理论教育 泵车行驶系统的重要性及工作原理

泵车行驶系统的重要性及工作原理

时间:2023-10-08 理论教育 版权反馈
【摘要】:行驶系统由车架、车桥、悬架和车轮等部分组成。泵车专用底盘与通用底盘的最大差别就是在行驶部分,其中最为明显的是车架。因为泵车底盘的车架不仅是整个底盘及泵车作业系统的承载体,同时也是泵车作业系统的工作平台。当转向轮偶遇外力作用发生偏转时,一旦外力消失能立即自动回到直线行驶状态。在此力矩作用下,将使车轮回复到原来中间位置,从而保证泵车能稳定地直线行驶,故此力矩称为回正的稳定力矩。

泵车行驶系统的重要性及工作原理

行驶系统包括车桥(转向桥、驱动桥)、车架、车轮、悬架。

1.泵车行驶系统的功用

泵车行驶系统的功用是接受发动机经传动系统传来的转矩,并通过驱动轮与路面间附着作用,产生路面对泵车的牵引力,以保证整车正常行驶;此外,它应尽可能缓和不平路面对车身造成的冲击和振动,保证汽车与泵车转向系统很好地配合工作,实现泵车行驶方向的正确控制,以保证泵车操纵稳定性。行驶系统由车架、车桥、悬架和车轮等部分组成。

泵车专用底盘与通用底盘的最大差别就是在行驶部分,其中最为明显的是车架。因为泵车底盘的车架不仅是整个底盘及泵车作业系统的承载体,同时也是泵车作业系统的工作平台。不仅要承受行驶状态各种工况的负荷,还要承受泵车起重作业各种工况的负荷。所以车架必须有足够的强度和刚度。泵车专用底盘车架也称底架,其结构后面有叙述。

2.转向桥

转向桥能使装在前端的左、右车轮偏转一定的角度来实现转向,还应该能承受垂直载荷和由道路、制动等力产生的纵向力和侧向力以及这些力所形成的力矩。因此,转向桥必须有足够的强度和刚度;车轮转向过程中相对运动的部件之间摩擦力应该尽可能小;保证车轮正确的安装定位,从而保证泵车转向轻便和方向的稳定性。

978-7-111-54155-4-Chapter03-63.jpg

图3-63 泵车底盘工字梁式转向桥

1—前轴 2—转向横拉杆 3—转向节臂 4—梯形臂 5—楔形锁销 6—主销 7—内轮毂轴承 8—制动毂 9—轮毂 10—前轮螺栓 11—外轮毂轴承 12—开槽螺母 13—垫圈 14—转向节 15—减摩衬套 16—螺套 17—止推轴承

泵车的转向桥结构大致相同,主要由前轴、转向节和主销等部分组成。按前轴的断面形状分为工字梁式和管式两种。搅拌车底盘前桥采用工字梁结构,如图3-63所示。

其前轴的断面形式是工字形。前轴1在两端加粗的拳部有通孔,通过主销6与转向节14连接。转向节前端用内轮毂轴承7和外轮毂轴承11与轮毂9和制动毂8连接,并通过开槽螺母与转向节14安装成一体。前轴两端均安装有转向节,转向节两耳部有通孔,通过主销与前轴相接。主销通过楔形锁销进行轴向定位。车轮通过转向节可绕主销偏转,从而实现泵车转向。转向节内端两耳部通孔内压入减摩衬套15,销孔端部用油封密封,并通过装在螺套上的滑脂嘴注入润滑脂。下耳与前轴拳部之间装有止推轴承,减少转向阻力。

3.转向车轮定位

转向桥在保证泵车转向功能的同时,应使转向轮有自动回正的作用,以保证泵车直线行驶的稳定性。当转向轮偶遇外力作用发生偏转时,一旦外力消失能立即自动回到直线行驶状态。这种自动回正作用是由转向轮的定位参数来实现的,即泵车的每个转向车轮、转向节和前轴与车架的安装应保持一定的相对位置。车轮定位参数包括主销后倾、主销内倾、前轮外倾和前轮前束。通常车轮定位是指前轮定位,现在也有许多车辆除前轮定位外还有后轮定位,即四轮定位。

