CN102762411A - 在货车上的用于倾卸装载箱的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种用于载重运输的货车，该货车包括前部部分，该前部部分联接至后部部分。该后部部分包括载荷装置，载荷装置包括载荷框架，载荷框架设置为支承装载箱。装载箱设置为使得其能够在载荷框架的后部端部处枢转，其中，载荷装置或载荷框架包括枢转装置，该枢转装置设置为在装载底架的提升操作期间使载荷的重量的作用点移位。

Description

在货车上的用于倾卸装载箱的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种根据独立权利要求的前序所述的用于倾卸设置于货车的装载箱的方法以及用于执行该方法的枢转装置。本发明还涉及一种包括这种装置的货车。

背景技术

用于重载荷的车辆通常具有承载装置，承载装置包括装载箱、例如装载底架，装载底架能够绕着枢转装置向后倾卸并且由载荷框架支承。对于给承载装置、特别地用于这种车辆的载荷框架定尺寸，不仅必须考虑最大静态载荷，还需要考虑动态系数，当机器与承载装置一起工作时，机器将受到动态系数的影响。另外，为载荷框架定尺寸还必须包括安全方面。对于载荷框架的重量、尺寸和成本而言至关重要的是载荷的重量在载荷框架上的分布方式。术语“向前”在下文中将用以指示从车辆的后部朝向前部的方向，即，当车辆在使用中时的行进方向。以相同的方式，术语“向后”将用以指示从车辆的前部朝向后部的、相反的方向，即，当车辆倒退时的行进方向。倾卸装载箱的行为将用“装载底架的提升操作”指示。

通过设置在载荷框架的前部并且在枢转的方向上机械地悬置的一个或多个减震垫（缓冲器）对装载箱进行支承是已知的。以这种方式，载荷相对于载荷框架在装载箱的前部边缘处得到支承以及在靠后处在枢转部处得到支承。承载轮在载荷的前作用点和后作用点之间安装在框架处。这意味着载荷框架必须定尺寸为用于大的弯曲载荷，这要求较大而重的载荷框架以确保载荷框架充分地抵抗弯曲以承受该弯曲所产生的弯曲应力。这增加了载荷框架的自重并且增加了成本。

因而，为了实现在载荷框架中的较低的弯曲应力，已知将载荷分布在位于框架和装载箱的区域中的设置在载荷框架处的多个减震缓冲器上，由此实现载荷沿着框架的广泛分布。问题是实现载荷沿着框架的最佳分布，为此必须正确地调节缓冲器，这是难以实现的。反而，载荷框架的尺寸过大。同时，在装载箱的使用中出现的装载箱的变形使得使用多个缓冲器处的载荷的最佳分布变得困难，因此改变了产生的载荷的分布。另外，如果缓冲器中的一个或多个个被错误地调节或者已经被移除，载荷的重量将不均匀地并且以不受控制的方式横跨其他缓冲器分布。除了载荷框架尺寸过大的事实，需要缓冲器的监控和连续调节以避免增加的弯曲应力的效果，这将导致额外的维修成本。

因此，在该产业中需要实现改进的承载装置。

发明内容

本发明的目标是实现一种装置和方法，通过此装置和方法去除了、或者至少是减少了现有领域技术中的缺点。

根据本发明的第一方面，该目标通过从独立权利要求中的导言直至显示特性的独有的特征中描述的类型的枢转装置实现。这种枢转装置适应于设置在用于货车的载荷装置处，该载荷装置包括载荷框架，载荷框架设置以支承装载箱中的载荷，装载箱设置为使得其能够通过该枢转装置旋转，其中，该枢转装置设置为在装载底架的提升操作期间使产生的作用点移位。枢转装置设置于载荷框架的后部端部。通过将在运输期间装载箱的作用点选择为位于承载轮的中央上方，有可能减少由于大的弯曲和动态载荷所引起的在载荷框架中的弯曲应力，该载荷框架能够以此方式制成为更轻重量和轻质的。

根据进一步的实施方式，枢转装置包括第一枢转结合部和第二枢转结合部，第一枢转结合部以允许第一枢转结合部旋转的方式固定至框架，第二枢转结合部以允许第二枢转结合部旋转的方式固定至装载箱，其中，第一枢转结合部与第二枢转结合部通过臂以允许旋转的方式彼此结合。以此方式，有可能在倾卸期间使装载箱的枢转中心移位，同时有可能在运输期间改变载荷的分布，使得载荷的较大的部分转移至货车的后部轴的梁的中心上方。以此方式，枢转装置设置为在装载底架的提升操作期间使得装载箱旋转，以及以此方式使装载箱的作用点移位。枢转装置的两个枢转结合部中的第一个与框架结合，第二个枢转结合部与装载底架结合。因此，枢转装置具有两个固定的结合点。在装载底架的提升操作期间，通过使臂旋转，载荷的重量从第一枢转结合部移位至第二枢转结合部。通过使第二枢转结合部具有在运输期间在载荷所搁置的载荷框架中的固定的支承点，以及通过使第二枢转点位于距第一枢转结合部相当大的距离处，使运输期间的弯曲应力减少。

