CN110103797A - 一种后挡板主动开启式货厢及采用该货厢的矿用自卸车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种后挡板主动开启式货厢及采用该货厢的矿用自卸车。该后挡板主动开启式货厢包括货厢本体，在货厢本体后端设有下翻转后挡板，所述下翻转后挡板经连杆机构与货厢本体相连；所述下翻转后挡板经连杆机构驱动与货厢本体后侧结合或与货厢本体后侧分离并下翻至货厢本体下方。该后挡板主动开启式货厢能克服现有翘尾厢、挡板厢使用过程中的缺陷，提升使用的灵活性和安全性。

Description

一种后挡板主动开启式货厢及采用该货厢的矿用自卸车

技术领域

本发明涉及一种后挡板主动开启式货厢及采用该货厢的矿用自卸车。

背景技术

目前市场上矿用自卸车货厢主要分为两种：一种是翘尾不带后挡板货厢(以下简称翘尾厢)，如图1所示；另一种是带后挡板不翘尾货厢(以下简称挡板厢)，如图2所示。

翘尾厢之所以不带后挡板，主要原因在于其用于运输体积较大、密度较大的石料及金属矿石(以下简称石料)，如果加上后挡板，石料对后挡板冲击太大，很快后挡板就会损坏；同时，为保证货厢在运输过程中能兜住物料，翘尾厢后端有一个长度1300mm角度12°的上翘尾，保证石料运输过程中不下落。在使用过程中，翘尾厢存在三个突出问题：一个是当货厢开始卸料后，举升角度在0-15°左右时，石料并不下落，全部卡在翘尾开始的地方(图3剖面图箭头位置)，当举升角度达到20°左右时(图4所示)，70％-80％石料在一瞬间快速下落，巨大的冲击会使举升油缸内部短暂时间内出现负压状态，对举升油缸寿命产生巨大影响，严重情况下会使举升油缸内产生气体，气体在高压状态下对泵、阀等精密元件产生腐蚀(气蚀)；另一个问题是，在上坡颠簸路行驶时，由于没有后挡板，部分较小石块从货厢后端掉落到路面上，对后方车辆行驶安全构成威胁；同时，掉落的石块经常割裂后方车辆轮胎，大大降低了轮胎使用寿命；第三个问题是装料较少，根据《GBT 25689-2010土方机械自卸车车厢容量标定》规定，车厢容量标定时取安息角度26.6°，石料安息平面如图3所示，由于没有后挡板，相同长宽高内尺寸的挡板厢和翘尾厢，翘尾厢装载的物料明显少很多。以上问题在匹配翘尾厢的矿用自卸车上普遍存在。

挡板厢之所以带后挡板，主要原因在于其用于运输体积较小密度较小的土料、沙料、碎石料，及三者混合物料(以下简称碎土沙石料)，在使用过程中，挡板厢同样存在两个突出问题：一个问题是，挡板厢主要用于煤矿及金属矿的土层剥离作业，及港口码头松散物料运输，因此在一般情况下，碎土砂石料运输及卸料过程中，不会对后门产生冲击；但有些时候，尤其在土层剥离作业时，受爆破和地表结构差异影响，经常会存在较大石块物料，有些物料直径甚至能达到500mm-1000mm，这种情况下，货厢卸料时，较大石块会对后门产生巨大冲击，导致后门焊缝开裂，故障率急剧上升；另一个问题是，如果较大石块物料在货厢中的装载位置比较靠上，卸料时较大石块会卡在后挡板上端横梁位置，如图5所示，这种情况下，随着举升角度不断增大，整机质心不断向后向上转移，当整机质心越过平衡轴的时候，车辆就会发生后倾翻，掉进深沟里，严重时会造成车毁人亡的惨重后果，这种事故国内近几年时有发生。以上问题在匹配挡板厢的矿用自卸车上普遍存在。

