异彩纷呈的北美半挂车

挂 车 园 地 Trailers 76 2011.5Commercial Vehicle 商用汽车 专用汽车与配件Special Purpose Vehicle & Parts 挂 车 园 地Trailers 异彩纷呈的北美半挂车 笔者从多个角度介绍了10多款集先进性 和适用性于一体的北美典 型的半挂车。这些极具北 美民族特色的用于运输类 或作业类的半挂车专用性 强、灵活多变、安全性 好、整备质量低，具有安 全便捷、轻量化、多样化 和个性化的特点。它们不 单是给我们带来了异彩纷 呈的视觉享受，更为国内 半挂车设计者提供了一些 设计思路和借鉴之处。 1 前言 谈起甩挂运输，就不得不提起高速公路 覆盖面广褒而经济最为发达的北美地区， 它是率先实行甩挂运输的地区之一，也是 甩挂运输最为成功的地区。正因为此，北美 半挂车种类繁多，其运输量占总运输量的 70%～80%，早已成为长途运输中不可或缺 的主力军。 北美半挂车历史悠久(最早现身于1914 年 )，发展迅速，具有安全、便捷、轻量 化、多样化和个性化的特点。本文将对各具 特色的北美半挂车作一一介绍，以便让读者 一睹异彩纷呈的北美半挂车之风采。 倪 元 2 北美半挂车简介 北美半挂列车最常见的车型是 1 8 - Wheeler，即通常称之为18轮卡车(见图1)或 半挂列车(Big-Rig)，是铰接式卡车或货车包 括拖拽卡车(牵引车)和半挂车(有的半挂车还 在其后附加挂车)的组合。 在北美，半挂牵引车通常为3轴，前轴 (转向轴)配有2个车轮，2个后轴均配有4个 车轮。因此，最普通的半挂牵引车为10个 车轮配置。半挂车后端通常有2个串联式车 轴，每个车轴也有4个车轮，因此，每辆半 挂车是8个车轮。在美国，这种18轮的半挂 牵引车+半挂车组合的最小允许总质量为 图1 北美典型的18轮半挂列车 挂 车 园 地 Trailers 挂 车 园 地Trailers 772011.5 Commercial Vehicle 商用汽车 专用汽车与配件Special Purpose Vehicle & Parts 36.2 t，而美国某些州的法规限定其最 大总质量不可超过44.9 t。 尽管并装双轮是最常见的配置，但 宽体单胎(也称为超级单胎)正逐渐流行 开来，特别是运输散货的车辆和对载货 量限定严格的地区。该种配置的半挂列 车(见图2)具有较轻的整备质量(可获得 相对高的有效载质量)，较少的制动器 (较快的制动冷却)。最大的缺点是假若 某只轮胎泄气或破损时，车辆无法在毫 无损坏轮缘的情况下行驶到维修厂。 美国允许2轴半挂牵引车牵引2辆 8.7 m单轴半挂车(官方称之为STAA Doubles，俗称为Doubles)。在该种半 挂列车中，第1辆半挂车与牵引车通过 牵引座-牵引销联接，第2辆半挂车通 过牵引拖台(牵引拖台支承起第2辆半 挂车的前半部，承受其一半的载质量) 与第1辆半挂车(第1辆半挂车的后端装 有挂钩)联接。在美国，不同的州允许 不同长度的半挂列车，有些州允许拖 挂较长的半挂列车(简称LCV)。LCV半 挂列车有下列3种形式。 (1)Triples：由3辆8.7 m半挂车(也称之 为短半挂车，带英文为“Pup”半挂车)组 成的列车，允许的最大总质量为58.5 t。 (2)Turnpike Doubles：由2辆14.6 m 半挂车组成的列车，允许的最大总质 量为66.7 t。 (3)Rocky Mountain Doubles：由 12.2 m半挂车和8.7 m半挂车组成的列 车，允许的最大总质量达58.5 t。 在加拿大，Turnpike Double半挂列 车由2辆16.2 m的半挂车组成，而Rocky Mountain Double半挂列车是由15.2 m半挂 车和7.3 m半挂车(Pup半挂车)组合而成。 根据组成列车的形式的不同，有A 类列车(见图3，多用于厢式半挂车)和 B类列车之分(见图4，除厢式半挂车以 外的车型，如罐式半挂车、平板半挂 车、腹卸式半挂车等)。A类列车通过 牵引托台转换组成列车，而B类列车中 的首辆半挂车后部固定有牵引鞍座， 无需牵引托台的转换。 