CN102765423B - 车架和工程车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种车架,包括前车架和后车架,其中:所述前车架为梯形结构,所述前车架包括在所述前车架两侧布置的两个前纵梁,所述后车架为箱形结构,所述后车架包括在所述后车架两侧布置的两个后纵梁,两个所述前纵梁分别与两个所述后纵梁固定连接。本发明中的车架,其结构采用前段梯形、后段箱形的复合结构,前纵梁截面从前到后为槽形截面(或工字形)过渡到矩形截面,后车架为左右一体的箱形截面,通过三种截面的优化组合,能够优化车架的承载能力分布,更好地满足实际使用需求。本发明还提供了一种工程车辆。

Description

车架和工程车辆
技术领域
本发明涉及车辆领域,具体而言,涉及一种车架和一种工程车辆。
背景技术
车架是工程车辆的主要承载装置,所有的底盘零部件都安装在车架上,运输货物的车厢或专用上装装置也是直接放置在车架纵梁上。工程车辆作为工程施工专用车辆,其作业载荷工况复杂,常在崎岖路面上行驶,对车架强度、扭转刚度提出了严格的要求,同时在满足要求的情况下,车架重量要小。
目前,工程车辆用车架大梁大多采用等截面等强度槽形梁结构,但实际使用中车架负荷分布不均,造成本应承载较大负荷的部位的实际承载能力较小,无法满足使用要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,提供一种新的车架,能够优化车架的承载能力分布,更好地满足实际使用需求。
有鉴于此,本发明提供了一种车架,包括前车架和后车架,其中:所述前车架为梯形结构,所述前车架包括在所述前车架两侧布置的两个前纵梁,所述后车架为箱形结构,所述后车架包括在所述后车架两侧布置的两个后纵梁,两个所述前纵梁分别与两个所述后纵梁固定连接。
在该技术方案中,采用两段式结构,分为车架分为前车架和后车架,通过改变其中一段的长度即可实现整个车架长度的调整,实现了车架的模块化,缩短了产品的开发周期;针对实际使用中的车架,车架各部位的扭转刚度要求一般是不同的,尤其是对于工程车辆而言,其前悬架受力比后悬架小的多,故前车架扭转刚度要求并不大,采用梯形结构也可满足车架强度要求;车架后部承受的载荷很大,这段车架的弯曲、扭转刚度和强度是整个车架中最大的,车架的主要承重部位在后方,因此后车架用箱形结构,形成左右一体整体闭合箱形截面,通过改善后车架的板厚,能够提高后车架的承重能力,通过不同车架结构的组合,能够优化车架的承载能力分布,更好地满足实际使用需求。
优选地,所述前纵梁由车头向车尾方向分为第一部分和第二部分,所述后车架与所述前纵梁的第二部分固定连接,所述前纵梁的第一部分的截面为槽形或工字形,所述前纵梁的第二部分的截面为矩形。
在该技术方案中,兼顾前车架发动机、离合器、变速器等零部件的安装,前车架第一部分采用槽形或工字形结构,其抗弯强度较大,工艺性好,零件安装、紧固方便,也可满足车架强度要求;前车架第一部分槽形截面与后车架箱形截面,通过前车架第二部分矩形截面进行平缓过渡,避免刚度突变,即所述车架结构采用前段梯形、后段箱形的复合结构,前纵梁截面从前到后为槽形截面(或工字形)过渡到矩形截面,最后后车架为左右一体的箱形截面,通过不同截面的组合,能够优化车架的承载能力分布,更好地满足实际使用需求。
优选地,两个所述前纵梁的第二部分均包括一个腹板,所述腹板的主体与所述前纵梁的第二部分的腹面间隔预设距离平行设置,且所述腹板远离所述后车架的一端向所述腹面弯折并与所述腹面固定连接,所述腹板的另一端与所述后车架固定连接。
优选地,所述后车架还包括后横梁,所述后横梁的两端分别与两个所述后纵梁固定连接,所述腹板连接至所述后横梁。在该技术方案中,通过在后车架上设置后横梁,腹板与后横梁固定连接,可以进一步提高前车架与后车架之间的连接强度。
