CN111891939B - 一种车架结构及移动式起重机 - Google Patents

Abstract

本发明为工程机械领域，具体涉及一种车架结构及移动式起重机，包括车辆本体和可拆卸部分，所述可拆卸部分位于车辆本体的纵向长度方向；所述可拆卸部分包括车辆后方的部分车体和活动支腿；所述可拆卸部分与车辆本体通过销轴连接，所述销轴包括上销轴组和下销轴组；所述上销轴组沿车辆横向方向设置，所述下销轴组沿车辆竖直方向设置，所述活动支腿包括前活动支腿和后活动支腿；所述车辆本体包括车架，所述前活动支腿和后活动支腿位于车架的两侧。本发明提供的技术方案提升了拆装效率，降低了用户的使用时间。

Description

一种车架结构及移动式起重机

技术领域

本发明为工程机械领域，具体涉及一种车架结构及移动式起重机。

背景技术

移动式起重机具有自身可以从一个地方移动到另一个地方的能力，属于可以正常上路行驶的道路机械。相应地，移动式起重机必须遵守交通法规的法律要求，特别是关于最大轴荷、最大重量、允许的车辆尺寸方面的法律要求。大吨位的起重机，一般整机重量大，携带全部部件时整机重量多数大于55吨，单桥桥荷大于12吨，一般超过道路法规的允许范围。为了满足法规要求，必须将部分部件拆卸运输到使用地点。例如，部分车辆要将活动支腿拆掉，单独运输到施工现场，到达施工现场后再进行组装。

车辆转场前拆除活动支腿，增加了客户组装、拆卸起重机的时间和人力消耗。在必须增加此消耗时，应追求将此消耗降至最低。现有活动支腿是伸缩的箱型结构，内嵌于车辆的固定支腿结构中，支腿内部的水平油缸、管路是通过销轴和螺纹等连接的。活动支腿沿横向伸缩，其缩回、伸出状态分别如图所示。这就意味着在拆卸时，需要两边的支腿分别拆卸，拆的过程中要将活动支腿插入固定支腿的箱型中，再连接管路的螺纹等。

如何提升两组支腿的拆卸方便性，减少用户的时间及人力消耗，是要解决的关键问题之一。部分产品在拆除活动支腿后，整机重量仍然超过限额55吨或者单桥桥荷超过12吨。如何使可拆卸的重量尽可能的多，也是要解决的关键问题之一。为提升拆卸方便性，主要起重机主机厂家，先后发展了固定支腿与活动支腿组合拆卸的技术，既能使拆卸的重量增加，以降低总重量及单轴轴荷，又方便拆卸，只要一次即可完成两组活动支腿和固定支腿的拆装。目前大部分产品是拆卸活动支腿达到降低行驶重量的目的，增加可拆卸的重量及提升拆卸方便性是本发明要解决的技术问题。

现有技术中车架与固定支腿采用单立板连接的方案，不能充分发挥车架箱型的传递扭矩的能力。受力时，单板承载扭矩时易发生变形，尤其是载荷显著增加的大吨位产品(200T以上产品)。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种车架结构及移动式起重机，提升了拆装效率，降低了用户的使用时间。

本发明提供的技术方案如下：

一种车架结构，其特征在于，包括车辆本体和可拆卸部分，所述可拆卸部分位于车辆本体的纵向长度方向；所述可拆卸部分包括车辆后方的部分车体和活动支腿；所述可拆卸部分与车辆本体通过销轴连接，所述销轴包括上销轴组和下销轴组；所述上销轴组沿车辆横向方向设置，所述下销轴组沿车辆竖直方向设置，所述活动支腿包括前活动支腿和后活动支腿；所述车辆本体包括车架，所述前活动支腿和后活动支腿位于车架的两侧。

