CN101581108B - 工程车辆连续剪切吸能倾翻保护装置 - Google Patents

工程车辆连续剪切吸能倾翻保护装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种工程车辆连续剪切吸能倾翻保护装置。其安装在工程车辆的后车架上,是由钢结构框架和二剪切金属吸能机构组成,剪切金属吸能机构分别固定在钢结构框架内部上端,剪切金属吸能机构是由剪切板,被剪切板,Y型被剪切板固定梁焊接组合形成的吸能机构,本发明在钢结构框架设有剪切金属吸能机后,当工程车辆发生侧向翻车时,剪切金属吸能机构的剪切板首先触地受力,剪切板就会先剪切被剪切板的最外侧一端,在剪切过程中大量吸收来自外部的冲击能量,进而减少了钢结构框架部分的能量吸收,进而保证驾驶室具有足够的生存空间,则会保护驾驶者不会受伤。

Description

工程车辆连续剪切吸能倾翻保护装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种工程车辆保护装置,特别是涉及一种工程车辆连续剪切吸能倾翻 保护装置。
背景技术
[0002] 现有的工程车辆如装载机或挖掘机在施工的时候,由于地理环境复杂,容易发生 侧向翻滚,由于现有的工程车辆的驾驶室在设计和制造的过程中,没有考虑车辆侧翻时,车 自身的重量会把驾驶室压扁,进而是驾驶者没有足够的生存空间。即使有翻车保护装置,其 结构还不尽合理,发生翻车时,由于整车的自重和翻滚过程中产生的冲击力都很大,现有的 翻车保护装置也不能满足保护驾驶者的要求,导致驾驶者严重受伤或死亡。工程车辆多点 剪切吸能倾翻保护装置能从根本上解决上诉问题,但是由于是多点式剪切,能量吸收过程 不够平稳,容易产生振动。而本发明能使工程车辆在侧翻时,能将变形能量连续平稳的吸 收,进而不但保证驾驶室具有足够的生存空间,保护驾驶者不会受伤或仅受轻伤。而且在侧 翻时不会产生振动。
发明内容
[0003] 本发明的目的是为了解决上述现有工程车辆在发生翻车时,驾驶室严重变形,导 致驾驶者没有足够生存空间而严重受伤或死亡得人问题,而提供一种工程车辆多点剪切吸 能倾翻保护装置。该翻车保护装置通过剪切金属材料来吸收大部分车辆翻车过程中产生的 动能,减小了保护装置的变形,使驾驶室有足够生存空间来保护驾驶者。
[0004] 本发明的目的通过以下技术方案实现,结合附图说明如下:
[0005] 一种工程车辆连续剪切吸能倾翻保护装置,主要由钢结构框架3和剪切金属吸能 机构4组成,所述的剪切金属吸能机构4固定在钢结构框架3内部上端,剪切金属吸能机构 4主要由两个剪切板41,四个被剪切板42和Y型的固定梁47组成,剪切板41上开有V型 对称分布的楔形槽43,每个楔形槽43内装有固定在Y型固定梁47上的被剪切板42,被剪 切板42固定梁47固定在钢结构框架3上。
[0006] 所述的剪切板41的两端设有滑动导向槽45,钢结构框架3上的导向滑块32镶嵌 在滑动导向槽45内,并与滑动导向槽45滑动配合,剪切板41通过固定梁44固定在钢结构 框架3上。
[0007] 所述的被剪切板42穿过剪切板41上的楔形槽43,两端分别固定在上、下Y型被剪 切板固定梁47上。
[0008] 所述的楔形槽43的楔角的大小由外向内逐建递增。
[0009] 所述的钢结构框架3包括:底座33、固定在底座33上的拱形立架37和连接拱形 立架37的连接横梁34,在拱形立架37的顶部两侧装有二根受力横梁35。
[0010] 所述的拱形立架37为两根,所述的连接横梁34为三根,呈左、中、右分布,两根拱 形立架37之间还装有固定在连接横梁34上的拱形架30。[0011 ] 所述的拱形立架37和拱形架30的顶部左、右弧面上固定有楔形块50,二根受力横 梁35固定在楔形块50的外侧面上,二根受力横梁35下侧设有与剪切板41两端的滑动导 向槽45滑动配合的导向滑块32。
[0012] 本发明的上述技术方案是基于工程车辆在发生翻车时,驾驶室的上端侧边先着地 受力变形的情况而制定的。
[0013] 该保护装置安装在工程车辆后车架8上,是由钢结构框架3和剪切金属吸能机构 4组成,剪切金属吸能机构4分别固定在钢结构框架3内部上端,其中,剪切金属吸能机构4 是由剪切板41,被剪切板42,Y型被剪切板固定梁47组合而成。
[0014] 另外,针对大型的工程车辆,剪切板41上长楔形槽43的宽度就要随着和被剪切板 42的厚度增加而增加。
[0015] 再者,为了使驾驶室能承受来自高空坠物的冲击而不变形,驾驶室框架为拱形,并 且用于固定被剪切板42的.V型被剪切板固定梁47和剪切板41都有足够的强度,可以抵 制来自高空落物的冲击。