以上是目前6×4矿用自卸车两种典型货厢的基本特点和使用过程中存在的突出问题。

发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种后挡板主动开启式货厢及采用该货厢的矿用自卸车，能克服现有翘尾厢、挡板厢使用过程中的缺陷，提升使用的灵活性和安全性，解决了现有技术中存在的问题。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种后挡板主动开启式货厢,包括货厢本体，在货厢本体后端设有下翻转后挡板，所述下翻转后挡板经连杆机构与货厢本体相连；

所述下翻转后挡板经连杆机构驱动与货厢本体后侧盖合或与货厢本体后侧分离并下翻至货厢本体下方。

所述下翻转后挡板经连杆机构驱动与货厢本体后侧结合用于阻挡物料在运输过程中掉落；所述下翻转后挡板经连杆机构驱动下翻至货厢本体下方用于卸料。

所述连杆机构包括相对设于货厢本体两侧的两个。

各连杆机构设于货厢本体后部外侧。

所述连杆机构包括驱动缸体，驱动缸体的缸底与货厢本体外侧壁铰接，驱动缸体的活塞杆与一驱动杆中部铰接，驱动杆的顶端与货厢本体铰接，驱动杆的底端与所述下翻转后挡板的底端外侧铰接；在货厢本体后端底部与下翻转后挡板之间铰接连接一连杆。

连杆的顶端与货厢本体后端底部转动连接，连杆的底端与下翻转后挡板外侧中部转动连接。

所述驱动缸体的活塞杆收缩时，下翻转后挡板在驱动杆和连杆带动下与货厢本体底壁平行；所述驱动缸体的活塞杆外伸时，下翻转后挡板在驱动杆和连杆带动下向上翻转并盖合在货厢本体的后侧。

所述驱动缸体设于货厢本体后部外侧，所述连杆设于驱动杆内侧的货厢本体与下翻转后挡板之间。

在下翻转后挡板侧壁上对应所述连杆设有通槽，通槽沿下翻转后挡板高度方向设置，在通槽中部设有连接轴，连杆的底端伸入通槽并与所述连接轴转动相连。

所述通槽在下翻转后挡板翻转过程中形成供连杆下部自由活动的空间。

所述后挡板主动开启式货厢还包括控制器和位置传感器，所述位置传感器包括用于感应下翻转后挡板下降至下限位的第一接近开关和用于感应下翻转后挡板与货厢本体盖合至上限位的第二接近开关；所述控制器与驱动缸体电连接。

所述后挡板主动开启式货厢还包括电磁阀和位置传感器；所述位置传感器包括用于感应下翻转后挡板下降至下限位的第一接近开关和用于感应下翻转后挡板与货厢本体盖合至上限位的第二接近开关，第一接近开关、第二接近开关、驱动缸体和电磁阀分别与控制器电连接。

所述电磁阀通过控制油路开启实现驱动缸体的油缸动作。

第一接近开关设于货厢本体后部底端，第二接近开关设于货厢本体后侧。

所述控制器可以为PIC/STM控制器。

所述下翻转后挡板高度为0.3-0.7m。

所述下翻转后挡板有效高度为0.3-0.5m。即下翻转后挡板高出货厢本体内底壁的高度为有效高度，可以实现对货厢内货料的实际隔档作用。

所述驱动缸体为液压缸或气缸。

一种矿用自卸车，包括如前所述的后挡板主动开启式货厢。

所述矿用自卸车为6×4矿用自卸车。

本发明的有益效果:

该后挡板主动开启式货厢结构设计科学、合理，通过货箱本体结构创新，在货厢本体上设置下翻转后挡板及连杆机构，配合液压及电控系统，解决了目前国内6×4矿用自卸车翘尾厢和挡板厢在使用过程中存在的突出问题，间接提高了举升油缸的可靠性，提高了货厢后挡板的可靠性，也提高了轮胎的使用寿命及车辆的驾驶安全性和运输效率。