978-7-111-54155-4-Chapter03-64.jpg

图3-64 主销后倾角作用示意图

①主销后倾。在泵车的纵向平面内(泵车侧面),主销上部向后倾一个角度γ,称为主销后倾角,如图3-64所示。主销后倾角通过底盘总布置来确定。

主销轴线与路面交点将位于车轮与路面接触点b前面,当泵车直线行驶时,若转向轮偶然受到外力作用而稍有偏转(例如向右偏转,如图中箭头所示),将使泵车行驶方向向右偏离,这时由于泵车本身离心力的作用,在车轮与路面接触点b处,路面对车轮作用着一个侧向反力作用Y。反力Y对车轮形成绕主销轴线作用的力矩YL,其方向正好与车轮偏转方向相反。在此力矩作用下,将使车轮回复到原来中间位置,从而保证泵车能稳定地直线行驶,故此力矩称为回正的稳定力矩。但此力矩也不宜过大,否则在转向时为了克服此稳定力矩,驾驶员须在转向盘上施加较大的力。因稳定力矩的大小取决于力臂L的数值,而力臂L取决于后倾角γ的大小,因此,为了不使转向沉重,主销后倾角γ不宜过大,现在,γ角一般不超过2°~3°。

②主销内倾。在泵车的横向平面内,主销上部向内倾一个角度,主销轴线与路面垂线之间的夹角β称为主销内倾角,如图3-65a所示。

978-7-111-54155-4-Chapter03-65.jpg

图3-65 主销内倾角作用示意图及前轮外倾角

主销内倾角也具有使车轮自动回正的作用,如图3-65b所示。当转向车轮在外力作用下由中间位置偏一个角度时,车轮的最低点将陷入路面以下h处,但实际上车轮下边缘不可能陷入路面以下,而是将转向轮连同整个泵车前部向上抬起一个相应的高度h,这样泵车本身的重力(势能)有使转向轮回复到原来中间位置的效应,即能自动回正。

主销内倾角越大,泵车前部被抬起得越高,转向轮自动回正的作用就越大。此外主销内倾角的另一个作用是使转向轻便。由于主销的内倾,使主销轴线与路面的交点至车轮中心平面的距离即主销偏移距c减小,从而可减小转向时需加在方向上的力,使转向轻便,同时也可减小转向轮传到方向盘上的冲击力。但内倾角也不宜过大,即主销偏移距不宜过小,否则在转向过程中车轮绕主销偏转时,随着滚动将伴随着沿路面的滑动,从而增加轮胎与路面间的摩擦阻力,使转向变得很沉重,而且加速了轮胎的磨损。故一般内倾角多不大于8°,主销偏移距c一般为40~60mm。

③前轮外倾。前轮外倾角是指通过车轮中心的轮胎中心线与地面垂线之间的夹角α,如图3-65a所示。它可以避免泵车重载时车轮产生负外倾即内倾,同时也与拱形路面相适应。由于车轮外倾使轮胎接地点向内缩,缩小了主销偏移距,从而使转向轻便并改善了制动时的方向稳定性。

④前束。具有外倾角的车轮在滚动时犹如滚锥,因此当泵车向前行驶时,左右两前轮的前端会向外滚开。由于转向横拉杆和车桥的约束使车轮不可能向外滚开,车轮将在地面上出现边滚边向内滑移的现象,从而增加了轮胎的磨损。为了消除泵车在行驶中因车轮外倾导致的车轮前端向外滚开的不良后果,在安装车轮时使泵车两前轮的中心平面不平行,两轮前边缘距离小于后边缘距离,俯视车轮,泵车的两个前轮的旋转平面并不完全平行,而是稍微带一些角度,AB之差(即A-B)称为前轮前束,如图3-66所示。

