重载运输车

本发明一般是关于将起重机、建筑设备和建筑材料这样的重型载荷从一地运送到另一地的多轴运输拖车。

本发明特别是以改进多轴半拖车型运输车辆为目标，以使这些车辆适于很重载荷的运输。本发明的装置期望能运输比如高达500，000公斤的净载重量。由于关系到公共道路和公路允许载荷的各种法律，作为一种滚动载荷，它是难以设计的。

多轴多轮运输系统中许多困难之一是，载荷在多轮中均匀分布问题，而本发明目标之一是要提供一普遍地克服这个困难的一种装置。

多轴多轮车辆的另一困难是，它们变得太长，从而使其在为更常规运输系统设计的公共道路上难以调动，而本发明的一个目标，除了在从一个车轮系统到另一个车轮系统间重量均匀分布外，是要提供操纵该系统的装置并且还要可控地分配载荷。

例如，在从一地到另一地的行驶中，人们希望有一种柔性行驶，从而不使滚动载荷在道路承载面上和（或）在该路面上滚动的装置上产生过大的冲击，而这种柔性行驶能沿纵向产生，而在另一方面期望在垂直于行进方向上呈刚性行驶，从而使行驶载荷稳定。本发明另一目标是要提供一种具有可控行驶特性的多轴多轮运输车辆。

本发明的一个方面关系到在许多轮组中均化载荷，为此采用了液压系统。

本发明的另一个方面是关于将载荷均匀分配到多个轮组中，其中这些轮组被安排到两个或更多的车架上而不用多个鹅颈件把一个联接到另一个上，即，不用多载荷传输点来获得悬挂均化，如同已有装置那样。

本发明的另一个方面是关于用于多个轮组的转向控制系统，这些轮组用铰链连接在一系列的车架下构成具有许多铰接头的车辆。

在本发明的列车型车辆中，一个重要方面是后部与前部同步转向能力。轮轴悬挂油缸不仅用于转向，而且用以升高和降低荷载而无需任何附加起升机构。这种升降能力也使鹅颈件的联接变得容易，这个后面就会明白。

重载运输中的问题之一是辨别在每一多轴组上的重量和负荷重心。采用液压悬挂，这就可以从按装在仪表板上的悬挂压力载荷表的直接读数上读出和决定。不仅可能有载荷的直接读出，而且还有载荷分布。

由于具有可转向的轴和后部与前部同步转向，转弯半径比其他相竞争的车辆要小得多。而且由于各轴有其自己的悬挂，它们能容易地增加以使拖车按可能的需要增加载重量。

按照本发明的一个方面，这里提供一个例如将诸如起重机等重型建筑设备从一工地运送到另一工地的在常规道路上行驶的载重拖车，该拖车包括一个支承在多个独立轮及总成上的前车架，位于该前车架前端的第一转盘联接器，以便与牵引车的转盘联接器进行联接;一个支持在多个独立轮轴总成上的装载后车架;和一个活动车接于一对前伸和后伸鹅颈件的装载总成，每个鹅颈件上都有转盘联接器;前伸鹅颈件的转盘被联接到所述前车架上的第二转盘联接器上，而后伸鹅颈件上的转盘联接器被连接到位于所述后车架上中心附近的第三转盘联接器上。

本发明以借助于附图中的例子加以说明，附图如下，

图1是本发明的重载拖车侧视图;

图2是类似于图1的侧视图，图示拖车承载部分的一个小变型;

图3是图1的载重拖车的顶视图;

图3A是取自垂直于车辆行驶方向的局部视图，图示用于后轮支承的车架的一个锁定杆;

图4是表示鹅颈件与承载架挂钩的顺序分步局部侧视图，其中图4A画的是将鹅颈件接近承载架;图4B表示鹅颈件连接到承载架及车架的升起;图4C描绘当承载平台被支承在千斤顶上时降低车架;以及图4D图示拖车行驶状态中联接到承载架上时的鹅颈件;

图5是鹅颈件与承载架联接的局部侧视图;

图6是图5的局部顶视图;

图7是用以联接多个轮式车总成的一个中心十字件顶视图;

图8是表示具有图7组件的一种结构方案的顶视图，它具有一系列安装成在一个方向行驶的装有轮子的车架总成;

图9是表示在与图8所示方向成90°的方向上行驶的一个顶视图;

图10是一个轮悬挂和轴总成的侧视图;

图11是图10总成的后视图;

图12是图1和3中所示的车辆的示意顶视图，是相对于转向系统的。

图12A是表示图12中所标号的前转向系统的连杆机构与液压机构的顶视图;

