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轻量化半挂车趋势下的缩影——轻量化立柱分析

半挂车作为物流运输的主力军,在国家迅猛发展的浪潮中,也经历着从少到多,从粗到精的发展过程。如今半挂车行业已经出现了产能过剩的局面。如果要在激烈的竞争环境中生存下去,就必须保证产品的先进性。近年来,国家为了保证道路运输安全,加强了对车辆超载的治理。半挂车的高强度、轻量化已经成为行业的发展趋势,而高强度、轻量化的立柱是实现车辆轻量化的主要零件之一。

轻量化半挂车趋势下的缩影——轻量化立柱分析

常见轻量化立柱

为实现立柱的轻量化和高强度化,各挂车生产厂都对传统立柱做了一些改良。主要体现在立柱材质、厚度和结构方面,如高强度钢轻型立柱外插式立柱、凹形宽体立柱等。以下以中立柱为例,介绍常见几种立柱。如下图中所示为一般栏板半挂车,仓栅半挂车使用的高强度钢轻型立柱和外插式立柱结构,其特点是立柱薄、强度高(3mm厚Q550材质),取消了内封板,用加强板代替,这些改良都减轻了立柱重量。没有改变的是主体立柱全部压在边梁上,即立柱外侧与边梁外侧平齐,这样的好处是方便焊接立柱护板,加固了立柱与车架强度。

轻量化半挂车趋势下的缩影——轻量化立柱分析
高强度钢立柱和外插式立柱结构图

对于一些开门厢式半挂车即锁杠厢式车,上述不带内封板的立柱强度较小,为此出现一种凹形宽体立柱,如下图中所示。该立柱主体经过八次折弯成型,凹形两侧边对立柱起到加强筋的作用,另外立柱直接与车架边梁焊死,外侧用护板加固,所以立柱强度得到很大提高,但因其结构特点限制,该立柱宽度一般在300mm以上才能成型。合车时主体立柱依旧全部压在边梁上,即立柱外侧(凹形被加固板补齐)与边梁外侧平齐。另外凹形内凹结构占据挂车车厢的容积,使得装载散装货物时,降低了装载能力。

轻量化半挂车趋势下的缩影——轻量化立柱分析
内凹式立柱结构图

新型立柱

分析上述常见立柱的结构及特点,为了满足挂车高强度,轻量化的要求,结合散装仓栅半挂车和散装开门厢式半挂车的特点,一些厂家开发了一种凸型宽体立柱,如下图所示。凸型宽体立柱结合了上述外插式立柱和凹形立柱的优点,主体立柱中部外凸,凸台侧边起到立柱加强筋的作用,更主要的是该立柱中部外凸,凸出部分超出边梁外侧能够增大车厢容积。

轻量化半挂车趋势下的缩影——轻量化立柱分析
外凸宽体式立柱结构图

立柱与车架边梁焊死的同时凸出部分由“插头”及“插头加固盒”与边梁外侧焊接加固,立柱上端除正常与上边围焊接外,凸出部分由“边围加固盒”与边围外侧焊接,也起到加固作用,立柱整体强度得到提升。此结构要求立柱需为宽体立柱,300mm 以上才能实现。

轻量化半挂车趋势下的缩影——轻量化立柱分析

另外,凸型宽体立柱的凸型两侧“台阶”是为了满足车厢门开启用合页或较链的焊接位置而设计的,如果用于吊门短锁杠或立柱无需焊接把手合页等的车辆,凸型宽体立柱可以取消“台阶”整体加厚(即立柱侧边为d1 + d3) ,此时超出边梁外侧的部分为“立柱宽度”和d3,车厢容积增大更多。

在这里给大家算一算,轻量化立柱对货运的提升:假设每根立柱300宽,凸出高40,凸出宽150,立柱高度1800,每车10根立柱。计算可得:每根立柱增加容积为40mm×150mm×1800mm =0.0108mm³。如果所运货物为石灰,石灰密度约为3.25至3.38,这里取3.3,计算可得增加重量结果是:0.0108×10×3.3×1000=356.4千克。除去外凸立柱及加固板的增加重量约40千克,结果:每车净增容积可多运石灰约300千克。

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