CN102616287A - 防止rops与车架分离的安全机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防止ROPS与车架分离的安全机构。为解决现有ROPS与车架防分离的安全结构占据驾驶室内部空间且安装不方便的缺点，本发明提供一种安全机构，包括ROPS、车架、安全拉杆装置，安全拉杆装置包括螺栓、螺母、U形板，U形板开口端与ROPS底横梁相焊接，在U形板底部与车架上设有同轴通孔，螺栓的螺纹端穿过车架及U形板上的通孔后在U形板内与螺母螺纹连接，螺栓的螺纹端与U形板固定连接，螺栓头部与车架之间无刚性连接，通孔孔壁与螺栓杆部为间隙配合，当ROPS与车架发生相对错位移动时螺栓的两端能够各自顺着ROPS和车架的移动方向转动并连接ROPS与车架。本发明安全机构安装方便且不占据驾驶空间。

Description

防止ROPS与车架分离的安全机构

技术领域

本发明涉及一种司机保护机构，尤其涉及一种发生翻车时防止ROPS与车架分离的安全机构。

背景技术

滚翻保护结构（ROPS）是工程机械上常用的一种司机保护安全装置，在机器发生滚翻时对司机提供保护。部分工程机械的ROPS是作为司机驾驶室的骨架，为司机驾驶室的一部分。这种ROPS通常是采用硅油减震器等悬置装置将ROPS安装在车架上，实现驾驶室的减震。但这类减震装置的承载能力弱，在机器发生倾翻时，驾驶室的减震器破坏后,ROPS会与车架相分离，从而可能造成ROPS保护功能的失效，人员伤害。

公开号为CN101899851的中国专利公开了一种防止ROPS与车架分离的保护结构，这种保护结构是在ROPS的底横梁和车架上设同轴通孔，采用一种螺栓拉杆穿过通孔将ROPS与车架连接，螺栓与通孔之间为间隙配合。在正常状态下，该安全结构不对ROPS与车架之间产生刚性的连接，不影响减震器的对驾驶室的减震，当发生翻车时，减震器破坏后，螺栓连接ROPS与车架，防止它们分离。由于螺栓随着ROPS与车架的错位而随之移动，在ROPS与车架发生错位移动时作用于螺栓上的剪切力和弯矩作用降低，避免螺栓断裂而失效，因而具有高可靠性。但这种安全结构安装占据驾驶室内部空间，安装时需要两个人协力完成造成安装不方便。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有ROPS与车架防分离的安全结构占据驾驶室内部空间且安装不方便的缺点，而提供一种安装方便、不占据驾驶室内部空间的防止ROPS与车架分离的安全机构。

本发明采用的技术方案是：构造一种防止ROPS与车架分离的安全机构，其包括ROPS、车架、安全拉杆装置，安全拉杆装置包括螺栓、螺母、U形板。U形板开口朝上，开口端与ROPS的底横梁相焊接，在U形板的底部与车架上设有同轴的通孔，螺栓的螺纹端穿过车架及U形板上的通孔后在U形板内与螺母螺纹连接，螺栓的螺纹端与U形板固定连接，螺栓头部与车架之间在ROPS与车架发生错位移动前无刚性连接，通孔孔壁与螺栓杆部为间隙配合，当ROPS与车架发生相对错位移动时螺栓的两端能够各自顺着ROPS和车架的移动方向转动并连接ROPS与车架。本发明安全机构，在发生翻车、ROPS和车架错位移动时，螺栓两端随ROPS和车架的移动方向而转动，使螺栓避免受到剪切与弯矩的作用而折断，提高安全性，同时螺栓与U形板固定连接，在机器正常使用时不会产生振动而增加机器的噪声辐射，安装时也只是将螺栓从下方插入经通孔与U形板内的螺母连接即完成，安装方便简单，另外由于有U形板，无需在驾驶室内预留螺栓螺母的安装空间，因此也不占用驾驶室内部空间。

在本发明中，螺栓的螺纹端在螺母与U形板底部之间套设有上垫块，上垫块的横向尺寸大于螺母的径向尺寸。由于通孔与螺栓杆部为间隙配合，通孔孔径较螺栓直径大许多，若使用与螺栓配套的标准螺母，则在发生翻车时，标准螺母与U形板的咬合面积较小不能满足受力要求，因此需要使用定制的非标准件螺母，而定制非标准件螺母的成本较高。使用上垫块，由于上垫块供螺栓穿套的孔的孔径与螺栓直径接近，使用标准件螺母时螺母与上垫块有足够的咬合面积而满足受力要求，因此可避免使用非标准螺母，降低成本。

在本发明中，上垫块与U形板之间为点焊固定连接，同样螺母与上垫板之间为点焊固定连接。点焊固定连接是一种连接强度较弱的固定连接，在它们之间仅有一两个焊点，在承受较小的作用力时表现为固定连接，当作用力较大时如发生翻车时，上垫块则与U形板间的焊点断开，U形板与上垫板之间可发生相对移动。将上垫块与U形板、螺母与上垫块之间采用点焊固定连接起来，可简化螺栓的安装过程，上垫块与U形板、螺母与上垫块之间点焊可在U形板焊接到ROPS底横梁上之前预先完成。

在本发明中，螺栓的螺纹端端面与的ROPS底部横梁的底面接触连接，对螺栓与螺母之间形成预紧力，这有助于螺栓的固定，防止螺栓从螺母上松脱下来，同时也方便确定掌握螺栓头与车架间的间隙，确保安装精度。