进一步的，所述车架上设置有单板结构，所述可拆卸部分的对应位置设置有上双横版，弯矩载荷通过上销轴组，沿车辆纵向传递至车架的上盖板；所述下销轴组设置有双立板箱型铰点，所述可拆卸部分的对应位置设置有下双立板承受弯矩载荷、剪力，双立板箱型铰点与下双立板之间通过面接触传递扭矩载荷。

进一步的，所述可拆卸部分设置有定位销，所述车架上设置有导向结构，所述导向结构上设置有定位槽；装配时，定位销沿着导向结构的导向轨迹运动，当运动至导向结构的定位槽时，定位销与导向结构完成配合。

进一步的，所述可拆卸部分的下方设置有纵向定位块；当定位销到达定位槽位置后，下方的纵向定位块与车架接触，实现纵向限位。

进一步的，所述可拆卸部分还包括油缸和液压阀。

进一步的，车架的两组双立板箱型铰点之间设计中间箱体结构，使左右连接成整体。

进一步的，销轴由液压油缸驱动，实现拆卸及安装；液压油缸安装在可拆卸部分。

进一步的，所述车架结构底部设置有辅助支撑装置，所述辅助支撑装置为一个或多个伸缩油缸。

进一步的，所述上销轴组侧方设置有上销轴组连接板，所述双立板箱型铰点还包括延伸部分，所述延伸部分向上延伸，与上销轴连接板连成整体。

一种移动式起重机，包括前述任一项所述的车架结构。

有益效果

本专利的方案，车体的一部分、两组活动支腿、油缸等一起拆卸，一方面可拆卸部分的重量增加，实现降低行驶重量，满足整机重量55吨、轴荷12吨以内的道路法规限制。另一方面，与原来两组活动支腿分别拆卸比较，原来需要两次拆装完成的工作，本方案一次拆装两组活动支腿、车辆一部分，提升了拆装效率，降低了用户的使用时间。

可拆部分与车架的连接，下铰点设计箱型耳板结构，与单耳板比较，箱型耳板具有承受更强的载荷的能力；两个箱型耳板结构之间，设计连接结构，承受扭矩载荷时，左右箱型耳板具有更强的抵抗变形能力。

车架中的上铰点是单耳板结构，并且耳板嵌入至车架箱型内，受力时将弯矩载荷沿着整个上盖板传递。

设计了定位销、导向结构及纵向定位块，装配时定位销沿导向结构的轨迹运动，运用自身重量，可拆部分运动至导向结构的定位槽中，同时纵向定位块与车架接触，实现精确定位，实现销轴准确插拔。

车体的一部分可拆，减短了车辆的长度，车辆的离去角显著增加，通过性增加。

车架底部设计支撑装置，实现用自身吊臂拆装的功能。

附图说明

图1为车辆本体纵向可拆卸部分组成；

图2为销轴连接示意图；

图3为活动支腿的缩回状态；

图4为活动支腿的伸出状态；

图5为不同类型载荷的传递路径；

图6为可拆卸部分详细连接结构；

图7为拆装的过程及定位和导向结构；

图8为拆装的过程及定位和导向结构；

图9为自拆装功能实现方法示意图；

图10为车架后部的替代方案。

1、前活动支腿；2、车架；3、后活动支腿；4、可拆卸部分；5、上销轴组；6、下销轴组；7、单板结构；8、双立板箱型铰点；9、上双横版；10、下双立板；11、中间箱体；12、定位销；13、导向结构；14、导向轨迹；15、定位槽；16、纵向定位块；17、车辆本体；18、吊臂；19、辅助支撑装置，20、延伸部分；M1：弯矩；M2：扭矩；Q：剪力。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

一种车架结构，包括车辆本体17和可拆卸部分4，所述可拆卸部分4位于车辆本体17的纵向长度方向；所述可拆卸部分4包括车辆后方的部分车体、活动支腿、油缸、液压阀等；所述可拆卸部分与车辆本体通过销轴连接，所述销轴包括两组，分别为上销轴组5和下销轴组6；所述上销轴组5沿车辆横向方向设置，所述下销轴组6沿车辆竖直方向设置，如图2所示。