前轮前束给车轮一个向内滚动的趋势,保证车轮在每一瞬时滚动方向接近于向着正前方,从而在很大程度上减轻和消除了由于车轮外倾向外滚开的趋势。

前轮前束可通过改变横拉杆的长度来调整,泵车底盘前束值一般为2~4mm。

978-7-111-54155-4-Chapter03-66.jpg

图3-66 前轮前束

4.车轮与轮胎

车轮与轮胎是泵车行驶系统中的重要部件,其功用包括:支承整车;缓和由路面传来的冲击力;通过轮胎同路面间的附着作用来产生驱动力和制动力;泵车转弯行驶时产生平衡离心力的侧抗力,在保证泵车正常转向行驶的同时,通过车轮产生自动回正力矩,使泵车保持直线行驶方向;承担越障提高通过性的作用等。

(1)车轮车轮是介于轮胎和车轴之间承受负荷的旋转组件,通常由两个主要部件轮辋和轮辐组成。轮辋是在车轮上安装和支承轮胎的部件,轮辐是在车轮上介于车轴和轮辋之间的支承部件。轮辋和轮辐可以是整体式的或可拆卸式的。车轮有时还包含轮毂。

按轮辐的构造,车轮可分为两种:辐板式和辐条式。按车轴一端安装个数分为单式车轮和双式车轮。

①辐板式车轮如图3-67所示。用以连接轮毂和轮辋的钢质圆盘称为辐板。辐板大多是专用滚压设备冲压制成的,少数是和轮辋制成一体机加工制成的。此种车轮主要用于载货泵车。

②车轮的规格。车轮的规格表示了车轮的重要尺寸参数,如图3-68所示。在选用时注意该规格的车轮是否与车轴、轮胎相匹配。

如车轮8.00V-20。其规格含义是:“8.00”表示轮辋的名义宽度代号B(in);“20”表示轮辋名义直径代号D(in);“-”表示是分体式车轮。

(2)轮胎现代泵车一般采用充气轮胎。轮胎安装在轮辋上,直接与路面接触,泵车轮胎应满足如下的使用要求:

①能承受足够的负荷和使用车速并能保证有足够的可靠性与安全性和侧偏能力。

②具有良好的纵向和侧向路面附着性能,有利于泵车的通过性和操纵稳定性。

③滚动阻力小、行驶噪声低。

④额定轮胎气压的保持时间长、具有良好的气密封性能。

⑤具有良好的径向柔顺性、缓冲特性和吸振能力,有利于乘坐舒适性和平顺性等。

978-7-111-54155-4-Chapter03-67.jpg

图3-67 辐板式车轮

1—辐板 2—挡圈 3—轮辋 4—气门嘴孔

978-7-111-54155-4-Chapter03-68.jpg

图3-68 车轮的规格尺寸

D—轮辋直径 B—轮辋宽度 E—偏置量(距) D1—螺栓孔分布圆直径 D2—轮毂直径 D3—螺栓孔直径

⑥磨耗均匀、耐磨性好,耐刺扎、耐老化,使用寿命长,价格低廉。

⑦质量和转动惯量小并有良好的均匀性和质量平衡。

⑧互换性好,拆装方便,车轮内有足够的安装制动器的空间。

越野泵车的轮胎还需其接地面积的比压低,应能适应对轮胎气压的调节要求。

(3)轮胎的类型充气轮胎按组成结构不同,又分为有内胎和无内胎两种;充气轮胎按胎体中帘线排列方向不同,还可分为普通斜交胎和子午线胎。

①有内胎的充气轮胎。这种轮胎由外胎、内胎和垫带三部分组成。内胎中充满着压缩空气;外胎是用以保护内胎不受外来损害的强度高而富有弹性的外壳;垫带放在内胎与轮辋之间,防止内胎被轮辋及外胎的胎圈擦伤和磨损。目前,普通斜交胎和子午线胎在泵车上得到广泛应用。

载重泵车轮胎系列GB/T2977—1997标准规定了轮胎的规格、基本参数、主要尺寸、气压负荷对应关系等,其规格含义如图3-69所示。

中型载货、重型载货普通断面斜交轮胎:11.00—20,其中11.00—轮胎名义断面宽度B(in);20—轮辋名义直径d(in)中型载货、重型载货普通断面子午线轮胎:11.00R20,其中R为子午线结构代号,其余表示相同。