优选地,所述后横梁包括两块平行设置的侧板和连接板,两块所述侧板的两端均与两个所述后纵梁固定连接,所述连接板在所述侧板下方将固定连接两块所述侧板。在该技术方案中,后横梁采用了类似于箱形结构,与后纵梁强度匹配,更加可靠。
优选地,所述后车架还包括上封板和下封板,所述上封板在所述后纵梁上方与所述后纵梁固定连接,所述下封板在所述后纵梁下方与所述后纵梁固定连接。在该技术方案中,后车架通过两个后纵梁和上封板、下封板拼接成一个箱形结构,相对于前车架的梯形结构,后车架的箱形结构抗弯扭能力更强,通过改善后车架板的厚度,可提高后车架的强度,无需对后车架采用多层加强板处理,可减轻车架重量。优选地,所述后车架还包括至少一个立板,所述立板分别与两个所述后纵梁、所述上封板和所述下封板固定连接。在该技术方案中,在后车架内部增设立板,可以进一步提高后车架的强度。
本发明还提供了一种工程车辆,包括上述技术方案中任一项所述的车架。
优选地,所述工程车辆为搅拌车,后车架的尾部向上翘起至预设高度充当搅拌车的后台。在该技术方案中,后车架的尾部向上翘起充当搅拌车的后台,取消了现有搅拌车中的副车架,托轮直接安装在后车架上,省去了现有搅拌车与车架连接的后台结构,简化了车架与上装的连接,减少了故障点,而且由于整个车架无副车架结构,搅拌筒重心下降,提高了行车安全。优选地,搅拌车后台的孔板安装在后车架的尾部,孔板与两个后纵梁之间还分别通过加强筋在后车架的两侧固定连接,能够更好地保证对搅拌筒的支撑。
另外,在后车架上设置平衡悬架横梁以及平衡悬架垫板均为现有相关中的通用做法,不再赘述。
综上所述,本发明中的车架,车架分为前车架和后车架,采用两段式结构,通过改变其中一段的长度即可实现整个车架长度的调整,实现了车架的模块化,缩短了产品开发周期,降低成本;针对工程车辆用车架受力特点,前悬受力较小,后悬受力较大,车架截面从前到后采用槽形(或工字形)到矩形过渡到左右一体箱形,通过三种截面的优化组合,有效的优化了整个车架强度分布;而且由于后部为箱形结构,抗弯扭能力较强,通过改善后车架板厚厚度,可提高车架后部强度,无需对车架后部采用多层加强板处理,可减轻车架重量。
附图说明
图1是根据本发明实施例的车架的立体示意图;
图2是图1中车架去掉上封板后的示意图;
图3是图1中车架的主视图;
图4是图3中前车架第一部分的A-A截面示意图;
图5是图3中前车架第二部分的B-B截面示意图;
图6是图4中后车架的C-C截面示意图。
其中,图1至图4中附图标记与部件名称之间的对应关系为:
前纵梁1,前车架2,前台3,后纵梁4,槽形连接板5,横梁6,整体式连接板7,后车架8,腹板9,上封板10,后横梁11,平衡悬架横梁12,立板13,平衡悬架垫板15,下封板16,加强筋17,孔板18。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1至图3所示,本发明中的车架包括前车架2和后车架8,其中:前车架2为梯形结构,前车架2包括在前车架2两侧布置的两个前纵梁1,后车架8为箱形结构,后车架8包括在后车架8两侧布置的两个后纵梁4,两个前纵梁1分别与两个后纵梁4固定连接。
在该技术方案中,车架分为前车架2和后车架8,采用两段式结构,通过改变其中一段的长度即可实现整个车架长度的调整,实现了车架的模块化,缩短了产品的开发周期;针对实际使用中的车架,车架各部位的扭转刚度要求一般是不同的,尤其是对于工程车辆而言,其前悬架受力比后悬架小的多,故前车架扭转刚度要求并不大,采用梯形结构也可满足车架强度要求;后车架8承受的载荷很大,这段车架的弯曲、扭转刚度和强度是整个车架中最大的,车架的主要承重部位在后方,因此后车架用箱形结构,形成左右一体整体闭合箱形截面,通过改善后车架8的板厚,能够提高后车架8的承重能力,通过不同车架结构的组合,能够优化车架的承载能力分布,更好地满足实际使用需求。
