CN1090574C - 侧倾式自卸车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种倾卸车辆，具有一容器体，容器体包括一周边架以支承其在一水平运输位置与一向下倾斜的倾卸位置之间运动。容器体还包括一挠性材料制成的、沿其周边固定于周边架上的顶部开口的斗，因而该斗自由地支承于该周边架并具有基本为半圆形横截面。设置有一种按需要使周边架在运输与倾卸位置之间运动的机构，以及导向装置，以便当斗倾卸到位时与所述斗的纵向壁靠合并使其偏斜，使所述壁处于基本平直的向下倾斜的配置状态。

Description

侧倾式自卸车辆

本发明涉及侧倾式自卸车辆，尤其是但非仅仅是涉及一种装于机动车辆上的倾卸系统，并且其中侧倾卸装置安装于诸如无门侧倾式自卸车辆等中。此前，已提出无门侧倾卸装置，并将其设置于拖运散装或大量物料以及运送散装物料如原矿石、砂、土和其他非液态的可流动物料的公路和铁路用货车、挂车及半挂车。

国际专利申请WO 89/02838中已公开了一种用于侧倾卸散装物料车辆的侧支承系统。其容器体一侧具有一形成下枢支点的铰链，另一侧具有液压臂。所述液压臂为两级式的，其第一级为单作用式，其第二级为双作用式，并带有一过平衡中央阀(balancing overcentre valve)。在运输或非倾卸位置，容器体支承于支脚上，从而铰链和液压臂不承受载荷。此外，所述车辆倾卸侧处的容器壁向下向内倾斜，以减少将容器盛装物从所述侧倾倒出所需的倾卸运动的量。

这种已知类型的侧倾卸容器体存在的问题是，若这种容器体具有传统的一般为矩形的横截面，那么或者需要在该容器体的倾卸侧设置门，该门可在倾卸时向外开启，或者当该容器体处于正常位置时其侧壁需要从其顶沿向内向下倾斜，以便其倾卸时可将其内的所有盛装物料全部倾倒出来。在容器体壁上设置门会带来许多问题，例如，保证门关闭时所述门的必要强度以及门开启时所需的容器体的强度。

此外还可能产生开启关闭所述门的困难，特别是使用了相当长一段时间之后，所述门和/或容器体的邻近部分可能产生变形，由此出现开启与关闭所述门的困难。

在为了避免与倾卸容器体侧门有关的问题而所做出的一种尝试中，已提出了这样一种方案，即使容器体倾卸侧的侧壁向内向下倾斜。所述侧壁的这种倾斜可使该容器倾斜较小的角度，并且当该容器体处于其最大倾卸位置时，仍然可将物料由该倾斜壁卸下。然而，这种结构具有诸多不足，即所述侧壁的倾斜减少了该容器的总承载能力。还有需要使该容器产生一相当大的转动量，以便在所述容器倾斜以倾倒出全部盛装物料的过程中，该倾斜侧壁充分地向下倾斜。由于所述容器体的重心相对于车辆重心朝向倾卸侧具有相当大的位移量，倾卸过程中这种转动量可能导致车辆的失稳。

本发明的目的在于提供一种具有改进了的安全和功能特性的自卸车辆，以便基本上减少现有结构中所存在的问题，并在一种最佳方式中倾卸车辆可向任一侧倾卸。

根据本发明，提供了一种自卸车辆，它包括

一安装于诸车轮上的底盘，

一容器体，具有一上周边架和一顶部敞开的细长斗，其横截面一般为半圆形，

可转动地安装于所述底盘上并且操纵地联于所述周边架上的支承装置，以便支承所述容器体处于其周边架为水平的运输位置和其周边架向下倾斜的横向倾斜倾倒位置，以及可使所述周边架在所述运输与倾倒位置间运动的倾斜装置，

所述斗由挠性材料制成，并沿界定敞开顶部两侧的两相对延长边固定于所述周边架上，以使所述斗悬挂于其上，由此使该斗具有基本呈半圆形的横截面，所述倾斜装置可选择性地操纵以使所述周边架由运输位置倾斜至一倾斜位置，以及当周边架处于倾斜的倾卸位置时与所述斗相互作用的斗形状改变装置，用以改变斗的横截面形状，从而使斗内盛装的物料越过周边架的下侧靠重力倾卸出去。