图12B是类似于图12A的，不过它是图12中所标号的用于后车架总成的后转向系统;

图13是联接与统一前后转向的同步动力转向系统的液压图;

图14是悬挂的液压图。

参照图1至3，图示一个载重拖车，它包括一个多轴多轮的前车架总成100，一个多轴多轮的后车架总成200，和一个中间装载总成300。这后者装载总成有一前伸鹅颈件301和一后伸鹅颈件302，以相应的支承转盘303和304与前、后装有行走轮的总成转动地联接。在图1所示实施方案中，装载总成300有一装载部分或平板架部分305，所要装载的东西放置其上。在图2所示实施方案中，中央装载总成实际上是起重机本身，而相应的鹅颈件301和302与它可拆卸地联接在一起。图2中起重机总成300A包含一个轮式的或履带式的下车架部分301A，而起重机底座平台302A以销轴连接其上，以便绕垂直轴A-A回转。鹅颈件301和302相应地联接到下车架301A和平台302A上。图2的实施方案表示在从一地到另一地的运输中利用要被运载的对象作为运输车辆的一部分，而与图1的实施方案不同，那里运输车本身是完整的。考虑到所有其他条件即轮、轴、轮胎尺寸等相同时，显然图1实施方案净载重量大大低于图2实施方案。

前车架总成100用一个支承转盘101联接到牵引车总成400。牵引车400，轮式车架100，装载总成300和拖挂的轮式后车架总成200是在支承转盘101，303和304处用铰链联接起来的列车。除了铰链接头外，至少有些轮轴总成如同后面更充分地描述那样是可转向的。三个支承转盘铰链接头，分别标以101，303和304，正象可以转向的某些轮式总成那样，都有一个垂直枢轴。例如图3所示的车辆，具有约130呎的长度，用R1表示的设计转弯半径为70呎。车轮的转动，即后车架总成200上的车轮的转向，在工地上调动可由驾驶员控制，而当由一地到另一地沿道路行驶时，可以通过后面要描述的液压系统来实现自动转向。在后一种行驶状态中，后车架200是由连接杆或锁定杆锁定的，以便阻止绕支承转盘304的转动，连接杆或锁定杆306是由销轴310和311在相反对端部转动地联接到鹅颈件302和后车架总成200上。连接杆306的一般位置示于图1，接近后车架总成200的前端。

每一前后轮式车架总成100和200，都有多个独立安装的支承车架的轮轴总成500，前车100，示于图3，具有独立的轮轴总成，标号为500A，500B，500C，500D，500E，500F，500G，和500H。类似地后车架200有独立安装的轮轴总成自500I到500T。自500A到500T的每个轮轴总成包括在液压活塞缸总成下端装在轴上的四个橡胶轮胎车轮，液压缸总成上端具有将它连接到车架大樑上的装置。至少某些轮轴是这样安装的，它们能够绕垂直轴转动，并通过适当的连杆机构可控地进行转向，下面将会更加明白。

每个液压悬挂轮轴总成500A到500T都有在美国专利4453734，4460194和4468047中公开的一般型式。通过支承转盘将车架和牵引车联接起来的可转向车轮的可控转向也在美国专利4468047中公开。车架100联接到牵引车去的支承转盘联接器，即标号为101的支承转盘，也在这些美国专利中公开了，其中James    R.McGhie是共同发明人。

本装置的单个轮子总成示于图10和11中相应的侧视图和后视图中。参照这些图，每个轮轴总成500都有四个装在轴502上的冲气轮胎车轮501。而轴502由枢轴504转动地联接在液压缸总成的活塞杆503上。枢轴504沿车辆的纵向，以使车轮总成适应路面横向斜度或拱度变化。活塞杆503连接于往复移动地安装在油缸505中的没有画出的活塞上，油缸刚性地连接到安装在刚性装置506上的大樑上，并由此向下伸出。这个大樑安装总成506有一对由此横向伸出的前销507和一对后销轴508。这些销轴可以装入车架大樑上的面朝下的适当鞍形轴承座中，并且用U形螺栓之类锁定在这些鞍形座的位置上，一个U形螺栓示于图10之中，且标号为509。

可转向车轮总成具有连接于套筒510上的轴架部分，套筒通过铰接的连杆511被可转动地套装在缸体505外面。连杆511具有用销轴512彼此可转动地联在一起的杆件511A和511B。杆件511A用一个销轴513转动地联接到轴总成框架上而杆件511B用销轴514转动地连接到套筒510上。车轮总成的转向是通过使轮轴绕着油缸纵向轴505即绕垂直轴转动而实现的，与一些适当的连杆机构一起实现这种转向的机构将在下面描述。