所述车辆本体17包括车架2，所述车架2位于车辆本体17的纵向长度方向；所述车架为车辆本体动力系统、行驶系统等各个总成装置的安装载体，同时在起重机作业时起支撑受力作用；所述活动支腿包括前活动支腿1和后活动支腿3；所述前活动支腿1和后活动支腿3位于车架2的两侧；所述活动支腿在油缸的作用下可沿着车架2中的固定箱型伸缩运动，其缩回和伸出状态如图3和4所示。所述活动支腿缩回后车辆可以正常行驶。

本发明在车辆本体的纵向长度方向至少有一个部分可以拆除，相对于现有一般方案中，车辆本体在纵向是焊接结构，车辆行驶时是不能拆卸的。本方案中能拆卸的部分包括车辆后方的部分车体、活动支腿、油缸、液压阀等。如图1所示，两组后活动支腿(沿横向缩回至车辆宽度范围内)，与部分车体、液压阀等一起组成本方案的可拆卸部分。

此种连接方式，弯矩载荷由上下两组销轴共同承担，如图3示，下销轴处车架受拉力，上销轴处，车架受压力，压力通过销轴经由车架耳板，沿车辆纵向传递至车架上盖板。剪力载荷主要由下销轴组承担。扭矩载荷，由上销轴沿横向传递给盖板及车架上箱型、由下耳板传递给下部箱型，如图示。

所述车架2上设置有单板结构7，所述可拆卸部分4的对应位置设置有上双横版9，弯矩载荷通过上销轴组5，沿车辆纵向传递至车架的上盖板。

所述下销轴组6设置有双立板箱型铰点8，所述可拆卸部分4的对应位置设置有下双立板10，承受弯矩载荷、剪力；

上销轴组5的连接，在车辆本体上设计单板结构，并且，可拆部分设计双横板。弯矩载荷通过上销轴，沿车辆纵向传递至车架的上盖板。下销轴组6为横向销轴连接，在车辆本体上设计成双立板箱型结构，可拆部分设计双立板。承受弯矩载荷、剪力，双立板箱型铰点8与下双立板10之间通过面接触传递扭矩载荷。

所述车辆本体17的横截面为倒置的梯形形状，为了充分匹配车辆本体梯形截面的形状，双立板箱型铰点8设计成变尺寸形式。如图所示，这样充分发挥了倒梯形截面的特性，并且外侧立板所受载荷，能自然地传递至车架腹板；扭矩载荷能顺着车架整个截面传递。下销轴组6连接部分，两组双立板箱型铰点8之间，设计中间箱体结构，使左右连接成整体。扭矩载荷通过中间箱体连接左右方向传递，同时有效降低双立板箱型铰点8承受扭矩时变形量。

所述车架结构还设置有定位销12和导向结构13，实现可拆部分的拆装方便性及销轴的精确安装。如图4所示，在可拆卸部分设计定位销12，车架2上设计导向结构13，所述导向结构13上设置有定位槽15；装配时，定位销12沿着导向结构13的导向轨迹14运动，当运动至导向结构的定位槽15时，定位销与导向结构完成配合。定位销在导向结构上的运动轨迹，是自上而下的，吊装时，运用可拆部分的自重，实现沿轨迹自然运动。

所述可拆卸部分4的下方设置有纵向定位块16；当定位销12到达定位槽15位置后，下方的纵向定位块16与车架2接触，实现纵向限位。上方的导向结构13，下方的纵向定位块16，一起实现销轴的精确定位，上下销轴即可顺利插拔。

销轴由液压油缸驱动其沿轴的方向动作，实现可拆卸部分与车辆本体的连接。液压油缸安装在可拆卸部分，使可拆部分的重量最大化。

所述车架结构底部设计辅助支撑装置19，可实现用自身吊臂18拆装的功能；所述辅助支撑装置19可以是设计在车体上的一个或多个伸缩油缸，也可以是特制的移动的支撑工装。辅助支撑装置、前活动支腿将车辆支撑至水平状态，自身吊臂吊起可拆卸部分完成拆装。

