用於掛載車的車架平衡組件、掛載車的車架、掛載車、大型運輸車輛的製作方法

2023-10-30 16:13:41 2

本實用新型涉及用於掛載車的車架平衡組件、掛載車的車架、掛載車、大型運輸車輛。

背景技術：

在各種新興能源中，風力發電有著許多優勢，環保無汙染無疑是最大亮點。風電機組一般都位於風力較足的山區，利用較為空曠的地形和較強的自然風力，進行發電。

在風力發電的建設過程中，如何把葉片運進山區，成為一個很大的課題。不同葉片的規格差異很大，短的也有10米，長的20米至40米，現階段常見的葉片長度在40米至50米不等，甚至更大。對於如此長度的葉片，即使在平地上進行運輸，難度也相當大，更不提在崎嶇蜿蜒和有大量爬坡路面的山區，其運輸難度之大可以想像。而且，由於葉片形狀非常特殊，是一種長形部件，重量相對較大，價值又非常高，抗外力碰損能力較差，因此，對葉片運輸提出了很高的要求。一般情況下，如果在運輸過程中發生側向翻車致使葉片與地面接觸發生損壞，那麼葉片就可能直接報廢，造成很大經濟損失。

目前需要建設的風力機組規模越來越大，且風場環境越來越惡劣，大量的葉片都需要進行陸地運輸和山地二次轉運。

由此可知，提供一種能夠可靠且適用於運輸風力發電葉片的大型運輸車輛成為一個亟待解決的課題。

在現實中，目前的大型運輸車輛容易發生側翻。如圖1A和圖1B所示，是現有技術中的大型運輸車輛的示意圖。大型運輸車輛，包括牽引車1000和掛載車800，掛載車的車架8與掛載車800是一體的，在車架8上放置有配重500，用於使掛載車800的整體重心保持在較低高度。在掛載車800的後部，包括託架系統82和轉盤系統88，在託架系統82上，布置有葉片安裝底架92和角度調整油缸93，長形葉片99是固定在葉片安裝底架92上的。如圖1A所示，葉片99前部不希望受到外力作用，因此設置為葉片後端部固定在葉片底架92上的懸臂狀態，即使配重500已經加載，但是整車的中心還是較高，當遇到路面不平或者路面崎嶇時，再疊加強勁的風力作用在葉片99上，在不規則的地面作用力和強勁風力共同作用下，車輛很難控制，容易發生側翻。尤其是，在某些狀態下，比如為避開山體或道路側其他障礙物，如圖1B所示，車輛需要把葉片99升起一定角度，通過轉盤系統88使整個葉片(包含葉片安裝底架92)繞著轉盤系統88中心垂線旋轉一定角度，在此情況下進行行駛，此時，由於葉片99重心很高致使整車重心升高，葉片99上受到的強勁風力成為不可控外力主要來源，車輛非常容易發生側翻。

除此之外，在現有技術中，如圖13所示的截面示意圖，當路面不平或路面崎嶇時，現有技術中的配重500會與車架8一起傾斜，此時由重力產生一個傾斜分力，此傾斜分力會隨著車架8的傾斜角度的變大而變大，從而導致配重500有可能沿著車架8的側面滑動，從而使整車的重心沿著車身重心軸線發生偏移。此種狀態下，配重500就從原先的保持重心較低的有利因素轉變成可能導致整車側翻的不利因素，配重500越重，由此造成的整車側翻風險越大。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是提供一種用於掛載車的車架平衡組件，使得掛載車的車架的重心降低，從而有效降低整車的重心，防止車輛側翻並提高運輸可靠性。除此之外，本實用新型的用於掛載車的車架平衡組件還能在車架傾斜時有效防止配重發生側向偏移。

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種用於掛載車的車架平衡組件，包括：

第一支承和第二支承，用於被支承在外部車架的對應支承座上，其中，所述第一支承軸線和第二支承軸線為同一中心直線，所述第一支承和所述第二支承能在各自對應支承座上繞著所述中心直線自由轉動；