最好是，与所述斗相互作用的斗形状改变装置设置成当所述容器体移动到车辆一侧的倾卸位置时，该侧的斗边缘部分偏斜，由此该斗边缘部分形成一从所述周边架的下降侧向上延伸一相当距离的基本向上倾斜的表面。

这种自卸车辆还可设置成使所述斗形状改变装置与该斗相互作用，以使斗的一部分向上偏斜，并对斗的下部区域施加一举升力，以有助于向上倾斜表面的形成以及增加其向上的延伸。

在一特定的结构中，可如此设置自卸车辆，即倾斜装置可选择性地操纵以使所述斗由运输位置沿任一方向倾斜，在所述斗两相对侧的每一侧均设置有斗形状改变装置，以当所述周边架处于倾斜至车辆某一侧的倾倒位置时与所述斗相互作用，并使斗变形，从而使斗中所盛装物料通过重力倾卸出去。

车辆底盘可包括当斗处于运输位置时对所述斗底部形成载荷支承的托架。较适当的是，所述托架在所述斗倾卸的那侧或每侧的上边缘处与一导向杆相配合以构成所述斗形状改变装置的一部分，以便当所述容器体倾斜至轨道上方任一侧时使其产生变形。

此外，所述容器体形状改变装置可包括两根间隔开的沿所述底盘纵向延伸并位于其两侧的导向杆。该两导向杆牢固地相互联接并可转动地安装到底盘上以共同绕一纵轴线相对所述底盘转动。

所述导向杆及其转动轴相对设置，这样当所述容器体朝向一位于车辆相应侧的倾卸位置倾斜时，所述导杆与所述斗的该侧相靠合以使其偏斜，从而使所述斗的下部分产生所需要的由所述周边架下侧向上的倾斜。

较适当的是，所述周边架包括两横向间隔开的纵梁以及与此两纵梁的端部相互联接的两根横梁，以构成一矩形框架。各纵梁的各端可转动地连于各横梁，这样，每一纵梁均可绕其自身的纵轴线转动一有限的量。

结合附图对所示的最佳实施例的详细描述将更易于理解本发明。

其中：

图1为车辆倾卸系统的最佳实施例用于一公路挂车的侧视图；

图2为图1所示车辆的后端视图，其中的斗处于运输位置；

图3与图2相类似，但其中的底盘后部分被去除，以显示出举升液压缸以及选择所述斗倾卸方向的机构；

图4为所述斗处于运输位置时的断面示意图；

图5为图4中的斗处于完全倾卸位置的示意图；

图6和7为具有改变了的斗支承结构的与图4和5相同的示意图；

图8为与图2相对应的视图，表示处于下降或运输位置的倾卸装置的另一种结构；

图9为图8所示的处于倾卸位置的另一种举升机构示意图。

现在参照图1，所示车辆为一公路用车，当然，这种车辆可以是小挂车、单体货车，或者半挂车以及有轨车辆或公路汽车列车包括越野车辆如矿区使用的。为描述方便，在此对用于挂车的倾卸系统予以描述，并由一货车或原动装置来拖曳，但这远非它的唯一用途。

为此，参考术语“侧”、“侧卸侧”、“端”和“后端”也可相应协调一致地理解为“端”、“后端”、“侧”和“一/另一侧”。

本倾卸系统尤其适用于配备有运输与倾倒系统的车辆，用以输送处理许多种松散物料如砂、土、矿石、农产品、化学产品和废物，总之那种当容器体倾卸时可靠重力自动卸载的物料。

如图1所示，车辆8为一配备有多个车轮的挂车，它具有串列排列的前轮装置10和一后三轮装置11，以及将其连于一原动装置或另一挂车的牵引杆12。该车辆的底盘14包括位于车辆两侧的相应纵向构架15和多个横向托架16，由图4中可更清楚地看到。每一纵向构架15的上边缘形成有导杆17，其横截面为圆形。

如图1和3所示，盛装有待运输物料的容器体包括一上周边架18，它具有纵边材或梁20和端横梁21，这将在此后详细说明。悬吊于并设置于周边架18内的斗22具有大致半圆形横截面，并带有端档板23。所述斗的各上部纵边缘用诸如一些螺栓或焊接方式固定于边材20，而所述斗22的弯曲下部支承于间隔托架16的与其形状互补的上表面13上，如图4所示。

