張學(xué)禮 周 剛 馬言詩

半掛車支承裝置是一種在牽引車與半掛車分離(甩)或連接(掛)時(shí)使用，且在分離后用于支承半掛車前部質(zhì)量并使半掛車處于水平狀態(tài)的部件。一般以人力驅(qū)動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)式升降方式為主，有單動(dòng)和雙聯(lián)動(dòng)2種類型。2010年，交通運(yùn)輸部、國家發(fā)改委等相關(guān)部委聯(lián)合在全國啟動(dòng)甩掛運(yùn)輸試點(diǎn)工程[1]。隨著我國甩掛運(yùn)輸試點(diǎn)工作的逐步推進(jìn)，一些生產(chǎn)企業(yè)針對(duì)甩掛運(yùn)輸車輛在“甩、掛”過程中存在的實(shí)際問題進(jìn)行研究，并設(shè)計(jì)、制造出液壓驅(qū)動(dòng)雙聯(lián)動(dòng)半掛車支承裝置和電驅(qū)動(dòng)雙聯(lián)動(dòng)半掛車支承裝置，并將這些裝置在部分甩掛運(yùn)輸試點(diǎn)單位試用，使半掛車支承裝置出現(xiàn)了新的發(fā)展趨勢(shì)。

1 半掛車支承裝置結(jié)構(gòu)類型分析

半掛車支承裝置按升降方式可分為單動(dòng)(左、右支承裝置的行程分別獨(dú)立調(diào)節(jié))和聯(lián)動(dòng)(左、右支承裝置的行程在一側(cè)同步調(diào)節(jié))；按照生產(chǎn)材料分為鋼質(zhì)和鋁合金2種；按照舉升載荷(t/對(duì))分為10 t級(jí)、20 t級(jí)和30 t級(jí)3種；按照驅(qū)動(dòng)形式分為人力、液壓和電動(dòng)3種。

在安裝支承裝置時(shí)，一般要保證半掛車的間隙半徑符合要求；支腿升起后，其離地間隙要符合要求；伸出量應(yīng)保證半掛車與牽引車分離和連接；車輛滿載時(shí)，其負(fù)荷應(yīng)不超過半掛車總質(zhì)量的60%，同時(shí)縱向、橫向聯(lián)結(jié)強(qiáng)度應(yīng)滿足相關(guān)要求等。

在我國推廣道路甩掛運(yùn)輸和倡導(dǎo)車輛輕量化之前，半掛車支承裝置基本上是人力驅(qū)動(dòng)、機(jī)械式傳動(dòng)的單動(dòng)或聯(lián)動(dòng)形式。下面按照半掛車支承裝置的驅(qū)動(dòng)形式分析其主要組成結(jié)構(gòu)。

1.1 人力驅(qū)動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)式半掛車支承裝置

人力驅(qū)動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)式半掛車支承裝置是使用最早、最為普遍的一種(見圖1)，一般采用單動(dòng)或聯(lián)動(dòng)方式。在推進(jìn)道路甩掛運(yùn)輸之前，市面上主要實(shí)行一主一掛的運(yùn)輸方式，支承裝置使用次數(shù)較少，其靈活性、方便性、可靠性等性能難以展現(xiàn)。一些生產(chǎn)企業(yè)為降低成本，更傾向于采購一些價(jià)位較低的支承裝置，從而導(dǎo)致半掛車行業(yè)存在標(biāo)準(zhǔn)不一、產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊、產(chǎn)品價(jià)格差別較大等現(xiàn)象，支承裝置應(yīng)用與質(zhì)量低下之間形成了惡性循環(huán)。在甩掛運(yùn)輸試點(diǎn)工程中，為了有效防止車輛傾斜并節(jié)省人力、提高效率，交通運(yùn)輸部在甩掛運(yùn)輸推薦車型基本要求中規(guī)定半掛車統(tǒng)一采用左右雙聯(lián)動(dòng)的支承裝置，并應(yīng)符合GB/T 26777-2011《掛車支承裝置》[2]的相關(guān)要求。