其中,所谓的“梯形结构”是指类似于梯子形状的结构,而非平面几何中的梯形,“梯形结构”一词在本领域中属于惯用称谓,本领域技术人员均能够明白其含义。
优选地,前纵梁1由车头向车尾方向分为第一部分和第二部分,后车架8与前纵梁1的第二部分固定连接,前纵梁1的第一部分的截面为槽形或工字形,前纵梁1的第二部分的截面为矩形。
在该技术方案中,兼顾前车架2发动机、离合器、变速器等零部件的安装,前车架第一部分采用槽形或工字形结构,其抗弯强度较大,工艺性好,零件安装、紧固方便,也可满足车架强度要求;前车架2的第一部分槽形截面与后车架8箱形截面,通过前车架2第二部分矩形截面进行平缓过渡,避免刚度突变,即所述车架结构采用前段梯形、后段箱形的复合结构,前纵梁截面从前到后为槽形截面(或工字形)过渡到矩形截面,最后后车架为左右一体的箱形截面,通过不同截面的组合,能够优化车架的承载能力分布,更好地满足实际使用需求。
另外,“矩形截面”并非必须是严格的矩形,其实质是为闭合截面,相对于槽形或工字形结构抗弯扭能力更强,例如在一种具体实施方式中,第二部分的矩形截面的实现方式可以为,两个前纵梁1的第二部分均包括一个腹板9,腹板9的主体与前纵梁1的第二部分的腹面间隔预设距离平行设置,且腹板9远离后车架8的一端向腹面弯折并与腹面固定连接,腹板9的另一端与后车架8固定连接。腹板9可以是一块平板,也可是曲面或不规则形状等,由此可以决定第二部分的截面形状,当第二部分采用如图4中所示的槽形截面且腹板9为平板时即形成了一个如图5中所示的矩形截面。
优选地,后车架8还包括后横梁11,后横梁11的两端分别与两个后纵梁4固定连接,腹板9连接至后横梁11。在该技术方案中,通过在后车架8上设置后横梁11,腹板9与后横梁11固定连接,可以进一步提高前车架2与后车架8之间的连接强度。
具体而言,后横梁11的结构可以如图中所示,包括两块平行设置的侧板和连接板,两块侧板的两端均与两个后纵梁4固定连接,连接板在侧板下方将固定连接两块侧板。在该技术方案中,后横梁11采用了类似于箱形结构,与后纵梁4强度匹配,更加可靠。
优选地,前车架2还包括至少一个横梁6,横梁6的两端分别与两个前纵梁1固定连接。在该技术方案中,通过在前车架2上设置横梁6,可以更好地保证前车架2的强度。
例如如图中所示,在前车架2上增设第一横梁61和第二横梁62,第一横梁61可以通过两个槽形连接板5连接至两个前纵梁1,第二横梁62可以通过两个整体式连接板7连接至两个前纵梁。
进一步,后车架8还包括上封板10和下封板16,上封板10在后纵梁4上方与后纵梁4固定连接,下封板16在后纵梁4下方与后纵梁4固定连接。在该技术方案中,后车架8通过两个后纵梁4和上封板10、下封板16拼接成一个箱形结构,其截面如图6中所示,相对于前车架2的梯形结构,后车架8的箱形结构抗弯扭能力更强,通过改善后车架板的厚度,可提高后车架8的强度,无需对后车架8采用多层加强板处理,可减轻车架重量。
优选地,后车架8还包括至少一个立板13,立板13分别与两个后纵梁4、上封板10和下封板16固定连接。在该技术方案中,在后车架8上增设立板13,可以进一步提高后车架8的强度。
另外,本发明中所述的“固定连接”可以包括焊接、铆接、以及螺栓连接等连接方式,这些均是相关领域中公知的技术,本领域技术人员均可根据实际需要进行选择,例如本文中的横梁与纵梁之间的连接、上下封板与立板之间的连接等,均可采用焊接的连接方式,安全可靠。
本发明还提供了一种工程车辆,包括上述技术方案中任一项所述的车架。
