[实用新型]半挂汽车列车自动防折叠装置

说明书

技术领域

本实用新型属于汽车列车技术领域，特别涉及一种半挂汽车列车高速紧急制动过程中自动防折叠装置。

背景技术

相关数据显示，在一定的运输半径范围内，半挂汽车列车的运输效率和运输成本是最经济的，比铁路运输和海运效率要高很多。半挂汽车列车在公路运输中表现出的突出优点，使得其应用范围越来越广泛。另一方面，由于自身结构的特点，在高速紧急制动过程中，与单车相比其稳定性有所降低，并容易产生特殊的失稳现象——折叠，这种现象的产生增加了其发生交通事故的可能性，是半挂汽车列车在使用中的极大障碍。

一般认为，不正确的制动和不利的路面条件容易造成牵引车后轴轮胎与路面之间难以产生足以维持列车稳定运行的侧向力，引发后轮侧滑，从而导致折叠现象的发生，即牵引车和半挂车之间的夹角为锐角，这种情况在高速行驶条件下尤其明显。在高速公路上行驶，半挂汽车列车一旦发生折叠，极易造成车毁人亡、连环追尾等重大交通事故。故应采取措施，防止折叠的发生。

要防止半挂汽车列车高速紧急制动时发生折叠，可以通过提高牵引车后轮的侧向力和限制半挂车与牵引车之间的横摆角来实现。提高车轮制动时的侧向力目前做的比较好的就是制动防抱死系统和电子制动力分配系统。遗憾的是，即使是装备了制动防抱死或电子制动力分配系统的半挂汽车列车，也无法保证半挂汽车列车高速紧急制动时不发生折叠现象。因此，限制半挂车与牵引车之间的横摆角就成为防止半挂汽车列车高速紧急制动时发生折叠的一种重要途径。

铰接车辆(半挂汽车列车是其中一种)的折叠问题就一直受到人们的重视，并试图通过增加辅助装置来提高抗折叠能力。因此，也就出现了很多各种各样的防折叠装置。纵观这些防折叠装置，主要是采用电磁线圈齿轮齿条、液压缸以及止动销等方式。由于这类防折叠装置耗能大、增加较多零部件、不适合甩挂运输等缺点，尤其是控制不够实时、准确，它们都没有获得广泛的实际应用。

因此，如何能够设计一种节能、环保，且控制准确、通用性强的防折叠装置，成为了本领域技术人员一直希望得以解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种半挂汽车列车高速紧急制动时的自动防折叠装置，该装置采用凸轮鼓式制动器和曲柄连杆机构对牵引车和半挂车之间的相对转动进行约束，并通过控制系统自动防止制动时折叠的发生。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：本实用新型的半挂汽车列车自动防折叠装置，包括凸轮鼓式制动器、曲柄连杆机构和控制系统，所述凸轮鼓式制动器与曲柄连杆机构为刚性连接；所述凸轮鼓式制动器为现有技术，其包括制动蹄、制动凸轮轴、制动底板、制动鼓、制动气室和回位弹簧；所述曲柄连杆机构由曲柄和组合连杆组成，所述组合连杆包括连杆A和连杆B，所述曲柄的一端与凸轮鼓式制动器的制动鼓刚性连接，其另一端与连杆A的一端通过轴接方式相连接，连杆A的另一端为套筒形状，所述连杆B为V字形状，且该V字的夹角为钝角，连杆B的一端插入连杆A的套筒中，并通过螺栓固定与连杆A的相对位置，其另一端通过轴接的方式连接到牵引车车架上；所述凸轮鼓式制动器置在半挂车前部的底部，且凸轮鼓式制动器的制动底板与半挂车车架通过螺栓方式固定；所述控制系统包括方向盘转角传感器、第五轮转角传感器、车速传感器、制动踏板传感器、制动电磁阀、快放电磁阀和电子控制单元。

所述电子控制单元包括AD转换器、微控制器(MCU)、开关管；所述方向盘转角传感器的输出连接到一个AD转换器的输入端，该AD转换器的输出端连接到微控制器的一个输入端；所述第五轮转角传感器的输出连接到另一个AD转换器的输入端，该AD转换器的输出端连接到微控制器的一个输入端；所述车速传感器的输出连接到微控制器的一个输入端；所述制动踏板传感器的输出连接到微控制器的外部中断输入端；所述微控制器的一个输出端通过电阻连接到一个开关管的基极上，该开关管的集电极连接到制动电磁阀输入的一端，制动电磁阀输入的另一端连接到直流电源正极上；所述微控制器的一个输出端通过电阻连接到另一个开关管的基极上，该开关管的集电极连接到快放电磁阀输入的一端，快放电磁阀输入的另一端连接到直流电源正极上；所述微控制器的一个输出端通过电阻连接到工作指示灯的负极，工作指示灯的正极连接到直流电源正极上； 所述微控制器的一个输出端通过电阻连接到故障指示灯的负极，故障指示灯的正极连接到直流电源正极上；所述制动电磁阀的输出连接到凸轮鼓式制动器的进气管上；所述快放电磁阀的输出连接到凸轮鼓式制动器的出气管上；所述控制系统在工作的时候将自动点亮工作指示灯，出现故障时将自动点亮故障指示灯，工作指示灯和故障指示灯也可以通过手动方式点亮或关闭。