車架和工程車輛的製作方法

2023-09-17 01:29:20

專利名稱：車架和工程車輛的製作方法
技術領域：
本發明涉及車輛領域，具體而言，涉及一種車架和一種工程車輛。
背景技術：
車架是工程車輛的主要承載裝置，所有的底盤零部件都安裝在車架上，運輸貨物的車廂或專用上裝裝置也是直接放置在車架縱梁上。工程車輛作為工程施工專用車輛，其作業載荷工況複雜，常在崎嶇路面上行駛，對車架強度、扭轉剛度提出了嚴格的要求，同時在滿足要求的情況下，車架重量要小。
目前，工程車輛用車架大梁大多採用等截面等強度槽形梁結構，但實際使用中車架負荷分布不均，造成本應承載較大負荷的部位的實際承載能力較小，無法滿足使用要求。

發明內容
本發明所要解決的技術問題在於，提供一種新的車架，能夠優化車架的承載能力分布，更好地滿足實際使用需求。有鑑於此，本發明提供了一種車架，包括前車架和後車架，其中所述前車架為梯形結構，所述前車架包括在所述前車架兩側布置的兩個前縱梁，所述後車架為箱形結構，所述後車架包括在所述後車架兩側布置的兩個後縱梁，兩個所述前縱梁分別與兩個所述後縱梁固定連接。在該技術方案中，採用兩段式結構，分為車架分為前車架和後車架，通過改變其中一段的長度即可實現整個車架長度的調整，實現了車架的模塊化，縮短了產品的開發周期；針對實際使用中的車架，車架各部位的扭轉剛度要求一般是不同的，尤其是對於工程車輛而言，其前懸架受力比後懸架小的多，故前車架扭轉剛度要求並不大，採用梯形結構也可滿足車架強度要求；車架後部承受的載荷很大，這段車架的彎曲、扭轉剛度和強度是整個車架中最大的，車架的主要承重部位在後方，因此後車架用箱形結構，形成左右一體整體閉合箱形截面，通過改善後車架的板厚，能夠提高後車架的承重能力，通過不同車架結構的組合，能夠優化車架的承載能力分布，更好地滿足實際使用需求。優選地，所述前縱梁由車頭向車尾方向分為第一部分和第二部分，所述後車架與所述前縱梁的第二部分固定連接，所述前縱梁的第一部分的截面為槽形或工字形，所述前縱梁的第二部分的截面為矩形。在該技術方案中，兼顧前車架發動機、離合器、變速器等零部件的安裝，前車架第一部分採用槽形或工字形結構，其抗彎強度較大，工藝性好，零件安裝、緊固方便，也可滿足車架強度要求；前車架第一部分槽形截面與後車架箱形截面，通過前車架第二部分矩形截面進行平緩過渡，避免剛度突變，即所述車架結構採用前段梯形、後段箱形的複合結構，前縱梁截面從前到後為槽形截面(或工字形)過渡到矩形截面，最後後車架為左右一體的箱形截面，通過不同截面的組合，能夠優化車架的承載能力分布，更好地滿足實際使用需求。優選地，兩個所述前縱梁的第二部分均包括一個腹板，所述腹板的主體與所述前縱梁的第二部分的腹面間隔預設距離平行設置，且所述腹板遠離所述後車架的一端向所述腹面彎折並與所述腹面固定連接，所述腹板的另一端與所述後車架固定連接。優選地，所述後車架還包括後橫梁，所述後橫梁的兩端分別與兩個所述後縱梁固定連接，所述腹板連接至所述後橫梁。在該技術方案中，通過在後車架上設置後橫梁，腹板與後橫梁固定連接，可以進一步提高前車架與後車架之間的連接強度。優選地，所述後橫梁包括兩塊平行設置的側板和連接板，兩塊所述側板的兩端均與兩個所述後縱梁固定連接，所述連接板在所述側板下方將固定連接兩塊所述側板。在該技術方案中，後橫梁採用了類似於箱形結構，與後縱梁強度匹配，更加可靠。優選地，所述後車架還包括上封板和下封板， 所述上封板在所述後縱梁上方與所述後縱梁固定連接，所述下封板在所述後縱梁下方與所述後縱梁固定連接。在該技術方案中，後車架通過兩個後縱梁和上封板、下封板拼接成一個箱形結構，相對於前車架的梯形結構，後車架的箱形結構抗彎扭能力更強，通過改善後車架板的厚度，可提高後車架8的強度，無需對後車架8採用多層加強板處理，可減輕車架重量。優選地，所述後車架還包括至少一個立板，所述立板分別與兩個所述後縱梁、所述上封板和所述下封板固定連接。在該技術方案中，在後車架內部增設立板，可以進一步提高後車架的強度。