CN100569573C - 一种用于车架梁的组合式连接接头 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械连接领域，涉及一种用于车架梁的组合式连接接头，分为固定部分和连接部分；固定部分连接座，与分段的车架主梁相连接，连接后将形成一个整体不可分离；连接部分的连接件，将两个待连接的、分别固定在车架主梁上的连接座连接为一个整体。该组合式连接接头由连接件主要承担了车架在运行过程中出现的弯曲时产生的弯曲应力、牵引时产生拉伸应力；且接触面积大，连接后的紧固作用力大，连接刚性大大提高，使得车架在扭曲时的抗扭性能大大提高；而且很容易进行更换；可靠性高，尤其适用于多段式主梁结构的集装箱运输半挂车。

Description

一种用于车架梁的组合式连接接头

技术领域

本发明属于机械连接领域，涉及一种多段式梁的连接接头，尤其涉及集装箱半挂车多段式车架梁的连接接头。

背景技术

目前，美国内陆集装箱的外形长度尺寸为53英尺，而运输53英尺集装箱的半挂车要比53英尺集装箱还要长。该半挂车从中国制造后要通过海运到美国，运输的方案有两种：一是采用散货船运输，二是采用集装箱船运输。采用散货船运输时，可以采用整车的形式运输，但占用空间大，且运费很高。此外，散货船运输航班很少，无法满足交货要求。采用集装箱船运输时，航班多，运费低，但超长货物运输受到限制，因为标准集装箱长度为20英尺或40英尺。为了能用标准集装箱船运输53英尺集装箱运输半挂车，只能将该半挂车设计成两段或多段，分段用集装箱运输到美国后进行组装，形成一个整体的53英尺集装箱运输半挂车。

由于运输的需要将车架分为了几段，在到达目的地后进行组装时就必须通过接头将其连接成整体。目前正在使用的接头是在主梁的横断面上焊接一块连接板，直接用螺栓将其拧紧，形成一个整体。如图1所示，当53英尺集装箱半挂车分为前段车架1和后段车架2两段或多段，当运输到目的地后，通过连接接头3，将前后两段车架连接成为一个整体的53英尺集装箱半挂车。

如图2所示，车架主梁的结构形式是“工”字钢，连接接头3是在工字型车架前段主梁4横截面上和车架后段主梁5的断截面上各焊接一块连接板31，连接板31上设有6个螺栓孔32，用于相互连接；在连接板31内侧上下各设有两块加强板33，防止连接板31在螺栓34连接后的变形。

这种连接方法简单，实用，但在半挂车运营过程中，车架受到拉伸、弯曲、扭曲、剪切等情况时，各种受力工况都将直接把力传递给螺栓，其结果是靠螺栓的连接强度来保证整个车架的连接强度。如图3所示，连接接头3连接过程是将前段主梁4、后段主梁5两接头对准、并将两连接板31靠紧，然后用六颗螺栓34分别穿入事先已设置好的六个螺栓孔中，并相应的用紧固工具将其拧紧，从而形成一个整体的车架结构。在这种结构中，当车架在运行过程中受到任何力，传递到连接头3时，均由连接的螺栓34来承受。

在不同工况的受力过程中，各螺栓34的受力是不均匀的，这就会导致某一、两颗螺栓承受很大的力，甚至超过螺栓的屈服极限，产生变形或破坏。另一方面，在车架受弯曲时，连接接头上靠拉伸一边的螺栓受到拉力，其结果是螺栓在原有预压紧力的基础上叠加上新的拉力；而连接接头上靠压缩一边的螺栓其结果是减少原有的预压紧力，即使螺栓有变松的趋势。实际运行过程中，更多的情况是交变过程，即对某一螺栓而言是拉紧与变松交替发生，其结果导致连接失效。