②无内胎的充气轮胎。无内胎充气轮胎近年来在轿车和一些货车上的使用日益广泛。它没有内胎,空气被直接压入外胎中,因此要求外胎和轮辋之间有很好的密封性。

5.悬架

悬架是车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间的一切传力连接装置的总称。随着泵车工业的不断发展,现代泵车悬架有着各种不同的结构形式。其基本组成有弹性元件、导向装置、减振器和横向稳定杆。

(1)悬架的功用悬架的功用是把路面作用于车轮上的垂直反力(支承力)、纵向反力(牵引力和制动力)和侧向反力以及这些反力所造成的力矩都传递到车架(或承载式车身)上,以保证泵车的正常行驶。

(2)悬架的类型泵车悬架可分为两大类:非独立悬架(图3-70a)和独立悬架(图3-70b)。

978-7-111-54155-4-Chapter03-69.jpg

图3-69 车轮尺寸标记

D—外径 B—断面宽度 d—内径 H—断面高度

978-7-111-54155-4-Chapter03-70.jpg

图3-70 悬架的类型

①非独立悬架。其结构特点是两侧的车轮由一根整体车桥相连,车轮连同车桥一起通过弹性悬架与车架(或车身)连接。当一侧车轮因道路不平而发生跳动时,必然引起另一侧车轮在泵车横向平面内摆动,故称为非独立悬架。

非独立悬架因其结构简单,工作可靠,而被广泛应用于货车的前、后悬架。在轿车中,非独立悬架仅用于后桥。

悬架的结构,特别是导向机构的结构,随所采用的弹性元件不同而有差异,而且有时差别很大。采用螺旋弹簧、气体弹簧时需要有较复杂的导向机构。而采用钢板弹簧时,由于钢板弹簧本身可兼起导向机构的作用,并有一定的减振作用,使得悬架结构较为简化。因而在非独立悬架中多数采用钢板弹簧作为弹性元件。

②独立悬架。其结构特点是车桥做成断开的,每一侧的车轮可以单独地通过弹性悬架与车架(或车身)连接,两侧车轮可以单独跳动,互不影响,故称为独立悬架。

随着高速公路网的发展,泵车速度的不断提高,使得非独立悬架已不能满足泵车行驶平顺性和操纵稳定性等方面的要求。因此,在泵车悬架系统中采用独立悬架已备受关注,尤其是在轿车的前悬架中已无例外地采用了独立悬架。

(3)悬架的组成现代泵车的悬架尽管有各种不同的结构形式,但是一般都由弹性元件、减振器、导向机构三部分组成,如图3-71所示。

978-7-111-54155-4-Chapter03-71.jpg

图3-71 泵车悬架组成示意图

由于泵车行驶的路面不可能绝对平坦,路面作用于车轮上的垂直反力往往是冲击性的,特别是在坏路面上高速行驶时,这种冲击力将达到很大的数值。冲击力传到车架和车身时,可能引起泵车机件的早期损坏,传给乘员和货物时,将使乘员感到极不舒适,货物也可能受到损伤。为了缓和冲击,在泵车行驶系统中,除了采用弹性的充气轮胎之外,在悬架中还必须装有弹性元件,使车架(或车身)与车桥(或车轮)之间做弹性联系。

但弹性系统在受到冲击后,将产生振动。持续的振动易使乘员感到不舒适和疲劳。故悬架还应具有减振作用,使振动迅速衰减(振幅迅速减小)。为此,在许多结构形式的泵车悬架中都设有专门的减振器。

车轮相对于车架和车身跳动时,车轮(特别是转向轮)的运动轨迹应符合一定的要求,否则对泵车行驶性能(特别是操纵稳定性)有不利的影响。因此,悬架中的传力构件同时还承担着使车轮按一定轨迹相对车架和车身跳动的任务,这些传力构件还起导向作用,故称导向机构。