本發明還提供了一種工程車輛，包括上述技術方案中任一項所述的車架。優選地，所述工程車輛為攪拌車，後車架的尾部向上翹起至預設高度充當攪拌車的後臺。在該技術方案中，後車架的尾部向上翹起充當攪拌車的後臺，取消了現有攪拌車中的副車架，託輪直接安裝在後車架上，省去了現有攪拌車與車架連接的後臺結構，簡化了車架與上裝的連接，減少了故障點，而且由於整個車架無副車架結構，攪拌筒重心下降，提高了行車安全。優選地，攪拌車後臺的孔板安裝在後車架的尾部，孔板與兩個後縱梁之間還分別通過加強筋在後車架的兩側固定連接，能夠更好地保證對攪拌筒的支撐。另外，在後車架上設置平衡懸架橫梁以及平衡懸架墊板均為現有相關中的通用做法，不再贅述。綜上所述，本發明中的車架，車架分為前車架和後車架，採用兩段式結構，通過改變其中一段的長度即可實現整個車架長度的調整，實現了車架的模塊化，縮短了產品開發周期，降低成本；針對工程車輛用車架受力特點，前懸受力較小，後懸受力較大，車架截面從前到後採用槽形(或工字形)到矩形過渡到左右一體箱形，通過三種截面的優化組合，有效的優化了整個車架強度分布；而且由於後部為箱形結構，抗彎扭能力較強，通過改善後車架板厚厚度，可提高車架後部強度，無需對車架後部採用多層加強板處理，可減輕車架重量。


圖I是根據本發明實施例的車架的立體示意圖；圖2是圖I中車架去掉上封板後的示意圖；圖3是圖I中車架的主視圖；圖4是圖3中前車架第一部分的A-A截面示意圖；圖5是圖3中前車架第二部分的B-B截面示意圖；圖6是圖4中後車架的C-C截面示意圖。其中，圖I至圖4中附圖標記與部件名稱之間的對應關係為
縱梁1，車架2，前臺3，後縱梁4，槽形連接板5，橫梁6，整體式連接板7，後車架8，腹板9，上封板10，後橫梁11，平衡懸架橫梁12，立板13，平衡懸架墊板15，下封板16，加強筋17，孔板18。
具體實施例方式為了能夠更清楚地理解本發明的上述目的、特徵和優點，下面結合附圖和具體實施方式
對本發明進行進一步的詳細描述。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本發明，但是，本發明還可以採用其他不同於在此描述的其他方式來實施，因此，本發明的保護範圍並不受下面公開的具體實施例的限制。 下面結合附圖和實施例對本發明做進一步說明。需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。如圖I至圖3所示，本發明中的車架包括前車架2和後車架8，其中前車架2為梯形結構，前車架2包括在前車架2兩側布置的兩個前縱梁I，後車架8為箱形結構，後車架8包括在後車架8兩側布置的兩個後縱梁4，兩個前縱梁I分別與兩個後縱梁4固定連接。在該技術方案中，車架分為前車架2和後車架8，採用兩段式結構，通過改變其中一段的長度即可實現整個車架長度的調整，實現了車架的模塊化，縮短了產品的開發周期；針對實際使用中的車架，車架各部位的扭轉剛度要求一般是不同的，尤其是對於工程車輛而言，其前懸架受力比後懸架小的多，故前車架扭轉剛度要求並不大，採用梯形結構也可滿足車架強度要求；後車架8承受的載荷很大，這段車架的彎曲、扭轉剛度和強度是整個車架中最大的，車架的主要承重部位在後方，因此後車架用箱形結構，形成左右一體整體閉合箱形截面，通過改善後車架8的板厚，能夠提高後車架8的承重能力，通過不同車架結構的組合，能夠優化車架的承載能力分布，更好地滿足實際使用需求。其中，所謂的「梯形結構」是指類似於梯子形狀的結構，而非平面幾何中的梯形，「梯形結構」一詞在本領域中屬於慣用稱謂，本領域技術人員均能夠明白其含義。優選地，前縱梁I由車頭向車尾方向分為第一部分和第二部分，後車架8與前縱梁I的第二部分固定連接，前縱梁I的第一部分的截面為槽形或工字形，前縱梁I的第二部分的截面為矩形。在該技術方案中，兼顧前車架2發動機、離合器、變速器等零部件的安裝，前車架第一部分採用槽形或工字形結構，其抗彎強度較大，工藝性好，零件安裝、緊固方便，也可滿足車架強度要求；前車架2的第一部分槽形截面與後車架8箱形截面，通過前車架2第二部分矩形截面進行平緩過渡，避免剛度突變，即所述車架結構採用前段梯形、後段箱形的複合結構，前縱梁截面從前到後為槽形截面(或工字形)過渡到矩形截面，最後後車架為左右一體的箱形截面，通過不同截面的組合，能夠優化車架的承載能力分布，更好地滿足實際使用需求。另外，「矩形截面」並非必須是嚴格的矩形，其實質是為閉合截面，相對於槽形或工字形結構抗彎扭能力更強，例如在一種具體實施方式