所述斗22由挠性材料制成，所述材料具有适当的强度并且相对于欲盛装物料具有较好的耐磨特性，可以由钢板或高密度聚乙烯制成，若由聚乙烯制成，壁厚一般为18～25毫米。

斗22的材料的挠性程度应允许其形状发生变化并利于其内的盛装物料卸出去，正如前已述及的，然而，在所述斗的设计负荷下，其侧壁和底基本上是不可拉伸的。然而，这种材料的弹性应达到这样的程度，即局部的高载荷不会使其产生永久的压痕或变形，这种高载荷可能出现在非均质材料如岩石或大块材料等的装载、运输或卸载过程中。

由于所述斗22的横截面形状的变化，如图4和5所示，斗22的端档板23可由具有所需延伸性和弹性的材料制成，以便可进行上述变化而档板不会出现折合或翘曲。

此外，斗的端档板23可由如钢那样的刚性材料制成，档板23邻接斗端部边缘但不与之固定。由此允许所述斗运动以改变横截面形状，同时与所述档板23保持接触，并且不会限制其间的相对运动。

在所示实施例中，所述斗的在倾卸运动期间下移的每一侧上沿其长度间隔开地设置有一些加强板26。最好由弹簧钢制成的诸加强板26其形状作得通常对应于斗壁的自由状态下的形状，并固定到斗壁上，以在倾卸时限制所述挠性材料斗的外形出现不希望的向下变形。加强板26被设置于所述斗的适当位置处，以便在倾卸操纵过程中与构成纵向构架15一部分的杆17接合，并如下文所述围绕其转动。当所述斗由钢板制成时，通常不需要这些加强板。

边梁20与横梁21各自为刚性的，并被牢固地固定在一起以构成刚性的周边架18，架18在其各端部由相同结构的前后倾卸装置30支承。下面的描述具体涉及图2所示的后倾卸装置，但同样适用于所述容器体另一端的前倾卸装置。

现在参照图2和3，可以看到，斗的端档板23嵌套到纵向杆17之间，并且与可转动地连于底盘14横梁29上的液压缸33套装在一起。该液压缸33活塞杆24的活动端在37处可转动地连于固定在端档板23上的举升板31。

液压缸33与斗端挡板23的枢接点37的每一侧等间隔地设有两转销38，各转销38牢固地连于底盘端壁28的上部。所述斗端档板23上固设有两个向下开口或倒U形的支架30，其位置设置得当所述斗在底盘上处于正常的对中运输位置时卡合于固接于底盘壁28上的转销38。

一两端可伸缩的销32与每一倒U形支架30相互配合，该销32单独支承在装设于端档板23的导向块39中。销32分别连于一双动式液压油缸41的双端活塞杆40的两相对端。该双动活塞杆使销32在导向块39中产生线性滑移运动，从而容器体端档板23某一侧的各销32可与U形支架30带孔端臂接合，从而使连于底盘的销32锁定于其中。这种设置使得在任何时候仅有一个导引销32相对倒U形支架位于锁定位置。

因此，利用双动式缸41的适当操纵，所述销32的任意之一可与相应的支架30接合，并且当如此接合时，斗22的那侧被锁定在底盘相应端的特定枢转销38上。如此锁定时，在主举升缸33操作时，斗将绕U形支架锁定于其上的销38转动，由此限定斗22将朝向那侧倾卸。

这种设置提供一种十分简单的方法，它可使所述斗22朝向车辆两侧的任意一侧倾卸，这种选择是借助于操作双动式缸41从而使相应的锁定销32与相应的U形支架接合来实现的。

上述结构用来借助液压缸33的延伸来实现容器体的倾卸。当液压缸33的活塞杆24伸出时，所述斗将相对于底盘围绕连于该斗22的销38转动。由此使容器体倾卸侧的边梁20下降，而该容器体举升侧的边梁上升。