由此可见,上述这三个组成部分分别起缓冲、减振和导向的作用,然而三者共同的任务则是传力。在多数的轿车和客车上,为防止车身在转向行驶等情况下发生过大的横向倾斜,在悬架中还设有辅助弹性元件——横向稳定器。悬架只要具备上述各个功能,在结构上并非一定要设置上述这些单独的装置不可。

例如常见的钢板弹簧,除了作为弹性元件起缓冲作用外,本身安装形式就具有导向作用,因此就没有必要另行设置导向机构。此外,钢板弹簧是多片叠成的,其本身具有一定的减振能力,因而在对减振要求不高时,也可以不装减振器(例如一般中、重型载货泵车可不装减振器)。

(4)悬架系统的自然振动频率由悬架刚度和悬架弹簧支承的质量(簧载质量)所决定的车身自然振动频率(亦称振动系统的固有频率)是影响泵车行驶平顺性的悬架重要性能指标之一。

在悬架所受垂直载荷一定时,悬架刚度愈小,则泵车自然振动频率低。但悬架刚度愈小,在一定载荷下悬架垂直变形就愈大,即车轮上下跳动所需要的空间愈大,这对于簧载质量大的货车,在结构上是难以保证的。当悬架刚度一定时,簧载质量愈大,则悬架垂直变形也愈大,而自然振动频率愈低。故空车行驶时的车身自然振动频率要比满载行驶时的高。簧载质量变化范围愈大,则频率变化范围也愈大。

为了使簧载质量从相当于泵车空载到满载的范围内变化时,车身自然振动频率保持不变或变化很小,就需要将悬架刚度做成可变的,即空车时悬架刚度小,而载荷增加时,悬架的刚度随之增加。有些泵车采用变刚度的悬架。

(5)钢板弹簧钢板弹簧是泵车悬架中应用最广泛的一种弹性元件,它是由若干片等宽但不等长(厚度可以不等)的合金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性梁,泵车用钢板弹簧一般构造如图3-72所示。

978-7-111-54155-4-Chapter03-72.jpg

图3-72 泵车用钢板弹簧构造图

1—圈耳 2—套管 3—紧固螺母 4—紧固螺栓 5—弹簧夹 6—钢板弹簧

钢板弹簧的第一片(最长的一片)称为主片,其一端弯成卷耳环,内装青铜塑料橡胶粉末冶金制成的衬套,以便用弹簧销与固定在车架上的支架或吊耳作铰链连接。另一端成自由状,以便钢板弹簧在重冲击力时可伸缩。钢板弹簧的中部一般用U形螺栓固定在车桥上。(www.daowen.com)

当钢板弹簧安装在泵车悬架中,所承受的垂直载荷为正向时,各弹簧片都受力变形,有向上拱弯的趋势。这时,车桥和车架便互相靠近。当车桥与车架互相远离时,钢板弹簧所受的正向垂直载荷和变形便逐渐减小,有时甚至会反向。

(6)钢板弹簧式非独立悬架泵车钢板弹簧都是纵向安置的。这种用铰链和吊耳将钢板弹簧两端固定在车架上的结构是目前广泛采用的一种连接形式,图3-73所示为26T泵车底盘前悬架,即为纵置板簧式非独立悬架的典型结构。

当有弹性悬架,而道路不平度较小时,虽然不一定会出现车轮悬空的现象,但各个车轮间的垂直载荷分配比例会有很大的改变。在车轮垂直载荷变小甚至为零时,则车轮对地面的附着力随之变小甚至等于零。转向车轮遇此情况将使泵车操纵能力大大降低以致失去操纵(即驾驶员无法控制泵车的行驶方向);驱动车轮遇此情况将不能产生足够的(甚至没有)牵引力。此外,还会使其他车桥及车轮有超载的危险。

如上节所述,全部车轮采用独立悬架,可以保证所有车轮与地面的良好接触,但将使泵车结构变得复杂,对于全轮驱动的多轴泵车尤其如此。

978-7-111-54155-4-Chapter03-73.jpg

图3-73 26T泵车底盘前悬架

1—减振器 2—U形螺栓 3—前钢板弹簧 4—前簧前支架总成 5—前簧前吊耳销 6—前簧盖板 7—前簧限位块 8—前簧后支架总成 9—前簧后吊耳销 10—减振器支架