如圖1，在聯(lián)動(dòng)半掛車支承裝置中，主動(dòng)支承1和隨動(dòng)支承2之間聯(lián)接一聯(lián)接軸3，聯(lián)接軸3起傳動(dòng)扭矩的作用，在主動(dòng)支承1上安裝人力驅(qū)動(dòng)搖柄4，通過在主動(dòng)支承1施加手柄力，在使主支承1升降的同時(shí)通過聯(lián)接軸3帶動(dòng)隨動(dòng)支承2升降。主動(dòng)、隨動(dòng)支承的主要區(qū)別在于：隨動(dòng)支承是在主動(dòng)支承1上加裝施力機(jī)構(gòu)和調(diào)速機(jī)構(gòu)，其他結(jié)構(gòu)基本都一樣，主要由內(nèi)外支承管、一對(duì)換向錐齒輪、升降絲杠絲母以及支承底座等組成。在交通運(yùn)輸部開展的2010年科技專項(xiàng)《公路甩掛運(yùn)輸關(guān)鍵技術(shù)與示范》研究中，課題承擔(dān)單位技術(shù)人員根據(jù)我國甩掛運(yùn)輸試點(diǎn)工程的實(shí)際需要，發(fā)明了實(shí)用新型專利——《一種快速省力的半掛車支承裝置》(專利號(hào)201320110358.0)。經(jīng)檢驗(yàn)，該專利裝置符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求，產(chǎn)品樣機(jī)正在甩掛運(yùn)輸試點(diǎn)單位半掛車上示范、應(yīng)用。

1.2 液壓驅(qū)動(dòng)式半掛車支承裝置

液壓驅(qū)動(dòng)式是研制較晚，最近逐步在試用、推廣的一種半掛車支承裝置(見圖2)。該裝置均為聯(lián)動(dòng)式，一般由支承裝置底座、支承外管、內(nèi)部油缸、控制單元、動(dòng)力單元以及各種管線組成。其優(yōu)點(diǎn)是升降時(shí)省力、省時(shí)，舉升力大，但也存在一些不足。該裝置一般從牽引車24 V蓄電池上取得動(dòng)力，在動(dòng)力單元(直流電機(jī)和液壓泵)的驅(qū)動(dòng)下，通過控制單元(液壓控制閥)使液壓油缸伸出或收回，從而使支承裝置升降。使用時(shí)，要先按要求從電氣控制箱中取出電源線，按照電線顏色區(qū)分正負(fù)極，并接在牽引車蓄電池上，接通電源。然后，按照操作說明，通過控制單元手柄來控制支承裝置升降，并控制其升降速度。液壓支承裝置設(shè)計(jì)制造一定要考慮系統(tǒng)內(nèi)泄和液壓、機(jī)械鎖緊機(jī)構(gòu)，以防止支承裝置自降。

1.3 電驅(qū)動(dòng)式半掛車支承裝置

電驅(qū)動(dòng)式支承裝置也是為省力、省時(shí)，在人力驅(qū)動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)的一種支承裝置。該支承裝置均為雙聯(lián)動(dòng)，是在人力驅(qū)動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)雙聯(lián)動(dòng)支承裝置(見圖1)的主動(dòng)支承外側(cè)加裝1個(gè)動(dòng)力裝置而成。該動(dòng)力裝置主要包括電動(dòng)馬達(dá)、蓄電池和控制裝置等，在電力不足時(shí)，也可以通過人力驅(qū)動(dòng)完成升降工作。該動(dòng)力裝置要與支承裝置驅(qū)動(dòng)軸聯(lián)結(jié)，可通過拉出、推進(jìn)來調(diào)整支承裝置升降速度。電驅(qū)動(dòng)式支承裝置相對(duì)液壓支承裝置(結(jié)構(gòu))較為簡(jiǎn)單，其優(yōu)點(diǎn)是改造簡(jiǎn)單、省時(shí)、省力，其缺點(diǎn)是需要經(jīng)常檢查蓄電池的電力并及時(shí)充電，給車輛使用單位增加了較高采購成本，負(fù)荷較大時(shí)動(dòng)力達(dá)不到要求導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)力不夠等。

2 半掛車支承裝置應(yīng)用分析

半掛車支承裝置按驅(qū)動(dòng)形式分為人力、液壓和電動(dòng)3種，均為雙聯(lián)動(dòng)型式。

人力驅(qū)動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)支承裝置使用最早、應(yīng)用較為普遍，其具有自質(zhì)量較輕、產(chǎn)品成本較低(一般每付在2 000元左右)、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，也具備需要人力驅(qū)動(dòng)、產(chǎn)品質(zhì)量較差或承載質(zhì)量較大時(shí)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力的缺點(diǎn)。