中，第二部分的矩形截面的實現方式可以為，兩個前縱梁I的第二部分均包括一個腹板9，腹板9的主體與前縱梁I的第二部分的腹面間隔預設距離平行設置，且腹板9遠離後車架8的一端向腹面彎折並與腹面固定連接，腹板9的另一端與後車架8固定連接。腹板9可以是一塊平板，也可是曲面或不規則形狀等，由此可以決定第二部分的截面形狀，當第二部分採用如圖4中所示的槽形截面且腹板9為平板時即形成了一個如圖5中所示的矩形截面。優選地，後車架8還包括後橫梁11，後橫梁11的兩端分別與兩個後縱梁4固定連接，腹板9連接至後橫梁11。在該技術方案中，通過在後車架8上設置後橫梁11，腹板9與後橫梁11固定連接，可以進一步提高前車架2與後車架8之間的連接強度。具體而言，後橫梁11的結構可以如圖中所示， 包括兩塊平行設置的側板和連接板，兩塊側板的兩端均與兩個後縱梁4固定連接，連接板在側板下方將固定連接兩塊側板。在該技術方案中，後橫梁11採用了類似於箱形結構，與後縱梁4強度匹配，更加可靠。優選地，前車架2還包括至少一個橫梁6，橫梁6的兩端分別與兩個前縱梁I固定連接。在該技術方案中，通過在前車架2上設置橫梁6，可以更好地保證前車架2的強度。例如如圖中所示，在前車架2上增設第一橫梁61和第二橫梁62，第一橫梁61可以通過兩個槽形連接板6連接至兩個前縱梁I，第二橫梁62可以通過兩個整體式連接板7連接至兩個前縱梁。進一步,後車架8還包括上封板10和下封板16,上封板10在後縱梁4上方與後縱梁4固定連接，下封板10在後縱梁4下方與後縱梁4固定連接。在該技術方案中，後車架8通過兩個後縱梁4和上封板10、下封板16拼接成一個箱形結構，其截面如圖6中所示，相對於前車架2的梯形結構，後車架8的箱形結構抗彎扭能力更強，通過改善後車架板的厚度，可提高後車架8的強度，無需對後車架8採用多層加強板處理，可減輕車架重量。優選地,後車架8還包括至少一個立板13,立板13分別與兩個後縱梁4、上封板10和下封板16固定連接。在該技術方案中，在後車架8上增設立板8，可以進一步提高後車架8的強度。另外，本發明中所述的「固定連接」可以包括焊接、鉚接、以及螺栓連接等連接方式，這些均是相關領域中公知的技術，本領域技術人員均可根據實際需要進行選擇，例如本文中的橫梁與縱梁之間的連接、上下封板與立板之間的連接等，均可採用焊接的連接方式，
安全可靠。本發明還提供了一種工程車輛，包括上述技術方案中任一項所述的車架。優選地，所述工程車輛為攪拌車，後車架8的尾部向上翹起至預設高度充當攪拌車的後臺。其中，由於向上翹起的尾部是作為攪拌車的後臺，所以所謂的「預設高度」是指能夠滿足對攪拌筒後端進行支撐的高度，可以根據具體的攪拌車的情況進行設計。在該技術方案中，後車架8的尾部向上翹起充當攪拌車的後臺，取消了現有攪拌車中的副車架，託輪直接安裝在後車架8上，省去了現有攪拌車與車架連接的後臺結構，簡化了車架與上裝的連接，減少了故障點，而且由於整個車架無副車架結構，攪拌筒重心下降，提高了行車安全。優選地，攪拌車後臺的孔板18安裝在後車架8的尾部，孔板18與兩個後縱梁4之間還分別通過加強筋17在後車架的兩側固定連接。在該技術方案中，孔板18的兩端與後縱梁4固定連接，提高了孔板18的強度，更好地保證對攪拌筒的支撐。另外,如圖中所示,在後車架8上設置平衡懸架橫梁8以及平衡懸架墊板8均為現有相關中的通用做法，不再贅述。