总线的闭环控制模式,实现了多任务协同控制,降低了司机的操作要求水平和工作强度,实现控制系统故障的自动报警与诊断功能,达到了较高的智能化与自动化水平。

二、JHP320ZXPB1型

图3⁃2是江苏海鹏特种车辆有限公司为江苏某船厂生产的JHP320型液压载重车的结构图。

液压载重运输车共有6轴线,设计载荷320t,车架总长为18.5m,总宽为6.1m。主要构件尺寸如表3⁃2所示。

JHP320ZXPB1型动力平板车主要结构由主体车架、液压悬挂系统、驱动桥、从动桥、连杆转向机构、驾驶室及动力、液压、制动、微电系统等部件组成。

1.车架结构

框架式车身是液压载重车的承载平台,车架由1根主梁和多根横梁组成,主梁和横梁为箱型结构,采用低合金结构钢Q345C,具有强度高、承载力大的特点。单元外形尺寸要满足公路长途运输的要求。在横梁的下端安装回转支撑,通过高强螺栓与悬挂连接。

载重平台(车架)整体覆盖其余六部分,顶部用于承载,下部连接转向系统、悬挂系统、动力舱及驾驶室,其长度×宽度即为车体外形的长度×宽度;它是主要的承载部件,为保证重物在运输时纵向倾斜和横向倾斜不超过设定值,在显示屏上可以随时了解整车倾斜情况,超限即报警,驾驶员根据情况采取措施。考虑到作业人员安全,载重平面要具备一定的防滑度。

2.悬挂结构

悬挂系统如图3⁃3,采用静液压传动形式,除了提供整车升降和调平的功能外,更重要的是液压油缸的伸缩补偿功能保证了运行过程中轮组均匀承载,避免打滑,以适应路面不平的情况,维持运行的安全可靠。100t自行式液压载重车车体的下部排列着8组悬挂系统总成,从结构示意图上可以看出,悬挂系统是工程运输车的主要支撑装置,用以实现货台的升降。每一独立悬挂总成的执行器都由悬挂油缸3、悬挂架2、平衡臂、车桥、摆动轴和轮胎轮辋等部件组成。其中驱动悬挂摆动轴内安装轮边减速器和液压马达,如图3⁃3所示。摆动轴能够自动适应横坡的要求,保证每个轮胎承载基本相同,如图3⁃4所示。

1—平衡臂;2—悬挂架;3—悬挂油缸;4—摆动桥;5—轮胎及减速器马达

悬挂油缸3为单作用柱塞式液压缸,它承担着本轮轴的全部负载。悬挂油缸与悬挂架、平衡臂形成的支撑是悬挂部件的中心,同一支撑组的液压缸还可以互相连接,在车辆运行时形成一个封闭的液压系统。车辆在不平的路面行驶时,同一支撑组的每一悬挂承载均匀。悬挂油缸与液压回路之间通过橡胶软管连接,缸的油路上设有安全阀和梭阀式快速自封阀,用于软管破裂时自动切断该悬挂油缸的油路,这个时候原来其负担的负载将均匀地加载到该支点组的其他悬挂油缸上。而载重车的货台液压同步升降,主要靠分流集流阀的作用按比例分配流量,使得悬挂油缸3通过伸缩来完成。

转向机构如图3⁃5,可采用平面连杆机构、齿轮齿条机构或马达减速器驱动齿轮机构,分别驱动各个转向半桥按程序设定角度精确转向;本例中所采用的是连杆机构。

3.动力舱和驾驶室

动力系统作为整车的心脏,包含发动机(如图3⁃6)、发电机、液压泵、空压机、空调压缩机等,为液压系统、气动制动系统、车电及微电系统提供动力源;从动桥上配置盘式制动器及气动制动器用以承担载荷及行车、驻车制动;驱动桥采用高速液压马达经由行星减速器提升扭矩,用以驱动轮胎旋转。

大型自行式液压载重车的动力装置全部集中安装在动力舱内,包括柴油发动机、液压泵、燃油箱、液压油箱以及液压油冷却器等。柴油发动机选用德国道依茨发动机,排放可达欧Ⅲ排放标准。发动机配置道依茨供油系统、增压中冷、四气门、中央喷油器等最新技术,品质卓越,具有低排放、低噪声、低油耗等优点。每台发动机各自通过飞轮盘直接带动联结到发动机飞轮端的驱动油泵和工作油泵,驱动油泵和工作油泵通过通轴驱动串联在一起。两台发动机带动液压泵双泵合流,为执行元件提供液压油,也可以一台发动机单独工作。

目前的液压载重车具有前后驾驶室,已实现了高度自动化、全液压、计算机控制,可以实现360°范围内任意角度转向(如横行、中心回转、摆头摆尾等),以及遥控操作。驾驶室如图3⁃7,由两个相同功能的主副驾驶室组成,分别位于车的前后两段,其功能基本相同并能够互锁,以避免误操作,所以可根据不同工况选择其中任意驾驶室进行操作。室内装有反映整车各系统运转参数的显示屏、仪表及报警系统,还设有预检系统。

运梁车在前后两端安装有配置完全相同的驾驶室,如图3⁃8所示,在正常行车工况下,驾驶员在驾驶室内操作,此时只有一个驾驶室具有控制权,可以防止另一端驾驶室的误操作,以保证行车安全可靠。前端和后端的驾驶室均可以旋转90°,这样可以满足喂梁时架桥机天车吊梁位置的要求,以及配合不同提梁机装梁时对运梁车整车长度的限制要求。驾驶室为专业厂家定做,前方各视角都采用安全玻璃,有专门的雨刷器,内部有阳光挡板。驾驶室内装有气压缓冲驾驶座,驾驶座椅带扶手并可以进行上下调节和靠背倾角调节。驾驶室设置暖风系统和制冷空调系统,确保驾驶室内舒适性,装有隔音设施,使得噪声标准小于等于65分贝。载重车的全部电气操作均安装在驾驶室内,并安装多种监测载重车工作状态的仪表,还配有一个多功能显示系统,为操作者快速提供信息及报警故障文字信息。