CN113104744B - 一种车架及起重机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及起重机技术领域，具体提供一种车架及起重机。所述车架，包括盖板、底板和腹板，所述底板设置在所述盖板的下方，所述腹板连接在所述盖板和所述底板之间，使所述盖板、所述底板和所述腹板合围形成箱型结构，所述盖板包括第一凸起部，所述第一凸起部向上凸出，所述第一凸起部适于设置在起重机的大臂或变幅油缸下方，和/或，所述底板包括第二凸起部，所述第二凸起部向下凸出，所述第二凸起部适于设置在所述起重机的非驱动车桥的上方。所述起重机包括上述车架。本发明车架的截面积增加，可以有效提高车架的承载能力。而且，不会对起重机整车高度造成影响，相对于增加盖板或者底板厚度的方式，也不会对车架的重量造成较大影响。

Description

一种车架及起重机
技术领域
本发明涉及起重机技术领域，具体而言，涉及一种车架及起重机。
背景技术
车架是起重机中不可缺少的组成部分，其主要用于安装底盘动力系统、行驶转向系统和液压电气系统等。同时，在起重机吊装作业时，车架结构是主要的支撑受力部件，承载上车及吊装重物的全部重量。
因此，如何提高车架结构的承载性能一直是困扰业内人员的难题。
发明内容
为在一定程度上提高起重机车架的承载性能，本发明提供一种车架及起重机。
所述车架用于起重机，所述车架包括盖板、底板和腹板，所述底板设置在所述盖板的下方，所述腹板连接在所述盖板和所述底板之间，使所述盖板、所述底板和所述腹板合围形成箱型结构，所述盖板包括第一凸起部，所述第一凸起部向上凸出，所述第一凸起部适于设置在起重机的大臂或变幅油缸下方，和/或，所述底板包括第二凸起部，所述第二凸起部向下凸出，所述第二凸起部适于设置在所述起重机的非驱动车桥的上方。
本发明通过设置第一凸起部和/或第二凸起部，使得箱型结构车架的横向截面的截面积增加可以有效提高车架的承载能力。而且，不会对起重机整车高度造成影响，相对于增加盖板或者底板厚度的方式，也不会对车架的重量造成较大影响。
可选地，所述盖板的宽度大于所述底板的宽度。
这样，车架的横向截面的截面形状为一梯形，由于车架盖板不受轮胎限制可以加宽，以增大车架截面围成的面积，从而提高车架的承载能力；同时，底板根据轮胎和车桥的要求，可以减小宽度或不变以提供让位空间。可见，梯形的车架截面既能保障截面积足够大，又能保障车架的盖板和底板不干涉起重机的轮胎和车桥等结构。
可选地，所述盖板还包括第一平板部，所述第一凸起部相对于所述第一平板部向上凸出设置，所述第一平板部适于安装所述起重机的回转支承。将回转支承设置在第一平板部，不会增加起重机整车的高度。
可选地，所述第一凸起部适于从所述盖板的头部延伸至所述回转支承的前方。如此，可以最大限度的延长第一凸起部沿车架的前后方向的延伸距离，保障车架在前后方向较长的范围内截面积是增加的，从而有利于车架承载能力的增加。
可选地，所述底板还包括第二平板部，所述第二凸起部相对于所述第二平板部向下凸出设置，所述第二平板部适于安装所述起重机的驱动车桥。驱动车桥安装在第二平板部既不会影响整车的动力驱动及转向系统，也不会增加整个起重机的高度，同时便于非驱动车桥根据第二凸起部改变其形状或结构，而不对起重机的驱动带来影响，或者仅仅带来较小的影响。
可选地，所述第二凸起部适于从所述底板的尾部延伸至所述驱动车桥的后方。如此，可以最大限度的延长第二凸起部沿车架的前后方向的延伸距离，保障车架在前后方向较长的范围内截面积是增加的，从而有利于车架承载能力的增加。
本发明的另一目的在于提供一种起重机，所述起重机包括如上所述的车架。
本发明的起重机与上述车架的有益效果相同，这里不再赘述。