若将两个车桥(如三轴泵车的中桥与后桥)装在平衡杆的两端,而将平衡杆中部与车架作铰链式连接。这样,一个车桥抬高将使另一车桥下降。而且,由于平衡杆两臂等长,则两个车桥上的垂直载荷在任何情况下都相等,不会产生如图3-74所示的情况。

这种能保证中后桥车轮垂直载荷相等的悬架称为平衡悬架。

978-7-111-54155-4-Chapter03-74.jpg

图3-74 三轴泵车在不平道路上行驶情况示意图

泵车底盘的平衡悬架结构如图3-75所示。钢板弹簧的一端成卷耳状,安装在后簧前吊耳上;另一端自由地支承在中、后桥半轴套管上的滑板式支架内。

这种平衡悬架结构的优点如下:①减少了非悬架质量,有利于提高整车平顺性;②结构形式简单,易于布置;③车架载荷得到了分散,对车架强度有利。为保证轴承毂与悬架心轴之间的润滑,在毂内设有油道和压力加注润滑脂的滑脂嘴。在盖上有加油孔螺塞,加油时,将螺塞拧下,即可加注变速器用齿轮油,使油面高度升至加油孔下边缘。而在心轴轴承毂下方的滑脂嘴是供新车装配时用压力加注润滑脂用的,而不用于平时维护加油。

(7)减振器为加速车架和车身振动的衰减,以改善泵车行驶平顺性,在大多数泵车的悬架系统内都装有减振器。减振器和弹性元件是并联安装的(图3-76)。悬架系统的减振器与弹性元件并联,弹性元件可避免道路冲击力直接传到车架、车身,缓和路面冲击力。减振器可迅速衰减振动。

978-7-111-54155-4-Chapter03-75.jpg

图3-75 泵车底盘平衡悬架

1—中心轴 2—推力杆总成 3—对拉螺栓 4—推力杆支架 5—后簧限位块(上) 6—后簧后支架总成 7—后簧后吊耳销 8—后钢板弹簧盖板 9—后钢板弹簧 10—中心支座总成 11—平衡梁总成 12—中后桥限位板 13—中后桥减振垫 14—中后桥限位块 15—后簧前支架总成 16—后簧前吊耳销

978-7-111-54155-4-Chapter03-76.jpg

图3-76 减振器的安装示意图

泵车悬架系统中广泛采用液力减振器。液力减振器的工作原理是,当车桥与车架有相对运动时,减振器中的活塞在缸筒内作往复运动,于是减振器内的油液也反复在活塞的上下腔间流动。油液流动通过阀或小孔时,由于节流产生阻尼力,从而实现减振作用。

减振器起到迅速衰减振动的作用。

①一般减振器要求在悬架压缩行程内,阻尼力应较小,充分利用弹性元件的弹性缓和冲击力;在悬架伸张行程内,减振器的阻尼力应大,以求迅速减振;当车桥与车架的相对速度过大时,减振器应当能自动加大液流通道截面积,使阻尼力始终保持在一定限度之内,以避免承受过大的冲击载荷。

②压缩和伸张两行程内均能起减振作用的减振器称为双向作用筒式减振器。减振器仅在伸张行程内起作用,称为单向作用式减振器。目前泵车上广泛采用双向作用筒式减振器。

双向作用筒式减振器的工作原理如图3-77所示,有压缩和伸张两个行程。

压缩行程:当减振器受压缩时,减振器活塞3下移。活塞下腔容积减小,油压升高,油液经流通阀8流到活塞上腔。由于上腔被活塞杆1占去一部分,上腔内增加的容积小于下腔减小的容积,故还有一部分油液推开压缩阀6,流回储油缸5。阀对油液的节流便造成对悬架压缩运动的阻尼力。