在另一种实施方案中，横向方向的销轴，可以是与车辆纵向面成一定角度的其他方向。同样的，另一组沿车辆竖直方向的销轴，可以是与水平面成一定角度的其他方向。特别的，一组销轴可以是纵向的任意方向，皆属于实现同样功能的技术方案。

销轴是由液压油缸驱动其动作，实现拆卸及安装功能。销轴的动作也可以是人工的，或者气动驱动等方式实现。驱动销轴的液压油缸安装在可拆部分，其安装在车辆主体部分也能实现相应功能。

所述上销轴组侧方设置有上销轴组连接板，在另一种实施方式中，所述双立板箱型铰点8还包括延伸部分20，所述延伸部分向上延伸，与上销轴连接板连成整体。车架下销轴连接的双立板箱型铰点8向上沿伸，设计成与上销轴连接板连成整体的结构，便于扭矩载荷的传递，如图8所示。

实施例2

一种移动式起重机，包括如实施例1所述的车架结构。该车架结构在车辆纵向方向，可拆开成至少两部分。特别地，拆开的部分包含活动支腿箱型。该专利技术还涉及拆卸部分的连接结构。

缩略语和关键术语定义：

车架：起重机的结构部件，是动力系统、行驶系统等各个总成装置的安装载体，同时在起重机作业时起支撑受力作用。

活动支腿：一种箱形结构，可来回伸缩，用于支撑起重机。

固定支腿：属于车架的一部分，是一种内空的箱型结构，活动支腿可在其内空的箱型里伸缩运动。

车辆本体：车辆行驶时车体结构，相对于车辆其他可拆部分而言的概念。在本专利中，指拆除指定部件后，达到行驶状态重量、尺寸的状态。

可拆部分：相对于车辆本体而言的概念，本专利中指车体沿纵向的一部分、活动支腿、液压油缸、液压阀等一起构成的整体。

Claims (2)

1.一种车架结构，其特征在于，包括车辆本体和可拆卸部分，所述可拆卸部分位于车辆本体的纵向长度方向；所述可拆卸部分包括车辆后方的部分车体和活动支腿；所述可拆卸部分与车辆本体通过销轴连接，所述销轴包括上销轴组和下销轴组；所述上销轴组沿车辆横向方向设置，所述下销轴组沿车辆竖直方向设置，所述活动支腿包括前活动支腿和后活动支腿；所述车辆本体包括车架，所述前活动支腿和后活动支腿位于车架的两侧；所述车架上设置有单板结构，所述可拆卸部分的对应位置设置有上双横版，弯矩载荷通过上销轴组，沿车辆纵向传递至车架的上盖板；所述下销轴组设置有双立板箱型铰点，所述可拆卸部分的对应位置设置有下双立板承受弯矩载荷、剪力，双立板箱型铰点与下双立板之间通过面接触传递扭矩载荷；所述可拆卸部分设置有定位销，所述车架上设置有导向结构，所述导向结构上设置有定位槽；装配时，定位销沿着导向结构的导向轨迹运动，当运动至导向结构的定位槽时，定位销与导向结构完成配合；所述可拆卸部分的下方设置有纵向定位块；当定位销到达定位槽位置后，下方的纵向定位块与车架接触，实现纵向限位；所述可拆卸部分还包括油缸和液压阀；车架的两组双立板箱型铰点之间设计中间箱体结构，使左右连接成整体；销轴由液压油缸驱动，实现拆卸及安装；液压油缸安装在可拆卸部分；所述车架结构底部设置有辅助支撑装置，所述辅助支撑装置为一个或多个伸缩油缸；所述上销轴组侧方设置有上销轴组连接板，所述双立板箱型铰点还包括延伸部分，所述延伸部分向上延伸，与上销轴连接板连成整体。

2.一种移动式起重机，其特征在于，包括如权利要求1所述的车架结构。

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