半挂车结构设计

系列报道：半挂车的通过性与结构（二）

二、半挂车的结构

1、有关的尺寸、重量参数：对于非特殊的半挂车，在确定有关的尺寸参数时，应当考虑运输成本，各个渡口的情况，交通安全的有关规定等等。最大宽度不得超过2500毫米，总长不宜超过15米，总高不得超过3.8米，以便与火车车厢的地板及站台保持一致的高度，以利装卸。如果大型金属棚式车厢，除车厢后门外，应当有右侧门，其宽度拟不小于1.2米（见图4）；车厢内高一般在2.4米以下，但要便于叉形起重机进行装卸作业。由于隧道和市区电车线路的关系，为防止事故，高度要严格限制。集装箱高一般不超过2.5米，如高于尺寸，拟乎用低地板半挂车。

2、载重重量：这与牵引车后桥驱动轮的负荷能力、半挂车的轴距，后轴载重量、轮胎尺寸等等有关。普通牵引后桥驱动轮负荷能力一般不超过8.5～9.5吨，此轮负荷太小，汽车爬坡、加速时的动力性能要恶化，并会发生前述的“折迭”现象；而下坡时，则会发生前轮转向不稳的发“飘”现象。同时轴距还影响到转向操作的灵活性与转弯半径。因此，各轴负荷分配必须合理。笔者认为中桥（驱动桥）负荷应占整车总量的41～43％较为合理。

3、车架：为降低地板高度，车架纵梁做成阶梯形。所用材料，目前国内以16Mn钢板压制成型。可减轻自重，国外普遍采用高强度钢板，甚至还采用高强度耐腐蚀的铝合金压制，并有应力低的部位冲出减轻孔，自重很轻。目前国内有的半挂车制造厂，限于条件，车架纵梁用型钢（槽钢）制造，结果自重很大，并往往只能做成平直车架，相应提高了地板高度。就载重8吨的半挂车纵梁而言，在相应的抗弯模量下，采用6～7毫米的16Mn板压制的车架纵梁与用22号槽钢的纵梁对比之下，前者可使地板高度降低80～100毫米，相对降低了重心高度，提高了稳定性。车架自重也可以降低五分之一以上。用型刚做半挂车车架纵梁的不合理设计一定要改变。

4、转盘：亦称连接装置，是牵引车与半挂车相连接的装置。为了提高运输效率，国外往往是把半挂车拉到目的地后，丢下半挂车卸货，而套上另一只半挂车拉往目的地，因此要求能快速连接。一种叫鞍式转盘是十字肖轴式结构，半挂车在行驶时，车厢可绕转盘的横向肖轴前后俯仰摇动，而中心肖用两块锁片卡住，便于分脱。从我国的使用情况来看，普遍反映这种转盘的接触面积太小，行驶中稳定性差。目前国内应用平板转盘比较多，是两块厚度10～12毫米的钢板直接摩擦，无“十字”肖轴，而只用中心肖。这种转盘的特点是接触面积大，并降低了车辆的重心高度，所以行驶时稳定性好，但不便于快速分脱，仅适用于固定牵引车。由于两块钢板直接摩擦，故阻力较大。且这种转盘的中心肖有一个半径30的孔，便于制动软管拉断。这种转盘如何实现快速分脱？应在结构上改进设计，使之适应今后现代化运输的需要。

系列报道：半挂车的通过性与结构（三）

三、几点看法

目前国内半挂车的制造还是“白花齐放”的阶段，结构殊不合理，造型亦不美观，作为金属棚车的车厢为数尚少。随着交通运输的现代化，半挂车肯定要得到发展。同普通载重汽车比较，半挂车相对来说是节省燃料，增加运量，减少车辆数量。当然半挂车也有不足之处。笔者就下列几个问题在研究设计半挂车时提出探讨：

（1）国内有关部门应当制订出5吨以上半挂车的尺寸标准和安全规定。这时实现半挂车“三化”和运输生产安全的先决条件。

（2）转盘的构造与快速连接：随着交通运输的现代化，提高运输效率是当务之急。目前这种固定牵引车的半挂车效率太低，不能充分发挥半挂车运输的特点。一定要能使半挂车与牵引车快速解脱，减少装卸所耽搁的时间。平板式转盘解脱很麻烦。这种转盘虽有稳定性好，使用可靠等优点，但不便于解脱这点要从结构上改进解决。

（3）降低地板高度：半挂车车厢地板普遍离地太高，给搬运装卸带来不便；由于重心提高，车辆稳定性差，震动亦大。应当设法改进悬挂装置，使用小直径的轮胎与钢圈。第三轴装置容量较大的避震器。

（4）车厢：应当发展封闭的金属棚车车厢。在材料工业发展的前提下，逐步应用轻金属与塑料复合材料来制造车厢，以减重自重。

（5）制动与信号：半挂车的装载重量比较大，随着车速的提高，其惯性力就大，。制动距离也就长。一般来说第三轴的制动要比第二轴滞后；当牵引车与半挂车调换后，制动时间如何保持一致？制动软管的快速连接、软管的防老化和可靠性，均为研究的课题。目前车厢后端的指示灯一般都不够醒目，刹车灯应改大，并有明显的反光镜。

（6）载重车随着我国公路的改善和高速公路的建设，汽车的行驶速度将进一步提高，对空气阻力的功率损耗应当引起重视。半挂车与牵引车的驾驶室和车厢之间有较大的空隙，尤其是金属棚车，车厢比较高，空气阻力和空气涡流引起的功率损耗就更大。为此，有的国家的牵引车驾驶室上与半挂车车厢之间装有导流板，效果是满意的。美国美利兰顿大学的试验表明，这样做燃料消耗可降低12％，一年以行驶16万公里计可节约燃料费达36万美元。由此可见，半挂车还有许多问题有待我们去研究解决，使之臻善。

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