CN113291379A - 车架体以及工程车辆 - Google Patents

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胡湘华
沈昌武
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    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/18—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted characterised by the vehicle type and not provided for in groups B62D21/02 - B62D21/17

Abstract

本发明公开了一种车架体以及工程车辆，车架体分为第一端部、第二端部以及中间部，第一端部和第二端部沿车架体的长度方向分别设置在中间部的两侧，中间部用于安装回转单元；车架体包括上盖板、下盖板、左腹板以及右腹板，上盖板和下盖板相互平行设置，左腹板以及右腹板分别连接在上盖板和下盖板的两侧；其中，在车架体的高度方向上，中间部处的上盖板的位置低于或等于第一端部和第二端部处的上盖板的位置。由于在车架体的高度方向上，中间部处的上盖板的位置低于或等于第一端部和第二端部处的上盖板的位置，也就是说，除了中间部处的上盖板以外，车架体的任何其他部位都可以向外突出设置，因此能够有效地提高车架体整体的抗弯性能和抗扭性能。

Description

车架体以及工程车辆
技术领域
本发明涉及工程车辆技术领域，具体地涉及一种车架体以及工程车辆。
背景技术
工程车辆(例如起重机)在工作状态中，其车架体承受载荷并将载荷通过活动支腿传递到地面。在行驶和吊载作业时，要求车架体有良好的抗弯刚度和抗扭刚度。
现有技术中的车架体主要由上、下盖板以及两侧的外腹板构成，车架体的横截面通常为矩形，在车架体内布置有隔板和内腹板。其中，上下盖板是相互平行的，两侧的外腹板也是相互平行的，隔板的形状与车架体的横截面的形状相同，隔板的四边分别与上、下盖板和两侧的外腹板连接，隔板的数量为多个并且隔板与隔板沿着车架体的长度方向间隔设置。内腹板设置在两隔板之间，内腹板的上、下两边与上、下盖板连接，内腹板的另外两边分别与相邻两隔板连接，两隔板之间通常设置两个内腹板并且这两个内腹板相对于车架体横截面的中心对称。
然而，现有技术存在的问题是：市场需求的大吨位产品的重量越来越大，但现有的车架体的强度、抗弯性能和抗扭性能并不足以满足大吨位产品的需求。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种车架体以及工程车辆，该车架体具有较好的强度、抗弯性能和抗扭性能。
为了实现上述目的，本发明提供一种车架体，所述车架体分为第一端部、第二端部以及中间部，所述第一端部和所述第二端部沿所述车架体的长度方向分别设置在所述中间部的两侧，所述中间部用于安装回转单元；所述车架体包括上盖板、下盖板、左腹板以及右腹板，所述上盖板和所述下盖板相互平行设置，所述左腹板以及所述右腹板分别连接在所述上盖板和所述下盖板的两侧；其中，在所述车架体的高度方向上，所述中间部处的上盖板的位置低于或等于所述第一端部和所述第二端部处的上盖板的位置。
可选的，在所述车架体的高度方向上，所述第一端部和所述第二端部处的下盖板的位置高于所述中间部的下盖板的位置。
可选的，在所述车架体的高度方向上，所述第一端部和所述第二端部中的至少一者的上盖板的位置高于所述中间部的上盖板的位置。
可选的，在所述车架体的高度方向上，所述第一端部和所述第二端部中的至少一者的下盖板的位置低于所述中间部的下盖板的位置。
可选的，所述第一端部和所述第二端部中的至少一者的左腹板和右腹板之间的距离大于所述中间部的左腹板和右腹板之间的距离。
可选的，所述上盖板和所述下盖板、所述左腹板以及所述右腹板中的至少一者设置有隆起结构。
可选的，所述隆起结构的数量为多个，多个所述隆起结构沿所述车架体的长度方向相互间隔设置。
可选的，所述上盖板、所述下盖板、所述左腹板以及所述右腹板共同限定出横截面为梯形的空腔。
