北京福田戴姆勒汽車(chē)有限公司技術(shù)中心 左祎文
汽車(chē)改變了人們的生活,帶來(lái)了快捷和便利,也因?yàn)槿藗內(nèi)諠u豐富的多樣化需求,使得各種用途的專(zhuān)用運(yùn)輸車(chē)輛不斷衍生,車(chē)廂活動(dòng)頂蓋結(jié)構(gòu)同樣如此。早期的貨運(yùn)車(chē)輛車(chē)廂并沒(méi)有頂蓋,隨著運(yùn)輸貨物的種類(lèi)細(xì)分、運(yùn)輸方式、用戶(hù)要求的不同,逐漸有了各種不同的車(chē)廂頂蓋。由初始的僅是遮陽(yáng)防雨,發(fā)展到后來(lái)具有的保溫、防盜、防火、防塵、環(huán)保等功能。下面將專(zhuān)門(mén)介紹貨運(yùn)車(chē)輛車(chē)廂中幾種不同的活動(dòng)頂蓋結(jié)構(gòu)。
局部開(kāi)啟的頂蓋結(jié)構(gòu)是在車(chē)輛車(chē)廂頂部開(kāi)啟一個(gè)或多個(gè)裝料口,由可左右或前后移動(dòng)的活動(dòng)頂蓋相配套。此類(lèi)車(chē)輛主要裝運(yùn)散料物品,密封要求較高,頂蓋開(kāi)啟需要方便快捷。頂蓋材料一般為鋼板,按開(kāi)啟的方式分為滑動(dòng)式和翻蓋式結(jié)構(gòu)。
滑動(dòng)式結(jié)構(gòu)通常由活動(dòng)頂蓋、軌道、限位塊、控制系統(tǒng)等組成(見(jiàn)圖1),用于傾倒物料,而卸料通常為舉升式尾部卸料,如桶裝垃圾車(chē)多為此類(lèi)結(jié)構(gòu)??刂葡到y(tǒng)一般為液壓控制系統(tǒng),其液壓控制系統(tǒng)可以和其他控制(如舉升)組合使用。一般短車(chē)廂只有一個(gè)裝料口,當(dāng)裝料口面積較小時(shí)一般采用一只油缸驅(qū)動(dòng)一塊活動(dòng)頂蓋向一側(cè)移動(dòng);當(dāng)裝料口面積較大時(shí),可采用兩只油缸在兩側(cè)驅(qū)動(dòng)兩塊活動(dòng)頂蓋向兩側(cè)移動(dòng)。對(duì)于較長(zhǎng)車(chē)廂,頂部需開(kāi)多個(gè)裝料口(見(jiàn)圖2),此結(jié)構(gòu)一般由活動(dòng)頂蓋、連桿、軌道、液壓控制系統(tǒng)組成,幾塊活動(dòng)頂蓋兩側(cè)固定在同一桿件上,油缸驅(qū)動(dòng)桿件,同時(shí)將頂蓋前后移動(dòng)。
還有一種滑動(dòng)式為多節(jié)伸縮頂蓋結(jié)構(gòu),由液壓控制系統(tǒng)、傳動(dòng)桿、卷盤(pán)、頂蓋(若干)、滑輪、推板等組成(見(jiàn)圖3)。通過(guò)液壓控制系統(tǒng)的液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)兩邊卷盤(pán)通過(guò)鋼絲繩將車(chē)廂頂蓋后部的推板沿車(chē)輛縱向軌道移動(dòng),實(shí)現(xiàn)車(chē)廂頂蓋的開(kāi)閉。頂蓋可以分為兩節(jié)、三節(jié)或多節(jié),根據(jù)長(zhǎng)度確定節(jié)數(shù)。一般可拉運(yùn)渣土、垃圾、煤炭、細(xì)沙石等物料,其密封較好,但機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜,維修和成本較高,目前市場(chǎng)應(yīng)用的較少,一般為用戶(hù)定制。
翻蓋式結(jié)構(gòu)由頂蓋、鉸鏈、鎖扣等組成(見(jiàn)圖4)。開(kāi)啟時(shí),需要手動(dòng)打開(kāi)鎖扣,直接掀起頂蓋。雖然結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,但是每次開(kāi)啟都需要操作人員爬至廂頂而極不方便和安全,故一般用于開(kāi)啟次數(shù)較少的車(chē)輛上,如飼料運(yùn)輸車(chē)、半開(kāi)式集裝廂等。