在一个优选实施方式中，枢转装置还包括止动装置，止动装置设置为以限制臂的运动范围。以此能够控制臂的运动，使得臂在枢转中心从第一枢转结合部移位至第二枢转结合部的位置处停止枢转结合部的运动。

根据本发明的第二方面，该目标通过从独立权利要求中的导言直至显示特性的独有的特征中描述的类型的货车而实现。这种用于载重运输的货车可以包括前部部分，前部部分与后部部分结合，后部部分包括载荷装置，载荷装置包括设置为用以支承装载箱的载荷框架，其中，装载箱设置于载荷框架的后部端部使得装载箱能够旋转，其中，载荷框架包括上文已经描述过的枢转装置，该枢转装置设置为在装载底架的提升操作期间使产生的装载箱作用点移位。通过在装载底架的提升操作期间以及在装载底架的提升开始时使产生的装载箱作用点移位，有可能不仅允许载荷重量的最大部分在运输期间作用后部轴梁的中心上方，而且还允许在倾卸期间的装载箱的作用点、即装载箱的枢转中心在倾卸期间移位至载荷框架的后部部分的后部端部。因此，当给载荷框架定尺寸时，我们几乎仅需要考虑静载荷，并且这导致载荷框架在重量和成本上的节省。该方案提供了大大低于在现有技术中的水平的定尺寸的弯曲应力（dimensioning bendingstress）水平。通过设置装载箱使得在运输阶段期间装载箱平衡于后部轴梁的后部上方的位置或附近的位置，有可能减小载荷框架的尺寸。

根据本发明的一个实施方式，载荷框架包括靠后的后部轴，后部轴支承平衡悬架装置，平衡悬架装置具有两个承载轮轴，承载轮轴设置有轮，轮设置在载荷框架后部部分。优点在于，装载箱在四个轮之间分配，因而能够制为尺寸更小并且因此是更便宜的，以及有助于降低车辆的总高度。

根据本发明的第三方面，该目标通过从独立权利要求中的导言直至显示特性的独有的特征中描述的类型的方法实现。有利的实施方式在非独立权利要求中描述。该方法显示出与已经在关于装置的权利要求中描述的优点相同的优点。

附图说明

本发明将在下文通过参照附图描述实施方式进行说明，附图中：

图1A示出货车的侧视图，该货车具有降低的装载底架，该装载底架具有根据本发明的枢转装置；

图1B示出图1A中的货车在装载底架的提升操作的初始阶段中的侧视图；

图1C示出图1A中的货车在装载底架的提升操作的最终阶段中的侧视图；

图2示出图1A中的货车在不带有装载箱的情况下的俯视图；

图3A更详细地示出了在图1A中的货车处的枢转装置的侧视图；

图3B更详细地示出了在图1B中的货车处的枢转装置的侧视图；

图3C更详细地示出了在图1C中的货车处的枢转装置的侧视图。

具体实施方式

下文说明涉及方法和枢转装置。

图1A示出根据本发明的货车1的侧视图。在该情况中的车辆1为铰接式车辆1并且包括具有驾驶室3的前部部分2和具有承载装置的后部部分4。承载装置包括装载箱5，在该情况中为载荷底架。装载箱5与载荷框架6接触，载荷框架6相对于在后部部分4处的中央轴线A水平设置，具有两个纵向梁，两个纵向梁中的一个由7a指示。

前部部分2通过控制结合部8以允许枢转的方式结合至后部部分4。前部部分2包括靠前的承载轮轴，承载轮轴设置有一对轮，所述一对轮中的一个轮由10指示。后部部分4包括后部轴12，后部轴12支承平衡悬架装置14，后部轴12凭借该平衡悬架装置14固定附接在纵向辆7a、7b之间。平衡悬架装置14支承两个设置有轮的承载轮轴16、18，承载轮轴16、18通过摇摆悬架装置相互地结合，摇摆悬架装置包括位于载荷框架6每一侧的两个摇摆臂，两个摇摆臂中的一个摇摆臂由20指示。摇摆臂以允许在后部轴12处的摇摆摆动的方式固定附接，使得当装载底架处于其降低的、运输的情况中时，产生的载荷的重量在后部轴12上方的位置作用在载荷框架6上。摇摆臂20将载荷在两个轮轴16、18之间均等地分配，使得在运输阶段中载荷的重量由平衡悬架装置14支承。位于最靠近车辆的后部部分的靠前部分处的第一后部轴16支承第一对轮，第一对轮中的一个轮由22指示，位于以最大距离远离车辆的前部部分的最远后部处的第二轮轴18支承第二对轮，第二对轮中的一个轮由24指示。