可选地，所述起重机还包括非驱动车桥，所述非驱动车桥设置在所述车架的第二凸起部的下方，所述非驱动车桥的中间部位向下凹，以适应所述第二凸起部。非驱动车桥的中间部位向下凹，可以为车架底板设置的第二凸起部让位，使第二凸起部最大限度的向下凸起，从而增加车架的截面积，进而提高车架的承载性能。
可选地，所述起重机还包括回转支承，所述回转支承设置在所述车架的盖板上，所述车架的第一凸起部从所述盖板的头部一直延伸至所述回转支承的前方。
可选地，所述起重机还包括驱动车桥，所述驱动车桥设置在所述车架的第二平板部处且位于第一凸起部下方。
附图说明
图1为本发明实施例的起重机的结构示意图；
图2为本发明实施例的车架横向截面抽象为矩形的示意图；
图3为本发明实施例的车架和非驱动车桥的匹配关系示意图；
图4为本发明实施例的非驱动车桥的结构图。
附图标记说明：
1-盖板；11-第一凸起部；12-第一平板部；2-底板；21-第二凸起部；22-第二平板部；3-非驱动车桥；4-腹板；41-第一腹板；42-第二腹板；51-驱动轮；52-非驱动轮；6-回转支承；7-大臂；8-变幅油缸。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。另外，本发明的说明书附图中X正向表示前方，X反向表示后方；Y正向表示左方，Y反向表示右方；Z正向表示上方，Z反向表示下方。
起重机包括车架，以及安装在车架上的安装底盘动力系统、行驶转向系统和液压电气系统等。其中，车架是主要的支撑受力部件，承载起重机的上车及吊装重物的全部重量。因此，提高车架的承载强度一直是业界研究的重要问题。
通常认为增加车架的板厚是增加车架承载强度的常用方案。但是，一方面仅仅依靠增加板厚，车架刚度提高的效果不明显；另一方面，增加板厚会使整个车架的重量增加明显。而且，板厚增加后会导致焊接难度增加，焊接的质量难以保证。
因此，本发明从其他途径提高车架的承载性能。经过研究发现，增大车架的截面尺寸，特别是车架截面高度尺寸的增加可以显著提高车架的承载强度。由于起重机整车的高度受限于法规的要求，车架上平面(即回转支承安装面)向上空间受到限制。同时由于车桥布置限制，车架下底面向下空间受到限制，所以提高车架截面尺寸时，高度空间受限。为此，本发明提供一种车架。
如图1-图4所示，本发明实施例提供一种车架，包括盖板1、底板2和腹板4。底板2设置在盖板1的下方，腹板4连接在盖板1和底板2之间。其中，盖板1大致水平设置，底板2大致水平设置，腹板4大致竖直设置，腹板4的数量可以是任意的。腹板4顶部连接盖板1，腹板4的底部连接底板2，如此使得盖板1、底板2和腹板4合围形成箱型结构。这样从起重机的前方或者后方正视车架的话，车架呈一箱型结构。
盖板1包括第一凸起部11，第一凸起部11向上凸出，第一凸起部11设置在起重机的大臂7或变幅油缸8下方。如此车架的横向截面的面积是增大的，这是因为车架的由于设置了第一凸起部11，使车架的高度增加。同时，由于第一凸起部11设置在大臂7或变幅油缸8下方，可以有效利用大臂7或变幅油缸8与盖板1上表面的空间，保障第一凸起部11的存在不会增加整个起重机的高度。
同理，底板2包括第二凸起部21，第二凸起部21向下凸出，第二凸起部21适于设置在起重机的非驱动车桥3的上方，或者说设置在回转支承6下方。第二凸起部21的存在也会增加车架截面高度。而且，第二凸起部21设置在起重机的非驱动车桥3的上方，便于非驱动车桥3根据第二凸起部21的形状做出适应性改变，而不影响起重机的动力驱动系统。
本发明通过在盖板1上设置第一凸起部11和/或在底板2上设置第二凸起部21，使得整个箱型结构车架的横向截面积增加，即车架的分段截面高度增加，可以有效提高车架的承载能力。而且，不会对起重机整车高度造成影响，相对于增加盖板或者底板厚度的方式，也不会对车架的重量造成较大影响。