3 典型半挂车车型介绍 半挂车在北美得到了广泛的应 用，车型种类繁多，可以满足各种各 样货物运输的需要，其中某些具有特 殊结构和特殊功能的半挂车值得行业 人员学习和借鉴。 3.1 平板半挂车 北美平板半挂车普遍采用上拱货 台设计，它可以有效防止货物挤压损 坏。采用铝合金和钢材制造的平板半 挂车面世较早，应用范围较广；而用 复合材料制造的平板半挂车则出现较 晚，应用范围也相对较少。北美平板 半挂车车型较多的原因主要是可以满 足不同运输作业的需要：为了降低车 辆的质心，提高车辆运行的安全性， 一般采用阶梯货台平板半挂车；为了 便于快捷地装卸货物，一般采用自带 随车起重机的平板半挂车；为了运输 风电设备，可以采用具有可伸缩式货 台的平板半挂车；为了运输油罐等油 田设备，可以采用油田专用平板半挂 车。北美平板半挂车多为2轴和3轴形 式，特殊用途的平板半挂车可以是宽 轴距的，也可以配置提升轴，车轴的 数量和类型非常灵活。 铝合金平板半挂车因其整备质量 低，耐腐蚀，市场份额较大。因此， 生产企业较多，如Fontaine、Great Dane、Mac、Manac、Trail King、 Utility和Wabash等公司均有生产。 北美平板半挂车正在经历着一 图2 宽体单胎半挂列车 图3 A类半挂列车(多用于厢式) 图4 B类半挂列车(除厢式外) 挂 车 园 地 Trailers 78 2011.5Commercial Vehicle 商用汽车 专用汽车与配件Special Purpose Vehicle & Parts 挂 车 园 地Trailers 场革命，那就是空气动力学革命。 Fontaine公司Revolution®空气动力学平 板半挂车(见图5)的问世，使人们对空气 动力学有了更深层次的理解，即降低空 气阻力，已不只是厢式半挂车设计所必 须考虑的因素。Revolution®铝合金平板 半挂车采用铝合金主梁(纵梁)与挤压成 型铝合金地板相结合的结构，与传统的 地板-横梁结构相比，可以减少空气阻 力，降低整备质量，提高车架强度。令 人惊叹的是，2轴空气悬架Revolution® 铝合金平板半挂车(车身长度14 630 mm，宽度2 590 mm)，整备质量仅为3 632 kg，是世界上整备质量最小、强度 最高的平板半挂车。该半挂车采用单路 挤压成型侧梁设计，抗冲击性能高于钢 材制造的侧梁。该车还整合了货物固定 系统，使装卸更加快捷、简单——模块 化链条捆绑块[1]可在内嵌于地板的槽孔 (见图6)中滑动，将货物固定在地板的任 何位置。 Fonta ine公司继Revolut ion ®铝 合金平板半挂车之后，又开发出 Revolution® Hybrid(混合型)平板半挂 车，其结构特点是采用专利技术的地 板[2]和侧梁[3]与钢材主梁相结合。该车 整备质量为4 086 kg(长1万4 630 mm， 宽2 590 mm)。 3.2 低平板半挂车 北美低平板半挂车多为井型和阶 梯货台；有固定鹅颈(见图7)、可拆卸 鹅颈(见图8)和不可折叠鹅颈(见图9)3 种，除前者采用后端及两侧装卸外， 其余两者均采用前端及两侧装卸。但 以上3种低平板都无法运输故障车辆， 故可倾斜货台(仍为阶梯货台，见图10) 低平板半挂车便应运而生。 3.2.1 可倾斜货台低平板半挂车 可倾斜货台低平板半挂车(Tiltable Deck Lowboy or Recovery Trailer)是专为 拖运、救援功能而设计的车型，可以运 输超高的建筑机械、集装箱、农业机械 等，还可以拖运损坏或失灵的汽车、设 备等。一般，2轴可倾斜货台低平板半 挂车的总质量为35 t，而3轴可倾斜货台 低平板半挂车的总质量为53 t。 