装载箱5设置为使得其能够通过将其固定附接于枢转装置（倾卸装置）34而枢转，枢转装置34设置在载荷框架6的后部部分处，与车辆的前部部分2最远，设置为使得能够将装载箱5中的载荷倾卸出装载箱5至车辆1后方。当装载箱5与载荷框架6接触时、即处于图1A所示的运输情况中，装载箱5由第一对减震缓冲器支承以及由减震装置38支承，其中，第一对减震缓冲器位于载荷框架6的靠前的边缘处，在纵向梁7a、7b中的每一个上，第一对减震缓冲器中的一个缓冲器由36指示，减震装置38包括第二对减震缓冲器，第二对减震缓冲器位于载荷框架6的后部处，在纵向梁7a、7b之间的梁上，第二对减震缓冲器中的一个缓冲器由38a指示。减震缓冲器36、38a、38b设置为在压力的变化下变形并且随后在压力减小时恢复其原始形式，其中在装载底架的提升操作的初始阶段中使装载箱5仍然保持柔软支承。例如，缓冲器可以为橡胶或聚合体材料。在载荷框架6的后部处的第二对缓冲器38设置在位于相关摇摆臂20的后部轴12上的附结合部上方。以此方式，在运输期间，载荷的最大部分的总重量的作用点位于在平衡悬架装置的后部轴12的中间的上方的位置处。除了一对缓冲器，可以使用一个延伸的缓冲器或者弹簧装置，弹簧装置例如包括金属的螺旋弹簧。载荷装置还包括两个液压缸，两个液压缸作为倾卸缸设置在载荷框架的梁7a、7b的每一侧，两个液压缸中的每一个均具有附接装置51，附接装置51不仅在第一后部轮22的前方，还在车辆1的同一侧在斜上方位于装载箱5中。在载荷的卸载（装载底架的提升操作）过程中，装载箱5的位置通过使用液压缸而改变。

由于载荷的重量位于平衡悬架装置14的后部轴12的中间的上方的事实，在当装载底架被降低到载荷框架6上时的运输期间，载荷的重量不会造成在载荷框架6上的任何弯曲扭矩。这样，为载荷框架6定尺寸的载荷将是在运输期间通过靠前的缓冲器、以及在装载底架的提升操作期间通过倾卸缸施加到载荷框架6上的载荷，由于车辆1在装载底架的提升期间保持静止，因此在定尺寸期间没必要加入动态系数。

货车特别地意于承载重载荷，例如在采矿操作、道路建设等中出现的重荷载，并且借助于货车的设计，货车以柔性方式驱动，还通过在隧道和其他地方中的狭窄通道。

图2示出货车1在不带有装载箱的情况下的俯视图，由此，车辆的后部部分4包括载荷框架6。减震装置38设置在载荷框架6上的后部处，位于平衡悬架装置14的后部轴12的后方。该减震装置38在此包括两个减震缓冲器38a、38b。枢转装置34设置在载荷框架6上的最远的后部处，离车辆的前部部分2最远。

枢转装置包括第一枢转结合部（枢转轴）40和第二枢转结合部（枢转轴）42，第一枢转结合部40与车辆的中心线A垂直，以允许旋转的方式附接于框架，第二枢转结合部42也与车辆的中心线垂直并且附接于附接装置44，附接装置44也以允许旋转的方式附接在装载箱（图中未示出）的下方，第一和第二枢转结合部还以允许旋转的方式通过臂（倾卸梁）46彼此结合，臂46以允许旋转的方式附接至第一枢转结合部40和第二枢转结合部42，从而以此方式形成双枢转结合部（倾卸结合部）。在运输期间处于其搁置位置的臂46具有当静止时平行于载荷装置的中心线的纵向延伸。枢转装置34还包括止动装置48（图中未示出），止动装置48设置为用以限制臂的运动范围。在运输期间，附接装置44位于平衡悬架装置14的后部轴12的后方。

