新型无框架车辆运输车设计方案

1、新型无框架车辆运输车设计-汽车新型无框架车辆运输车设计王智1张后亮21 安徽开乐专用车辆股份有限公司安徽阜阳2360002 海沃机械(中国)有限公司江苏扬州712000摘要：为满足商品车道路运输的需求，开发出一种可牵引中置轴的单车 车辆运输车。介绍了该单车车辆运输车的结构设计，并进行了应力分析及装载试验。关键词 ：车辆运输车无框架液压操作应力分析中图分类号：U469.6+91.07 文献标识码：A 文章编号：1004-0226(2016)05-0100-03第一作者王智，男，1983年生，助理工程师，现从事车辆运输车产品 设计工作。1前言新版GB 1589道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值即将实

2、施，将会给我国的物流行业带来根本性的变化， 特别是商品车运输业。中置轴车辆运输车 相比传统的车辆运输车具有如下几个特点：一是油耗低，传统车型的牵引车功率 约为320kW，中置轴则只需210 kW ;二是装载量大，标准的车辆运输车装载 量为6辆，中置轴装载量为810辆；三是劳务成本低，传统车型驾驶员必须 具有Al驾照且需要另配一人协助，中置轴车辆则仅需要Bl驾照并可以单人操作。中置轴列车和传统车辆的投入相差不大，均在50万元左右。结合国内现行的法 规政策以及实际使用的需求，在通过对外国车辆运输车先进的技术形式、 设计理 念、加工工艺等方面的消化和吸收，依据国内的载货底盘的实际状况，提出了一 款单

3、车车辆运输车设计方案。2结构设计及试验该款单车运输车可装载小型轿车 5辆或中型轿车4辆，装载高度在4.2 m 以下，能满足新版GB 1589法规要求，外形如图1所示。11 Ml*« 1.M虫柱该款单车车辆运输车是在二类载货底盘的基础上加装车架结构，包括能 提供液压动力的载货车底盘和上层大跳板，在底盘的前端左右侧分别加装固定立 柱，在两个立柱内部分别安装有举升油缸一， 上层大跳板的前端分别与两个举升 油缸一的活塞杆的上端转动连接，底盘后端还转动连接有下层跳板的一端，立柱 内油缸的活塞杆与下层跳板的底面固定连接，在下层跳板的内部安装有油缸二， 油缸二的活塞杆连接至上车跳板的一端，上车跳板

4、在油缸的作用下从下层跳板的 后端做往复伸缩运动，在底盘的后端与上层大跳板的后端之间连接有活动立柱， 在底盘的后端还安装有油缸三，油缸三的活塞杆与活动立柱连接，在支撑板的上 端前侧转动连接有前活动踏板，在支撑板上还安装有手动泵及油缸， 手动泵及油 缸四的活塞杆均与前活动踏板的下侧转动连接， 活动跳板的前端与前活动踏板的 后侧部位转动连接，活动跳板的后端与油缸的活塞杆转动连接， 油缸五安装在支撑板上，在上层大跳板上还分别转动连接有活动踏板一和活动踏板二，活动踏板 一与活动踏板二之间的距离大于待运输车辆的长度，活动踏板一的后端和活动踏 板二的后端分别连接油缸六和油缸七的活塞杆，油缸六和油缸七分别安装

5、在上层 大跳板的侧面。轿车装载实现方式为：启动底盘车辆，转怠速挡，使取力器能输出动力， 通过操纵多路阀手柄通过油缸调整下层飞机跳、上层大踏板至图2状态；通过下 层飞机跳内油缸使上车跳板伸出，将活动小跳板搭在上车跳板上调整至合适的角 度，启动轿车，将轿车沿斜坡移动至上层大踏板上， 并按图3所示状态用捆绑带 及阻挡器前后限位固定，并调整上层油缸，使上层车辆之间留有足够的间隙， 操 作多路阀将大踏板举升至最高状态，将轿车沿活动小跳板及下层飞机跳板移动到 下层位置并加以固定，再将活动小跳板收回，把载有轿车下层飞机跳升高，并调 整固定立柱内、活动立柱处油缸，使上层踏板下落，上、下层车辆之间留有安全 间隙

6、即可，检查各装载的商品车辆，确保整车安全，底盘熄火，即完成装载。卸 车则是装车的逆过程，在此不再赘述。2 辜烘在设计过程中为解决桁架结构复杂、液压油缸同步及安全防护等问题，对整车架构进行CAE分析及路试试验。2.1桁架结构简单目前车辆运输半挂车、车辆运输单车的结构均采用框架结构。由于装运 轿车时受车宽限制，驾驶员无法正常开门下车或靠门角度过小， 车门与车辆运输 车厢体间隙较小，易存在剐蹭等质损风险。该单车结构采用无框架结构，可以避 免剐蹭等质损风险，并能减轻整车自重，节能减排效果明显。2.2液压同步及安全防护通过与发动机相连的取力器带动液压油箱上的齿轮泵为整个液压系统提供动力，压力极值为16

7、MPa。液压油进入八联多路阀后，通过液压油管经平 衡阀进入液压锁，最后进入各成组液压油缸；这样不仅能减少液压油缸内泄漏， 也可以提高成组油缸左右同步精准度；由于下层飞机跳内的单只油缸，只保证上 车跳板的进出，故不需要加装平衡阀及液压锁。该车的液压原理简图如图4所示。4液压系统不可能完全避免液压油的泄漏。这主要是液压油缸由于磨损或液压油品质问题等原因，泄漏无法避免。为防止因液压油渗漏引起踏板偏斜、 滑 落，需要增加结构的稳定性，提高运载过程中的安全性，在液压油缸处加装了机 械保险装置，如图5(a)所示。为了保证在任何状况下驾驶室均能够正常翻转， 在 驾驶室上的前踏板油缸上加装了手动液压泵，确保在

8、无动力的状态下，也能对底 盘进行保养检修，如图5(b)、5(c)所示。2.3整车分析及实验设计方案完成后，对整车建立 CAE分析模型，并按设计载荷的2 .0倍 静力加载，按型材材质为 Q345A、板材材质为Q345B进行分析，从而得到： 整车最大位移量为14.7 mm，位置在上层踏板的中段（如图 6）,小于理论弯曲 回弹量26.4 mm，符合设计要求。静载最大应力点为大踏板前段连接处及前横梁，最大应力为94.5 MPa，远小于选用材质的屈服强度345 MPa，符合设计要求，如图7所示。弟亠7曲曲再骑护悴结合CAE整车分析结果，模拟满载时的质心位置及高度，按设计承载能力的2.0倍进行配重，整车总质量约28 t，在省级公路及乡村道路上以 60 km/h 的速度进行实车道路试验，并监测关键位置的应力变化，如图8所示。匀速行驶 时，波形平缓，高速通过坑洼路段时，应力变化明显。经过应力计算，应力值小于所选材质的屈服强度 345MPa。由