可倾斜货台低平板半挂车的代 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 制造商有Aspen、Kalyn Siebert、 图5 Revolution®铝合金平板半挂车 图6 模块化货物固定方式 图7 固定鹅颈低平板半挂车 图8 可拆卸鹅颈低平板半挂车 图9 不可折叠鹅颈低平板半挂车 挂 车 园 地 Trailers 挂 车 园 地Trailers 792011.5 Commercial Vehicle 商用汽车 专用汽车与配件Special Purpose Vehicle & Parts Landoll和Trail King等公司，产品特点 是车架分为2个部分，即牵引部分和可 倾斜货台部分(见图11～13)，其中，牵 引部分(鹅颈部分)离地高度较高，上 面固定有牵引销和绞盘(用以将损坏或 失灵的汽车、机械设备等拖拽到货台 上)；可倾斜货台离地高度较低，后端 为锥形，便于倾斜到地面。可倾斜货 台半挂车的特点是车轮可以沿着车辆 纵向移动(车轮移动靠绞盘-电动机、齿 轮齿条-电动机[4]或液压缸-液压马达实 现)。当处于正常运输状态时，车轮位 于半挂车后端，也可以根据装载情况 调整车轮的位置，避免超载；当装卸 作业时，车轮前移，以便于牵引部分 和可倾斜货台部分以两者间的铰轴为 旋转轴转动(通过安装在两者间的液压 缸的伸长实现)，使可倾斜货台后端着 地，最大可形成7°的倾斜角度，与此 同时，牵引部分以牵引鞍座为支点旋 转(当所需要的倾斜角度未能达到装卸 要求时——在保持半挂车与牵引车不 脱挂的情况下，即牵引销被锁固在牵 引鞍座内，半挂车牵引部分可以绕牵 引销固定板前端的铰轴旋转)。 3.2.2 剪叉鹅颈低平板半挂车 剪叉鹅颈低平板半挂车(见图14) 是专为运输油田设备而研制的专用平 板半挂车，一般配有绞盘，车架后端 货台为滚筒结构(便于以滚动方式装卸 设备等)。剪叉鹅颈低平板半挂车的代 表制造商有Arnes、Aspen、Doepker、 Scona和XL等公司。该车型的结构特 点是鹅颈部分与主车架部分及两者之 间的连杆(2个)构成平行四边形连杆机 构，依靠液压缸或绳索实现鹅颈的上 下折叠。当鹅颈处于 展开状态运输时，鹅 颈部分货台平面与主 车架部分货台平面处 于同一平面，此时， 半挂车前端离地高度 较高，整车货台呈现 从前向后倾斜的状 态，适用于运输较长 的货物；当鹅颈处于 折叠状态运输时，鹅 颈部分货台平面高于 主车架部分货台平 图10 可倾斜货台低平板半挂车 图11 过度跷起的可倾斜货台低平板(半挂车车轮离地) 图12 适度跷起的可倾斜货台低平板(半挂车车轮触地) 图13 运输状态的可倾斜货台低平板(货台处于水平) 图14 剪叉鹅颈低平板半挂车2种不同运输状态示意图 挂 车 园 地 Trailers 80 2011.5Commercial Vehicle 商用汽车 专用汽车与配件Special Purpose Vehicle & Parts 挂 车 园 地Trailers 面，即主车架部分货台平面离地高度 较低，基本处于水平状态，适合运输 长度较短的重型货物。 3.3 特殊结构自卸半挂车 北美自卸半挂车按照卸料方位可 以分为后卸式、侧卸式和腹卸式；按 照卸料方式可以分为举升式(用途广 泛，适用性强)、移动底板式(多用于 垃圾运输) 、 输送带式(多用于道路施 工，即沥青路面铺设)和推板式(多用于 垃圾收集运输)。 3.3.1 腹卸式自卸半挂车[5] 在北美，筑路行业中普遍使用腹 卸式自卸半挂车将大量的路基材料如 土壤、砾石和碎石从原材料产地运送 到施工现场。腹卸式自卸半挂车可以 将路基材料倾卸在较近的路基上，减 少工人散布路基材料的劳动强度，提 高筑路效率。 腹卸式自卸半挂车有单仓门和双 仓门2种(见图15和16)，仓门有横开和 纵开2种方式，仓室位于半挂车的中 部，并通过框架将牵引部分、行走部 分与仓室连接在一起。仓门位于仓室 的底部，有气压自动控制和手动控制2 种。为了便于卸料，降低残余率，仓 室一般为上大下小的漏斗式形状。自 动控制可以实现驾驶室控制，手动控 制(车外控制)通过控制仓门的开启 尺寸 手机海报尺寸公章尺寸朋友圈海报尺寸停车场尺寸印章尺寸 大小来控制卸料的速度。 谷物半挂车中的谷物一般都是由 带式输送机输送到谷仓中，因此，需 要根据输送机输送速度和输送带宽控 制谷物类货物卸货的速度。谷物运输 行业普遍使用的腹卸式半挂车(见图17) 多为铝合金材料制造，可以避免普通 碳素钢车厢因锈蚀脱落而污染谷物。 