第一側杆和第二側杆，其中，所述第一側杆和所述第二側杆分別位於所述中心直線下方的兩側，均與所述中心直線平行；

第一連杆、第二連杆、第三連杆、第四連杆，各個連杆長度相同，其中，所述第一連杆、所述第二連杆的一端分別連接到所述第一支承和所述第二支承上，另一端分別連接到所述第一側杆的兩端；所述第三連杆、所述第四連杆的一端分別連接到所述第一支承和所述第二支承上，另一端分別連接到所述第二側杆的兩端；

配重承載板，用於承載外部配重塊，其中，所述配重承載板的兩側能夠分別與所述第一側杆和所述第二側杆固定。

較優選地，所述各個連杆均包括連杆上部和連杆下部，所述連杆上部和所述連杆下部結合後形成不同長度的連杆。

較優選地，所述配重承載板的兩側分別設置有第一側邊緣突出部和第二側邊緣突出部，所述第一側邊緣突出部連接到所述第一側杆，所述第二側邊緣突出部連接到所述第二側杆。

較優選地，所述第一側杆和所述第二側杆之間的夾角大於45°且小於135°。更優選地，所述第一側杆和所述第二側杆之間的夾角大於80°且小於110°。

較優選地，所述第一支承外設置有第一軸承，所述第二支承外設置有第二軸承，所述第一軸承和所述第二軸承能夠分別被支承在外部車架的對應支承座上。

本實用新型還提供了一種掛載車的車架，包括平衡系統，其特徵在於，所述平衡系統包括：

如前所述的用於掛載車的車架平衡組件；

兩個支承座，即第一支承座和第二支承座，分別用於支承所述第一支承和所述第二支承，所述第一支承和所述第二支承能在各自對應支承座上繞著所述中心直線自由轉動；

空心框，用於容納所述車架平衡組件。

較優選地，所述支承座包括：

支承座上部，所述支承座上部兩側設置有支承座上部側面中空槽；

支承座下部，所述支承座下部兩側設置有支承座下部側面中空槽，其與所述支承座上部兩側中空槽對齊；

支承座側面加強底板，所述支承座側面加強底板上開設有支承座加強底板中空槽；

支承座側面加強組件，所述支承座側面加強組件的頂部為上凸起部，其能夠順序穿過所述支承座下部側面中空槽和所述支承座上部側面中空槽，所述支承座側面加強組件的底部為下凸起部，其能夠插入所述支承座加強底板中空槽中。

較優選地，所述支承座側面加強組件包括支承座側面上加強板和支承座側面下加強板，所述支承座側面上加強板和所述支承座側面下加強板採用榫卯結構。

較優選地，所述支承座側面上加強板，其上方包括兩個上凸起部，其下方包括三個下凸起部，所述三個下凸起部之間為兩個下凹槽；

所述支承座側面下加強板，其上方包括兩個上凸起部，所述兩個上凸起部之間為一個上凹槽，其下方為一個下凸起部；

其中，所述支承座側面上加強板的每個所述下凹槽，能夠適配地與所述支承座側面下加強板的所述上凹槽相結合。

較優選地，所述第一側杆上設置有至少一個第一側杆銷，所述第二側杆上設置有至少一個第二側杆銷；車架兩側分別設置有第一側杆銷孔和第二側杆銷孔，分別對應於所述第一側杆銷和所述第二側杆銷。

較優選地，所述第一支承座內設置有第一軸瓦和所述第二支承座內設置有第二軸瓦，所述第一支承和所述第二支承能夠分別被支承在對應軸瓦上。

較優選地，所述掛載車的車架還包括託架系統，所述平衡系統和所述託架系統具有同一個車架外框，

其中，在所述託架系統上，設置有用於裝載長形部件的安裝底架，在所述安裝底架上設置有裝載部，所述安裝底架與所述託架系統之間通過角度調整油缸調整所述安裝底架與所述託架系統之間的角度。