伸张行程:当减振器受拉伸。此时减振器活塞向上移动。活塞上腔油压升高,流通阀8关闭。上腔内的油液便推开伸张阀4流入下腔。同样,由于活塞杆的存在,自上腔流来的油液还不足以充满下腔所增加的容积,下腔内产生一定的真空度,这时储油缸中的油液便推开补偿阀7流入下腔进行补充。此时,这些阀的节流作用即造成对悬架伸张运动的阻尼力。

978-7-111-54155-4-Chapter03-77.jpg

图3-77 双向作用筒式减振器

1—活塞杆 2—工作缸筒 3—活塞 4—伸张阀 5—储油缸 6—压缩阀 7—补偿阀 8—流通阀 9—导向座 10—防尘罩 11—油封

6.车架

车架是泵车的骨架,是泵车三大结构件中的一个重要部件。泵车车架多采用由钢板焊接而成的多室箱形薄壁结构,构造复杂。它不仅承受着泵车的自身载荷,还传递着路面的支承力和冲击力。在不平路面上行驶时,车架在载荷作用下可能产生扭转变形以及在纵向平面内产生弯曲变形,当一边车轮遇到障碍时,还可能使整个车架扭曲变形。在工作中,它是整个机器的基础,其强度和刚度对保证整车正常工作具有重要意义。

泵车车架由车架前段、车架后段、前固定支腿箱总成、后固定支腿箱总成等拼焊而成,如图3-78所示。下面主要以26T车架结构为例重点介绍。

车架前段为槽形梁结构(图3-79a),由第一横梁、左右前小纵梁、第二横梁、左右纵梁、驾驶室支承、吊臂支架等焊接而成。它在起吊重物时不起直接作用,但由于其上安装固定有驾驶室、发动机系统、转向系统等零部件,车架前段除了要承受各种部件的自重,还要承受转向时的扭转变形等。

978-7-111-54155-4-Chapter03-78.jpg

图3-78 车架

车架后段即车架主体部分采用倒凹字形薄壁封闭大箱形结构(图3-79b),主要由上盖板、左右腹板、槽形下盖板等组成大箱形结构。其承受着泵车的自重、吊重和相应的转矩。为加强其抗扭刚度,中间还加了横向的立板和筋板,为保证回转支承的刚性,转台部位加设多块纵向和横向的筋板和斜撑板。根据理论和实践得知,转台座圈与上盖板连接处周围为应力较大处。

前后固定支腿箱在泵车起吊重物时起支承整车和重物的作用,其除了承受垂直的作用力外,还承受上部转台回转时的转矩。它主要由上下盖板、侧板、加强板及油缸支架等组成。

978-7-111-54155-4-Chapter03-79.jpg

图3-79 车架截面

7.驾驶室

(1)驾驶室概述驾驶室结构包括:车身壳体、车前钣制件、车门、车窗、车身内外装饰件、车身附件、座椅以及通风、暖气、空调装置等。泵车驾驶室一般分为全宽和半宽两种形式。

泵车底盘采用的是全宽驾驶室,图3-80所示为26T泵车的驾驶室侧面图。

(2)驾驶室悬置驾驶室悬置是驾驶室总成与车架之间的联结桥梁,是重要的减振件。驾驶室悬置为四点式悬置,其横向稳定性好。

(3)车门车门是一个相对独立且比较复杂的总成,用铰链将其与门框连接在一起,铰链安装在车门的一侧,车门可以围绕铰链轴以向外旋转的方式进行开启。

978-7-111-54155-4-Chapter03-80.jpg

图3-80 26T泵车驾驶室

1—保险杠总成 2—仪表板总成 3—转向盘 4—前挡风玻璃 5—后视镜 6—车门窗玻璃 7—车门 8—壳体 9—座椅 10—脚踏板

车门的组成主要有车门玻璃总成、玻璃升降器总成、车门锁及操纵机构总成、内外手柄、铰链总成、车门限位器总成、车门密封条总成、车门内饰板总成及车门壳体等零部件。

车门的结构要求如下:

