轻量化铝合金翼开启厢式半挂车的研制

魏清岭

【摘 要】随着国民经济的发展和物流运输业的日益繁荣，结合交通部关于加快货运车辆厢式化进程，力争用5～8年时间逐步淘汰现有普通敞蓬货车，实现货物无裸露运输”等若干规定的逐步推行。厢式汽车需求量日益增长，轻量化的翼展厢式半挂车将具有广阔的市场发展前景。

【关键词】轻量化；铝合金；翼开启厢车

1.主要结构

翼开启厢式半挂车主要由底架组成、端墙组成、顶纵梁、侧翼展组成、液压举升机构等几部分组成。

1.1车架组成

1.1.1车架结构

车架是整个车厢的安装基础，受力比较大。因此底架纵梁采用160冷弯槽钢，横梁采用T700材质的W型贯通梁，地板采用2.5mm钢板，组焊而成的框架结构。车架为成熟的有大梁结构，结构可靠，整体强度、刚度好。由于贯通横梁的采用使车架抗弯、抗扭能力极大增强。从而提高了底架的强度和刚度。

边梁上设有货物固定栓。可用紧绳器固定货物。底板两侧稍高中部稍低，两侧货物均向中部倾斜便于固定。行走机构中除延续传统成熟部件外，还采用了4片板簧悬挂，铝合金钢圈均满足车辆产品公告技术审查规范性要求又满足了产品轻量化的需求。

1.1.2車架组成有限元计算

1）最大位移为8.18mm

2）扭转工况

top面187.29MPa

bottom面214.73MPa

3）结论：

在满载时，作为主要承载力部件，底架最大变形量是8.18mm；最大应力值是214.73MPa，小于该处AG700材料屈服极限，具有较大的安全系数。

1.2端墙组成

前端墙是由高强度钢板冷弯成型的槽型件、矩管型材及t2mm钢板组焊而成的框架结构，主要由立柱、上横梁、中间纵横梁、端墙板等部件组成。

后端墙是由门框和后门组成两个部分组成。后门组成主要由玻璃钢复合门板、密封胶条、不锈钢合页、不锈钢锁件等组成。整体安装在后门框与底架尾梁之间。

1.3顶纵梁组成

顶纵梁采用铝合金代号为6061-T6材质的双腹板工字型结构拉挤型材。通过连接件、紧固件与前后端墙组成形成框架结构。通过连接件与侧翼组成连接，形成厢体。

1.4侧翼展组成

侧翼组成为整个侧板与半边顶板组成的一个“L”型整体侧翼结构，侧板、顶板主要采用铝合金型材与极少量的高强度钢冷弯件铆接而成的框架结构。厢板为1mm厚度代号5052-T5的铝合金板材压型而成，与侧板、顶板框架采用铝合金拉铆钉、拉丝铆钉铆接而成。主要铝合金受力件除采用紧固件连接结构外，还专门在两种型材之间增设了贯通型配合结构，大大降低了紧固件被破坏的风险。有效增强了侧翼结构的整体性、可靠性（图4）。两侧翼的铰接部位密封非常重要，如果处理不好会产生漏雨现象。连接部位选用防晒抗老化的特殊材料，两边用胶粘接在两侧翼上，为防止顶部漏雨和积水结构设计成中部高两边低的形势。侧翼前后两端设有装饰罩，用来密封厢体前后端，防止雨水渗入。

1.5液压举升机构

液压举升机构是通过电动控制系统控制液压动力单元、液压举升装置来实现侧翼的开启、关闭和任意位置中停三种工作状态的。举升装置每侧翼展前、后端都设有液压缸，上端与翼展骨架相连，底部固定在前、后端墙上端。厢体底部设有一24V动力单元，动力单元为组合总成。包含起动机、电机、液压泵、电磁换向阀、液压油箱等部件。该装置利用蓄电池的电能驱动通过液压管路将将动力传输给液压缸实现侧翼开启。厢体后端两侧各设有一控制按钮，分别控制单侧侧翼的开启。

油缸缸径63毫米、行程400毫米，额定压力16MPa。侧翼展，油缸活塞杆，油缸缸体3个构件，构成3个转动副，一个移动副，侧翼板只有一个绕Z轴转动的自由度。油缸行程400毫米达到顶点，此时对应的翻转角83度。

2、主要特点

1）可形成敞开式车厢。便于机械集装化装卸货物，提高装卸效率。13m长普通厢式车装卸货约需卸货约需1.5—2小时，翼展式厢车约需20-30分钟，可成倍提高效率。

2）利用蓄电池电能控制电液系统，作简便、能环保。

3）侧翼骨架大量采用铝合金和高强度钢薄板压形件，蒙皮选用优质铝合金彩涂板结构，质量轻、强度高。由于大量采用了铝合金材料使车辆整备质量得到有效控制，充分体现了轻量化设计的理念。

4）厢体设有完善的密封装置、防雨性能良好。

5）厢体底板两侧设有专用捆绑带固定栓，便于货物固定。

3、结语

随着我国集装化快装快卸物流运输模式的不断发展，翼开启厢式半挂车将以其特有的优势逐步成为国内物流运输装备中的领军产品。而备受业界推崇。

【参考文献】

【1】基于有限元分析的厢式运输半挂车的强度校核[J].乔莉.机械工程师.2016（12） .