可选的，所述车架体包括形状为梯形的隔板，所述隔板设置在所述空腔中并且其四条边分别与所述上盖板、所述下盖板、所述左腹板以及所述右腹板连接；优选地，所述隔板的数量为多个，多个所述隔板相互平行设置，所述车架体包括设置在相邻两个所述隔板之间的内侧板，相邻两个所述隔板之间的内侧板的数量为两个，两个所述内侧板相对于所述车架体的中心轴线对称设置。
通过上述技术方案，由于在所述车架体的高度方向上，所述中间部处的上盖板的位置低于或等于所述第一端部和所述第二端部处的上盖板的位置，也就是说，除了所述中间部处的上盖板以外，所述车架体的任何其他部位都可以向外突出设置，因此能够有效地提高所述车架体整体的抗弯性能和抗扭性能。
本发明还提供一种工程车辆，所述工程车辆包括上述的车架体。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
图1是本发明的车架体的俯视图；
图2是本发明的车架体一种实施方式的正视图；
图3是图2中AA向的剖视图；
图4是本发明的车架体另一种实施方式的正视图；
图5是图4中AA向的剖视图；
图6是本发明的车架体另一种实施方式的正视图；
图7是图6中AA向的剖视图。
附图标记说明
S1-第一端部，S2-第二端部，S3-中间部，S4-回转单元，
110-上盖板，120-下盖板，130-左腹板，140-右腹板，150-隆起结构，160-隔板，170-内侧板
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
现有技术中，车架体主要由上、下盖板以及两侧的外腹板构成，车架体的横截面通常为矩形，在车架体内布置有隔板和内腹板。其中，上下盖板是相互平行的，两侧的外腹板也是相互平行的，隔板的形状与车架体的横截面的形状相同，隔板的四边分别与上、下盖板和两侧的外腹板连接，隔板的数量为多个并且隔板与隔板沿着车架体的长度方向间隔设置。内腹板设置在两隔板之间，内腹板的上、下两边与上、下盖板连接，内腹板的另外两边分别与相邻两隔板连接，两隔板之间通常设置两个内腹板并且这两个内腹板相对于车架体横截面的中心对称。
为了解决现有的车架体的强度、抗弯性能和抗扭性能并不足以满足大吨位产品的需求的问题。本发明提供了如下的车架体。
如图1所示，本发明的车架体分为第一端部S1、第二端部S2以及中间部S3，第一端部S1和第二端部S2沿车架体的长度方向分别设置在中间部S3的两侧，中间部S3用于安装回转单元S4；车架体包括上盖板110、下盖板120、左腹板130以及右腹板140，上盖板110和下盖板120相互平行设置，左腹板130以及右腹板140分别连接在上盖板110和下盖板120的两侧；其中，在车架体的高度方向上，中间部S3处的上盖板110的位置低于第一端部S1和第二端部S2处的上盖板110的位置。
由于中间部S3的上盖板110用于安装回转单元S4，因此，中间部S3的上盖板110的位置高度不能增加，否则无法有效地安装回转单元S4。在此情况下，为了有效地提高车架体整体的抗弯性能和抗扭性能，除了中间部S3处的上盖板110以外，车架体的任何其他部位都可以向外突出设置(例如图1中，第二端部S2两侧的左腹板130和右腹板140分别向外突出，使得第二端部S2处的左腹板130和右腹板140之间的距离相较于第一端部S1、中间部S3处的左腹板130和右腹板140之间的距离较大)，即，中间部S3处的上盖板110的位置低于或等于第一端部S1和第二端部S2处的上盖板110的位置，从而有效地提高了车架体整体的强度、抗弯性能和抗扭性能。
除了中间部S3处的上盖板110以外，车架体的任何其他部位都可以向外突出设置，因此，在本发明的第一种实施方式中，在车架体的高度方向上，第一端部S1和第二端部S2中的至少一者的上盖板110的位置可以高于中间部S3的上盖板110的位置。如图2所示，在该实施方式中可以看出，从中间部S3的上盖板110分别向第一端部S1和第二端部S2的方向延伸时，部分上盖板110呈倾斜设置，从而使得第一端部S1和第二端部S2的上盖板110的位置都高于中间部S3的上盖板110的位置，而同时，第一端部S1、第二端部S2以及中间部S3的下盖板120都保持在相同的高度位置。因此，本实施方式的车架体在其长度方向上采用了前面(第一端部S1)高中间低后面(第二端部S2)高的结构形式，车架体的上盖板110整体呈凹台结构，根据车架体的有限元分析可知车架箱体高度的增加可以提高抗弯性能和抗扭性能，因此，在中间部S3处的上盖板110的高度不能增加的情况下，提高车架体前面和后面箱体的高度，从而提高车架体的抗弯性能和抗扭性能，提高车架整体的受力效果。