液壓驅(qū)動(dòng)支承裝置具有省時(shí)、省力的優(yōu)點(diǎn)，也存在自質(zhì)量較大(整個(gè)系統(tǒng)180 kg左右)、成本較高(一般整套系統(tǒng)在15 000元左右)、操作不方便(每次均要連接和拆開電源線)以及液壓油在各聯(lián)結(jié)件間易泄漏等缺點(diǎn)。現(xiàn)階段的甩掛運(yùn)輸中，主要在支承裝置承載質(zhì)量較大的運(yùn)煤半掛車上試用。

電動(dòng)支承裝置是在人力驅(qū)動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)支承裝置基礎(chǔ)上改進(jìn)而來的，具有省時(shí)、省力的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)雖然其自質(zhì)量增加不多，但成本也較高(一般每套在1 5 000元左右)?，F(xiàn)階段的甩掛運(yùn)輸中，主要用在人力成本較高的地區(qū)，且車輛的承載質(zhì)量需要符合相關(guān)要求。

3 半掛車支承裝置標(biāo)準(zhǔn)分析

2011年以前，支承裝置在汽車行業(yè)和交通運(yùn)輸行業(yè)共有2部標(biāo)準(zhǔn)，分別是QC/T 310-1999《半掛車支承裝置》[3]和JT/T 476-2002《掛車支承裝置》[4]。后經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)歸口標(biāo)委會(huì)認(rèn)真分析，結(jié)合掛車支承裝置的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中出現(xiàn)的新結(jié)構(gòu)、新工藝及使用要求的變化等，交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院等單位技術(shù)人員在2011年前研究制定了GB/T 26777-2011《掛車支承裝置》，該標(biāo)準(zhǔn)于2012年1月1日實(shí)施，同時(shí)QC/T 310-1999《半掛車支承裝置》和JT/T 476-2002《掛車支承裝置》2個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)廢止。GB/T 26777-2011規(guī)定了機(jī)械傳動(dòng)的掛車支承裝置的型式、基本參數(shù)、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法和檢驗(yàn)規(guī)則等，自此人力驅(qū)動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)式支承裝置有了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范。

目前，液壓和電驅(qū)動(dòng)支承裝置還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范，無論是其規(guī)格型號(hào)、技術(shù)參數(shù)還是其耐久性等指標(biāo)的符合程度，都沒用相應(yīng)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢驗(yàn)、考證，完全依靠生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)市場(chǎng)需要自己開發(fā)、生產(chǎn)并推廣該類產(chǎn)品。這樣導(dǎo)致此類產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊、各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)高低不一、產(chǎn)品強(qiáng)度和壽命無法驗(yàn)證、市場(chǎng)上一些易損件不具備互換性、維修維護(hù)不方便等問題出現(xiàn)。

隨著我國道路甩掛運(yùn)輸?shù)倪M(jìn)一步推進(jìn)，半掛車支承裝置正根據(jù)用戶需要，從結(jié)構(gòu)、材料和型式上多樣化發(fā)展。據(jù)分析，最近一個(gè)時(shí)期國內(nèi)半掛車支承裝置還應(yīng)以雙聯(lián)動(dòng)人力驅(qū)動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)為主，但要提高產(chǎn)品質(zhì)量，使其符合標(biāo)準(zhǔn)要求，從技術(shù)上保證其省力省時(shí)。隨著我國人力成本飛不斷上升，以及生產(chǎn)成本的逐漸下降，電動(dòng)支承裝置將會(huì)逐漸在一定范圍和地區(qū)內(nèi)得到應(yīng)用。由于其性能特點(diǎn)，液壓支承裝置主要用于支承裝置承載力較大的半掛車輛上。筆者認(rèn)為，下一步相關(guān)部門應(yīng)對(duì)液壓支承裝置進(jìn)行產(chǎn)品規(guī)格、技術(shù)要求的規(guī)范化，并進(jìn)行試驗(yàn)方法的研究、修訂《掛車支承裝置》國家標(biāo)準(zhǔn)，補(bǔ)充完善相關(guān)技術(shù)內(nèi)容，指導(dǎo)行業(yè)健康發(fā)展。

[1]交運(yùn)發(fā)[2010]562號(hào), 關(guān)于印發(fā)《甩掛運(yùn)輸試點(diǎn)工作實(shí)施方案》的通知[S].

[2]GB/T 26777-2011. 掛車支承裝置[S].

[3]QC/T 310-1999. 半掛車支承裝置[S].

[4]JT/T 476-2002. 掛車支承裝置[S].