在本发明中，螺栓的螺栓头内侧套设有下垫块，下垫块的横向尺寸大于螺栓头的径向尺寸。使用下垫块与使用上垫块的原理相同，可避免使用非标准的大头螺栓而使用标准件螺栓，降低成本。

在本发明中，下垫块与螺栓头之间为点焊固定连接，将下垫块点焊固定在螺栓上，可防止机器正常使用时下垫块的振动而增加机器的噪声辐射。为确保螺栓在机器正常使用时不再ROPS与车架间产生刚性连接影响驾驶室的减震效果，下垫块的上平面与车架之间具有间隙。使它们不产生直接与间接的刚性接触连接。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：能够避免螺栓被剪切或弯矩作用折断的优点外，本发明还具有安装简单，不需要在驾驶室内预留安装空间而占据驾驶室空间。

附图说明

下面结合附图说明具体实施方案。

图1是本发明防止ROPS与车架分离的安全机构的纵向剖面图；

图2是本发明防止ROPS与车架分离的安全机构的横向剖面图。

附图标记：

ROPS底横梁1、U形板2、螺母3、上垫块4、上通孔5、螺栓6、下通孔7、下垫块8、车架9。

具体实施方式

图1与图2示出了本发明的一个较优实施方式。

如图1图2所示，ROPS底横梁1的下方设有U形板2，U形板2的开口朝上，开口端与底横梁1的两侧相焊接，在U形板2的底部设有上通孔5，在车架9上设有下通孔7，为了使用标准件螺栓6与螺母3，在U形板2内设有上垫块4，在螺栓6的头部内侧套接有下垫块8，下垫块8的上平面与车架9之间存在间隙。螺栓6的螺纹端穿过下通孔7、上通孔5、上垫块4后与螺母3螺纹连接，其中上通孔5与下通孔7的孔径均大于螺栓6的直径，上通孔5和下通孔7的孔壁与螺栓6之间存在较大的空隙，当ROPS与车架9发生错位移动时，螺栓6可随着ROPS和车架9的移动方向而转动一定角度，避免螺栓6受到剪切和弯矩的作用。为了安装方便，在安装螺栓6前，将上垫块4与U形板2点焊固定，螺母3与上垫块4点焊固定。在安装时，螺栓6的螺纹末端顶住ROPS底横梁1，形成预紧力，以使得螺栓6与ROPS进行固定连接，防止螺栓6、螺母3、上垫块4在机器的使用过程中产生震动制造噪声。同样为了防止下垫块8发生震动，将下垫块8也与螺栓6点焊固定连接。

当发生翻车时，ROPS与车架9发生错位，螺栓6受到较大的横向作用力，使ROPS底横梁1与螺栓6接触的局部、U形板2发生形变，使得螺栓6螺纹端与底横梁1脱离接触而能够相对ROPS和车架9的错位移动而发生转动，此时上垫块4与U形板2间的点焊、下垫块8与螺栓6头部间的点焊、螺母3与上垫块4间的点焊因受力而发生断开，以增加螺栓5转动的幅度。由于螺栓6可随ROPS和车架9的错位移动方向而转动，因此在螺栓6上不会出现过大的剪切和弯矩作用，在螺栓6上的作用力主要呈现为拉力，从而可有效防止螺栓6断裂，而螺栓6不断裂则可防止ROPS与车架分离，提高ROPS的安全性。另外，本发明中的防分离机构的安装可由一人操作完成，安装方便简单。安装后以及安装时都不占据驾驶室的空间。

在本发明中，也可以不使用上垫块和下垫块，而使用大头的非标准件螺栓和非标准件螺母，螺母直接与U形板直接接触或与U形板点焊固定连接。

Claims (8)

1.一种防止ROPS与车架分离的安全机构，包括ROPS、车架、安全拉杆装置，其特征在于所述安全拉杆装置包括螺栓、螺母、U形板，所述U形板开口朝上，开口端与ROPS的底横梁相焊接，在U形板的底部与车架上设有同轴的通孔，所述螺栓的螺纹端穿过所述车架及U形板上的通孔后在U形板内与螺母螺纹连接，所述螺栓的螺纹端与U形板固定连接，螺栓头部与车架之间在ROPS与车架发生错位移动前无刚性连接，所述通孔孔壁与所述螺栓杆部为间隙配合，当ROPS与车架发生相对错位移动时所述螺栓的两端能够各自顺着ROPS和车架的移动方向转动并连接ROPS与车架。

2.根据权利要求1所述的防止ROPS与车架分离的安全机构，其特征在于所述螺栓的螺纹端在螺母与U形板的底部之间套设有上垫块，所述上垫块的横向尺寸大于螺母的径向尺寸。

3.根据权利要求2所述的防止ROPS与车架分离的安全机构，其特征在于所述上垫块与U形板之间为点焊固定连接。

4.根据权利要求2所述的防止ROPS与车架分离的安全机构，其特征在于所述螺母与上垫板之间为点焊固定连接。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的防止ROPS与车架分离的安全机构，其特征在于所述螺栓的螺纹端端面与所述的ROPS底部横梁的底面接触连接。

6.根据权利要求1所述的防止ROPS与车架分离的安全机构，其特征在于所述螺栓的螺栓头内侧套设有下垫块，所述下垫块的横向尺寸大于螺栓头的径向尺寸。

7.根据权利要求6所述的防止ROPS与车架分离的安全机构，其特征在于所述下垫块与螺栓头之间为点焊固定连接。

8.根据权利要求6或7所述的防止ROPS与车架分离的安全机构，其特征在于所述下垫块的上平面与车架之间具有间隙。

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