每个独立安装的轮轴总成500都配有一个空气制动系统，一气体压力导管520装在轮轴总成上，它可以用一个接头521连接到适当的气压源上。制动是通过阀门机构522来控制的，设有气室523来完成一对制动杆524的动作。制动杆524被联接到等臂杆525上，杆525的每个臂端联接到制动间隙调节器529上。制动鼓527中的制动蹄526为一个凸轮型制动致动臂528所驱动。间隙调节器529用来对制动蹄进行各种适当的调节。

本发明一个重要方面是实现重量在各个轮轴总成上的均匀分布，以使每个轮轴装置承受相等份额，这样就保证了路面不过载。这种重量的均匀分布是靠将所有的活塞油缸总成用液压联系起来实现的。用于图1所示的车辆悬挂的液压回路示于图14，其中点划线画的是轮式前车架总成100位于图左，而后车架总成200位于图右。前车架上的悬挂装置500E到500H和后车架200上的悬挂装置500（O）到500T是位于车辆的右部，而在图14中它是用一条标记为BL的点划线与车辆的左部隔开的。车辆相应的左侧和右侧就这样地标示在此点划线的上面和下面。前悬挂的起升和降低阀600A如简图中所示那样通过相应的阀门601、602、604和605来控制液体流入和流出油缸。压力计606对前车架100的系统1、2、4和5直接提供压力读数。同样地，在后车架200中起升和降低阀600B通过阀门601′、602′、604′、和605′控制后车架上的编号为1、2、4、5的系统。

为了给前后系统充油，阀门601、602、604、和605被打开，而相应的阀门600A和600B被推动以适当地定位车架高度。应当指出，所有四个系统是相联的，因此都有相同的压力。系统1、2、4或5可以用关闭其他阀门和使与之相联的起升、降低阀动作来独立操纵。当独立调整完成后，所有阀601、602、604和605都打开，以保证压力一致，然后再关闭。阀门关闭后，则所有四个系统具有独立的相等的悬架固定点。液压支承系统也与一个油氮储能减震器610相联，以吸收震动载荷，而氮压可以改变。阀611能可控地加强悬挂（靠空气导管612）以避免前车架由于制动减速而裁头。对液体流入和流出液压缸的控制用以起升和降低轮式总成来实现的，而且它能以不同高度行驶。车架100和200装有安装在车架上的相应的高度调节阀600A和600B，并且暴露在一侧以便于操作。重载运输问题之一是要辨认所运输的负荷重量和重心。采用液压悬挂，人们就可用适当安装的直读压力计来知晓每个轴和每个轴组上的载荷。液压悬挂和独立轮轴总成，即每个轴总成有其自己的悬挂，当拖车总成的载重量可能需要增减对允许增加轴或减少轴。

本发明的另一特点是图1中的一个实施方案中的可拆装配的鹅颈件是装在承载架上的，而在另一实施方案即图2中，是装在负载本身上的。鹅颈架可以用许多不同方式进行联接，特别是图1的实施方案中的优先联接方式表示在图4至6中。关于这些图，图4是将鹅颈件联到承载架上去的顺序步骤，用图4A、4B、4C和4D来表示。这些步骤表明这样一个系统，它能适应发生在象鹅颈件这样长樑中的大变位。承载架必须在两个步骤中由地面起升到15″的常速行驶位置。参看图5，鹅颈件部分301用实线表示，联接到承载架305的前端上，而鹅颈件的联接端是用点划线画的，是从承载床前端拆下来的。鹅颈件301有一对横向间隔而向前伸出的销轴310，一对杆311的各杆相应地靠着销轴。这些杆在邻近另一端处开有小孔以容纳一对销轴312各自的销轴，这些销轴是由承载架305的前面向前伸出，且固定其上。鹅颈件301还有一对在横向彼此间隔的向下伸出的定位销314，它们在承载架上面靠前的导向槽315的槽中滑动。连接在鹅颈件301上的还有一对螺旋或液压千斤顶装置316，它们可拆地连接到承载架上或者向下伸入到架面中适当的凹口中。由图5还可看到，与承载架表面接触的鹅颈件下端有一个下曲面，其主要部分标号为317，它是朝后向上倾斜的，而标号为318的一小部分是从过渡点319朝前向上倾斜的。这个过渡点实际上是鹅颈件要与承载架上表面305联接或啮合时的一个支点或转动中心。