較優選地，所述長形部件為葉片。

較優選地，所述掛載車的車架還包括：

轉盤系統，所述平衡系統和所述轉盤系統具有同一個車架外框，

託架系統，所述託架系統設置在所述轉盤系統上，

其中，在所述託架系統上，設置有用於裝載長形部件的安裝底架，在所述底架上設置有裝載部，所述安裝底架與所述託架系統之間通過角度調整油缸調整所述安裝底架與所述託架系統之間的角度。

較優選地，所述長形部件為葉片。

本實用新型還提供一種掛載車，包括前述掛載車的車架。

本實用新型還提供一種大型運輸車輛，包括牽引車和前述的掛載車。

本實用新型的有益技術效果是：能夠有效降低掛載車的車架的重心降低，從而有效降低整車的中心，防止側翻並提高運輸可靠性；除此之外，還能在車架傾斜時有效防止配重發生側向偏移。

附圖說明

圖1A是現有技術中的掛載車的葉片較低狀態時的示意圖。

圖1B是現有技術中的掛載車的葉片抬高狀態時的示意圖。

圖2A是本實用新型的掛載車的車架平衡組件的立體圖。

圖2B是本實用新型的掛載車的車架平衡組件的側視圖。

圖2C是本實用新型的掛載車的車架平衡組件的正視圖。

圖2D是本實用新型的掛載車的車架平衡組件的俯視圖。

圖3A是連杆與支承的立體圖。

圖3B是圖3A的正視圖。

圖3C是連杆與支承的另一視角立體圖。

圖4是配重承載板的立體圖。

圖5是本實用新型的一種形式的掛載車的車架。

圖6是本實用新型的掛載車的車架中的支承座的立體圖。

圖7是圖6中支承座的支承座下部的立體圖。

圖8是圖6中支承座的支承座側面上加強板的立體圖。

圖9是圖6中支承座的支承座側面下加強板的立體圖。

圖10是圖8中支承座側面上加強板和圖9中支承座側面下加強板的立體圖結合後的支承座側面加強組件的立體圖。

圖11是支承座加強底板的立體圖。

圖12是本實用新型的掛載車的立體圖。

圖13是現有技術的原理示意圖。

圖14是本實用新型的原理示意圖。

圖15是本實用新型的一種形式的掛載車的車架的局部俯視圖。

圖16是本實用新型的一種形式的掛載車的車架的主視圖。

圖17是本實用新型的一種形式的掛載車的車架的局部側視圖。

具體實施方式

在以下的實施方式的詳細描述中，參照構成該描述的一部分的附圖進行說明。附圖以示例的方式展示出特定的實施方式，本實用新型被實現在這些實施方式中。所示出的實施方式不是為了窮盡根據本實用新型的所有實施方式。可以理解，其他的實施方式可以被利用，結構性或邏輯性的改變能夠在不脫離本實用新型的範圍的前提下被做出。對於附圖，方向性的術語，例如「下」、「上」、「左」、「右」等，是參照所描述的附圖的方位而使用的。由於本實用新型的實施方式的組件能夠被以多種方位實施，這些方向性術語是用於說明的目的，而不是限制的目的。因此，以下的具體實施方式並不是作為限制的意義，並且本實用新型的範圍由所附的權利要求書所限定。

如圖2A所示，為本實用新型的掛載車的車架平衡組件1的立體圖，參考圖2B、圖2C、圖2D，同時結合圖5，可以觀察到車架平衡組件1被設置在一種形式的掛載車的車架8上時的情形。

如圖2A和圖5所示，在車架8上設置有第一支承座71和第二支承座72，車架平衡組件1的第一支承11支承在第一支承座71上，第二支承12支承在第二支承座72上。第一支承座71、第二支承座72、第一支承11、第二支承12的中心軸心均為同一中心直線。第一支承11和第二支承12能在各自對應支承座上繞著中心直線自由轉動。

