详解铰接式卡车独特的传动系和悬挂系统

[铁甲工程机械网原创] 铰接式卡车是采矿业和各行业大规模建设中一种通用性很强的土石方运输机械，由于结构的特殊性，它能适应恶劣的气候、极差的地形以及具有高的可用性。铰接式卡车最大的特点就是通过铰链接头将汽车的动力部分与载货部分连接起来，汽车的一部分可以在水平面内相对于另一部分向左或向右回转成45度角，还可以进行“折叠”。另外，前后车架都可以在垂直于公共纵轴的平面内绕公共纵轴作独立的无限制转动。特别是它完全消除了作用在车架上的扭转载荷，因此可以提高整个结构的可靠性，不象普通汽车在无路条件下工作时，车架要承受很大的载荷；特殊的悬挂装置以及独特的转向架可以使卡车在路面差、气候恶劣的条件下正常行驶，使得车辆能够在崎岖地带行驶而不会对悬架装置有过高的要求。

目前在国内，铰接式卡车主要应用于大型矿山，一方面价格昂贵，另一方面维修费用也相当高，个人用户只能对其望洋兴叹。但这并不能阻止我们对高端机械的兴趣，今天我们来讲一下铰接式卡车神奇的传动系和悬挂系统。

传动系

铰接式自卸卡车的驱动形式主要包括4x4，6x4，6x6几种，其中最常见的是6x6。6x4与4x4有些相似，采取类似于装载机的驱动形式，动力上由发动机输出至变速箱，再经分动箱分别向前后两个方向输出到驱动桥。和装载机不同的是在分动箱里需要有轴间差速器。在驱动桥的两端使用行星齿轮式轮边减速器。

典型的6x6驱动形式，对于6x6现在通常采用是贯通式中桥，让动力在中桥里分为两路，一路驱动中桥，另一路传递到后桥。

独特的自由摆动纵列传动箱

拆掉一侧的传动箱后，另外的是Moxy独特的自由摆动纵列传动箱，这个设计只用一个驱动桥，每侧半轴分别驱动一个传动箱，经传动箱里的两个齿轮把动力传递给中、后两个车轮。由于传动箱可以绕半轴自由摆动，相当于平衡式悬挂，省去了其他车型的A型架或多连杆以及平衡梁等悬挂装置。

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从后方观察Moxy卡车，后桥被固定在后车架上

卡车后驱动透视

现在的传动形式开始不是这样的，在铰接式自卸卡车的发展早期，并没有成熟的装载机传动系可借鉴，作为探索者的利内尔利用的是拖拉机的动力输出轴。这种设计的特点是从变速箱里直接输出动力到后车身，简单有效但有很多缺点，如前轮与后轮不通用，前车身无法实现悬挂等等，沃尔沃BM直到1979年推出的5350才开始抛弃这种落后的设计。

沃尔沃BM早期DR860的驱动形式，前轮是拖拉机结构，中桥动力直接来自变速箱。另一个较早的进入者DJB开始就使用CAT装载机部件，6x4的车型很快就得到成功，面对竞争却无法推出6x6车型，因为CAT没有现成的部件。最后CAT为它重新设计了方案，在中桥之前安装一个简单的分动装置，一根传动轴连接中桥，另一根经中桥上方连接后桥，这个设计一直用到90年代末才被淘汰。

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DJB、CAT的D系列三轴车采用的6x6驱动形式至于后来者TEREX、BELL和DDT，没有走弯路，它们直接采购ZF等供应商的变速箱和车桥。2000年后小松新推出的HM系列，这是小松自己全新设计的。

特雷克斯等公司直接使用ZF等供应商的变速箱和车桥为了提高困难地形的通行能力，现在铰接式自卸卡车大都采用差速锁，在车桥内安装限滑差速器，分动箱则安装轴间差速锁。轴内限滑差速器锁定时，轴两侧车轮转速一致，此时如轴间差速锁也锁定，则6个车轮转速都要保持一致，以确保最大的通过性能。

CAT725的中桥，配备了限滑差速器、轮边减速器、钳盘式制动，与后桥间没有差速器为了提高经济性，沃尔沃从E系列开始提供6x4和6x6两种驱动模式供驾驶员选择，一般路面选择6x4模式，断开后桥的动力以降低油耗，困难路面则选6x6模式，接通后桥的动力以提高通过性。

小松的HM系列由于前轮采用了独立悬挂，没有刚性前桥。

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悬挂系统

早期基于拖拉机底盘的铰接式自卸卡车没有悬挂系统的，行驶速度低，乘坐不舒适。沃尔沃推出三轴的DR860，中桥和后桥采用了A型架和横向连杆以及平衡梁式悬挂，使轮胎更好地贴近地面，前车身是拖拉机机构，没有悬挂。

DR860的后悬挂

Moxy独特的自由摆动纵列传动箱同时具备了悬挂功能，不需要A型架或连杆，每侧车轮摆动幅度大于平衡梁式结构，保证车轮更好的贴近地面。Moxy在6200S以前的车型都没有前悬挂。

典型的A型架加平衡梁式后悬挂

上述设计都是从提高通过性考虑，若要提高速度就必须有前悬挂，提高驾驶舒适性。DJB从一开始就采用全油气悬挂，每个车桥都用了两个油气弹簧。两轴车型没有问题，但对于三轴车型，由于后悬挂的油气弹簧行程相对较小，通过性比平衡梁适当会差一些，因为可能会出现某个车轮悬空的状况。

Moxy的传动箱同时起到了悬挂的作用

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随着CAT在90年代末改用平衡梁，现在的三轴铰接式自卸卡车后车身都采用了平衡式悬挂，Moxy的摆动传动箱也属于平衡式悬挂。2000年后小松推出HM系列在平衡梁上加了一对油气弹簧。定位方面则分为两大阵营，A型架和多连杆式。CAT、小松和沃尔沃用A型架，特雷克斯、贝尔、利勃海尔用多连杆式。

DJB、CAT早期三轴车后悬挂使用的是油气弹簧

前车身的悬挂普遍采用A型架定位，弹性元件CAT、利勃海尔和贝尔使用油气弹簧，沃尔沃、特雷克斯使用橡胶弹簧加减震器。Moxy、小松的HM系列以及特雷克斯的小吨位车使用了独立悬挂以进一步提高舒适性。

注意后车身的A型架

CAT的前悬挂也用了A型架

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特雷克斯、贝尔、利勃海尔并不使用A型架用，而是多连杆。

特雷克斯小吨位车型开始采用Timoney公司的独立悬挂前桥

沃尔沃BM在前轮实现悬挂以后，一直使用A型架加上橡胶弹簧和减震器。

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