当装载后的斗22处于运输位置其周边架18处于水平时，所述斗的壁将落靠在托架16上并与底盘每侧的导杆17靠合，如图4和6所示。在所述斗倾斜时，其内盛装物料的重量将使其挠性壁与车辆倾卸侧的导杆17保持接触，而与车辆举升侧的导杆17分开。随着举升运动的继续，车辆倾卸侧的边梁将下降并相对于底盘14向外移动，从而使所述斗22的倾卸侧的壁绕所述导杆17转动或滚动，因为斗内的盛装物料也具有朝其倾卸侧运动的趋向。

随着举升侧进一步上升，在其倾卸侧保持在所述导向杆17与所述斗22壁间的接触可避免由于斗内的盛装物料具有朝向此侧运动的趋向而造成的该侧斗壁的向下变形。

随着液压缸33的伸长，这些运动和导致的所述斗壁张紧以及再成形继续进行，直至该斗到达其最终的图5和7所示的倾倒位置。到达该位置时，延伸在导向杆17与斗倾卸侧边梁之间的斗壁的下部55基本为平直的。由此，斗内的全部物料将滚或滑下斗的平直倾斜面，从而越过斗倾卸侧的边梁而倾倒出去。

现参照图6和7，其中示出车辆底盘侧边导向杆的改进结构，它将在倾卸位置对斗的下部提供附加支承，以保持斗下部向下倾斜的结构形式，从而加快物料无阻碍地流下并流出所述斗。

此改进结构中，为方便仅示出车辆的一侧，包括一些装于导向杆17上的双端杆58，并可绕导向杆17的纵轴线在其上转动。杆58沿导向杆17的纵向长度方向基本均匀地分布并且相对于导向杆17基本对称，因而，所述杆58沿其两侧相对的方向基本等量地伸出。

各杆58在其每一外端处由相应的第二导向杆59相互连接在一起，杆59与杆58固连并沿斗22的整个纵向长度延伸。

当所述斗处于图6所示运输位置时，杆58和第二导向杆59不对斗22提供有效的支承作用，这种支承作用主要由托架16和边梁20来提供。当斗倾斜至如图7所示的倾卸位置时，倾卸侧的斗壁与第二导向杆59和杆58完全接触，杆58随着斗倾卸的进行而在导向杆17上转动。正如图7所示，斗的下部由导向杆17、第二导向杆59和杆58在相当长的横向范围内支承，由此进一步促使物料由斗中倾卸出去，并避免产生物料截留于其中而不能被有效倾卸的凹陷变形。

从图4至7可以很清楚地看到，当处于倾卸位置时，斗的基本平直、向上倾斜的下边缘部分的形成主要是通过设置导向杆17来使斗横截面变形来实现的。关于此可通过比较边梁相应于图4至7中57所表示的斗上部边缘的位置而得以印证。

现参照图8和9，在此公开了一种前已参照图2和3描述过的斗倾卸装置的可替代结构。

周边架18的结构与前述的相同，并在其各端部由相同结构的前后倾卸装置支承。下面的描述主要涉及图8所示的后倾卸装置，它同样适用于容器体相对端部的前倾卸装置。

举升杆131在132处固接于横梁121上并在33处可转动地连于底盘14上。斜撑件134在其相应端固接于举升杆131和横梁121，以增加由横梁121、举升杆131和斜撑件134所组成构架的刚性和强度。双动式液压举升缸135的下端在136处可转动连于底盘14，其活塞杆137在138处可转动地连于臂143上，臂143固接于容器体举升侧的边梁120的套管(spigot)125上。

上述构件是通过液压缸135的延伸而使容器体倾卸的。当活塞杆137伸长时，举升杆131将绕枢支点133相对底盘带动横染21和斜撑件134转动。这将使容器体倾卸侧的边梁120下降而其举升侧的边梁上升。

实际的倾卸操作将参照图8所示倾卸装置予以描述，然而，应该理解的是，容器体相对端处的附加倾卸装置也同时操纵。

来自一适当的泵并经一控制阀(未示出)的液压流体提供给液压缸135，而使其活塞杆137伸出。这将使举升杆131和斜撑件134绕轴133转动，由此使横梁121倾斜，并使车辆倾卸侧的边梁120下降，其举升侧的边梁则上升。当液压缸135的活塞杆137继续伸长时，上述运动将继续直到车辆倾卸侧的边梁已充分下降而其举升侧的边梁已充分上升，如图9所示，以使容器体内的物料越过车辆倾卸侧的边梁而倾倒出去。这种卸载将起始于液压缸135完全伸长和容器体已达到其完全倾卸位置之前的某一时刻。