附图说明

图1为现有翘尾厢的结构示意图；

图2为现有挡板厢的结构示意图；

图3为现有翘尾厢石料安息平面示意图；

图4为现有翘尾厢石料快速下落示意图；

图5为现有挡板厢卸料状况示意图；

图6为本发明后挡板主动开启式货厢的结构示意图；

图7为图6中下翻转挡板完全打开状态示意图；

图8为图6中下翻转挡板关闭/打开过程中状态示意图；

图9为图6中下翻转挡板完全关闭状态示意图；

图10为本发明后挡板主动开启式货厢的后挡板开启、关闭控制框图一；

图11为本发明后挡板主动开启式货厢的后挡板开启、关闭控制原理图二。

图中，1货厢本体、2下翻转后挡板、3后挡板主动控制油缸、4驱动杆、5连杆、6连接轴、7第一接近开关、8第二接近开关、9电磁阀、10控制器、11翘板开关面板、12液压系统线路。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。

如图1-5所示，为现有翘尾厢和挡板厢的结构示意图。

实施例1

如图6-10所示，该后挡板主动开启式货厢包括货厢本体1，在货厢本体后端设有下翻转后挡板2，所述下翻转后挡板经连杆机构与货厢本体1相连，连杆机构包括相对设于货厢本体后部外侧的两个；所述连杆机构包括后挡板主动控制油缸3，后挡板主动控制油缸3的缸底与货厢本体1外侧壁铰接，后挡板主动控制油缸3的活塞杆与一驱动杆4中部铰接，驱动杆4的顶端与货厢本体1铰接，驱动杆4的底端与所述下翻转后挡板2的底端外侧铰接，此处下翻转后挡板的底端是指下翻转后挡板盖合在货厢本体后侧状态时的底端；在货厢本体1后端底部与下翻转后挡板2之间铰接连接一连杆5。各后挡板主动控制油缸3设于货厢本体1后部外侧，所述连杆5设于驱动杆4内侧的货厢本体1与下翻转后挡板2之间。

连杆5的顶端与货厢本体1后端底部转动连接，连杆5的底端与下翻转后挡板2外侧中部转动连接。

所述后挡板主动控制油缸3的活塞杆收缩时，下翻转后挡板2在驱动杆4和连杆5带动下下翻至与货厢本体1底壁平行；所述后挡板主动控制油缸3的活塞杆外伸时，下翻转后挡板2在驱动杆4和连杆5带动下向上翻转并盖合在货厢本体1的后侧。

在下翻转后挡板2侧壁上对应所述连杆设有通槽，通槽沿下翻转后挡板高度方向设置，在通槽中部设有连接轴6，连杆5的底端伸入通槽并与所述连接轴转动相连。所述通槽在下翻转后挡板翻转过程中形成供连杆下部自由活动的空间。连杆5的顶端与设于货厢本体底面后端的连接轴转动相连。

对于下翻转后挡板2的下翻至货厢本体下方和盖合在货厢本体后侧两个工作状态，可以通过位置传感器方便控制。即，在货厢本体1后部底端和后侧设有两位置传感器，分别为第一接近开关7和第二接近开关8，第一接近开关用于感应下翻转后挡板2下降至下限位，第二接近开关用于感应下翻转后挡板2与货厢本体盖合的上限位。将第一接近开关、第二接近开关和后挡板主动控制油缸3分别与控制器10连接，由控制器接收第一、第二接近开关的位置信号后控制后挡板主动控制油缸3的动作。