综上所述，设计开发出一种安全可靠的能适用于超长的多段式集装箱运输半挂车的连接接头是非常迫切的。

发明内容

本发明目的在于：针对分段式车架结构，在实际使用过程中因不同路况，会承受扭转、弯曲、拉伸、剪切、振动或交变应力等，而采用螺栓直接连接各段梁，在复杂的受力状况下容易出现失效的问题；提供一种方便可靠的连接接头将分段式车架连接成为整体，并由连接接头承受车辆在运行过程中各种工况下施加给接头的拉伸、弯曲、扭曲和剪切等力，从而提高连接的可靠性。

本发明按如下方案实现：该用于车架梁的组合式连接接头，包括一对连接座、一对连接件；

所述连接座与车架梁的横截面结构相匹配，且平行的两侧面分别设有贯穿两端的第一凹槽、第二凹槽，所述凹槽为对称分布；所述连接座包括分布与相邻两段车架梁固定连接的第一连接座、第二连接座；

所述连接件包括基部和沿该基部两端向同侧伸出的凸起部；该第一连接件的两凸起部分别与所述第一连接座的第一凹槽和第二连接座的第一凹槽配合并通过紧固件连接；该第二连接件的两凸起部分别与所述第一连接座的第二凹槽和第二连接座的第二凹槽配合并通过紧固件连接。

所述的用于车架梁的组合式连接接头，其中：所述连接座包括第一基座、第二基座和连接该两基座的连接部；所述的第一基座与连接部平行的两端分别向上伸出，形成第一突起部与第二突起部，该第一突起部与第二突起部之间形成第一凹槽；所述的第二基座与连接部平行的两端分别向下伸出，形成第三突起部与第四突起部，该第三突起部与第四突起部之间形成第二凹槽。

所述的用于车架梁的组合式连接接头，其中：所述凹槽竖直方向布置，与所述主梁长度方向垂直。

所述的用于车架梁的组合式连接接头，其中：所述第一凹槽对应的靠近车架梁一侧的第一突起部的高度稍高于相对侧的第二突起部的高度，所述第二凹槽对应的靠近车架梁一侧的第三突起部的高度稍高于相对侧的第四突起部的高度。

所述的用于车架梁的组合式连接接头，其中：所述第一凹槽、第二凹槽均为梯形槽。

所述的用于车架梁的组合式连接接头，其中：所述连接件的凸起部为与所述凹槽相匹配的梯形结构。

所述的用于车架梁的组合式连接接头，其中：所述凹槽沿与所述主梁的上下部平行的水平方向布置，与所述主梁长度方向垂直。

所述的用于车架梁的组合式连接接头，其中：所述第一、第二连接座的连接部的竖边中部两侧各设有带螺孔的连接板，并通过螺栓连接。

所述的用于车架梁的组合式连接接头，其中：所述连接件凸起部的受力面为斜面或弧面，所述凹槽与之相匹配。

该组合式连接接头通过固定的连接座，与分段的车架主梁相连接后将形成一个不可分离的整体，再通过连接件将两个待连接的、分别固定在车架主梁上的连接座连接为一个整体；因此由连接件主要承担了车架在运行过程中出现的弯曲时产生的弯曲应力、牵引时产生拉伸应力；同时本连接的方式的接触面积大，连接后的紧固作用力大，接头的连接刚性大大提高，使得车架在扭曲时(路面不平导致车体扭曲)，其抗扭性能大大提高；而且在车辆的日常检查中，或车架进行不同长度组合时，发现连接件出现问题时，很容易进行更换；因此，该用于车架主梁连接的组合接头，可靠性高，且牢固可靠，尤其适用于多段式主梁结构的集装箱运输半挂车。