3.3.2 移动底板后卸式半挂车[6] 移动底板后卸式半挂车一般为厢 式半挂车或栏板式半挂车(见图18和 19)，主要用来运输散货，如制作饲料 的农作物和木材碎料等。移动底板运 送系统包括一系列相互平行的地板条 (通常由铝合金材料制造)，这些地板条 的长度与厢式半挂车或栏板半挂车的 车长基本相等，并且每个地板条都由 两个滑动支撑托住，可以沿着与纵向 轴线平行的方向往复滑动。 最常用的移动底板输送系统由3个 液压缸驱动(驱动移动底板地板条同时 向后移动以便从后端卸料)。每个液压 缸与其所驱动地板条的连接方式如图 20所示。第1个、第2个和第3个液压缸 每次只有1个作用，以便向前移动每3 个地板条，并向后(远离卸料端)移动而 不会向前移动货物。当三分之二的地 板条处于静止状态，三分之一的地板 条由一个液压缸向前移动时，地板条 不会运送货物。假设初始状态时3个液 压缸所连接驱动的地板条均位于车厢 最前端位置。具体卸料过程如下：首 先，3个液压缸同时工作驱动所有地板 条向后移动以便从后端卸料。此后， 第1个液压缸移动与其连接的地板条， 而与第2个和第3个液压缸连接的地板 条保持静止。然后，第2个液压缸移动 与其连接的地板条，而与第1个和第3 个液压缸连接的地板条保持静止。此 后，第3个液压缸移动与其连接的地板 条，而与第1个和第2个液压缸连接的 地板条保持静止。重复上述的步骤就 可以将货物从后端的卸料口卸掉。 3.3.3 输送带后卸式半挂车[7] 输送带后卸式半挂车被广泛应用 于铺路作业中。输送带后卸式半挂车 图15 单仓门(纵开)腹卸式半挂车 图16 双仓门(横开)腹卸式半挂车 图17 谷物运输行业用腹卸式半挂车 挂 车 园 地 Trailers 挂 车 园 地Trailers 812011.5 Commercial Vehicle 商用汽车 专用汽车与配件Special Purpose Vehicle & Parts 可以避免举升后卸式半挂车举升倾卸 货物时车厢刮擦头顶障碍物的现象， 并可以逐渐将沥青倾卸到铺路机上(这 是举升后卸式半挂车所不能实现的)。 输送带后卸式半挂车还可以避免在倾 卸沥青时发生自卸半挂车与铺路机械 分离的现象(一般的后卸半挂车很难实 现边走边卸，容易导致沥青散落到路 面上，造成不必要的铲除劳动)。 普通自卸半挂车还容易出现沥青 结块现象，特别是当施工现场与沥青 混拌站相距较远的时候。沥青凝块易 于粘结到车厢底板上，随着车厢的举 升有时会突然掉落到铺路机械上。因 此，会造成所铺设的路面出现波纹或 脊皱。较大沥青凝块的掉落还会造成 车辆失去平衡，极其危险。 输送带后卸式半挂车从后端倾卸 沥青到铺路机械上，其倾卸速度和停 止倾卸操作均在铺路机械上由人员操 纵控制，不会发生如举升后卸式半挂 车翻倒的现象，也不会出现自卸半挂 车与铺路机械不同步的现象。 输送带后卸式半挂车的显著特点 是在车厢的底部安装有输送带，运输 过程中，输送带与载货车厢底板合为 一体；在倾卸货物时，输送带又作为 卸货的行走机构。为了便于卸货，车 厢多为上大下小的形状。相比之下， 梯形车厢(见图21)装载量小，但其残余 率低；半圆形车厢(见图22)装载量大， 但残余率却相对高。 3.3.4 推板式后卸半挂车 推板后卸式半挂车(见图23、24) 的车厢形状可以为方形的，也可以为 半圆形或梯形的，一般顶部敞开，从 顶部装载。推板后卸式半挂车在车厢 前端内部水平安装有多级液压缸(采用 直推方式，即液压缸轴线与车厢纵向 轴线平行，不同于常见的压缩式垃圾 图18 移动底板后卸式半挂车外部 图20 移动底板系统工作原理示意图 图21 梯形车厢输送带后卸式半挂车 图19 移动底板后卸式半挂车内部 挂 车 园 地 Trailers 82 2011.5Commercial Vehicle 商用汽车 专用汽车与配件Special Purpose Vehicle & Parts 挂 车 园 地Trailers 车推板卸货方式)，液压缸的一端固定 到半挂车前端的固定座上，另一端连 接到推板上，推板的形状与车厢截面 形状一致，推板沿着车厢侧壁上的导 轨移动。