图1A至图1C以连续的时间点的序列示出了根据本发明的方法。图3A至图3C是分别对应于图1A至图1C中的序列的枢转装置34的侧视图。

如上文中已经描述的，图1A示出了货车1在其运输阶段期间的侧视图，运输阶段也是装载底架的提升操作的初始阶段，即该序列的第一阶段。载荷部分地搁置在靠前的减震缓冲器36上、部分地搁置在后部减震缓冲器38a、38b上，使得装载箱5在平衡悬架装置14的后部轴梁12上方的位置基本上平衡。在图3A中更详细地示出了同一时刻的枢转装置34。枢转装置34包括第一枢转结合部40和第二枢转结合部42，第一枢转结合部40以允许其旋转的方式固定至框架，第二枢转结合部42通过附接装置44以允许第二枢转结合部42旋转的方式固定至装载箱5，其中，枢转结合部通过臂46以允许旋转的方式彼此结合。枢转装置34的第一枢转轴40和第二枢转轴42沿水平方向位于相同的线中，平行于载荷框架的梁7a的延伸方向：还没有任何重量放置在枢转结合部（枢转轴）40、42中的任何一个上。设置为控制以及限制臂46的运动范围的止动装置48附接于框架处的最远的后部，并且其包括具有开口49的框架，臂46通过该开口49穿过。开口49以此方式允许臂46的在其在装载底架的提升操作期间向下朝向位于载荷框架中的撞击梁50a以及向上朝向顶部梁50b的最大范围之间的运动自由度。撞击梁50a和顶部梁50b都相对于对称轴线A横向地经过。臂46还具有在装载底架的提升操作期间抵抗弯曲并且以此方式防止载荷沿侧向方向转向的构造。臂46在运输阶段或初始阶段具有平行于载荷装置的中心线A的纵向延伸并且因此位于止动装置48的开口49中的中央位置。

图1B示出图1A中的货车1在装载底架的提升操作的提升阶段、即该序列中的第二阶段期间的侧视图，其中，载荷搁置在后部减震缓冲器38a、38b上以及搁置在第一枢转结合部40上。图3B中更详细地示出了同一时刻的枢转装置34。

装载底架的提升操作由位于载荷的每一侧、正在被起动并且开始提升装载底架的倾卸缸43开始。在该运动期间，装载箱（装载重量）的作用点从在后部轮上方的位置移位至第一枢转结合部40、随后向上移位至第二枢转结合部42。

·当装载箱5开始靠后旋转时，装载箱5在其前部边缘处被提升，使得其不再与最前面的一对缓冲器36接触，因此代替地，装载底架第一枢转结合部40处被支承在后部的一对缓冲器38a、38b上。

·在装载箱5进一步向上旋转时，其不再与后部的一对缓冲器38a、38b接触，但部分地在倾卸缸的附接装置51处、以及部分地在第一枢转结合部40处支承该装载底架，第一枢转结合部40在该方式中变成了载荷的新的作用点。装载箱5以此方式绕着第一枢转结合部40旋转。

·随后，当倾卸缸43进一步地提升装载箱5时，臂46在第一枢转结合部40处向下朝向接触梁50a旋转，在接触梁50a处，旋转运动被到达在止动装置48处的接触梁50a的臂46阻止。

图1C示出图1A中的货车在载荷的倾卸、即装载底架的提升操作的最终阶段、即该序列中的第三阶段期间的侧视图；图3C示出了图1C中的枢转装置34在同一时刻的详细侧视图。现在，载荷的作用点已经从第一枢转结合部40移位至第二枢转结合部42。载荷的作用点在此被转移至第二枢转结合部42，其中，装载箱被支承在第二枢转结合部42处以及倾卸缸处。现在，装载箱5仅绕着第二枢转结合部42旋转。在倾卸缸继续延伸直至最大倾卸角的过程中，载荷框架6上的载荷以此方式产生：不仅通过圆柱形附接装置51，而且还通过用于倾卸梁的接触梁50a。

本发明不局限于示出的实施方式：在由权利要求限定的本发明的范围内，本领域的普通技术人员能够自然地以许多方式对其进行修改。因此，车辆1也可以不包括图1A至图1C中示出的平衡悬架装置。此外，前部部分2可以包括多于一个的靠前的轮轴并且后部部分可以包括多于两个的轮轴。此外，在多种实施方式中，货车的前部部分可以设置有靠前的承载轮轴，该承载轮轴具有设置在载荷框架的前部区段下方的一对或两对轮，并且后部部分可以以相同的方式设置有平衡悬架装置或者仅设置有一对轮。另外，在另外的实施方式中，可以使用具有仅带有一对轮的后部轴的车辆。在另外的实施方式中，前部部分可以与后部部分固定结合。

Claims (14)