上述后挡板主动开启式货厢设置在矿用自卸车的货厢上，能够解决现有翘尾厢和挡板厢的缺点，提升卸货、装料的灵活性，提高安全系数。工作原理为：驾驶室内翘板开关及仪表盘分别与控制器连接，司机可以通过驾驶室内翘板开关，由控制器控制后挡板主动控制油缸3伸缩动作，油缸伸缩带动连杆机构动作，实现下翻转后挡板2的关闭和开启，并且该下翻转后挡板开启后可伸缩到货厢本体1的底板下面，下翻转后挡板2高度可根据客户需求进行定制。具体工作过程：货厢在装载物料之前，司机按下翘板开关面板11的“关闭”按钮，控制器10控制后挡板主动控制油缸3伸长动作，后挡板主动控制油缸的活塞杆向后推动驱动杆4，驱动杆4以其顶端为中心，逆时针向后转动，同时下翻转后挡板2被驱动杆底端带动逐渐上翻，此时，连杆在通槽内活动，配合驱动杆，实现下翻转挡板上翻并盖合在货厢本体后侧，当下翻转后挡板2完全关闭时，触碰第二接近开关8，第二接近开关8将电信号立即传输给控制器10，控制器10控制后挡板主动控制油缸3伸长动作停止，同时仪表盘上的“关闭”指示灯亮起，司机看到指示灯后，知道下翻转后挡板已完全关闭，停止按动翘板开关上的“关闭”按钮，翘板开关返回中位(“关闭”与“开启”的中间位置)。物料装载完毕后，司机驾驶车辆开始运输，到达卸料场地。货厢在卸料之前，司机按下翘板开关面板的“开启”按钮，控制器10控制后挡板主动控制油缸3的缩短动作，此时后挡板主动控制油缸3的的活塞杆向前拉动驱动杆，驱动杆以其顶部为中心顺时针转动，进而带动连杆和下翻转后挡板逐步向下翻转至货厢本体下方，当下翻转后挡板完全开启时，触碰第一接近开关，第一接近开关将电信号立即传输给控制器，控制器控制后挡板主动控制油缸缩短动作停止，同时仪表盘上的“开启”指示灯亮起，司机看到指示灯后，知道后挡板已完全开启，停止按动翘板开关上的“开启”按钮，翘板开关返回中位(“关闭”与“开启”的中间位置)。下翻转后挡板开启后，司机开始进行卸料，卸料完毕后返回装料场地，开始另一个循环。

该后挡板主动开启式货厢，可以很好的解决翘尾厢在上坡颠簸路行驶时，由于没有后挡板、部分石块从货厢后端掉落到路面上、对后方车辆行驶安全构成威胁及割裂后方车辆轮胎的问题；可以解决翘尾厢没有后门装载物料太少的问题；由于该后挡板主动开启式货厢的下翻转后挡板2可以主动控制开启和关闭，并且开启后可以伸缩到货箱本体1的底板下面，因此还可以解决挡板厢装载较大石块卸料时对后门冲击导致后门焊缝开裂、故障率急剧上升的问题；此外，卸料时后方挡土墙易与现有挡板厢的后挡板碰触、影响卸料，该后挡板主动开启式货厢很好的解决了这一问题。

实施例2

如图6-9、11所示，该后挡板主动开启式货厢的结构同实施例1的后挡板主动开启式货厢，所不同的是，还包括电磁阀9和位置传感器；所述后挡板主动控制油缸3经电磁阀9控制油路的开启和关闭；所述位置传感器包括用于感应下翻转后挡板下降至下限位的第一接近开关7和用于感应下翻转后挡板与货厢本体盖合至上限位的第二接近开关8，第一接近开关、第二接近开关、电磁阀分别与控制器10电连接。