当尾门关闭时，推板向后移 动可以压缩车厢内所载松软货物(如生 活垃圾等)，提高货物装载率；而当尾 门开启时，推板向后移动可以卸掉车 厢内的货物。推板式后卸半挂车卸货 速度均匀，不需要较高的卸货操作空 间，即使车身长度较长或者在倾卸地 面卸货，也不会产生倾倒的危险。 3.4 典型的集装箱运输半挂车 北美集装箱运输半挂车具有运输 多样化、灵活、方便、安全等特点， 既有 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 化通用型产品，如40′固定 式和40′～53′可伸缩式集装箱运输 半挂车，又有特殊用途的个性化产 品，如发电机集装箱运输半挂车和罐 式集装箱运输半挂车。 下面主要介绍滑动副车架集装箱 运输半挂车和无主车架举升式集装箱 运输半挂车2种特殊结构的车型。 3.4.1 滑动副车架集装箱半挂车 可滑动副车架集装箱运输半挂车 (Slider)具有较高的运输灵活性及安全 性，并具有较低的质心，也是车辆结 构最复杂的车型。其车架分为2大部 分，即主车架(固定车架)部分和副车架 (可滑动车架)部分。主车架上固定有 牵引销、锁具(2对或3对，最多可有6 对)、支腿，副车架上固定有行走系统 (轮轴、悬挂等)，有的车型还固定有 一对锁具。20′～40′和20′～45′ 可滑动副车架集装箱运输半挂车为4对 锁具型式，前端1对(位于鹅颈前端)为 水平锁具，主车架上的2对锁具为锁固 20′集装箱之用，副车架后端的1对锁 具为可翻转锁具。1辆20′～40′可滑 图22 半圆形车厢输送带后卸式半挂车 图23 推板位于半挂车前端状态(轮架移至最后端) 图24 推板位于半挂车后端状态(轮架移至最前端) 图25 20′～40′滑动副车架集装箱运输半挂车 图26 滑动副车架局部放大图 挂 车 园 地 Trailers 挂 车 园 地Trailers 832011.5 Commercial Vehicle 商用汽车 专用汽车与配件Special Purpose Vehicle & Parts 动副车架集装箱运输半挂车(见图25和 26)可以运输1个20′或40′集装箱， 装载20′集装箱时副车架可以位于滑 出或收回状态(可翻转锁具必须向下翻 转)，装载40′集装箱时副车架必须位 于滑出状态(可翻转锁具需向上翻起)； 1辆20′～45′可滑动副车架集装箱 运输半挂车可以运输1个20′或40′ 或45′满箱，装载20′集装箱时副车 架可以位于滑出或收回状态(可翻转锁 具必须向下翻转)，装载40′或45′集 装箱时副车架必须位于滑出状态(可翻 转锁具需向上翻起)；一辆20′可滑动 副车架半挂车(为2对锁具)虽只可以运 输1个20′集装箱，但却可以提高车 辆行驶安全性和优化轴荷分配，避免 超载。在运输途中，无论是装载20′ 短箱还是装载40′或45′集装箱，副 车架均位于滑出状态；而在装卸过程 中，如所运输集装箱为20′，则副车 架必须位于收回状态才能从半挂车后 方装卸货物。 可滑动副车架集装箱运输半挂车 的车架结构为上下滑动形式，20′集 装箱运输半挂车的副车架相对于主 车架为滑移形式，即主副车架之间 的摩擦为滑动摩擦，而20′～40′ 和20′～45′集装箱运输半挂车的 副车架相对于主车架则采用滚轮移 动形式，即主副车架之间的摩擦为滚 动摩擦。可滑动副车架集装箱运输半 挂车长度调整控制方式也存在差异， 20′集装箱运输半挂车采用的是手 柄控制连杆机构，而20′～40′和 20′～45′集装箱运输半挂车采用的 则是单制动气室连杆机构。 20′～40′～45′Combo可 滑动副车架集装箱运输半挂车 (见图27)共有7对锁具(主车架上6 对，副车架上1对)，可以运输一 个20′或40′或45′满箱，还可 以运输2个20′空箱，它是运输 方式最全面、最灵活、且结构最 为复杂的车型。当运输一个20′ 满箱时，集装箱由位于主车架上 靠近支腿处的1对垂直锁具和位 于主车架最后端的1对垂直锁具 锁固；当运输1个40′或45′集 装箱时，集装箱由位于主车架最 前端的1对水平锁具和位于副车架上的 1对垂直锁具锁固；当运输2个20′空 箱时，前面的集装箱由主车架最前端 的1对垂直锁具和位于主车架中段的可 升降锁具锁固(集装箱箱底紧贴着鹅颈 上表面，集装箱后端悬空)，后面的集 装箱由位于主车架中段的垂直锁具和 位于副车架上的1对垂直锁具锁固。