綜上所述，本發明中的車架，車架分為前車架和後車架，採用兩段式結構，通過改變其中一段的長度即可實現整個車架長度的調整，實現了車架的模塊化，縮短產品開發周期，降低成本；針對工程車輛用車架受力特點，前懸受力較小，後懸受力較大，車架採用前段梯形、後段箱形的複合結構，車架截面從前到後採用槽形(或工字形)到矩形過渡到左右一體箱形，通過三種截面的優化組合，有效的優化了整個車架強度分布，由於後部為箱形結構，抗彎扭能力較強，無需採用加強板加強，滿足後車架強度的同時，降低了車架重量。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保 護範圍之內。
權利要求
1.一種車架，其特徵在於，包括前車架(2)和後車架(8)，其中 所述前車架(2 )為梯形結構，所述前車架(2 )包括在所述前車架(2 )兩側布置的兩個前縱梁(1)，所述後車架(8)為箱形結構，所述後車架(8)包括在所述後車架(8)兩側布置的兩個後縱梁(4)，兩個所述前縱梁(I)分別與兩個所述後縱梁(4)固定連接。
2.根據權利要求I所述的車架，其特徵在於，所述前縱梁(I)由車頭向車尾方向分為第一部分和第二部分，所述後車架(8)與所述前縱梁(I)的第二部分固定連接，所述前縱梁(O的第一部分的截面為槽形或工字形，所述前縱梁(I)的第二部分的截面為矩形。
3.根據權利要求2所述的車架，其特徵在於，兩個所述前縱梁(I)的第二部分均包括一個腹板(9)，所述腹板(9)的主體與所述前縱梁(I)的第二部分的腹面間隔預設距離平行設置，且所述腹板(9)遠離所述後車架(8)的一端向所述腹面彎折並與所述腹面固定連接，所述腹板(9)的另一端與所述後車架(8)固定連接。
4.根據權利要求3所述的車架，其特徵在於，所述後車架(8)還包括後橫梁(11)，所述後橫梁(11)的兩端分別與兩個所述後縱梁(4)固定連接，所述腹板(9)連接至所述後橫梁(11)。
5.根據權利要求4所述的車架，其特徵在於，所述後橫梁(11)包括兩塊平行設置的側板和連接板，兩塊所述側板的兩端均與兩個所述後縱梁(4)固定連接，所述連接板在所述側 板下方將固定連接兩塊所述側板。
6.根據權利要求I至5中任一項所述的車架，其特徵在於，所述後車架(8)還包括上封板(10)和下封板(16)，所述上封板(10)在所述後縱梁(4)上方與所述後縱梁(4)固定連接，所述下封板(10)在所述後縱梁(4)下方與所述後縱梁(4)固定連接，所述上封板(10)、所述下封板(16)與所述後縱梁(4)構成所述箱形結構。
7.根據權利要求6所述的車架，其特徵在於，所述後車架(8)還包括至少一個立板(13)，所述立板(13)分別與兩個所述後縱梁(4)、所述上封板(10)和所述下封板(16)固定連接。
8.一種工程車輛，其特徵在於，包括如權利要求I至7中任一項所述的車架。
9.根據權利要求8所述的工程車輛，其特徵在於，所述車輛為攪拌車，所述後車架(8)的尾部向上翹起至預設高度充當所述攪拌車的後臺。
10.根據權利要求9所述的工程車輛，其特徵在於，所述攪拌車後臺的孔板(18)安裝在所述後車架(8)的尾部，所述孔板(18)與兩個所述後縱梁(4)之間還分別通過加強筋(17)在所述後車架的兩側固定連接。
全文摘要
本發明提供了一種車架，包括前車架和後車架，其中所述前車架為梯形結構，所述前車架包括在所述前車架兩側布置的兩個前縱梁，所述後車架為箱形結構，所述後車架包括在所述後車架兩側布置的兩個後縱梁，兩個所述前縱梁分別與兩個所述後縱梁固定連接。本發明中的車架，其結構採用前段梯形、後段箱形的複合結構，前縱梁截面從前到後為槽形截面(或工字形)過渡到矩形截面，後車架為左右一體的箱形截面，通過三種截面的優化組合，能夠優化車架的承載能力分布，更好地滿足實際使用需求。本發明還提供了一種工程車輛。
文檔編號B62D21/02GK102765423SQ20121028287
公開日2012年11月7日 申請日期2012年8月9日 優先權日2012年8月9日
發明者張克軍, 戴英彪, 董銀松, 鄧雲海 申請人:三一重工股份有限公司