采用上述后挡板主动开启式货厢的矿用自卸车，可通过驾驶室内翘板开关、仪表盘与控制器的连接，方便实现对下翻转后挡板的开启和关闭操作。具体工作过程：货厢在装载物料之前，司机按下翘板开关面板11的“关闭”按钮，控制器10控制电磁阀9通电，阀芯移动，阀块高压液压油通过液压系统线路12通向后挡板主动控制油缸3，油缸伸长动作，当下翻转后挡板2完全关闭时，触碰第二接近开关8，第二接近开关8将电信号立即传输给控制器，并由控制器传输至电磁阀，电磁阀断电，阀芯移动，阀块高压液压油停止通向后挡板主动控制油缸，油缸伸长动作停止，同时仪表盘上的“关闭”指示灯亮起，司机看到指示灯后，知道后挡板已完全关闭，停止按动翘板开关面板11上的“关闭”按钮，翘板开关返回中位(“关闭”与“开启”的中间位置)。物料装载完毕后，司机驾驶车辆开始运输，到达卸料场地。货厢在卸料之前，司机按下翘板开关面板的“开启”按钮，电磁阀9通电，阀芯移动，阀块高压液压油通过液压系统线路12通向后挡板主动控制油缸，油缸缩短动作，当后挡板完全开启时，触碰后挡板位置的第一接近开关，第一接近开关将电信号立即传输给控制器，控制器控制电磁阀断电，阀芯移动，阀块高压液压油停止通向后挡板主动控制油缸，油缸缩短动作停止，控制器接收到该信号后控制仪表盘上的“开启”指示灯亮起，司机看到指示灯后，知道后挡板已完全开启，停止按动翘板开关上的“开启”按钮，翘板开关返回中位(“关闭”与“开启”的中间位置)。下翻转后挡板开启后，司机开始进行卸料，卸料完毕后返回装料场地，开始另一个循环。

本发明的下翻转后挡板在开启时处于自卸车彻底下方，卸货时落料无干扰，相比现有挡板厢使用更加灵活，在消除了现有挡板厢的各种弊端的同时，消除了货厢后挡板直接落于货厢后方时与后方挡土墙之间的干扰。

上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (9)

1.一种后挡板主动开启式货厢，包括货厢本体，其特征在于，在货厢本体后端设有下翻转后挡板，所述下翻转后挡板经连杆机构与货厢本体相连；

所述下翻转后挡板经连杆机构驱动与货厢本体后侧盖合或与货厢本体后侧分离并下翻至货厢本体下方。

2.根据权利要求1所述的后挡板主动开启式货厢，其特征在于，所述连杆机构包括相对设于货厢本体两侧的两个。

3.根据权利要求1或2所述的后挡板主动开启式货厢，其特征在于，所述连杆机构包括驱动缸体，驱动缸体的缸底与货厢本体外侧壁铰接，驱动缸体的活塞杆与一驱动杆中部铰接，驱动杆的顶端与货厢本体铰接，驱动杆的底端与所述下翻转后挡板的底端外侧铰接；在货厢本体后端底部与下翻转后挡板之间铰接连接一连杆。

4.根据权利要求3所述的后挡板主动开启式货厢，其特征在于，所述驱动缸体的活塞杆收缩时，下翻转后挡板在驱动杆和连杆带动下与货厢本体底壁平行；所述驱动缸体的活塞杆外伸时，下翻转后挡板在驱动杆和连杆带动下向上翻转并盖合在货厢本体的后侧。

5.根据权利要求3所述的后挡板主动开启式货厢，其特征在于，在下翻转后挡板上对应所述连杆设有通槽，通槽沿下翻转后挡板高度方向设置，在通槽中部设有连接轴，连杆的底端伸入通槽并与所述连接轴转动相连。

6.根据权利要求3所述的后挡板主动开启式货厢，其特征在于，还包括控制器和位置传感器，所述位置传感器包括用于感应下翻转后挡板下降至下限位的第一接近开关和用于感应下翻转后挡板与货厢本体盖合至上限位的第二接近开关；所述控制器与驱动缸体电连接。

7.根据权利要求3所述的后挡板主动开启式货厢，其特征在于，还包括控制器、电磁阀和位置传感器；所述位置传感器包括用于感应下翻转后挡板下降至下限位的第一接近开关和用于感应下翻转后挡板与货厢本体盖合至上限位的第二接近开关，第一接近开关、第二接近开关、驱动缸体和电磁阀分别与控制器电连接。

8.一种矿用自卸车，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的后挡板主动开启式货厢。

9.根据权利要求8所述的矿用自卸车，其特征在于，所述矿用自卸车为6×4矿用自卸车。