该 车确保采用任何装载方式时，均能使 集装箱箱底尽可能(装载2个20′空箱 时，后面的集装箱离地高度低于前面 的集装箱)紧贴于主车架上表面，使集 装箱的离地高度较低，进而保证了较 低的车辆质心。 3.4.2 可自卸集装箱半挂车-举升式(后 卸式) 可自卸集装箱半挂车对于提高运 输效率和运输灵活性，以及满足不同 用户的需要都具有及其重要的意义。 Clement公司举升式集装箱自卸半挂车 采用无车架主梁结构(见图28)，与传 统有车架主梁自卸半挂车相比，具有 较低的质心(因其举升起始支点比有车 架主梁结构低610 mm)和较小的整备质 量。这种无车架主梁结构的三点稳定 性(液压缸、拖拽臂和宽轴距双轴)比传 图27 20′～40′～45′Combo集装箱运输半挂车 图28 举升式集装箱自装卸半挂车 图29 普通框架式原木运输半挂车 挂 车 园 地 Trailers 84 2011.5Commercial Vehicle 商用汽车 专用汽车与配件Special Purpose Vehicle & Parts 挂 车 园 地Trailers 统有车架主梁结构的两点稳定性(液压 缸和铰轴)更好。 该车可以运输2 0′～3 4′集装 箱，有驾驶室内控制和半挂车上控制 两种控制形式。集装箱装卸采用绞盘 缠绕系统(额定提升力为36 320 kg)，与 液压缸绳索缠绕系统相比，可以减轻 整备质量，提高燃油效率。 3.5 原木运输半挂车 北美原木运输半挂车有框架式 (见图29)和拉杆式/铰接式(见图30、 31)2种。前者的结构特点是在牵引销 和车轮总成之间存在着若干个中间支 撑点，因此，可以用来运输任何形式 的圆木，如短木，原木，长木(与整 棵树长度相当的长木-treelengths)， 以及整棵树。除此之外，由于框架式 原木运输半挂车具有多种多样的装载 方式以及较好的轴载质量分配，因而 具有较高的有效载质量。拉杆式原木 运输半挂车只有2个转盘支撑，第1个 支撑通常位于牵引销的上方，大致位 于牵引车双轴的中心；第2个支撑位 于半挂车双轴的中心。重型拉杆将半 挂车牵引盘和半挂车双轴上的转盘支 撑连接在一起。由于半挂车的货物载 荷直接传递到路面，拉杆仅起到连接 作用，不承受任何原木载荷，因此， 拉杆式原木运输半挂车的结构比较简 单。拉杆式原木运输半挂车比框架式 原木运输半挂车轻约1.3 t，购车成本 较低。然而实际运输中，拉杆结构原 木运输半挂车由于结构的限制(不能 运输短木和原木)，其平均有效载质 量却低于框架式原木运输半挂车，因 此市场保有量也低于框架式原木运输 半挂车。 原木运输半挂车在回程时为空 驶，牵引车驱动轴上的轴载质量较 小，而半挂车上的惯性力较大，因 此，司机操控困难，在紧急制动时， 半挂车易于出现偏驶和折叠现象。折 叠拉杆半挂车可以避免普通拉杆半挂 车的缺陷，应用较为普遍。折叠拉杆 半挂车在回程时，可以折叠放到牵引 车上。其优点是可以减少制动和轮胎 维护成本，降低燃油消耗，提高操纵 性能和减小转弯半径。然而，折叠拉 杆半挂车却有退出市场的趋势，主要 图30 空驶状态的拉杆式原木运输半挂车 图31 运输中的拉杆式原木运输半挂车 图32 可折叠车架结构的原木运输半挂车(展开状态) 图33 可折叠车架结构的原木运输半挂车(折叠状态) 挂 车 园 地 Trailers 挂 车 园 地Trailers 852011.5 Commercial Vehicle 商用汽车 专用汽车与配件Special Purpose Vehicle & Parts 原因是在发生追尾碰撞事故时，折叠 拉杆的拉杆经常会伤及其他车辆中的 乘员，其危害性越来越凸显。所以， 在美国的某些地区已不允许拉杆式原 木运输半挂车在公路上行驶。 Fontaine公司开发的可折叠车架 结构的框架式原木运输半挂车[8](见图 32、33)弥补了上述两种传统结构原木 运输半挂车的不足，并继承了传统框 架式原木运输半挂车的优点。 