[0016] 本发明的有益效果是:
[0017] 1、在驾驶室外部钢结构框架的上端固定剪切金属吸能机构,当工程车辆发生侧向 翻车时,剪切金属吸能机构的剪切板41首先触地受力,剪切板41就会先剪切没有运动空间 的被剪切板42,在剪切过程中大量吸收来自外部的冲击能量,进而减少了钢结构框架部分 的能量吸收,保证驾驶室具有足够的生存空间,则会保护驾驶者不会受伤。
[0018] 2、钢结构框架部分的上端设计为拱形,拱形结构的上端可以使剪切板41的两端 充分的外露。这样可以使剪切板41接触地面时有足够的运动行程,以便更多的冲击能量被 剪切金属吸能机构吸收,使钢结构框架部分不吸收或少吸收来自外部的冲击能量。不吸收 或少吸收能量的钢结构框架就会不变形或变形小。进而保证驾驶室具有足够的生存空间。
附图说明
[0019] 图1为本发明实施例的立体示意图。
[0020] 图2为本发明实施例之钢结构框架的立体示意图。
[0021] 图3为本发明实施例之剪切金属吸能机构立体示意图。
[0022] 图4为本发明实施例钢结构框架顶部内侧的立体示意图。
[0023] 图5为本发明实施例之被剪切板的布置立体示意图。
[0024] 图6为本发明实施例之V型被剪切板固定梁和钢结构框架连接关系立体示意图。
[0025] 图7为本发明实施例之剪切板立体示意图。
[0026] 图中:3.钢结构框架 4.剪切金属吸能机构 8.工程车辆的后车架 30.拱形 架 32.导向滑块 33.底座 34.连接横梁 35.受力横梁 37.拱形立架 41.剪切 板42.被剪切板43.楔形槽44.固定梁45.滑动导向槽47. Y型被剪切板固定梁 50.楔形块
具体实施方式
[0027] 以下结合附图所示实施例进一步说明本发明的具体内容。
[0028] 参阅图2所示,该实施例是安装在工程车辆的后车架8上,是由钢结构框架3和剪切金属吸能机构4组成。参阅图2、3、4,钢结构框架3是由底座33、2个拱形立架37、1根 拱形架30、3根连接横梁34、2根受力横梁35组成。2根受力横梁35下侧设有8个导向滑 块32,2个拱形立架37前后固定在底座33上,2个拱形立架37的顶面之间设置拱形架30, 3根连接横梁34呈左、中、右分布与2个拱形立架37和1根拱形架30的顶面固定在一起, 2个拱形立架37和1根拱形架30的左、右弧面固定有楔形块50,2根受力横梁35分别位 于2个拱形立架37的左右两侧,并与有楔形块50的外侧面固定在一起。剪切金属吸能机 构4是由二块剪切板41、四个等截面的被剪切板42、4根固定梁44和8个Y型被剪切板固 定梁47组成。剪切板41的两端设有滑动导向槽45,其中间是四组V型布置的楔形槽43, 参阅图7。钢结构框架3上的导向滑块32镶嵌在该滑动导向槽45内,剪切板41穿过固定 梁44和受力横梁35之间的缝隙,可以在固定梁44和受力横梁35之间滑动。由剪切板41 上开有V型对称分布的楔形槽43,楔形槽43的楔角的大小是由外到内逐渐递增。参阅图 6所示,被剪切板42的布置与其楔形槽43的布置方式完全一致。被剪切板42穿过剪切板 41上的楔形槽43,两端分别固定在V型金属棒固定梁47上。Y型被剪切板固定梁47通过 焊接固定在钢结构框架3上的2条拱形立架37和一根拱形架33上,参阅图6。根据工程车 辆的型号被剪切板42厚度会有所不同,整车的质量越大被剪切板42厚度就越大。
[0029] 在钢结构框架3设置剪切金属吸能机构4后,当工程车辆发生侧向翻车时,剪切金 属吸能机构4上的剪切板41的一端首先地面而受力,受力后的剪切板41就会沿着钢结构 框架3上的导向滑块32滑动,车辆向右侧翻(以图4为例),剪切板41向左侧滑移,左侧4 组中处于楔形槽43中最外侧的等截面的被剪切板42的一端首先受剪,而处于楔形槽43中 最内侧的等截面的被剪切板42的一端最后受剪。进而保证驾驶室具有足够的生存空间,保 护驾驶者不会受伤。剪切板41上对称分布楔形槽43,楔形槽43的楔角的大小由外到内逐 个递增,被剪切板42的布置方式是随着楔形槽43的布置方式来布置的,最先被剪断的被剪 切板42是最外侧的一端,随着剪切板41运动,被剪切板42由外向内逐渐被剪切。这样剪 切过程极其平稳,吸能过程稳定,吸能量可用通过改变被剪切板42的厚度来控制。
[0030] 由于把个Y型被剪切板固定梁47固定在钢结构框架3上的2个拱形立架37和1 根拱形架30上,Y型被剪切板固定梁47受到的力直接传递给受力横梁35,受力横梁35再 通过楔形块50和2个拱形立架37及1根拱形架30的弧面传递到另一侧,使钢结构框架3 整体发生位移,而不会发生大的变形,进而保证驾驶者有较大生存空间。