全開(kāi)啟頂蓋貨運(yùn)車(chē)輛車(chē)廂在裝卸貨物時(shí)需要盡可能地全部打開(kāi),讓貨物盡快裝卸。這類(lèi)車(chē)輛實(shí)際應(yīng)用較廣,結(jié)構(gòu)品種也較多。全開(kāi)啟頂蓋可采用鋁合金、玻璃鋼、帆布、PVC、PE、復(fù)合材料等材質(zhì)制作。按開(kāi)啟形式可分為側(cè)開(kāi)式、擺動(dòng)式、滑動(dòng)式三種結(jié)構(gòu)。
側(cè)開(kāi)式結(jié)構(gòu)可分為單側(cè)開(kāi)、雙側(cè)開(kāi)兩種類(lèi)型。
(1)單側(cè)開(kāi)頂蓋結(jié)構(gòu)
單側(cè)開(kāi)頂蓋結(jié)構(gòu)是將車(chē)廂活動(dòng)頂蓋從一側(cè)打開(kāi)至另一側(cè),頂蓋一般用PVC材料的篷布或鋼絲編織的網(wǎng)布,又分為直翻式和滾翻式結(jié)構(gòu)。
直翻式翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由頂蓋、滾道、支架、三角臂、控制系統(tǒng)組成(見(jiàn)圖5),一般安裝在車(chē)廂的前后兩端,通過(guò)控制系統(tǒng)使油缸(或氣缸、機(jī)械連桿)作伸縮運(yùn)動(dòng),三角臂圍繞軸A將支架帶動(dòng),實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),利用滾道限制翻轉(zhuǎn)的角度。此結(jié)構(gòu)在國(guó)內(nèi)尚沒(méi)有見(jiàn)過(guò),不過(guò)歐洲地區(qū)的國(guó)家用于長(zhǎng)車(chē)廂沙石的運(yùn)輸。
滾翻式翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由簾布式頂蓋、簾布軸、連桿、控制器等組成(見(jiàn)圖6),一般也是安裝在車(chē)廂的前后兩端,通過(guò)控制器(氣動(dòng)、液壓)軸旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)連桿,將簾布軸沿車(chē)廂前后端上框,從一側(cè)運(yùn)動(dòng)至另一側(cè),實(shí)現(xiàn)簾布頂蓋的開(kāi)閉。此結(jié)構(gòu)為歐洲一些生產(chǎn)廠家所采用,因涉及到專(zhuān)利,一般應(yīng)用范圍在生產(chǎn)廠家的銷(xiāo)售區(qū)域。
( 2)雙側(cè)開(kāi)頂蓋結(jié)構(gòu)
雙側(cè)開(kāi)頂蓋結(jié)構(gòu)分為向外側(cè)開(kāi)和向內(nèi)側(cè)中開(kāi)(翼展式)兩種類(lèi)型。
向外側(cè)開(kāi)結(jié)構(gòu)的頂蓋(見(jiàn)圖7)通常采用鋼板、帆布等材料,帆布較鋼板的的材質(zhì)輕便,使用動(dòng)力不大,改裝容易,成本較低,因此目前被廣泛用于城市渣土的運(yùn)輸。向外側(cè)開(kāi)結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是裝載貨物不能超出頂蓋位置,否則頂蓋無(wú)法密封,拋撒滴漏較嚴(yán)重。不易裝載粉狀貨物,若采用帆布頂蓋,則容易破損。向外側(cè)開(kāi)頂蓋的主要零部件見(jiàn)圖8所示,該結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)形式有電驅(qū)動(dòng)、液壓驅(qū)動(dòng)和人力。電驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一般由電瓶(采自底盤(pán)本身)、控制器、減速電機(jī)、杠桿、支撐桿及活動(dòng)頂蓋組成,控制器打開(kāi)電器開(kāi)關(guān),使減速電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)連接在減速電機(jī)上的杠桿進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。它既可以直接將置于車(chē)廂側(cè)面的活動(dòng)頂蓋繞杠桿轉(zhuǎn)動(dòng),也可以通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)車(chē)廂頂蓋的開(kāi)閉;液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一般由控制器、電動(dòng)單元、溢流閥、油缸、鏈輪、鏈條、杠桿、支撐桿及活動(dòng)頂蓋組成,其配套的油缸根據(jù)車(chē)型的不同有單油缸、雙油缸、四油缸的配置,雙油缸液壓驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的安裝相對(duì)簡(jiǎn)單,目前被國(guó)內(nèi)廠家廣泛采用。人力向外側(cè)開(kāi)的頂蓋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,只是將篷布穿于桿件中,通過(guò)人工拉動(dòng)桿件,開(kāi)閉篷布,此結(jié)構(gòu)雖然最簡(jiǎn)單,但是人工操作很費(fèi)事,國(guó)內(nèi)幾乎沒(méi)有廠家采用,不過(guò)國(guó)外在不常開(kāi)啟頂蓋的場(chǎng)所仍有使用。
向內(nèi)側(cè)中開(kāi)又稱(chēng)翼展式(見(jiàn)圖9),是在普通廂式車(chē)基礎(chǔ)上,將側(cè)板和頂板做成活動(dòng)翼板,增加動(dòng)力彈簧(手動(dòng)裝置)或液壓裝置,令車(chē)廂從頂部中央對(duì)兩側(cè)翼板向上提升,實(shí)現(xiàn)廂體開(kāi)閉。液壓裝置由控制器、動(dòng)力單元、油缸等部件組成。翼板材料為薄鋼板或鋁合金,為增大強(qiáng)度多采用波紋板結(jié)構(gòu),翼展結(jié)構(gòu)的廂式貨運(yùn)車(chē)輛一般用于高端物流運(yùn)輸。
擺動(dòng)式結(jié)構(gòu)是通過(guò)桿件的擺動(dòng),將頂蓋打開(kāi)關(guān)閉的一種結(jié)構(gòu)形式。按頂蓋不同結(jié)構(gòu)又分成篷布式和整蓋式結(jié)構(gòu)。
(1)篷布擺動(dòng)式結(jié)構(gòu)
篷布擺動(dòng)式結(jié)構(gòu)通常由篷布、卷筒、擺桿、操縱機(jī)構(gòu)組成(見(jiàn)圖10),一般采用電動(dòng)或手動(dòng)操作,通過(guò)擺桿(見(jiàn)圖11)將固定于車(chē)廂前端的篷布卷(由篷布和卷筒組成)展開(kāi)。此種結(jié)構(gòu)多用于歐美國(guó)家和地區(qū),因限載執(zhí)法較嚴(yán),用戶(hù)較為自覺(jué),只用于運(yùn)輸塊料,一般裝載量只占2/3的車(chē)廂。其結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,適合運(yùn)送塊料,不適合運(yùn)送粉狀物料。
(2)整蓋擺動(dòng)式結(jié)構(gòu)