如图2所示，为进一步对本发明的有益效果进行说明，本发明将车架左右方向的横向截面抽象为一个矩形。车架在进行吊装作业时，主要承受弯矩、扭矩，衡量车架的承载能力时，主要考虑车架的抗弯截面系数W。
对于截面为矩形的结构来说，其抗弯截面系数为：W'＝B'H'2/6，其中：B'为截面宽度，H'为截面高度。即截面高度增加时，抗弯截面系数W'成二次方增加。
将车架左右方向横向截面抽象简化为矩形截面，且盖板1和底板2的板厚相同，截面抗弯截面系数可以简化为：W＝BH2/6-bh2/6。
当截面高度增加Δ，且板厚不变时，即H与h同时增大Δ。抗弯截面系数变化为：WΔ＝B(H+Δ)2/6-b(h+Δ)2/6-(BH2/6-bh2/6)，一般Δ相对于H较小，上式可简化为：WΔ≈Δ(BH-bh)/3。即，仅增加截面高度时，车架抗弯截面系数增加，而此时仅增加腹板Δ高度所产生的重量，当Δ相对于H很小时，可以忽略不计。
因此，增加车架的截面高度可以显著提高车架的抗弯截面系数W，使车架的承载性能更好。
如图3所示，较佳地，腹板包括第一腹板41和第二腹板42。第一腹板41的顶部连接盖板1的左侧边沿，第一腹板41的底部连接底板2的左侧边沿。第二腹板42的顶部连接盖板1的右侧边沿，第二腹板42的底部连接底板2的右侧边沿。盖板1的宽度大于底板2的宽度，。如此，第一腹板41、第二腹板42与盖板1和底板2围拢成一个具有空腔，且横向截面为梯形的箱型结构。
由于车架盖板1不受轮胎限制可以加宽，但底板2根据轮胎和车桥的要求，必须提供足够的让位空间。因此，将车架的盖板1的宽度设计为大于底板2的宽度，即，车架的截面为倒梯形结构，一方面可以增大车架截面的面积，从而提高车架的承载能力；另一方面，又能保障车架的盖板1和底板2不干涉起重机的轮胎和车桥等结构。
具体地，盖板1包括第一平板部和第一凸起部11，第一凸起部11位于第一平板部的前方。第一凸起部11相对于第一平板部向上凸出设置，第一平板部和第一凸起部11一体成型，或，第一平板部和第一凸起部11固定连接，且第一平板部和第一凸起部11的厚度相同。第一凸起部11的上表面高于第一平板部的上表面。第一平板部适于安装起重机的回转支承6。将回转支承6设置在第一平板部，不会增加起重机整车的高度。第一平板部和第一凸起部11的厚度相同，从而在不增加盖板1厚度的情况下，实现车架横向截面的截面积增加。
第一凸起部11适于从盖板1的头部(盖板1的头部指盖板1沿图中X方向的最前端)一直延伸至起重机的回转支承6的前方。如此，可以最大限度的延长第一凸起部11沿车架的前后方向的延伸距离，保障车架在前后方向较长范围内的横向截面积是增加的，从而有利于车架承载强度的增加。
较佳地，底板2包括第二平板部和第二凸起部21。第二平板部和第二凸起部21一体成型，或，第二平板部和第二凸起部21固定连接，且第二平板部和第二凸起部21的厚度相同。第二凸起部21相对于第二平板部向下凸出设置，即，第二凸起部21的下表面低于第二平板部的下表面。第二凸起部21位于第二平板部的后方。第二平板部和第二凸起部21的厚度相同，从而在不增加底板2的厚度的情况下，实现车架横向截面的截面积增加。
第二平板部适于安装起重机的驱动车桥(附图中未示出)。驱动车桥两端连接驱动轮51。驱动车桥安装在第二平板部既不会影响整车的动力驱动及转向系统，也不会增加整个起重机的高度，同时便于非驱动车桥根据第二凸起部21改变其形状或结构，而不对起重机的驱动带来影响，或者仅仅带来较小的影响。
第二凸起部21适于从底板2的尾部(底板2的尾部指底板2沿图中X方向的最后端)一直延伸至驱动车桥的后方。如此，可以最大限度的延长第二凸起部21沿车架的前后方向的延伸距离，保障车架在前后方向较长范围内的横向截面积是增加的，从而有利于车架承载能力的提高。