Claims (4)

1. 一种工程车辆连续剪切吸能倾翻保护装置,由钢结构框架(3)和剪切金属吸能机构 (4)组成,其特征在于,所述的剪切金属吸能机构(4)固定在钢结构框架(3)内部上端,剪切 金属吸能机构(4)主要由剪切板(41)、被剪切板(42)和Y型被剪切板固定梁(47)组成,剪 切板(41)上开有V型对称分布的楔形槽(43),每个楔形槽内装有固定在Y型被剪切板固定 梁(47)上的被剪切板(42),Y型被剪切板固定梁(47)固定在钢结构框架(3)上。
2.根据权利要求1所述的一种工程车辆连续剪切吸能倾翻保护装置,其特征在于,所 述的剪切板(41)的两端设有滑动导向槽(45),钢结构框架(3)上的导向滑块(32)镶嵌在 滑动导向槽(45)内,并与滑动导向槽(45)滑动配合,剪切板(41)通过固定梁(44)固定在 钢结构框架(3)上。
3.根据权利要求1所述的一种工程车辆连续剪切吸能倾翻保护装置,其特征在于,所 述的被剪切板(42)穿过剪切板(41)上的楔形槽(43),两端分别固定在上、下Y型被剪切板 固定梁(47)上。
4.根据权利要求1或3所述的一种工程车辆连续剪切吸能倾翻保护装置,其特征在于, 所述的楔形槽(43)的角度由外向内逐渐递增。
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