摘要:針對日常的專用車在設(shè)計(jì)、制造及客戶使用過程中出現(xiàn)的問題,如單胎集裝箱骨架運(yùn)輸車高幅跳動、惡劣路面行駛過多而使?fàn)恳N板易被撕裂等問題,提出相關(guān)的改善方法,以提升專用車產(chǎn)品品質(zhì)。
關(guān)鍵詞:高幅跳動;腹板開裂;牽引銷板;龍門前傾;連接螺栓斷裂;改善辦法
中圖分類號:U472收稿日期:2022-05-13
DOI:10.19999/j.cnki.1004-0226.2022.08.015
1 單胎骨架車高幅跳動問題
鋼板簧懸架的單胎骨架車在行駛到70~90km/h時(shí),車輛跳動嚴(yán)重,車架將產(chǎn)生非常強(qiáng)大的共振,有的掛車共振傳遞到車頭駕駛室內(nèi),導(dǎo)致司機(jī)開車極度不適,一些輕型的單胎鋁合金罐、欄板半掛車也有此現(xiàn)象。筆者曾經(jīng)跟蹤調(diào)研數(shù)十輛跳動車輛,也通過換懸架、換板簧、調(diào)拉力桿角度等多種方法來嘗試解決該問題(圖1),但效果都不佳,最終通過換吸振性較好的輪胎才能解決問題。究其原因是國內(nèi)普通單胎輪胎雖耐磨性較好,但減震性較弱,車輛行駛到70km/h以上時(shí),地面稍有不平,車輛就會跳動,而自重較輕的單胎半掛車壓不住跳動而形成共振。
根據(jù)GB 7258-2017《機(jī)動車安全運(yùn)行技術(shù)條件》,為達(dá)到車輛行駛安全,需要避免出現(xiàn)車輛共振現(xiàn)象口,如選用一些知名品牌吸振性較好的輪胎則會有效解決跳動問題。當(dāng)然,單胎半掛車也可選用空氣懸架結(jié)構(gòu)(圖2),有了氣囊的吸振性,它就不會產(chǎn)生共振現(xiàn)象了。
2 護(hù)輪板開裂問題
隨著國家法規(guī)的完善,以及道路運(yùn)輸計(jì)重收費(fèi)的全面實(shí)施,車輛的輕量化要求越來越高,半掛車所使用的三軸圓弧輪胎護(hù)輪板用料越來越薄21,目前市場上通常都使用1.0mm的薄板滾制而成,但實(shí)際客戶在使用過程中,由于顛簸振動,護(hù)輪板從邊緣開裂非常多,如圖3、圖4所示。
經(jīng)過市場調(diào)研,并與護(hù)輪板供應(yīng)商共同開發(fā),將護(hù)輪板邊緣折進(jìn)去10mm,用專用模具擠壓成型,改善其結(jié)構(gòu)(圖5),改善后無護(hù)板開裂現(xiàn)象發(fā)生。
3 護(hù)輪板支架根處大梁腹板開裂
出于降重要求,普通半掛車大梁腹板厚度越來越薄,尤其是6mm以下的腹板,在大梁腹板上連接護(hù)輪板支架的螺栓孔處很容易開裂(圖6),嚴(yán)重的裂紋從螺栓孔一直擴(kuò)散到大梁上下翼面,高強(qiáng)度鋼腹板的裂紋更是呈發(fā)射性擴(kuò)散。
解決這個(gè)問題的辦法很多,但從減重、工藝方便性上考慮,在護(hù)輪板支架的另一側(cè)面加裝整體小襯板是個(gè)好辦法(圖7),既起到減重防裂的作用,也制作方便、美觀實(shí)用。
4 真空胎鋼圈氣門嘴與碟剎車軸最外緣相磨問題