本发明的另一实施例提供一种起重机，包括上述任一实施例的车架。所述车架包括第一凸起部11和第二凸起部21。
具体地，起重机包括车架、驱动车桥、驱动轮51、非驱动车桥3、非驱动轮52、回转支承6、变幅油缸8和大臂7。
其中，驱动车桥和非驱动车桥3连接在车架的下方。驱动车桥两端连接驱动轮51，非驱动车桥3的两端连接非驱动轮52。回转支承6设置在车架上方，变幅油缸8和大臂7均与回转支承6连接，变幅油缸8和大臂7向回转支承6的前方延伸或叠放。
结合图3和图4所示，非驱动车桥3设置在车架的第二凸起部21的下方，非驱动车桥3的中间部位向下凹，以适应第二凸起部21。非驱动车桥3的中间部位向下凹陷部位平行于底板2，且该凹陷部位的宽度较底板2的宽度略宽，以不干涉底板2为宜。
驱动车桥设置在车架的第二平板部处且位于第一凸起部11下方。由于第二平板部相对于现有技术的车架底板结构不做变化，因此不会影响驱动车桥的结构及其安装。回转支承6设置在车架的盖板1上，且靠近盖板1的尾部。车架的第一凸起部21从盖板1的头部一直延伸至回转支承6的前方。车架的第二凸起部21从底板2的尾部一直延伸至驱动车桥的后方。以此保障，在起重机前后方向较长的范围内，车架的截面的面积是增大的，从而更加有利于提高车架的承载性能。
虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种车架，用于起重机，其特征在于，包括盖板(1)、底板(2)和腹板(4)，所述底板(2)设置在所述盖板(1)的下方，所述腹板(4)连接在所述盖板(1)和所述底板(2)之间，使所述盖板(1)、所述底板(2)和所述腹板(4)合围形成箱型结构，所述盖板(1)包括第一凸起部(11)，所述第一凸起部(11)向上凸出，所述第一凸起部(11)适于设置在起重机的大臂(7)或变幅油缸(8)下方，和/或，所述底板(2)包括第二凸起部(21)，所述第二凸起部(21)向下凸出，所述第二凸起部(21)适于设置在所述起重机的非驱动车桥(3)的上方。
2.根据权利要求1所述的车架，其特征在于，所述盖板(1)的宽度大于所述底板(2)的宽度。
3.根据权利要求1所述的车架，其特征在于，所述盖板(1)还包括第一平板部，所述第一凸起部(11)相对于所述第一平板部向上凸出设置，所述第一平板部适于安装所述起重机的回转支承(6)。
4.根据权利要求3所述的车架，其特征在于，所述第一凸起部(11)适于从所述盖板(1)的头部延伸至所述回转支承(6)的前方。
5.根据权利要求1或2所述的车架，其特征在于，所述底板(2)还包括第二平板部，所述第二凸起部(21)相对于所述第二平板部向下凸出设置，所述第二平板部适于安装所述起重机的驱动车桥。
6.根据权利要求5所述的车架，其特征在于，所述第二凸起部(21)适于从所述底板(2)的尾部延伸至所述驱动车桥的后方。
7.一种起重机，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的车架。
8.根据权利要求7所述的起重机，其特征在于，还包括非驱动车桥(3)，所述非驱动车桥(3)设置在所述车架的第二凸起部(21)的下方，所述非驱动车桥(3)的中间部位向下凹，以适应所述第二凸起部(21)。
9.根据权利要求7所述的起重机，其特征在于，还包括回转支承(6)，所述回转支承(6)设置在所述车架的盖板(1)上，所述车架的第一凸起部(11)从所述盖板(1)的头部一直延伸至所述回转支承(6)的前方。
10.根据权利要求7所述的起重机，其特征在于，还包括驱动车桥，所述驱动车桥设置在所述车架的第二平板部处且位于第一凸起部(11)下方。
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