附图说明

图1是带连接接头的53英尺集装箱半挂车示意图；

图2是现有连接接头的结构分解示意图；

图3是现有连接接头连接后的示意图；

图4是本发明的组合式连接接头结构分解图；

图5是本发明的组合式连接接头与主梁焊接后的示意图；

图6是本发明的组合式连接接头组装后的示意图；

图7a是本发明的组合式连接接头实施例一的连接座结构图主视图；

图7b是本发明的组合式连接接头实施例一的连接座结构图左视图；

图8是本发明的组合式连接接头实施例一的连接件结构图；

图9是本发明的组合式连接接头实施例一的装配图；

图10a是本发明的组合式连接接头实施例二的连接座结构立体图；

图10b是本发明的组合式连接接头实施例二的连接座结构截面图；

图11a是本发明的组合式连接接头实施例二的连接件结构立体图；

图11b是本发明的组合式连接接头实施例二的连接件结构俯视图；

图12是本发明的组合式连接接头实施例二的装配图；

图13是本发明的组合式连接接头实施例三的连接件。

具体实施方式

本发明的用于车架梁的组合式连接接头，分为固定部分和连接部分；固定部分称为连接座，它与分段的车架主梁相连接，连接后将形成一个整体不可分离；连接部分称为连接件，它的作用是将两个待连接的、分别固定在车架主梁上的连接座连接为一个整体。

如图4至图13所示，本发明的组合式连接接头，包括连接座和连接件两部分，连接座与车架主梁的结构相匹配，为四方体或“工”字体等，并成对配置，由与前段主梁4连接的第一连接座6、与后段主梁5连接的第二连接座8组成；

连接件亦成对配置，由分别连接第一连接座6与第二连接座8的两端的第一连接件7、第二连接件9组成。

其中，第一连接座6、第二连接座8在上下平行的两侧面分别设有贯穿两端的第一凹槽611、811、第二凹槽631、831，第一凹槽611、811与第二凹槽631、831上下对称分布；

连接件7、9包括基部70、90和沿该基部两端向同侧伸出的凸起部；其中第一连接件7的第一凸起部71与第一连接座6的凹槽611匹配，第二凸起部72与第二连接座8的凹槽811匹配；第二连接件9的第一凸起部91与第一连接座6的凹槽631匹配，第二凸起部92与第二连接座8的凹槽831匹配；

如图5、图6所示，该组合接头的第一连接座6、第二连接座8分别与前段主梁4、后段主梁5固定连接，而且凹槽611、631、811、831与梁的长度方向垂直；在将第一连接座6、第二连接座8对齐并靠紧后，将第一连接件7的凸起部压入第一连接座6、第二连接座8的凹槽611、811中，并通过螺栓10紧固；第二连接件9的凸起部压入第一连接座6、第二连接座8的凹槽631、831中，并通过螺栓10紧固；从而实现对前段主梁4、后段主梁5的连接。

实施例一

如图7a、图7b、图8所示，该连接接头包括连接座6、8和连接件7、9，车架主梁的横截面呈“工”字形，连接座6、8的结构与之匹配，截面亦呈“工”字形；第一连接座6的一侧面与前段主梁4焊接，另一侧与第二连接座8的一侧连接，第二连接座8的另一侧与后段主梁5焊接；

其中，第一连接座6包括第一基座61、第二基座63和连接两基座的连接部62；第一基座61与连接部62平行的两端分别向上伸出，形成第一突起部610与第二突起部612，即该突起部是沿与连接部62平行的方向、并向其相对的另一侧伸出；第一突起部610与第二突起部612之间形成一个凹槽611；第二基座63与连接部62平行的两端分别向下伸出，形成第三突起部630与第四突起部632，即该突起部是沿与连接部62平行的方向、并向其相对的另一侧伸出；第三突起部630与第四突起部632之间形成一个凹槽631；

第二连接座8的结构同第一连接座6，第一基座81设有凹槽811，第二基座83设有凹槽831；

凹槽611、631、811、831均为双斜面的梯形槽，水平方向布置，与主梁“工”型钢的上下部平行设置，与其长度方向垂直；连接件的凸起部71、72、91、92为与凹槽611、631、811、831相匹配的梯形结构；

如图7b、图9所示，靠近前、后段主梁一侧的突起部610、630、810、830的高度稍高于相对侧的突起部611、631、811、831；连接件7、9的凸起部71、72、91、92分别卡入凹槽611、631、811、831中，通过螺栓10将连接件7、9紧固到连接座6、8上。