当已装载的斗处于运输位置时，周边架18为水平的，斗的壁将落靠在托架16上并与底盘每侧的导向杆17靠合，正如此前参照图4所描述的那样。

倾斜操纵过程中，车辆倾卸侧的边梁将下降并相对于底盘14向外运动，由此使倾卸侧的斗122的壁绕导向杆17转动或滚动，因此斗内的物料也具有朝向斗倾卸侧运动的趋向。

当举升侧上升时，在斗倾卸侧保持在斗壁与导向杆17之间的接触可避免由于斗内的物料具有朝向该倾卸侧运动的趋向造成的倾卸侧斗壁的向下变形。

这些运动和导致的所述斗壁张紧以及再成形随着液压缸的伸长继续进行，直至该斗到达其最终的图5和7所示的倾倒位置。到达该位置时，导向杆17与斗倾卸侧的边梁之间的斗壁的下部55基本为平直的，这样，斗内的全部物料将沿斗的平直倾斜面滚或滑下，从而越过斗倾卸侧的边梁而倾倒出去。

当所述斗朝向倾卸位置倾斜时，如图7所示，随着斗倾卸运动的进行，倾卸侧的斗壁与第二导向杆59和在导向杆17上转动的杆58完全接触。如图7所示，斗的下部在一相当长度内由导向杆17、第二导向杆59以及杆58支承，由此促使物料从斗中倾卸出去，并避免产生物料截留于其中而不能被有效倾卸的凹陷变形。

由所述的各实施例以及图5和7所示可以清楚地看到，在倾卸位置斗的基本平直、向上倾斜的下边缘部分的形成主要是通过设置导向杆17使斗的横截面变形以及连于边梁上的加强板51来实现的。此外，关于参照图6和7所述的导轨的改进结构，在采用这样一种结构的情况下，可省去加强板26。

Claims (12)

1、一种自卸车辆，包括：

安装在多个车轮上的一底盘；

一容器体，具有一上周边架和一悬吊于周边架、横截面基本上为半圆形的顶部敞开的细长斗；

可转动地安装于所述底盘上并可操纵地联于所述周边架的支承装置，以将所述容器体支承于其周边架为水平的运输位置和其周边架向下倾斜的横向倾斜倾倒位置，以及用于使所述周边架在所述运输与倾倒位置间运动的倾斜装置，其特征在于：

所述斗由挠性材料制成，并沿界定周边架敞开顶部侧边的细长边缘固定，从而使斗悬挂于其上以具有基本呈半圆形的横截面，所述倾斜装置可选择性地操纵以使所述周边架由所述运输位置倾斜至一倾斜倾卸位置，以及用于在周边架处于倾斜倾卸位置时与所述斗相互作用以改变斗横截面形状的斗形状改变装置，从而使斗内盛装的物料越过周边架下侧靠重力倾卸出去。

2、如权利要求1所述的自卸车辆，其特征在于，所述斗形状改变装置设置成当所述斗移动至倾斜的倾卸位置时沿斗长度与斗接触，并使沿容器体下侧的斗边缘部分偏斜，从而边缘部分形成一从所述周边架下降侧向上延伸一相当距离的基本向上倾斜的表面。

3、如权利要求1或2所述自卸车辆，其特征在于，与邻近周边架下侧的斗边缘部分相互作用的斗形状改变装置包括装于底盘上并在斗中间高度沿其长度延伸的导向装置，该导向装置具有一朝向斗的侧面、位置设置得可与该侧面接合的表面，在所述容器体由运输位置移动到倾卸位置过程中，在所述表面周围所述斗的侧面产生偏斜，从而在所述倾卸位置，斗的下边缘部分从周边架的下侧向上倾斜至至少斗与所述导向装置接触的位置。