折叠车架结构框架式原木运输半 挂车的结构可简单地概括如下：车架 总成由鹅颈车架总成和后部车架总成 组成。鹅颈车架总成的后端铰接到后 部车架总成的前端。鹅颈车架总成包 括铰接安装的支撑机构和铰接到鹅颈 纵梁前端上的牵引盘。与传统的框架 式原木运输半挂车悬挂系统不同，该 车的悬挂系统包括一个可移动轮架和 将轮架与中间两个支撑立柱总成连接 在一起的推杆系统(推杆的作用是当半 挂车在折叠过程中向前运动时带动中 间两个支撑立柱向下折叠)。该车前 后两组支撑立柱为固定立柱，中间两 组支撑立柱为可旋转立柱，旋转立柱 可以避免半挂车在折叠后出现超高现 象。为了将半挂车完全拖到牵引车上 以及避免在运输过程中半挂车脱落， 可在牵引车上配装绞盘。 3.6 牵引式云梯消防车 牵引式云梯消防车(tractor-drawn aerial-TDA)由牵引车、半挂车底盘、 云梯总成、控制台、驾驶室、工具箱 等组成(见图34、35)。其中，半挂车车 轴为单转向轴，可以通过布置在半挂 车后端的驾驶室里面的方向盘控制转 向，也可以将其设置为锁定状态。该 种车轴的特点是可以减小云梯消防车 的转弯半径，提高灵活性。云梯采用 半挂车前端安装方式，即云梯转盘安 装在半挂车前端鹅颈处，云梯支架在 半挂车中段。在鹅颈后端紧挨着鹅颈 处布置有液压支腿，以便保证云梯半 挂车工作时的稳定性。由于云梯半挂 车与牵引车为一个有机整体，不需要 脱挂，因此，两者之间为铰接连接， 并非牵引座-牵引销连接。云梯的最大 长度可达30.48 m(一般云梯长度有2个 级别，即22.86 m和30.48 m)，云梯的俯 仰角度在-5°～80°之间。为了配合灭 火，云梯上还可以装有消防水炮及供水 管路，作为现代高层建筑救援和灭火的 主要工具。云梯半挂车的云梯下方留有 较大空间，可以存放救援工具、灭火工 具等。列车上也可以配置消防泵(安装 在牵引车上)和水罐等(可以将最简单的 云梯消防半挂车转变为美国消防协会 1901标准所要求的Quint消防车——消 防泵，水罐，消防水带，云梯和落地梯 子，以配合灭火作业)。 3.7 现场搅拌混凝土运输半挂车 现 场 搅 拌 混 凝 土 运 输 半 挂 车 (Volumetric Mixer)(见图36)将传统的移动 搅拌车和搅拌站融合在一起，即所有原 材料均被储存在独立的容器内，当需要 混凝土时，将各种原材料按照比例混合 在一起，并加以搅拌。这种现场搅拌混 凝土运输半挂车的优点是可以降低原料 浪费，因为未搅拌材料不像预拌混凝土 那样会产生离析等现象。除此之外，现 场搅拌混凝土运输半挂车可以避免因部 分装载预拌混凝土而支付的额外费用及 因订货量过多或过少而带来的麻烦。用 图34 典型的牵引式云梯消防车 图35 牵引式云梯消防车(只布置了云梯和支腿总成) 图36 Utranazz现场搅拌混凝土半挂车 图37 SMS混凝土搅拌运输半挂车 挂 车 园 地 Trailers 86 2011.5Commercial Vehicle 商用汽车 专用汽车与配件Special Purpose Vehicle & Parts 行 业 资 讯Information and Data 户可以先估计所需要的混凝土数量，然 后据此进行现场搅拌，这样用户只需要 支付已用混凝土的费用而不会出现浪费 的现象。 现场搅拌混凝土运输半挂车有前排 料和后排料两种形式，可以采用牵引车 取力器驱动或半挂车自带发动机驱动方 式，代表制造商有Utranazz公司。 3.8 预搅拌混凝土运输半挂车 预搅拌混凝土运输半挂车通常为 后排料式(见图37)，一般由半挂车底盘 (专用底盘)、搅拌筒、填料斗、卸料溜 槽、水箱、驱动系统等组成。其中，半 挂车底盘多采用变截面曲线形纵梁，即 鹅颈部分纵梁离地间隙最大(最高)，中 间部分(紧挨着鹅颈部分)的纵梁离地间 隙最小，而半挂车后端(悬挂部分)的纵 梁离地间隙比中间部分略高，但仍然低 于鹅颈部分。这种纵梁结构的优点是可 以降低整车的质心，提高车辆运行的安 全性。搅拌筒的容量较一般单车大，因 此，可以提高运输效率。