如圖2A、圖3A和圖3B所示，以第一支承11為例進行詳細說明。在第一支承11上，分別套設有第一連杆41的第一連杆上端部孔412和第三連杆43的第三連杆上端部孔432。第一側杆21的一端穿過第一連杆41的第一連杆下端部孔411，第二側杆22的一端穿過第二連杆42的第三連杆下端部孔431。第二支承12的布置方式與第一支承11類似。第一側杆21的另一端穿過第二連杆42的第二連杆下端部孔，第二側杆22的另一端穿過第四連杆44的第四連杆下端部孔。可以知曉，第一側杆21和第二側杆22分別位於中心直線下方的兩側，且均與中心直線平行。

如圖2A和圖4所示，配重承載板5的兩側分別設置有第一側邊緣突出部51和第二側邊緣突出部52，第一側邊緣突出部51連接到第一側杆21，第二側邊緣突出部52連接到第二側杆22。較優選地，如圖4所示，在配重承載板5的第一側邊緣突出部51和第二側邊緣突出部52上，各包含了兩組倒圓弧形開口，由此，可以適應第一側杆21和第二側杆22之間不同間距的各種情形，增加了配重承載板5的通用性。

如圖2A、圖3A、圖3B、圖3C所示，第一連杆41、第二連杆42、第三連杆43、第四連杆44長度相同。較優選地，第一側杆21和第二側杆22之間的夾角大於45°且小於135°。更優選地，夾角大於80°且小於110°。最優選地，夾角選取為92°。同時，還可以對各個連杆進行優化。如圖3C所示，以第一連杆41為例，第一連杆41包括第一連杆上部411和第一連杆下部412，通過調節第一連杆上部411和第一連杆下部412的對準孔位置，可以調節第一連杆41的整體長度，以不同長度的第一連杆41。其他各個連杆也可以如此調節。如圖2C和圖3B所示，當配重承載板5的寬度一定時，通過調節各個連杆的長度，就能調節車架平衡組件1的圖2C正視圖中的三角形的頂角，如圖3B所示，此頂角以接近92°為實踐中的優選方案。

本實用新型的掛載車的車架平衡組件1，可以安裝在掛載車的車架上，比如圖5所示的一種形式的掛載車的車架8上。如圖5所示，掛載車的車架8包括平衡系統81，平衡系統81主要包括第一支承座71、第二支承座72和用於容納所述車架平衡組件1的空心框6。

圖中未示出，但本領域技術人員能夠理解，在較優選的實施例中，可以在第一支承11外設置第一軸承，在第二支承12外設置第二軸承，第一軸承被支承在第一支承座71上，第二軸承被支承在第二支承座72上。第一軸承和第二軸承能夠起到減少摩擦的作用，可以優選地採用承載能力強的軸承，比如滾柱軸承。另一種形式的優選實施例是，在第一支承座71內設置第一軸瓦，在第二支承座72內設置第二軸瓦，第一支承11能夠被支承在第一軸瓦上，第二支撐12能夠支承在第二軸瓦上。第一軸瓦和第二軸瓦也能夠起到減少摩擦的作用。

根據圖5並結合圖13和圖14，相比於現有技術，本實用新型的掛載車的車架平衡組件1具有突出的優點。

第一方面，有效降低整車重心。如圖13所示，在現有技術中，配重500一般直接放置在車架8上，因此，配重500的重心較高。與現有技術不同，如圖14所示，本實用新型的車架8中設置有空心框8，在空心框8中，設置有車架平衡組件1，並且配重承載板5位於車架平衡組件1的最低位置處，配重500是放置在配重承載板5上。由此可知，圖14中的配重500的重心明顯低於圖14現有技術中的配重500的重心。在本實用新型的情境中，掛載車運輸的長形部件具有重心高、質量大等特點，因此，配重500的低重心能夠有效地使整個車體的重心降低，從而使得整個車體更為穩定。