鹅颈件到承载架的结合在图4用示意图画出，其中图4A表示鹅颈件平放在车架100上。在此结合位置上，轮式车架100的独立车轮总成500的悬挂，处于它们的完全复位状态，即车架完全降低。车架100退到如图4B所示位置，此时向下伸出的导向销314进入承载架导向槽315，以引导鹅颈件到位。当杆311已与销312接触且螺纹千斤顶316已被降低到与架接触时，悬挂就被起升到完全高度，譬如在此例案中最优高度是充分应用18″行程油缸这就使承载架升离地面比鹅颈件弯曲部分少18″，而在其起升的状态中，是通过手动伸长由承载架支承的螺纹千斤顶来支撑的。图4C表示由千斤顶支撑的承载架305，而车轮总成500的悬挂再次完全复位，即车架被降低。这就使得鹅颈件301与车架支承转盘器一同降低，而这样做时，绕凸尖319的转动使得鹅颈件下端317和螺旋千斤顶316进一步高于承载架表面之上。在此状态中，螺旋千斤顶316被伸出以与承载架加压接触。车轮总成500的悬挂被起升到行驶位置。现在千斤顶330已被提起，如图4D所示，而承载架305处于升起的承载和拖挂行驶状态。承载架上的载荷通过相应的前后鹅颈件传递到前后车架。

在图7、8、9中，用顶视图示意性地画出一种按照本发明提供的改进型载重拖车。图示类型的拖车用于高达一百万磅的极重载荷，一般地包括一个承载架600，此架有一个前伸臂601、一个后伸臂602及一对标号分别为603和604的横伸臂。前后伸臂601和602的每一臂相对两侧的每侧上都装有一个液压支撑架605。滑动鹅颈件，例如301和302，分别向车辆的前方和后方伸出，并且象图8所示那样前伸鹅颈件301用支承转盘联接到轮式车架100上，车架100受牵引车400牵引。同样地，后伸鹅颈件象图1实施方案那样被轮式后车架200支撑。在图8所示的方案中，横伸臂603和604被缩短的滑动式鹅颈件303和304所支撑，后者联接到标号分别为100A和100B的另外两个轮式下车架上，它们相应地被牵引车400A和400B牵引。

图示的承载车架，如图8所见左边是其前进方向。为了在转弯空间成问题的地方成直角的方向运动，可调正液压支撑架。在相应的支承转盘联接处分离开车架100、100A、100B和200。使用牵引车400将鹅颈件301和302缩短而将鹅颈件303和304伸长。驱动车架100A并使其联接到鹅颈件301上，驱动车架100B联到鹅颈件302上，驱动车架100联到鹅颈件304上以及驱动车架200联到鹅颈件303上。缩回支撑架，现在车辆就可以向着与原图8成90°的方向运动了。

如前所述，至少有一些独立轮轴总成是可转向的，完成同样动作的系统一般性地示于图12，而图12A和12B即表现了该系统的细节。图13是转向操纵的液压图。

参看图12，其中表示了图1和图3所示的类型的一个重载拖车，它的第一支承转盘联接器101将车架100联接到牵引车400上。第二个支承转盘器303将承载平台的鹅颈件301联接到前车架100上，联接位置由第一支承转盘器101向后一段距离。将要被讨论到的示于图12A中的前转向系统，涉及到具有第一和第二支承转盘101和303的车辆的一部分。后转向部分关系到的轮式拖车架200，它在图1中通过联接到鹅颈件302的支承转盘支承着承载部分300，这种联接和安排在图12中没有画出。后转向部分是关系到轮式车架200的可转向车轮的。

参看图12A，第一支承转盘101是用点划线由支承转盘101的牵引车400支承的车架部分101A示意表示的，前转向系统是与这个转盘联接的，且包括一个杠杆臂701，它用销轴702转动地联接到轮式车架100的框架上。连杆703，其长度可选择地调节，用销子704转动地联接到臂701上，而在另一端上液压转向阀718用球铰链联接到牵引车400的车架上。

包含一系列杆件705的杆件机构用销子706联接到杠杆701上，而它的另一端联接到普遍标以710的第一连杆机构系统上以操纵车轮总成500A和500E，而用普遍标以720的第二连杆机构操纵可转向车轮总成500B和500F。机动连杆710包括一个转动地装在712上的杠杆臂711上，而712由于杆件705的移动而可以绕轴转动。杠杆臂711有相应的杆713和714，它们每个都以其一端联接到711上，而它们的另一端联接到相应的车轮总成500A和500E的套筒510上。联接到这些套筒总成上的还有液压助力缸总成715和716，它们由阀718可操作地控制。阀718是这样安装的，当牵引车绕支承转盘系统旋转时它就受到驱动。所示机动连杆使转向系统710和720与牵引车转弯保持同步。阀718用液力驱使车轮总成转向。