由于碟剎車軸結(jié)構(gòu)限制,其碟剎機(jī)構(gòu)最外緣比鼓剎制動鼓外緣要大一點(diǎn)(圖8),使得鋼圈的氣門嘴與碟剎盤間的安裝位置變小,很多鋼圈與碟剎車軸裝好后,氣門嘴是輕微碰碟剎外緣的,因裝配結(jié)構(gòu)限制,一般裝配工人不易發(fā)現(xiàn),車輛行駛一段時(shí)間后,氣門嘴就會磨漏氣或者斷裂,輪胎隨之被碾壞,司機(jī)常常叫苦不迭。
解決此問題的辦法有兩種:一種是換價(jià)格貴一點(diǎn)的特制短氣門嘴,但一臺車的成本會增加不少;另一個(gè)辦法在輪胎裝配好后用套管把氣門嘴輕輕往下壓一下,使氣門嘴與鋼圈的風(fēng)孔間隙變小,因氣門嘴套上了套管(圖9),氣門嘴再也不會碰上鋼圈的風(fēng)孔,所以從理論上講,氣門嘴只要不與鋼圈風(fēng)孔相碰,怎么使用也不會出問題,這就是不花錢的改善。
5 車架面板人踩上去“砰砰響”的問題
現(xiàn)在市場對倉柵車、欄板車要求輕量化越來越高,所鋪面板都較薄,通常是1.6mm高強(qiáng)度薄板居多,也有1.8mm以上的普板,因板薄焊接變形較大而焊后不平整,客戶在裝卸貨時(shí),踩在上面“呼呼響”,時(shí)間一長,底板與橫梁的間斷焊都會開裂,嚴(yán)重的會把底板撕成一個(gè)個(gè)小洞(圖10、圖11)。
這個(gè)問題最通常的解決方法是加密橫梁、縱梁或換加厚底板,但從減重考慮,一般客戶是不愿意的。簡單的做法是面板局部打火(圖12)通過熱脹冷縮來收緊,讓面板內(nèi)應(yīng)力釋放,面板平整(圖13);還可以把焊縫加密焊接,同樣可以消除“呼呼響”的問題。
6 惡劣路面行駛過多使?fàn)恳N板易被撕裂的問題
半掛車一般配置的牽引銷為50號或90號,且有焊接式和拆裝式之分,相對應(yīng)的牽引銷板厚度有t=8mm 10mm、12mm、14mm、16mm,根據(jù)國家法規(guī)GB/T 15088-2009道路車輛牽引銷強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)3,如牽引銷板用料太薄,車輛在惡劣路面行駛過多,車速又快,常常會發(fā)生牽引銷體易把牽引銷板撕裂的現(xiàn)象,而且牽引銷板磨薄后更換也非常困難。相反,如選用牽引銷板太厚,不僅僅使得掛車自重增加,材料成本也隨之升高,市場競爭力就會下降很多。如何來解決這一矛盾?梁山中集東岳公司經(jīng)過多次討論及試驗(yàn)認(rèn)證,針對多在新疆戈壁灘地區(qū)、蒙古大草原地區(qū)及非洲地區(qū)的客戶車輛進(jìn)行了設(shè)計(jì)改善,在牽引銷體與牽引銷板焊接后上方所加的扣盒上大作文章,將扣盒加開U形口,保證扣盒內(nèi)外部都可焊接(圖14),以增加扣盒與牽引銷體的焊接強(qiáng)度,有效解決了車輛在惡劣路面行駛時(shí)牽引銷體易把牽引銷板撕裂的問題。
7 惡劣路面行駛過多簧支架的開焊撕裂問題
半掛車在惡劣路面行駛過多,簧支架與大梁的焊縫經(jīng)常有開焊,甚至將簧支架撕裂報(bào)廢,一般廠家在簧支架與大梁焊接的前后端加焊折邊扣盒,簧支架內(nèi)側(cè)加斜撐以提高簧支架的穩(wěn)定性,但對于超重載車型在惡劣路面扭曲行駛時(shí)仍然會發(fā)生簧支架被撕裂現(xiàn)象,所以簧支架的外側(cè)能有穩(wěn)定的支撐非常重要。在我們的設(shè)計(jì)理念中,超惡劣路面行駛的車輛,簧支架不僅在前后端有加強(qiáng)、內(nèi)側(cè)有加固,外側(cè)一定也有如圖15~圖16所示的加固結(jié)構(gòu),這樣的整體加固方法,能較好地解決超惡劣路面行駛車輛的簧支架頻繁開裂的問題。