连接件7、9与连接座6、8的配合形式通过梯形结构来实现，当连接件7、9通过螺栓10压紧到连接座6、8时，由于是梯形结构，不仅可以定位、消除间隙，同时能加大紧固的作用力，使连接更为可靠。

如图7至图9所示，在第一连接座6的连接部62与第二连接座8的连接部82竖边中部的两侧各设有带螺孔的连接板620、621与820、821，通过螺栓11再将连接板620与820、621与821拧紧，起到稳定加强作用。

实施例二

如图10a、图10b、图11a、图11b、图12所示，该连接接头包括连接座6、8和连接件7、9，车架主梁的横截面呈“工”字形，连接座6、8的结构与之匹配，截面亦呈“

”字形；第一连接座6的一侧面与前段主梁4焊接，另一侧与第二连接座8的一侧连接，第二连接座8的另一侧与后段主梁5焊接；凹槽611、631、811、831均为梯形槽，竖直方向布置，与主梁“工”型钢的腹板平行设置，与其长度方向垂直；连接件7、9的凸起部71、72、91、92为与凹槽611、631、811、831相匹配的梯形结构。

实施例三

如图13所示，连接件7、9的凸起部71、72、91、92为单斜面的梯形结构，即凸起部的受力面710、720、910、920为斜面，该斜面与凹槽611、631、811、831与之配合的面相匹配。

凸起部承受应力的面还可以是弧面。

由技术常识可知，本发明还可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (9)

1、一种用于车架梁的组合式连接接头，其特征在于：包括一对连接座、一对连接件；

该对连接座与车架梁的横截面结构相匹配，且平行的两侧面分别设有贯穿两端的第一凹槽、第二凹槽，所述凹槽为对称分布；该对连接座包括分别与相邻两段车架梁固定连接的第一连接座、第二连接座；

该对连接件包括基部和沿该基部两端向同侧伸出的凸起部；该对连接件的第一连接件的凸起部分别与所述第一连接座的第一凹槽和第二连接座的第一凹槽配合并通过紧固件连接；该对连接件的第二连接件的凸起部分别与所述第一连接座的第二凹槽和第二连接座的第二凹槽配合并通过紧固件连接。

2、如权利要求1所述的用于车架梁的组合式连接接头，其特征在于：所述第一、第二连接座均包括第一基座、第二基座和连接该两基座的连接部；所述的第一基座与连接部平行的两端分别向上伸出，形成第一突起部与第二突起部，该第一突起部与第二突起部之间形成所述第一凹槽；所述的第二基座与连接部平行的两端分别向下伸出，形成第三突起部与第四突起部，该第三突起部与第四突起部之间形成所述第二凹槽。

3、如权利要求1所述的用于车架梁的组合式连接接头，其特征在于：所述凹槽竖直方向布置，与所述车架梁长度方向垂直。

4、如权利要求2所述的用于车架梁的组合式连接接头，其特征在于：所述第一凹槽对应的靠近车架梁一侧的第一突起部的高度稍高于相对侧的第二突起部的高度，所述第二凹槽对应的靠近车架梁一侧的第三突起部的高度稍高于相对侧的第四突起部的高度。

5、如权利要求1或2所述的用于车架梁的组合式连接接头，其特征在于：所述第一凹槽、第二凹槽均为梯形槽。

6、如权利要求5所述的用于车架梁的组合式连接接头，其特征在于：所述连接件的凸起部为与所述第一、第二凹槽相匹配的梯形结构。

7、如权利要求1或2所述的用于车架梁的组合式连接接头，其特征在于：所述凹槽沿与所述车架梁的上下部平行的水平方向布置，与所述车架梁长度方向垂直。

8、如权利要求2所述的用于车架梁的组合式连接接头，其特征在于：所述第一、第二连接座的连接部的中部各设置有加强板，所述加强板相匹配并通过螺栓连接。

9、如权利要求1或2所述的用于车架梁的组合式连接接头，其特征在于：所述连接件凸起部的受力面为斜面或弧面，所述凹槽与之相匹配。

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