①有足够的刚度,不易变形下沉,行车时不振动。

②安全可靠,行车时车门不会自动打开。

③具有必要的开度,在最大开度时,能保证上下车方便。

④开关轻便,玻璃升降方便。

⑤具有良好的密封性。

(4)车门门锁门锁是车门中主要附件之一,是保证泵车在行驶中,车门被固定在车身上而不自行打开的主要部件,也是保证泵车停车驾驶室人员离开车辆后,不被外人打开进入驾驶室的重要零件。

门锁的要求如下:

①操纵内外手柄,车门能轻便打开,关闭门锁装置具有对车门运动的导向和定位作用。

②门锁装置应具有全锁紧和半锁紧两种位置,以防泵车行驶时车门突然打开,关闭时起到保险作用。

③当车门处于锁止状态时,在车外只能用钥匙或遥控器才能打开,在车内必须先解除锁止状态才能打开车门。

(5)玻璃升降器车门玻璃升降器作为车门附件,其作用是保证车门玻璃平稳升降,门窗能随时并顺利地开启和关闭,并能使玻璃停留在任意位置,不随外力作用或泵车的颠簸而上下跳动。

通过操作玻璃升降器带动玻璃托架作上下运动,从而使车门玻璃沿着车门窗框的导槽或导轨作升降运动。

(6)座椅座椅是驾驶室内部的重要装置。泵车座椅造型的主要特点是必须符合人机工程学原理,座椅的作用是支承人体,使驾驶操作方便和乘坐舒适,并具有一定的安全性能。泵车座椅总成一般由座垫、靠背、靠枕、骨架、调节机构、减振装置等部分组成。

座椅骨架常用轧制型材(钢管、型钢)或冲压成形地零部件焊接而成,使座椅具有良好地强度。座垫和靠背、靠枕一般是由海绵采用冷固化发泡成型技术制造,其密度、刚度、阻尼等可按需要进行调配。座垫和靠背的尺寸和形状应与人体相适应,以使人体与座椅接触的压力合理分布,保证乘坐舒适,为避免人体在泵车行驶时左右摇晃而引起疲劳,座垫和靠背中部略为凹陷并在其表面制成凹入的格线以提高人体的附着性能且改善透气性。座垫和靠背、靠枕的覆饰材料均采用高档面料,具有美观、强度高、耐磨、耐脏、阻燃等性能,还可根据需要灵活拆换,面料的颜色应与整个驾驶室内的颜色和谐统一。

座椅调节机构的作用是方便、迅速地改变座椅与操纵机构的最佳相对位置以适应不同身材驾驶员的要求。图3-81所示为三一泵车底盘驾驶室驾驶人座椅的调节装置。

(1)靠背仰角调整手柄

978-7-111-54155-4-Chapter03-81.jpg

图3-81 座椅

1—靠背仰角调整手柄 2—后端高度调整手柄 3—前端高度调整手柄 4—刚度调整手柄 5—前后位置调整手柄

①调节范围:80°~80°+41°。

②方法:向上搬动手柄,转动靠背至需要角度松开手柄。

(2)后端高度(倾角)调整手柄

①调节范围:0~65mm(-9°~0°)七档可调。

②方法:向上搬动手柄,给座垫后端向下(上)适当加(减)力,使座垫后端降低(升高)至需要位置,放开手柄即可。

(3)前端高度(倾角)调整手柄

①调节范围:0~65mm(-9°~0°)七档可调。

②方法:向上搬动手柄,给座垫前端向下(上)适当加(减)力,使座垫前端降低(升高)至需要位置,放开手柄即可。

(4)刚度调整手柄

①调节范围:40~130kg。

②方法:旋转手轮,根据路况和驾驶员体重将预置力调至需要数值。

提示:不得将红色指针旋入小于40和大于130的位置内。

(5)前后位置调整手柄

①调节范围:0~±75mm各五档可调。

②方法:向上搬动手柄,向前(后)移动座椅至需要位置,放开手柄。

现在为了进一步提高驾乘人员的舒适性,泵车座椅的底座上都装配了减振装置,如机械减振、空气悬浮式减振等,能有效地降低有害振动,减轻驾驶疲劳,从而使驾驶员安全操作。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