整蓋擺動(dòng)式結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖12)是根據(jù)左右聯(lián)動(dòng)的四桿傳動(dòng)原理將頂蓋整體前后移動(dòng),開(kāi)閉頂蓋時(shí)不會(huì)受到車(chē)體兩側(cè)物體的影響。因采用整體式頂蓋,密封效果較好,但在開(kāi)啟和打開(kāi)的過(guò)程中占用空間較大,頂蓋較重。較短車(chē)廂一般采用機(jī)械杠桿驅(qū)動(dòng),用于城市生活垃圾運(yùn)輸;較長(zhǎng)車(chē)廂一般采用液壓驅(qū)動(dòng),用于港口煤炭等散裝物料運(yùn)輸。
滑動(dòng)式結(jié)構(gòu)可分為伸縮式、折疊式和整體式結(jié)構(gòu)。
(1)伸縮式結(jié)構(gòu)
伸縮式結(jié)構(gòu)又分外置滑動(dòng)式、外置滾動(dòng)式、滑滾式和卷簾式四種結(jié)構(gòu)形式。伸縮式結(jié)構(gòu)均采用PVC材料的篷布,市場(chǎng)中質(zhì)量?jī)?yōu)劣不等,價(jià)格差異較大,不過(guò)都很容易被堅(jiān)硬金屬劃破。
外置滑動(dòng)式(見(jiàn)圖13)和外置滾動(dòng)式(見(jiàn)圖15),皆屬于歐洲主流自卸車(chē)密封頂蓋結(jié)構(gòu),國(guó)內(nèi)目前伸縮篷布式結(jié)構(gòu)大多是參照其產(chǎn)品而來(lái)。兩種結(jié)構(gòu)都是利用車(chē)載電源帶動(dòng)減速電機(jī),通過(guò)鋼絲繩傳遞動(dòng)力,不同的是外置滑動(dòng)式結(jié)構(gòu)是用鋼絲繩牽動(dòng)車(chē)廂兩側(cè)滑塊(見(jiàn)圖14),滑塊連接固定折疊篷布的蓬桿,滑塊在車(chē)廂上側(cè)梁的上邊框滑動(dòng),實(shí)現(xiàn)頂蓋開(kāi)閉;該結(jié)構(gòu)的頂蓬為整體式,密封效果較好,但價(jià)格較高;當(dāng)遇上渣土殘留在車(chē)廂上側(cè)梁或裝載機(jī)操作不當(dāng)而使車(chē)廂上橫梁出現(xiàn)突出和凹陷等變形時(shí),滑塊在運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)被卡死,從而影響整個(gè)頂蓋的正常開(kāi)閉。
外置滾動(dòng)式結(jié)構(gòu)是通過(guò)鋼絲繩拉動(dòng)裝有滑輪、篷桿和篷布的支架(見(jiàn)圖15)。支架上的滑輪在車(chē)廂上邊框外側(cè)的固定板上滾動(dòng),實(shí)現(xiàn)頂蓋篷布的開(kāi)閉。此結(jié)構(gòu)的頂蓬為整體式,密封效果較好,但價(jià)格較高,當(dāng)渣土車(chē)在裝載過(guò)程中因車(chē)廂變形或裝載機(jī)操作不當(dāng)?shù)仍蛞疖壍雷冃魏?,滑輪組無(wú)法繼續(xù)前進(jìn)或脫軌,從而影響整個(gè)頂蓋正常工作;此種結(jié)構(gòu)也較為復(fù)雜,維修難度大。
滑滾式結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖16)是目前國(guó)內(nèi)結(jié)合外置滑動(dòng)式和外置滾動(dòng)式兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)而研制的一種新型結(jié)構(gòu)。