驱动系统的动 力按其来源可以有牵引车取力器驱动和 半挂车自带小型发动机驱动。前者驱动 的优点是结构相对简单，列车部件较 少，缺点是脱挂后搅拌筒无法工作，但 在混凝土搅拌半挂车闲置时，牵引车可 以另作其他用途，以提高牵引车的利用 率，实现甩挂运输。前者的代表产品为 McNeilus公司的SMS半挂车。该车独特 的可伸展专利技术[9]能将半挂车车轴总 成移动长达3 962 mm，特别适合高速公 路运输浇灌作业。后者的优点是可以节 省燃料，降低燃油消耗，并且在与牵引 车脱离后仍然可以驱动搅拌筒工作，缺 点是半挂车结构相对复杂。总而言之， 混凝土搅拌半挂车与混凝土搅拌单车相 比具有装载量大、质心低、燃油效率高 等优点，将会是大方量混凝土搅拌车未 来发展的方向。 3.9 预制混凝土板运输半挂车 一辆预制混凝土板运输半挂车可 以运输2块9 144 mm×3 886 mm×203 mm预制混凝土板，仍然满足北美相 关法规的要求(如DOT, FMVSS, ANSI, SAE和TTMA)。 该车前端为牵引盘连 接部分，后端为行走部分，中间为桁 架承载部分，预制混凝土板装载在桁 架两侧，倾斜放置并固定(见图38)。 范。该车罐体长度为1万0 363 mm，容 积为21.3 m3，有液压、气压和手动3种 卸料仓口控制方式。 4 结语 北美半挂车种类繁多，结构形式 千变万化，具有专用性强、灵活多 变、安全性好、整备质量低等特点， 可为国内半挂车设计者提供一些设计 思路和借鉴之处。 (注：本文作者单位系一汽客车大 连客车厂。) 参考文献： [1] James H. Adams. TRAILER LOAD SECUREMENT SYSTEM: US, 20090028658A1, [P]. 2009-01-29. [2] James H. Adams. TRAILER F L O O R I N G S Y S T E M : U S , 20090273203A1, [P]. 2009-11-05. [3] James H. Adams. TRAILER SIDE RAIL: US, 20090273204A1, [P]. 2009-11-05. [ 4 ] G e o r g e Wa l l . T R A I L E R COMBINED WITH A MOVABLE W H E E L A S S E M B L Y : U S , 20080231016A1, [P]. 2008-09-25. [5] Glen F. Rosenbaum. GATE A S S E M B LY A N D C O N T R O L ASSEMBLY THEREOF: US, 4326750, [P]. 1982-04-27. [6] Arthur L. Wilkens, Michael A. Aldridge, Jr., Rodney D. Damrow. R E C I P R O C A T I N G F L O O R CONVEYOR: US, 7152729B2, [P]. 2006-12-26. [7] John H. Holland. PAVING MATERIAL CONVEYOR SYSTEM: US, 4005790, [P]. 1977-02-01. [8] Wylezinski, Andrzej T. , Wilfore, James H. . FOLDING FRAME LOG TRAILER: US, 5904364A1, [P]. 1999- 03-18. [ 9 ] R o n a l d E . C h r i s t e n s o n . STRETCH TRAILER MXIER: US, 5067740, [P]. 1991-11-26. 图38 混凝土板 运输半挂车 图39 无车架大梁举升罐式半挂车 3.10 无车架大梁 举升罐式半挂车 Star Transport 公司设计制造的无 车架主梁举升罐式 半挂车采用罐体承 载方式(见图39)， 可以有效降低罐式 半挂车的整备质量 和残余率，是北美 无车架大梁半挂车 的又一个成功的典