4、如权利要求3所述自卸车辆，其特征在于，所述导向装置在底盘的容器体处于倾卸位置时朝其倾斜的一侧包括两根间隔开的沿底盘纵向延伸的平行导向杆，所述各导向杆牢固地相互连接并可转动地安装在底盘上以绕一纵向轴相对所述底盘一起转动，所述各导向杆及其转动轴相对应地设置，以便容器体被倾卸至倾卸位置时，两导向杆均与斗侧相靠合以使斗侧偏斜以形成斗下部从周边架下降侧向上的倾斜。

5、如权利要求1所述自卸车辆，其特征在于，所述倾斜装置可选择性地操纵以使所述斗从运输位置沿任一方向倾斜，斗形状改变装置设置于斗两相对侧的每一侧，以便当所述周边架处于向车辆相应侧倾斜的倾卸位置时，所述斗形状改变装置与斗相互作用以改变斗的横截面形状，从而斗内的物料将靠重力越过周边架的下侧倾卸出去。

6、如权利要求5所述自卸车辆，其特征在于，所述斗形状改变装置设置得当容器体移动至车辆任一侧的倾卸位置时，位于该侧并沿容器体下侧长度延伸的斗的边缘部分产生偏斜，从而该边缘部分形成一从周边架下侧向上延伸一相当距离的基本向上倾斜的表面。

7、如权利要求5所述自卸车辆，其特征在于，与斗的边缘部分相互作用的斗形状改变装置包括安装于底盘每一侧的导向装置，各导向装置在斗的中间高度基本上沿斗的长度延伸，该导向装置具有一朝向斗的相应侧位置设置得可与该侧接合的表面，在所述容器体从运输位置移动至倾卸位置的过程中，在所述表面周围的所述斗侧产生偏斜，从而在所述倾卸位置，斗下边缘部发从周边架的下侧向上倾斜至至少斗与所述导向装置接触的部位。

8、如权利要求7所述自卸车辆，其特征在于，斗每一侧的导向装置各还包括两个间隔开的沿底盘纵向延伸的平行导向杆，该两导向杆相互固接并可转动地安装于底盘上以共同绕一纵向轴相对所述底盘转动，所述各导向杆及其转动轴相对应地设置，以便当容器体被倾斜至底盘每一侧的倾卸位置时，各导向杆与斗侧相接合以使其偏斜，以形成斗下部的从周边架下侧向上的倾斜。

9、如权利要求5所述自卸车辆，其特征在于，设置有两个支承装置，各安装在容器体两相对端的每一端的底盘上，每一支承装置连于容器体相邻端的周边架上，以使容器体垂挂于两支承装置之间，

所述各倾斜装置可操纵地设置于各支承装置与周边架的邻近端之间，倾斜装置被选择性地一致驱动以使周边架在直接位于底盘上方的水平运输位置与一位于底盘任一侧的周边架纵向下侧位于底盘之外的向下倾斜的倾卸位置之间运动，

当周边架处于所述底盘任一侧的向下倾斜位置时，安装于底盘每侧的各导向装置使临近周边架下侧的斗边缘部分向上偏斜，以形成斗的基本平直的向上倾斜部分，该部分从所述周边架的下侧延伸一相当距离并且沿该下侧的长度范围内向上延伸。

10、如权利要求1所述自卸车辆，其特征在于，所述容器体每一端的倾斜装置包括设于底盘与容器体之间的两个横向间隔开的枢转连接，以及可选择地操纵以释放两横向间隔开的枢转连接之一而另一连接保持操作的装置，从而容器体可选择性地朝向底盘任一侧倾斜。

11、如权利要求10所述自卸车辆，其特征在于，每一横向间隔开的枢转连接包括两个相对底盘固定的横向间隔开的销和两个相对容器体固定的横向间隔开的插销，每一插销可选择性地锁定于一相应销，其配置方式是，当一插销锁定于销而另一插销为自由状态时，所述容器体可绕其各端处的所述销转动以使容器体朝所述插销与销配合的那侧倾卸。

12、如权利要求9、10或11所述自卸车辆，其特征在于，所述导向装置包括一些平行的举升件，它们沿底盘的纵向间隔开并装于导向装置上以绕举升件中间的一纵向轴转动，所述举升件设置得当容器体倾斜至所述向下倾斜位置时并且在分别与周边架下侧间隔开的各部位处，沿斗的长度与斗靠合，以在很大的宽度范围内使斗边缘部分产生向上偏斜。

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