运输罐车驱动桥的改造方法及装置

摘要

本发明提供了一种运输罐车驱动桥的改造方法，包括计算速比并根据速比选择驱动桥步骤，增设轮边刹车片循环冷却系统步骤，通过驱动桥悬挂装置固定驱动桥的步骤。相应的，本发明还提供了一种驱动桥悬挂装置以及轮边刹车片循环冷却系统。从而针对原有运输罐车的驱动桥及附属组件实现了统一升级改造，驱动桥连接稳定、安全性高，能够实现桥左右10度摆动。此外，冷却系统有效降低了刹车体温度，延长摩擦片的使用寿命，确保制动系统稳定运行，消除安全隐患。

说明书

技术领域

    本发明属于运输罐车相关设备技术领域，涉及运输罐车上的驱动桥改造方法及装置，尤其是涉及Normet罐车的驱动桥改造方法及装置。

背景技术

本公司分别于2003年和2006年引进4台同型号Normet运输罐车设备用于运输混凝土。本公司铁矿罐车行驶特点为，重车并且路线主要为通往井下各支护点的斜坡道，本公司铁矿目前斜坡道距离约为5KM，这么长的距离，对设备制动性能提出很大考验，而Normet罐车目前使用德国德纳公司生产的型号为176的行星减速桥，该种型号桥的制动摩擦片没有冷却循环装置，导致在长距离斜坡道行驶频繁使用脚制动后，刹车体温度高，很容易烧坏摩擦片，导致制动性能下降，带来安全隐患。而Normet公司到目前为止，没有采取措施对驱动桥做任何改造。

发明内容

为解决现有运输罐车中行星减速桥存在的缺陷，本公司铁矿根据多年的维修进口采掘设备的经验和完善备件国产化制造流程，提出对罐车驱动桥进行升级改造，考虑整体替换原有罐车上的行星减速桥，这就涉及到替换桥和原有罐车传动系统的匹配性问题以及替换桥的安装问题，本发明针对这些问题逐一进行改造，最终解决了原有运输罐车驱动桥由于上下15度坡度经常损坏所带来制动安全隐患等问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种运输罐车驱动桥的改造方法，包括如下步骤：

步骤一，根据一级减速和轮边减速的传动比计算公式：i0=i1×i2计算驱动桥的速比，根据计算出的速比选择合适的驱动桥，其中i0为总传动比，i1为一级减速器的传动比等于盘齿数目与锥齿数目的比值，i2为轮边减速器的传动比，i2=（1+齿圈数目与太阳轮齿数的比值）； 

步骤二，增设轮边刹车片循环冷却系统，增加液压泵和背压阀，液压泵中的液压油在背压阀的作用下进入轮边冷却摩擦片，安装液压泵时利用发动机泵的备用接口，采取齿轮带动的形式驱动液压泵，将脚制动阀替换为弹力脚制动阀； 

步骤三，通过驱动桥悬挂装置固定驱动桥，将前固定架组件通过两个前支撑座与车体焊接，后固定架组件通过两个后支撑座与车体焊接，将桥放置在桥托架上，将两弯形压板压住两端的支撑体并与桥托架上的固定孔对齐，将桥固定件穿过弯形压板的上端面中的固定孔后与桥托架固定连接，从而将桥固定在摆动架上，通过摆动销轴连接摆动体与固定体。

进一步的，所述步骤一中选择速比在[i0，i0+1] 范围内的驱动桥。

进一步的，所述驱动桥悬挂装置包括摆动架、固定架和摆动销轴，所述摆动架包括桥托架、弯形压板和桥固定件，所述弯形压板为两个、对称固定在桥托架的两头，弯形压板呈U形，两头向外弯折形成固定端，所述固定端通过紧固件与桥托架固定连接，所述桥固定件为八组，每个弯形压板上安装有四组桥固定件，所述桥固定件穿过弯形压板的上端面中的固定孔后与桥托架固定连接，将桥体固定在摆动架中；所述桥托架具有两相对设置的前摆动销套和后摆动销套，所述前摆动销套和后摆动销套同轴；所述固定架包括前固定架组件和后固定架组件，所述前固定架组件包括前固定架和固定连接在前固定架两端上方的两个前支撑座，所述前固定架中设置有前固定销套，所述前支撑座包括前支撑底板以及分别焊接在前支撑底板两端的前支撑件，所述支撑座下方分别焊接有加强筋板；所述后固定架组件包括后固定架和固定连接在后固定架两端上方的两个后支撑座，所述后固定架中设置有后固定销套，所述后支撑座包括后支撑底板以及焊接在后支撑底板上方的后支撑件；所述前固定销套和后固定销套同轴；所述摆动销轴依次穿过前固定销套、前摆动销套、后摆动销套和后固定销套将摆动架和固定架连接在一起。