第二方面，使配重始終保持水平穩定狀態。如圖13所示，在現有技術中，配重500一般直接放置在車架8上，因此，配重會隨著車架8的傾斜而產生傾斜。由於配重500重量很大，稍許的傾斜滑移就可能使整車的重心發生偏移，並進而造成嚴重的側翻事故。與現有技術不同，如圖14所示，在本實用新型的車架8設置的車架平衡組件1中，由於第一支承11和第二支承12能在各自對應支承座上繞著中心直線自由轉動，因此，配重500在重力與可轉動支承11、12的共同作用下，無論車架如何晃動，始終保持水平狀態，不會發生偏移運動。

鑑於以上兩方面的優點，本實用新型的車架平衡組件1對現有技術做出了重要改進。

在實踐中，如果已知路面非常平坦，也可以加裝鎖定裝置，使得第一支承11和第二支承12不能在各自對應支承座上繞著所述中心直線自由轉動。

具體而言，優選實施方式可以參考本實用新型的圖15、16、17。在圖15-17中，展示了本實用新型的一種形式的掛載車的車架，與圖2A-圖2D中的實施方式在某些方面有以下變化。如圖15所示，第一側杆21和第二側杆22的兩個端部之間，分別採用第一加強連杆31和第二加強連杆32進行加固連接。配重承載板5是網格形式，替代原有的實心形式。此外，在第一側杆21上設置有第一側杆第一銷211和第一側杆第二銷212，分別對應於車架第一側801上設置的第一側杆第一銷孔811和第一側杆第二銷孔812；在第二側杆22上設置有第二側杆第一銷221和第二側杆第二銷222，分別對應於車架第二側802上設置的第二側杆第一銷孔821和第二側杆第二銷孔822。此處，在車架8的每一側都分別設置了兩個銷和銷孔，也可以根據實際情況分別設置一個銷和銷孔或多個銷和銷孔。銷可以採用螺杆狀的定位銷。

當大型運輸車輛在山區崎嶇道路行駛時，把各個銷211、212、221、222旋至最低，如圖17所示，此時車架平衡組件1可以在支承座上繞著中心直線自由轉動，各個銷不起作用。

當大型運輸車輛在平坦道路行駛時，把各個銷211、212、221、222旋升並與車架接觸，如圖16所示，兩側定位銷與車架內的對應銷孔接觸並形成鎖止力，則車架平衡組件1被鎖止，不能擺動。換而言之，此時的車架平衡組件1可以理解成與車架8固定為一體，此時車架平衡組件1實際相當於一個凹心平臺，可以用於存放配重或其他物件。

由於本實用新型的第一支承座71和第二支承座72需要承受很大的壓力，因此，對於第一支承座71和第二支承座72有很高的受力要求。以下以第一支撐座71為例，詳述闡述本實用新型中的第一支承座71的具體結構。

如圖6所示，展示了本實用新型的掛載車的車架中的第一支承座71的立體圖。第一支承座71，包括：第一支承座上部711、第一支承座下部712、支承座側面加強組件、第一支承座側面加強底板7133。如圖6所示，展示了第一支承座下部712的立體圖，第一支承座下部712兩側設置有第一支承座下部側面中空槽7121。第一支承座上部711的形狀與第一支承座下部712的形狀是對稱的，第一支承座上部711與第一支承座下部712之間可以採用螺釘方式相互固定，並且第一支承座上部兩側中空槽與第一支承座下部兩側中空槽7121相互對齊。

如圖10所示，在本實用新型優選的第一支承座側面加強組件713中，包括一塊第一支承座側面上加強板7131和兩塊第一支承座側面下加強板7132，採用榫卯結構相互結合。具體而言，如圖8所示，第一支承座側面上加強板7131，其上方包括兩個上凸起部71313，其下方包括三個下凸起部71314，三個下凸起部71314之間為第一下凹槽71311和第二下凹槽71312。如圖9所示，第一支承座側面下加強板7132，其上方包括兩個上凸起部71323，兩個上凸起部71323之間為一個上凹槽71321，其下方為一個下凸起部71322。如圖10所示，並結合圖8和圖9，第一支承座側面上加強板的第一下凹槽71311和第二下凹槽71312，能夠分別適配地與兩個第一支承座側面下加強板7132的上凹槽71321相結合。