1.一种用于载重运输的载荷装置的枢转装置（34），所述载荷装置包括载荷框架（6），所述载荷框架（6）设置为支承装载箱（5），其中，所述枢转装置设置为旋转所述装载箱，其特征在于，所述枢转装置设置为在所述装载底架的提升操作期间使所述装载箱的作用点移位，所述枢转装置（34）包括第一枢转结合部（40）和第二枢转结合部（42），所述第一枢转结合部（40）以允许所述第一枢转结合部（40）旋转的方式固定在所述框架处，所述第二枢转结合部（42）以允许所述第二枢转结合部（42）旋转的方式固定在所述装载箱（5）处，其中，所述第一枢转结合部与所述第二枢转结合部通过臂（46）以允许旋转的方式彼此结合，其中，在所述装载底架的提升操作期间，所述载荷的重量通过使所述臂旋转而从所述第一枢转结合部移位至所述第二枢转结合部。

2.根据权利要求1所述的枢转装置（34），其中，所述枢转装置包括止动装置（48），所述止动装置（48）设置为限制所述臂（46）的运动范围。

3.一种用于载重运输的货车，所述货车包括前部部分（2），所述前部部分（2）联接至后部部分（4），所述后部部分（4）包括载荷装置，所述载荷装置包括载荷框架（6），所述载荷框架（6）设置为支承装载箱（5），其中，所述装载箱以允许旋转的方式设置于所述载荷框架的后部端部，其特征在于，所述载荷装置包括根据权利要求1至2中任一项所述的枢转装置（34）。

4.根据权利要求3所述的货车，其中，所述装载箱（5）设置为在运输阶段在后部轴（12）上方的位置处平衡。

5.根据权利要求4所述的货车，其中，设置有靠前地设置在所述载荷框架处的第一减震装置（36）以及设置在所述载荷框架（6）处的在所述后部轴梁（12）后方的减震装置（38a、38b）以支承所述装载箱（5）。

6.根据权利要求5所述的货车，其中，所述减震装置（36、38、38a、38b）为由下列材料制成的至少一个减震缓冲器：橡胶、聚合体材料。

7.根据权利要求5所述的货车，其中，所述减震装置（36、38、38a、38b）为弹簧装置。

8.根据权利要求3至7中任一项所述的货车，其中，所述载荷框架（6）包括靠后的后部轴（12），所述后部轴（12）设置在所述载荷框架（6）的后部部分下方并且支承平衡悬架装置（14），所述平衡悬架装置（14）具有设置有轮的两个承载轮轴（16、18）。

9.根据权利要求3至7中任一项所述的货车，其中，所述载荷框架（6）包括后部轴（12），所述后部轴（12）设置在所述载荷框架的后部部分下方并且支承承载轮轴，所述承载轮轴设置有一对轮。

10.一种用于货车的载重运输的方法，所述货车（1）包括前部部分（2），所述前部部分（2）联接至后部部分（4），所述后部部分（4）包括载荷装置，所述载荷装置包括载荷框架（6），所述载荷框架（6）设置为支承装载箱（5），其中，所述装载箱以允许旋转的方式设置在所述载荷框架的后部端部处，其特征在于，所述方法还包括：

在所述装载底架的提升操作期间，通过包括在所述载荷框架（6）内的枢转装置使所述装载箱的作用点移位，所述枢转装置（34）包括第一枢转结合部（40）和第二枢转结合部（42），所述第一枢转结合部（40）以允许所述第一枢转结合部（40）旋转的方式固定在所述框架处，所述第二枢转结合部（42）以允许所述第二枢转结合部（42）旋转的方式固定在所述装载箱（5）处，其中，所述第一枢转结合部与所述第二枢转结合部通过臂（46）以允许旋转的方式彼此结合，其中，在所述装载底架的提升操作期间，所述载荷的重量通过使所述臂旋转而从所述第一枢转结合部移位至所述第二枢转结合部。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述装载箱（5）设置为在运输阶段在后部轴梁（12）上方的位置处平衡。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，在所述载荷框架（6）的前部处设置有第一减震装置（36），在所述后部轴梁的后方设置有第二减震装置（38、38a、38b），其中，所述减震装置设置为在运输阶段支承所述装载箱（5）。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其中，在运输阶段，所述装载箱由平衡悬架装置（14）支承，所述平衡悬架装置（14）具有两个承载轮轴（16、18），所述承载轮轴（16、18）设置有轮，所述承载轮轴（16、18）位于所述载荷框架（6）的后部区段下方的后部轴（12）处。

14.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其中，在运输阶段，所述装载箱由一对轮支承，所述一对轮具有轮轴，所述轮轴设置在所述载荷框架（6）的后部区段下方的后部轴（12）处。

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