半掛車支撐裝置綜合試驗臺研制

陳政文 回春 陳東明

CHEN Zheng-wen et al

半掛車支撐裝置綜合試驗臺研制

陳政文 回春 陳東明

CHEN Zheng-wen et al

漢陽專用汽車研究所 湖北武漢 430056

以甩掛運輸過程中關鍵零部件——半掛車支撐裝置為研究對象，通過對現有《GB/T 26777-2011 掛車支撐裝置》、《GB/T 13878-2015 道路車輛貨運掛車試驗方法》等標準及甩掛運輸對半掛車支撐裝置的使用要求進行研究，科學地策劃出用于甩掛運輸的半掛車支撐裝置的檢測試驗方法，并研制出一套綜合檢測試驗臺，能夠對多種形式（手動式、液壓式、電動式）半掛車支撐裝置進行檢測驗證、研究開發等試驗，滿足美標AARM931及國內相關法規和標準的技術要求，彌補了國內對該產品檢測試驗能力的不足。

甩掛運輸 支撐裝置 試驗方法 檢測試驗臺

1 前言

我國道路貨物運輸模式正由單車運輸向甩掛運輸拓展。2010年，交通運輸部、國家發改委等相關部委聯合在全國啟動甩掛運輸試點工程[1]。在牽引車與半掛車的“甩、掛”過程中，半掛車支承裝置能否省力、快速、安全、可靠地發揮作用是甩掛運輸的關鍵之一[2]。

傳統運輸常采用“一頭、一掛”形式，半掛車支撐裝置使用頻次較低，且多采用機械傳動形式，使用效率低、耐久性、可靠性和安全性不穩定，加之現有GB/T 26777-2011[3]標準僅規定了機械傳動掛車支撐裝置的形式、基本參數、技術要求、試驗方法和部分檢測規則等，這些技術要求和試驗方法不能完全滿足甩掛運輸車輛對支撐裝置抗沖擊性及可靠性、使用壽命等試驗要求。

基于此，筆者通過對GB/T 26777-2011[3]、GB/T 13878-2015[4]、AAR-M931等標準以及半掛車支撐裝置使用工況和甩掛運輸對支撐裝置的使用要求，科學地策劃出一種用于甩掛運輸的半掛車支撐裝置檢測試驗方法，并研制了一套多功能檢測試驗臺，能夠對多種傳動形式的半掛車支撐裝置進行耐久性、前-后及側向強度、舉升能力、加載沖擊等進行試驗，彌補了國內半掛車支撐裝置檢測試驗能力的不足。

2 試驗技術要求

一套完整用于甩掛運輸的半掛車支撐裝置檢測試驗項目包括：a. 空載運行動態試驗；b. 加載沖擊試驗；c. 耐久性試驗；d. 輸入扭矩試驗；e. 前-后及側向強度試驗；f. 舉升能力試驗；g. 零件強度試驗；h. 載荷增加試驗 ；i. 能力系數（E）試驗。

本試驗臺能夠滿足多種傳動形式（手動式、液壓式、電動式）半掛車支撐裝置進行上述各項檢測試驗。

3 試驗臺研制

半掛車支撐裝置綜合試驗臺由三維載荷綜合試驗臺和耐久性及沖擊試驗臺兩大部分組成。

3.1 三維載荷綜合試驗臺

三維載荷綜合試驗臺由承載臺架、支承裝置自動升降機構、液壓站及綜合測控系統組成（如圖1）。其中承載臺架包括一個縱向油缸，一個橫向油缸和一個前向油缸，可同時對支撐裝置縱向、橫向及前后向進行加載，每個油缸的推桿與頂塊之間均設有與綜合測控系統連接的壓力傳感器，可實時監測測試壓力值，滿足零部件三維強度等測試。縱向油缸與泄壓閥、比例伺服閥和控制系統協同工作，能夠保證設定一定的載荷壓力，液壓缸伸出和縮回時保持載荷壓力不變。該試驗臺能夠完成輸入扭矩試驗、前-后及側向強度試驗、舉升能力試驗、零件強度試驗、載荷增加試驗及能力系數（E）試驗。

圖1 三維載荷綜合試驗臺示意圖

3.1.1 承載臺架

承載臺架主體由28b型工字鋼螺接組成，整體結構質量較輕，結構強度大，表面進行除銹噴漆處理，底部有調平裝置。

3.1.2 支撐裝置自動升降機構

支承裝置自動升降機構（如圖2）由減速機提供動力，通過可伸縮萬向節連接支承裝置傳動軸驅動升降，中間連有扭力傳感器可實時監控輸入扭力變化值。

3.1.3 液壓站

液壓站控制系統（如圖3）由兩組100 kN油缸、300 kN油缸與電控油泵組成，可分別對支承裝置底部及側面兩個方向施加載荷。

圖2 支承裝置自動升降機構示意圖

圖3 液壓站原理圖

3.2 耐久性及沖擊試驗臺

耐久性及沖擊試驗臺（如圖4、5）主要由可移動支撐龍門架、300 kN電動吊葫蘆、快速釋放裝置、支承裝置自動升降機構、稱重儀、測控系統及專業應用軟件組成，能夠完成空載運行動態試驗、加載沖擊試驗及耐久性試驗。