如圖10所示，並結合圖6和圖7，第一支承座側面加強組件713的頂部為上凸起部71313，其能夠順序穿過第一支承座下部側面中空槽7121和支承座上部側面中空槽。

如圖10所示，並結合圖6和圖11，第一支承座側面加強組件713的底部為下凸起部，其底面形狀正好能夠插入到圖11中所示的第一支承座加強底板7133的中空槽71331中。如圖5所示，第一支承座加強底板7133可以固定在車架8上。

以上對於第一支承座71的描述，也完全適用於第二支承座72。

根據圖6並結合圖5、圖7-11，相比於現有技術，本實用新型的用於支承掛載車的車架平衡組件1的支承座具有突出的優點。如圖6和圖10所示，採用榫卯結構的第一支承座側面加強組件713在X軸方向和Y軸方向的運動被牢固限制，再由圖11中的第一支承座加強底板7133進一步限制，使得整個第一支承座側面加強組件713在XOY平面內被牢固限制，進而使得整個第一支承座71在XOY平面內被牢固限制。與此同時，如圖6所示，並結合圖10，在本實用新型優選的第一支承座側面加強組件713中，採用榫卯結構。此種結合方式，能夠使得由一塊第一支承座側面上加強板7131和兩塊第一支承座側面下加強板7132構成的第一支承座側面加強組件713能夠穩定承受Z軸方向的很大的壓力作用而保持不變形。因此，本實用新型中的支承座採用了以上特殊設計，對現有技術做出了有益改進。

如圖5所示，展示了本實用新型一種形式的掛載車的車架8。在圖5中，此種掛載車的車架8的一個特點是，車架8主要包括平衡系統81和託架系統82，其中，平衡系統81和託架系統82具有同一個車架外框84。儘管圖5中未示出，但可以參考圖12中的布置方式，理解以下布置方式。在託架系統82上，設置有用於裝載長形部件的安裝底架92，在底架92上設置有裝載部91，底架92與託架系統82之間通過角度調整油缸93調整安裝底架92與託架系統82之間的角度。長形部件可以是葉片，尤其是用於風力發電的長葉片，其長度有各種取值，比如10米至40米，甚至46米、49米、50米等各種長度規格。需要指出的是，葉片長度可以非常長，比如超出掛載車的車身長度，甚至可以超出整車長度。本實用新型能滿足這些長度規格的葉片的平穩運輸。

應當注意到，圖5中的這種車架是可以有其他變形的，比如圖12中所示的另一種形式的掛載車的車架8，此種掛載車的車架8的一個特點是，車架8主要包括平衡系統81和轉盤系統88，其中，平衡系統81和轉盤系統88具有同一個車架外框84。在轉盤系統88上，設置有託架系統82。在託架系統82上，設置有用於裝載長形部件的安裝底架92，在安裝底架92上設置有裝載部91，底架92與託架系統82之間通過角度調整油缸93調整安裝底架92與託架系統82之間的角度。圖中未示出牽引車。可以理解，此種帶有轉盤系統88的車架8，能夠具有更為靈活的自由度。以上圖5中所論述到的各種長形部件，包括葉片，都同樣能夠通過圖12中的掛載車進行平穩運輸。

在實踐中，可以根據具體情況，選擇圖5或圖12所示的掛載車車架。

本領域技術人員應能理解，上述實施例均是示例性而非限制性的。在不同實施例中出現的不同技術特徵可以進行組合，以取得有益效果。本領域技術人員在研究附圖、說明書及權利要求書的基礎上，應能理解並實現所揭示的實施例的其他變化的實施例。權利要求中的任何附圖標記均不應被理解為對保護範圍的限制。某些技術特徵出現在不同的從屬權利要求中並不意味著不能將這些技術特徵進行組合以取得有益效果。