连杆720也类似地包括一个转动地联接到721上的杠杆臂722，而722以其一臂联接到杆件705的一个杆件上。杠杆722的另一臂有联结其上的一对可变长度或可调长度的杆件723和724的相应杆件，723和724以适当方式联接到相应的可转向的轮轴总成500B和500F的套筒510上。使这些车轮总成转向的助力是由相应的液压缸总成725和726提供的。

图12B所示的后转向系统具有与710和720一样的连杆系统，这些在图12B中普遍以标号730、740、750和760标记。连杆系统730使轮轴总成500K和500Q转向，连杆系统740使轮轴总成500L和500R转向，连杆系统750使轮轴总成500M和500转向，而连杆系统760使轮轴总成500N和500T转向。阀719和油缸717连同第二液压缸770一起工作，而770与前、后系统同步。与液压缸770相连的是直接与活塞油缸总成770的活塞杆772相连的阀771。阀718和油缸717也是这种情况。阀771控制液源流入和流出液压转向油缸731、732、741、742、751、752、761和762，所有这些从图13所示的液压图中都可看明白。图12B的后转向系统由阀719和油缸717驱动并且保持同步。但是，如果后液压阀711失灵，则阀719和液压油缸717仍将通过驱动液压油缸770来操纵后转向系统并使系统用手动来工作。

可转向的车轮总成，相应地由连杆730、740、750和760驱动，它们在连动中均由一个普遍以标号780标注的连杆系统所统一和彼此相联，而780包括杆臂781、782、783和784。这些杆臂机械上协调了后轮组的转向相位，后轮组在本申请案中有8个轮子组成。液压缸770通过一个用轴肖773转动地联接到轮式车架的车架大樑上的杠杆臂772来驱动这个连杆。在图12B中可以看到杆件782和783被联接到该杆臂772的一个臂上。液压油缸770用一个轴肖774联接到轮式后车架200的大樑250上。

每一阀771和719都是由作用于它所联接的油缸总成的活塞杆上的压力所驱动。

因为油缸和阀总成717和719是与前车架相联的，而阀和油缸总成771和770是与后车架相联的，而这些车架是可能彼此分离的，所以在相应的液压管线792和793上配备速卸接头790和791。一个氮气型储能器794联接到管路793上。

超越相位系统的手动转向控制由标号1000的控制台所执行，它位于拖车架的尾端，那里有一个驾驶员1001。此时手动操作锁定杆306（图3）去掉而阀771（图12B）就从杠杆772上分离。这些去掉以后，当车轮总成500K、500L、500M、500N、500Q、500R、500S和500T中的转向系统被驱动的时候，就允许车架200绕支承转盘304转动。这就允许车辆有一个减小的正常转弯半径或成为螃蟹式转向状态，即整个车辆沿横向运动。在手动方式中，后端独立于前端进行转弯。

并非所有在前、后车架下的车轮都是可转向的。如图12A所示，前车架的轮轴总成500C、500D、500G和500H是用各臂1100的相应一个臂来锁定的。1100的每一臂都以一端联到与其相连的轮轴总成的套筒510上，而标以1102的另一端被联接到与其相连的车架的大樑上。杆臂110装备有一个可变长度调节机构1103。

在前面所述的转向系统中，阀719和771都有一个四通三位液压机械转向阀。阀在一端用阴螺纹而在另一端用球铰链装入机械转向机构中。当机械系统开始转向时，力就使转向阀动作，转向阀就又将油送入转向油缸。油缸717和770上设有使用玻璃增强海特尔（hytrel）材料和玻璃增强尼龙的密封组合件的多重凸缘，以保证它们绝对防漏。转向油缸，即731和732由油缸770控制。油缸717和770联接起来以调整转向相位，而当油缸770动作时，它又使771动作，从而将油送入动力转向油缸。假如液压系统失灵，那么缸770将通过它自己的力使连杆机构动作，以进行无动力的机械助力转向。当前车架开始绕支承转盘101转向时整个转向动作就生效。

由上可以看出，对于列车型多轮多轴系统有一个调正相位的动力转向。还可看出，设有可拆地安装在承载架或载重物本身上的鹅颈件。

至于图7、8、9所示的系统，有三个有效的前拖总成，每个总成是由普遍标以标号600的四点式承载架联接在一起的。为了这种联接，有一个标准的支承转盘被侧倾使用，而在一般情况下前导牵引车将用来控制转向。在前导牵引车的支承转盘上有一个电子传感器，告知别的驱动装置旋转所需角度，以便与前导牵引车保持相位协调。后面的组件相应于图12，按前述方式自动地与前导牵引车保持相位协调。