除了中间部S3处的上盖板110以外，车架体的任何其他部位都可以向外突出设置，因此，在本发明的第二种实施方式中，在车架体的高度方向上，第一端部S1和第二端部S2中的至少一者的下盖板120的位置低于中间部S3的下盖板120的位置。如图4所示，在该实施方式中可以看出，从中间部S3的下盖板120分别向第一端部S1和第二端部S2的方向延伸时，部分下盖板120呈倾斜设置，从而使得第一端部S1和第二端部S2的下盖板120的位置都低于中间部S3的下盖板120的位置，同时，车架体的上盖板110还保持着图2所示的结构形式，当然，第一端部S1、第二端部S2以及中间部S3的上盖板110也可以都保持在相同的高度位置。因此，本实施方式的车架体的上盖板110和下盖板120都呈凹台结构，根据车架体的有限元分析可知车架箱体高度的增加可以提高抗弯性能和抗扭性能，因此，在中间部S3处的上盖板110的高度不能增加的情况下，提高车架体前面和后面箱体的高度，从而提高车架体的抗弯性能和抗扭性能，提高车架整体的受力效果。
应当理解的是，上述两个实施方式中，也可以仅仅将第一端部S1处的上盖板110和/或下盖板120突出设置，或者仅仅将第二端部S2处的上盖板110和/或下盖板120突出设置，从而适应不同的车型以及安装空间。
除了中间部S3处的上盖板110以外，车架体的任何其他部位都可以向外突出设置，因此，在本发明的第三种实施方式中，在车架体的高度方向上，第一端部S1和第二端部S2处的下盖板120的位置高于中间部S3的下盖板120的位置。如图6所示，在该实施方式中可以看出，在第一端部S1和第二端部S2的下盖板120保持高度位置不变的情况下，仅仅将中间部S3的下盖板120向下突出设置，同时，第一端部S1、第二端部S2以及中间部S3的上盖板110还都保持在相同的高度位置，当然，车架体的上盖板110也可以设计成图2所示的结构形式。因此，本实施方式的车架体的下盖板120呈凸台结构，根据车架体的有限元分析可知车架箱体高度的增加可以提高抗弯性能和抗扭性能，因此，在中间部S3处的上盖板110的高度不能增加的情况下，仅仅将中间部S3处的下盖板120向下突出设置也能够提高车架体的抗弯性能和抗扭性能，提高车架整体的受力效果。
另外，在本发明的第四种实施方式中，车架体的上盖板110整体可以采用上述的任意形式，而车架体的下盖板120整体则采用第一端部S1、第二端部S2以及中间部S3处均向下突出的形式(图中未示出)。
为了进一步提高车架体的抗弯性能和抗扭性能，在本发明的一种实施方式中，第一端部S1和第二端部S2中的至少一者的左腹板130和右腹板140之间的距离大于中间部S3的左腹板130和右腹板140之间的距离。如图1所示，第二端部S2处的左腹板130和右腹板140之间的距离大于中间部S3的左腹板130和右腹板140之间的距离。这样设置的好处是，在车架体的高度不能增加而局部强度达不到要求的情况下，车架体可以采用图1所示的前窄后宽的形式，由于适当地增加了车架体的宽度，从而提高了车架体的抗弯性能和抗扭性能。
为了进一步提高车架体的强度、抗弯性能和抗扭性能，在本发明的一种实施方式中，上盖板110和下盖板120、左腹板130以及右腹板140中的至少一者设置有隆起结构150。如图5所示，上盖板110上设置有隆起结构150，如图7所示，上盖板110和下盖板120上都设置有隆起结构150。
如图1所示，在本发明的一种实施方式中，隆起结构150的数量为多个，多个隆起结构150沿车架体的长度方向相互间隔设置。多个隆起结构150能够很好地提升车架体的整体强度。