本发明还提供了一种驱动桥悬挂装置，包括摆动架、固定架和摆动销轴，所述摆动架包括桥托架、弯形压板和桥固定件，所述弯形压板为两个、对称固定在桥托架的两头，弯形压板呈U形，两头向外弯折形成固定端，所述固定端通过紧固件与桥托架固定连接，所述桥固定件为八组，每个弯形压板上安装有四组桥固定件，所述桥固定件穿过弯形压板的上端面中的固定孔后与桥托架固定连接，将桥体固定在摆动架中；所述桥托架具有两相对设置的前摆动销套和后摆动销套，所述前摆动销套和后摆动销套同轴；所述固定架包括前固定架组件和后固定架组件，所述前固定架组件包括前固定架和固定连接在前固定架两端上方的两个前支撑座，所述前固定架中设置有前固定销套，所述前支撑座包括前支撑底板以及分别焊接在前支撑底板两端的前支撑件，所述支撑座下方分别焊接有加强筋板；所述后固定架组件包括后固定架和固定连接在后固定架两端上方的两个后支撑座，所述后固定架中设置有后固定销套，所述后支撑座包括后支撑底板以及焊接在后支撑底板上方的后支撑件；所述前固定销套和后固定销套同轴；所述摆动销轴依次穿过前固定销套、前摆动销套、后摆动销套和后固定销套将摆动架和固定架连接在一起。

进一步的，所述桥固定件包括长螺栓、螺母、垫圈。

本发明还提供了一种具有冷却装置的轮边制动系统，包括液压泵、背压阀、充压阀、第一脚制动阀、第二脚制动阀、手刹释放阀、轮边冷却摩擦片；来自充压阀的液压油经过第一脚制动阀和第二脚制动阀流入手刹释放阀待命，当手刹释放阀释放时，油流流入桥的活塞缸腔体中，释放刹车，当操作人员踩下第一脚制动阀或者第二脚制动阀时，释放活塞缸腔体中的高压油，流入液压油箱中，当出现紧急制动的时候，手动或者电磁阀掉电，手刹释放阀制动换向，将高压油倒入油箱中；所述液压泵中的液压油在背压阀的作用下进入轮边冷却摩擦片。

有益效果：

本发明对原有运输罐车的驱动桥及附属组件进行了统一升级改造，选择了速比合适的驱动桥，并设计了相应的桥悬挂装置，驱动桥连接稳定、安全性高，能够实现桥左右10度摆动。此外，为桥的制动刹车片增设了冷却系统，有效降低了刹车体温度，延长摩擦片的使用寿命，确保制动系统稳定运行，消除安全隐患。

附图说明

图1为制动液压油路连接示意图；

图2为替换后的脚制动阀示意图；

图3为驱动桥悬挂装置俯视图；

图4为图3的A-A向视图；

图5为图3的左侧视图；

图6为驱动桥悬挂装置安装示意图。

附图标记列表：

1-摆动架，11-桥托架，12-弯形压板，121-固定端，13-桥固定件，14-螺栓，15-前摆动销套，16-后摆动销，2-固定架，21-前固定架组件，211-前固定架，212-前支撑座，213-前固定销套，214-前支撑底板，215-前支撑件，216-加强筋板，22-后固定架组件，221-后固定架，222-后支撑座，223-后固定销套，224-后支撑底板，225-后支撑件，3-摆动销轴。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

本发明采用如下步骤进行运输罐车驱动桥的改造：

步骤一，速比的确定：原运输车用桥的齿数分别：差速器盘齿数目为33，锥齿轮9，接盘齿数14，行星齿数27，太阳轮13，齿圈68，根据一级减速和轮边减速的传动比计算公式：i0=i1×i2，其中i0为总传动比，i1为一级减速器的传动比等于盘齿数目与锥齿数目的比值，i2为轮边减速器的传动比，计算公式是i2=（1+齿圈数目与太阳轮齿数的比值），通过计算i0=22.8，应选择速比在[i，i+1] 范围内的驱动桥，通过选型，kelsser公司D912系列驱动桥的速比是23，完全可以满足要求。 

步骤二，由于刹车体不停的工作，导致摩擦片温度会上升，为了降低刹车体的温度，保证刹车的可靠性，针对原有桥的制动摩擦片没有冷却循环装置的问题，本发明增设了一套轮边刹车片循环冷却装置，根据凯斯勒桥厂家提供D912系列桥所需冷却油流量在15-20L/min，经过对泵厂家选择，最后确定使用液压泵的专业供应商麦塔雷斯公司（METARIS INC.）生产的MHP系列流量为18L/min（2100r/min），能够满足系统的要求。安装泵时利用发动机泵的备用接口，采取齿轮带动的形式驱动液压泵。