优选地,所述工程车辆为搅拌车,后车架8的尾部向上翘起至预设高度充当搅拌车的后台。其中,由于向上翘起的尾部是作为搅拌车的后台,所以所谓的“预设高度”是指能够满足对搅拌筒后端进行支撑的高度,可以根据具体的搅拌车的情况进行设计。在该技术方案中,后车架8的尾部向上翘起充当搅拌车的后台,取消了现有搅拌车中的副车架,托轮直接安装在后车架8上,省去了现有搅拌车与车架连接的后台结构,简化了车架与上装的连接,减少了故障点,而且由于整个车架无副车架结构,搅拌筒重心下降,提高了行车安全。
优选地,搅拌车后台的孔板18安装在后车架8的尾部,孔板18与两个后纵梁4之间还分别通过加强筋17在后车架的两侧固定连接。在该技术方案中,孔板18的两端与后纵梁4固定连接,提高了孔板18的强度,更好地保证对搅拌筒的支撑。
另外,如图中所示,在后车架8上设置平衡悬架横梁12以及平衡悬架垫板15均为现有相关中的通用做法,不再赘述。
综上所述,本发明中的车架,车架分为前车架和后车架,采用两段式结构,通过改变其中一段的长度即可实现整个车架长度的调整,实现了车架的模块化,缩短产品开发周期,降低成本;针对工程车辆用车架受力特点,前悬受力较小,后悬受力较大,车架采用前段梯形、后段箱形的复合结构,车架截面从前到后采用槽形(或工字形)到矩形过渡到左右一体箱形,通过三种截面的优化组合,有效的优化了整个车架强度分布,由于后部为箱形结构,抗弯扭能力较强,无需采用加强板加强,满足后车架强度的同时,降低了车架重量。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种车架,其特征在于,包括前车架(2)和后车架(8),其中:
所述前车架(2)为梯形结构,所述前车架(2)包括在所述前车架(2)两侧布置的两个前纵梁(1),所述后车架(8)为箱形结构,所述后车架(8)包括在所述后车架(8)两侧布置的两个后纵梁(4),两个所述前纵梁(1)分别与两个所述后纵梁(4)固定连接;
所述后车架(8)还包括上封板(10)和下封板(16),所述上封板(10)在所述后纵梁(4)上方与所述后纵梁(4)固定连接,所述下封板(16)在所述后纵梁(4)下方与所述后纵梁(4)固定连接,所述上封板(10)、所述下封板(16)与所述后纵梁(4)构成所述箱形结构;
所述后车架(8)还包括至少一个立板(13),所述立板(13)分别与两个所述后纵梁(4)、所述上封板(10)和所述下封板(16)固定连接;
所述前纵梁(1)由车头向车尾方向分为第一部分和第二部分,所述后车架(8)与所述前纵梁(1)的第二部分固定连接,所述前纵梁(1)的第一部分的截面为槽形或工字形,所述前纵梁(1)的第二部分的截面为矩形;
两个所述前纵梁(1)的第二部分均包括一个腹板(9),所述腹板(9)的主体与所述前纵梁(1)的第二部分的腹面间隔预设距离平行设置,且所述腹板(9)远离所述后车架(8)的一端向所述腹面弯折并与所述腹面固定连接,所述腹板(9)的另一端与所述后车架(8)固定连接。
2.根据权利要求1所述的车架,其特征在于,所述后车架(8)还包括后横梁(11),所述后横梁(11)的两端分别与两个所述后纵梁(4)固定连接,所述腹板(9)连接至所述后横梁(11)。
3.根据权利要求2所述的车架,其特征在于,所述后横梁(11)包括两块平行设置的侧板和连接板,两块所述侧板的两端均与两个所述后纵梁(4)固定连接,所述连接板在所述侧板下方将固定连接两块所述侧板。
4.一种工程车辆,其特征在于,包括如权利要求1至3中任一项所述的车架。
5.根据权利要求4所述的车辆,其特征在于,所述车辆为搅拌车,所述后车架(8)的尾部向上翘起至预设高度充当所述搅拌车的后台。
6.根据权利要求5所述的车辆,其特征在于,所述搅拌车后台的孔板(18)安装在所述后车架(8)的尾部,所述孔板(18)与两个所述后纵梁(4)之间还分别通过加强筋(17)在所述后车架的两侧固定连接。
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