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技术| 轻量化半挂车趋势下的缩影——轻量化立柱分析

时间：2022-05-07 15:57 来源：未知 点击：次
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。
 
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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。
 

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。
 
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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。
 
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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。
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内凹式立柱结构图
 
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。
 
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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。
 
 

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。
 
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外凸宽体式立柱结构图
 
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。
 
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。
 
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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铰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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