在左腹板130和右腹板140之间的距离增加的情况下，为了不干扰到工程车辆的车轮行驶，在本发明的一种实施方式中，上盖板110、下盖板120、左腹板130以及右腹板140共同限定出横截面为梯形的空腔，该梯形的上底长度大于下底长度，如图3、5、7所示，如此设置，能够尽可能地降低左腹板130和右腹板140对车轮的影响。
为了进一步提高车体架的强度，在本发明的一种实施方式中，车架体包括形状为梯形的隔板160，隔板160设置在空腔中并且其四条边分别与上盖板110、下盖板120、左腹板130以及右腹板140连接。
优选地，隔板160的数量为多个，多个隔板160相互平行设置，车架体包括设置在相邻两个隔板160之间的内侧板170，相邻两个隔板160之间的内侧板170的数量为两个，两个内侧板170相对于车架体的中心轴线对称设置。
本发明还提供了一种工程车辆，该工程车辆包括上述的车架体。
本发明的工程车辆与上述的车体架相较于现有技术的优势相同，在此不再赘述。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种车架体，其特征在于，所述车架体分为第一端部(S1)、第二端部(S2)以及中间部(S3)，所述第一端部(S1)和所述第二端部(S2)沿所述车架体的长度方向分别设置在所述中间部(S3)的两侧，所述中间部(S3)用于安装回转单元(S4)；
所述车架体包括上盖板(110)、下盖板(120)、左腹板(130)以及右腹板(140)，所述上盖板(110)和所述下盖板(120)相互平行设置，所述左腹板(130)以及所述右腹板(140)分别连接在所述上盖板(110)和所述下盖板(120)的两侧；
其中，在所述车架体的高度方向上，所述中间部(S3)处的上盖板(110)的位置低于或等于所述第一端部(S1)和所述第二端部(S2)处的上盖板(110)的位置。
2.根据权利要求1所述的车架体，其特征在于，在所述车架体的高度方向上，所述第一端部(S1)和所述第二端部(S2)处的下盖板(120)的位置高于所述中间部(S3)的下盖板(120)的位置。
3.根据权利要求1所述的车架体，其特征在于，在所述车架体的高度方向上，所述第一端部(S1)和所述第二端部(S2)中的至少一者的上盖板(110)的位置高于所述中间部(S3)的上盖板(110)的位置。
4.根据权利要求1所述的车架体，其特征在于，在所述车架体的高度方向上，所述第一端部(S1)和所述第二端部(S2)中的至少一者的下盖板(120)的位置低于所述中间部(S3)的下盖板(120)的位置。
5.根据权利要求1所述的车架体，其特征在于，所述第一端部(S1)和所述第二端部(S2)中的至少一者的左腹板(130)和右腹板(140)之间的距离大于所述中间部(S3)的左腹板(130)和右腹板(140)之间的距离。
6.根据权利要求1所述的车架体，其特征在于，所述上盖板(110)和所述下盖板(120)、所述左腹板(130)以及所述右腹板(140)中的至少一者设置有隆起结构(150)。
7.根据权利要求6所述的车架体，其特征在于，所述隆起结构(150)的数量为多个，多个所述隆起结构(150)沿所述车架体的长度方向相互间隔设置。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的车架体，其特征在于，所述上盖板(110)、所述下盖板(120)、所述左腹板(130)以及所述右腹板(140)共同限定出横截面为梯形的空腔。
9.根据权利要求8所述的车架体，其特征在于，所述车架体包括形状为梯形的隔板(160)，所述隔板(160)设置在所述空腔中并且其四条边分别与所述上盖板(110)、所述下盖板(120)、所述左腹板(130)以及所述右腹板(140)连接；
优选地，所述隔板(160)的数量为多个，多个所述隔板(160)相互平行设置，所述车架体包括设置在相邻两个所述隔板(160)之间的内侧板(170)，相邻两个所述隔板(160)之间的内侧板(170)的数量为两个，两个所述内侧板(170)相对于所述车架体的中心轴线对称设置。
10.一种工程车辆，其特征在于，所述工程车辆包括权利要求1-9中任意一项所述的车架体。
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