8 側(cè)翻自卸車前龍門架易前傾問題
側(cè)翻自卸車兩邊前欄板通常是套管+門栓結(jié)構(gòu),以便于司機(jī)快速打開欄板進(jìn)行卸貨,但套管+門栓結(jié)構(gòu)本身沒有前后限位,前龍門架僅靠下面兩側(cè)綁板固定,并不可靠,當(dāng)前龍門架在受到裝載貨物擠壓或沖擊時(shí),前龍門架會前傾甚至斷裂,嚴(yán)重時(shí)前龍門架會沖向駕駛室,造成重大安全事故。梁山中集東岳公司的側(cè)翻車在前欄板上方加裝了一個(gè)門刀裝置,同時(shí)在前龍門架上方加裝了一個(gè)倒了大圓角的短銷,這樣既保證了前龍門架受裝載貨物擠壓后不會前傾,也保證了欄板翻上翻下的方便性(圖17)。
9 后翻自卸車前擋橫梁與豎梁焊縫易開裂問題
對于后翻自卸車前擋橫梁與豎梁結(jié)構(gòu),當(dāng)箱體重載受多頻次舉升卸料后,舉升油缸座上端的連接橫梁兩端焊縫就容易開裂。通過受力分析,舉升油缸的頂力是通過油缸支座傳遞到箱體前擋上的,而前擋上中部橫梁是分段結(jié)構(gòu),巨大的舉升力要通過橫梁與豎梁的焊縫引導(dǎo)才能傳遞到箱體的邊部,這就使得焊縫過載而開裂。如果把前擋的橫梁、豎梁的結(jié)構(gòu)顛倒一下,即中部橫梁改成整體式,豎梁改成分段式(圖18),受力方式就更合理了,焊縫開裂現(xiàn)象就能徹底消除。
10 重載列車半掛車鞍座連接螺栓易斷裂問題
根據(jù)GB/T 31879-2015《道路車輛牽引座通用技術(shù)條件》41,重載列車半掛車由于都是裝載重箱,所行使道路多為崎嶇不平的路面,連接鞍座與大梁的螺栓經(jīng)常會剪斷。因?yàn)槁窙r差,鞍座前后左右方向都會受到不停的沖擊力,鞍座與大梁的連接螺栓就容易松動而被剪切,一般常規(guī)防止鞍座螺栓被剪切的方法,是在鞍座底板前后方向上焊上止推塊,但在惡劣路面上行駛的列車半掛車的鞍座底座必須要進(jìn)行四面止推,即在鞍座底板上要焊上止推裝置,才能有效防止鞍座連接螺栓被剪切(圖19)。
11 結(jié)語
本文闡述了幾個(gè)半掛車常見問題的處理方法。日常的專用車在設(shè)計(jì)、制造及客戶的使用過程中,常常會發(fā)生一些意想不到的問題,只要我們注重反饋、廣泛交流和學(xué)習(xí)相關(guān)知識經(jīng)驗(yàn),就會提升自己的專業(yè)技能。筆者整理出一些小經(jīng)驗(yàn)、小知識與同行們交流分享,以期共同推動專用車產(chǎn)品質(zhì)量的提升。
參考文獻(xiàn):
[1]GB7258-2017 機(jī)動車安全運(yùn)行技術(shù)條件[S].[2]GB7063-2011.車護(hù)輪板[s].
[3]GB/T15088-2009 道路車輛牽引銷強(qiáng)度試驗(yàn)[S].
[4]GB/T31879-2015 道路車輛牽引座通用技術(shù)條件[S].
作者簡介:
徐寶國,男,1965年生,工程師,研究方向?yàn)閷S密囋O(shè)計(jì)與管理。