如图1所示，整个制动液压油路包括液压泵、背压阀D、充压阀、第一脚制动阀A、第二脚制动阀B、手刹释放阀C、轮边冷却摩擦片，来自充压阀的液压油经过第一脚制动阀A和第二脚制动阀B，流入手刹释放阀C待命，当满足条件后，手刹释放阀C释放，油流流入桥的活塞缸腔体E中，释放刹车。当想要刹车的时候，操作人员踩下行车制动阀A或者B，释放活塞缸腔体E中的高压油，流入液压油箱H中，当出现紧急制动的时候，手动或者电磁阀掉电，手刹释放阀C制动换向，将高压油倒入油箱H中。其中，循环冷却装置冷却原理如下：来自齿轮泵G中的液压油，在0.1MPA的背压阀D的作用下，进入轮边冷却摩擦片中。由于驱动桥采用弹簧制动液压释放的安全制动方式，与原设备液压制动，弹簧释放的刹车原理相反，设备在正常工作的时候，液压油必须将弹簧顶开，释放刹车，所以图1中的两个脚制动阀还应更改为如图2所示的制动阀，由于采用弹簧制动液压释放的桥不需要手刹缸，所以将原液压图中手刹释放阀这一回路直接与改后的脚制动阀对接，如图2所示。由于采用了弹力制动方式，令制动过程更为安全可靠。

步骤三，本发明还设计了一种驱动桥悬挂装置，解决了驱动桥的安装问题，驱动桥悬挂装置包括两部分，摆动架1和固定架2，摆动架用于实现驱动桥左右10度摆动及与机架固定连接；固定架用于将驱动桥固定在固定架2内，摆动架1和固定架2通过固定销轴对接。

具体的说，如图3、图4、图5所示，所述摆动架1包括桥托架11、弯形压板12和桥固定件13，所述弯形压板12为两个、对称固定在桥托架11的两头用于固定桥两端的支撑体，弯形压板12呈U形，两头向外弯折形成固定端121，固定端121通过螺栓14与桥托架11固定连接，桥固定件13为八组，每个弯形压板12上安装有四组桥固定件13（如图3所示），以一个弯形压板12为例，桥支撑体两侧分别设置有两组桥固定件13，桥支撑体两侧的两组桥固定件13之间的距离等于或略大于桥两端的支撑体的宽度，所述桥固定件13穿过弯形压板12的上端面（这里的方向以图2中的方向为准）中的固定孔后与桥托架11固定连接，从而能够将桥体固定在摆动架中。图2中，桥固定件13包括长螺栓、螺母、垫圈。桥托架11中间挖空和桥底面相配合，桥托架11还具有两相对设置的前摆动销套15和后摆动销套16，所述前摆动销套15和后摆动销16套同轴。所述固定架2包括前固定架组件21和后固定架组件22，所述前固定架组件21包括前固定架211和固定连接在前固定架211两端上方的两个前支撑座212，所述前固定架211中设置有前固定销套213，所述前支撑座212包括前支撑底板214以及分别焊接在前支撑底板214两端的三角形前支撑件215，所述前支撑座212下方分别焊接有加强筋板216；所述后固定架组件22包括后固定架221和固定连接在后固定架两端上方的两个后支撑座222，所述后固定架221中设置有后固定销套223，所述后支撑座222包括后支撑底板224以及焊接在后支撑底板224上方的三角形后支撑件225，三角形后支撑件225位于后支撑底板224中间位置，所述前固定销套213和后固定销套223同轴，通过摆动销轴3依次穿过前固定销套213、前摆动销套15、后摆动销套16和后固定销套223将摆动架1和固定架2连接在一起。本例中提到的螺栓、螺母、垫圈等均为常规的紧固件，本领域内技术人员也可以采用其他常规的连接部件进行替换。

安装本悬挂装置时，如图6所示，将前固定架组件21通过两个前支撑座212与车体焊接，后固定架组件22通过两个后支撑座222与车体焊接在一起，将驱动桥4放置在桥托架11上，将两弯形压板12压住桥两端的支撑体并与桥托架11上的固定孔对齐，将桥固定件13中的长螺栓穿过弯形压板的上端面中的固定孔后通过螺母、垫圈与桥托架11固定连接，从而将桥固定在摆动架上。通过12摆动销轴连接摆动体与固定体，实现左右摆动。整体安装过程简单方便，结构稳定牢固。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。