滑滾式結(jié)構(gòu)由減速電機(jī)1、傳動(dòng)軸2、滑輪3、鋼絲繩4、PVC篷布5、蓬桿及A型滑塊總成6組成(見(jiàn)圖16)。該結(jié)構(gòu)也是利用車(chē)載電源,帶動(dòng)減速電機(jī),通過(guò)鋼絲繩帶動(dòng)A型滑塊總成前后運(yùn)動(dòng),完成頂部篷布的開(kāi)閉。相對(duì)外置滑動(dòng)式結(jié)構(gòu),增加了帶有滑塊主體、滾輪平衡支架、兩滾輪和滾輪軸組成的A型滑塊總成(圖17),當(dāng)遇到沙石、渣土等障礙物時(shí),前后滾輪通過(guò)滾輪平衡支架的擺動(dòng),跨越障礙物。該結(jié)構(gòu)的頂篷為整體式,密封效果較好,解決了外置滾動(dòng)式結(jié)構(gòu)軌道易變形,滑輪組易脫軌的缺陷和外置滑動(dòng)式結(jié)構(gòu)無(wú)法跨越軌道中的障礙物的缺陷,但是在貨物裝載超出廂高時(shí),無(wú)法關(guān)閉頂蓋,這在一定程度上控制了超載的問(wèn)題。當(dāng)貨物裝載不超出車(chē)廂高度時(shí),頂蓋密封較好,不會(huì)出現(xiàn)拋撒滴漏現(xiàn)象。
卷簾式結(jié)構(gòu)主要由軌道、滾輪、簾布組成(見(jiàn)圖18)。通過(guò)手動(dòng)拉動(dòng)兩端裝有滑輪的簾布桿,滑輪在車(chē)廂上邊滾道中運(yùn)動(dòng)。此結(jié)構(gòu)一般常用于廂式車(chē)上,簾布與兩側(cè)的側(cè)簾同為PVC材料,外表光滑,可制作精美的廣告,具有裝卸貨物方便靈活的特點(diǎn),因而多用于超市的短途運(yùn)輸。
(2)折疊式結(jié)構(gòu)
折疊式結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖19)的原理與擺動(dòng)篷布式結(jié)構(gòu)相近,利用機(jī)械杠桿或棘輪,手動(dòng)或電動(dòng),用擺動(dòng)桿將折疊蓋前后擺動(dòng),實(shí)現(xiàn)頂蓋的開(kāi)閉。折疊式結(jié)構(gòu)雖其結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,不影響裝卸貨物,但折疊頂蓋為鋼板材質(zhì),其自重較篷布大,因而擺動(dòng)桿粗壯,遇貨物超高時(shí)頂蓋仍然會(huì)關(guān)閉不嚴(yán)。
(3)整體式結(jié)構(gòu)
整體式結(jié)構(gòu)主要利用鋼絲滑輪用人工或電力驅(qū)動(dòng),將整體頂蓋,沿車(chē)廂兩側(cè)槽型導(dǎo)軌前后滑動(dòng),實(shí)現(xiàn)頂蓋的開(kāi)閉(見(jiàn)圖20)。整體式結(jié)構(gòu)密封性較好,但使用空間要求大,自重大,只適用于較短車(chē)廂的輕型渣土車(chē),不適用較長(zhǎng)車(chē)廂的中重卡車(chē)輛。
近年來(lái),隨著用戶(hù)對(duì)保溫、防盜、防火、防塵、裝卸快捷等功能的需求,一些普通載貨的車(chē)輛已經(jīng)向著專(zhuān)用廂式運(yùn)輸車(chē)、罐式運(yùn)輸車(chē)、散裝飼料車(chē)、垃圾車(chē)等專(zhuān)用運(yùn)輸車(chē)轉(zhuǎn)變。目前許多城市對(duì)環(huán)保的高度重視,正大力推廣和應(yīng)用新型城市渣土運(yùn)輸車(chē)。上述全開(kāi)啟車(chē)廂頂蓋結(jié)構(gòu)中除向內(nèi)側(cè)中開(kāi)(翼展式)和卷簾式結(jié)構(gòu)外,其他結(jié)構(gòu)皆適用于渣土車(chē)的運(yùn)輸,但每一種結(jié)構(gòu)都存在著一定的缺陷,而任何好的結(jié)構(gòu),若沒(méi)有遵紀(jì)守法的操作者,仍然是行不通的。因此,許多城市已經(jīng)將城市渣土車(chē)輛的智能化管理作為市政重點(diǎn),如北京、長(zhǎng)沙、成都等大中城市均頒布了相關(guān)的地方法規(guī)。隨著監(jiān)管力度的不斷加大,管理的日趨規(guī)范、用戶(hù)的法規(guī)意識(shí)和素質(zhì)的增強(qiáng),相信會(huì)有更多的功能迥異、各具特色的車(chē)廂頂蓋為貨運(yùn)車(chē)輛運(yùn)輸帶來(lái)一道道亮麗的城市風(fēng)景線。