圖4 耐久性及沖擊試驗臺示意圖

圖5 耐久性及沖擊試驗臺正面照片

3.2.1 可移動支撐龍門架

可移動支撐龍門架由20型工字鋼螺接組成，整體結構簡潔緊湊，表面進行除銹噴漆處理，底部有軌道可短距滑移調整。

3.2.2 瞬間釋放解鎖裝置

瞬間釋放解鎖裝置由卸扣、固定座、脫扣總成、氣液增壓缸、U型安裝板、氣缸、位置調整機構組成（如圖6）。裝置結構緊湊，占用空間小，安全系數高，所有活動部件集成在滑槽內，無需額外增加安全防護。利用氣液增壓缸推動推塊將兩個卡鉗緊緊鎖住，當吊鉤吊起時，卡鉗向外張力被推塊吸收，氣液增壓缸推力只需要克服材料間摩擦力即可牢固地夾緊起吊鉤，同時安全氣缸活塞桿插入卡鉗轉軸，確保卡鉗不會意外張開。卡鉗在重力作用下自動打開，以實現快速脫扣。

圖6 瞬間釋放解鎖裝置示意圖

3.2.3 電控系統

電控系統包括電控柜及安全防護和自動保護裝置。數據采集傳輸部分包括傳感器、變送器、顯示和記錄儀表。設備采用工業用計算機系統，可完成測量數據采集、傳送顯示、記錄、輸出，主要數據處理結果在屏幕上顯示，并以報表形式顯示記錄、打印輸出或保存為數據文件。

3.2.4 測控軟件

試驗臺軟件采用Visual Studio2011.net編制。應用軟件系統基于 Windows 7 專業版操作系統平臺。從功能上，既包含試驗過程及步驟編輯、保存、數據采集和存儲、數據實時跟蹤和顯示（曲線、瞬時值、平均值等可任選）、故障報警及系統日志記錄、量程、采樣頻率等選擇、系統標定等基本功能，又可由用戶自行設定和增減程序組合。各采集卡未使用模擬量和數字量輸入、輸出通道全部對用戶開放，留有足夠擴展空間。

試驗過程以曲線等形式實時顯示，數據、試驗結果以二進制專用格式保存，可隨時調出，提高系統實時響應性。同時軟件提供功能模塊可實現以二進制格式與Microsoft Excel數據庫格式轉換，方便數據傳輸和試驗結果導出，可將數據導出進行產品開發過程的瞬態數據分析，具有數據圖、表回放和報警記錄功能。

4 結語

本試驗臺的成功研制，彌補了國內檢測機構對用于甩掛運輸的半掛車支撐裝置檢測試驗能力的不足，新增的檢測項目如空載運行動態試驗、加載沖擊試驗、舉升能力試驗、零件強度試驗、載荷增加試驗、能力系數（E）試驗等均能滿足美標AAR-M931及甩掛運輸對支撐裝置抗沖擊性、高效性、可靠性、安全性等試驗要求，有助于半掛車支撐裝置生產企業提高產品質量，推動行業健康發展。

[1] 交通運輸部 國家發展和改革委員會.關于印發《甩掛運輸試點工作實施方案》的通知[Z],2010-10-18.

[2] 張學禮,周剛,馬言詩.從甩掛運輸談半掛車支承裝置的結構特點及發展趨勢[J].商用汽車,2013 (16):82-84.

[3] GB/T 26777-2011 掛車支承裝置[S].北京:中國標準出版社,2011.

[4] GB/T 13878-2015 道路車輛貨運掛車試驗方法[S]. 北京:中國標準出版社,2015. [5] 孫靖民.機械優化設計 [M].北京:機械工業出版社,2005.

[6] 中國機械工程學會,中國機械設計大典編委會.中國機械設計大典(第一卷)[M].江西:江西科學技術出版社,2002.

Development of Comprehensive Test Bench for Semi-trailer Landing Gears

Taking semi-trailer landing gears for semi-trailer swap transport as the research, through the study of 《GB/T26777-2011 semi trailer landing gears《GB/T13878-2015 road vehicles-trailer test procedue》and other standards,as well as the requriement of semi trailer landing gears for semi trailer swap transport,it plans a complete test method for semi trailer landing gears,and develops a comprehensive test bench .This comprehensive test bench not only can complete a variety of research and development test for kinds of forms (manual type, hydraulic, electric) semi-trailer landing gears,but also meet AAR-M931and other domestic technical requirements of relevant codes and standards,making up for the lack of capability of testing on this product.

swap transport; landing gears; test method; test bench

陳政文，男，1985年生，工程師，現從事專用汽車及掛車、零部件產品檢測工作。

U469.5+3.06

A

：1004-0226(2017)04-0093-03

2017-02-23