CN117922704A - 一种收获机驾驶室骨架及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种收获机驾驶室骨架及制造方法，所述驾驶室的第一立柱由两块钢板拼焊形成；两块所述钢板的一端均进行折弯，以使得两块钢板的折弯处对接合围形成空腔；两块所述钢板的对接处的焊缝采用断续焊，以使得所述断续焊的焊点长度为30至50mm，焊点间隙为100至300mm。本发明采用两块钢板拼焊形成立柱，使得立柱具有足够的刚度强度的同时，保留了可变形能力，立柱与滚塑顶盖的强度匹配性好，可以吸收车辆翻覆时的冲击能量，提高被动安全性。

Description

一种收获机驾驶室骨架及制造方法

技术领域

本发明属农业机械领域，尤其涉及一种收获机驾驶室骨架及制造方法。

背景技术

随着用户追求的舒适性、功能性需要，驾驶室设计需满足外观时尚、内部空间宽敞、舒适、操控方便等多方面需求。目前国内大型收获机械的驾驶室流行采用异型管制造立柱，同时采用整体滚塑顶盖。随之而来的问题是，异型管的折弯角小，加工难度大，成型特别困难，在较小折弯角处容易产生裂纹，从而影响整个驾驶室的强度；为了加工制作合格的异型管，折弯角必须增大，导致异型管的横截面轮廓增大，这虽然有利于提高支撑强度，但也带来了不利因素。所述不利因素包括，异型管成型困难导致制造成本提高；异型管的尺寸一致性不高，并且难以在驾驶室骨架组装过程中进行校正；对于采用异型管的收获机的第一立柱，较大的横截面轮廓阻挡了驾驶员的视线，影响了视野范围；尤其是当收获机驾驶室采用整体滚塑顶盖时，其顶部的负载降低，本身不需要太大的支撑力，而异型管的第一立柱却由于制造因素不得不采用粗大的轮廓形状，结构上属于强度功能浪费；其次，自身强度过高的立柱，降低了冲击能量吸收的能力；尤其是当采用滚塑顶盖时，顶盖的强度低，立柱的强度高，在车辆翻覆等极端条件下，由于立柱缺乏缓冲能力，外部冲击力会迫使顶盖塌陷，破坏驾驶室的整体性，威胁驾驶员的人身安全；故而，自身强度过高的立柱骨架，吸收冲击能量的能力差，与滚塑顶盖的强度不匹配，影响收获机的被动安全性。

发明内容

为了克服背景技术中的不足，本发明提供一种收获机驾驶室骨架及制造方法，目的在于，避免使用异型管的立柱，在保证驾驶室满足强度刚度要求的同时，立柱骨架达到能够吸收冲击能量效果，以使得立柱骨架与滚塑顶盖的强度匹配，提高驾驶室的安全性，在此基础上，获得一种便于制作、成本低廉的收获机驾驶室骨架。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种收获机驾驶室骨架及制造方法，两块钢板拼焊形成所述驾驶室骨架的第一立柱，所述两块钢板分别是第一钢板和第二钢板；从所述第一立柱的横截面看，所述第一钢板包括形状为U形的弯钩部，所述弯钩部的一端向外弯折后延展伸长而形成平直的延长部；所述第二钢板包括平直部，在所述平直部末端设为折弯部；所述折弯部与所述弯钩部合围形成空腔；所述折弯部的末端抵接在所述第一钢板的所述向外弯折处，用于作为第一焊缝；所述弯钩部的一侧末端抵接在所述第二钢板的所述折弯部与所述平直部的结合处，用于作为第二焊缝；所述延长部外侧面用于作为粘接前风挡玻璃的粘接面；所述平直部外侧面用于作为车门的密封结构的密封面。

作为进一步优化，所述折弯部的末端与所述延长部垂直。

作为进一步优化，所述第一焊缝和第二焊缝均为断续焊缝。

作为进一步优化，所述断续焊缝的焊点长度为30至50mm，焊点间隙为100至200mm。

作为进一步优化，所述断续焊缝的焊点长度为40mm，焊点间隙为150mm。

作为进一步优化，所述驾驶室骨架还包括底板焊合、上横梁焊合、后侧壁焊合和两个后立柱；两个所述第一立柱和两个后立柱的上下两端分别焊接在上横梁焊合和所述底板焊合的四角处；所述底板焊合和上横梁焊合的前端边缘，以及两个所述第一立柱合围形成用于安装前风挡玻璃的窗洞口；所述底板焊合和上横梁焊合侧边缘，以及同侧的所述第一立柱和所述后立柱合围形成用于安装车门的门洞口；所述后侧壁焊合左右两端与两个所述后立柱焊接，其下端焊接于所述底板焊合的后边缘；所述后侧壁焊合的高度小于所述后立柱的高度，用于所述后侧壁焊合上边缘与所述上横梁焊合之间留有空隙。

作为进一步优化，所述上横梁焊合的上表面四角处分别焊接竖直的插杆，用于插接滚塑顶盖。

本发明还提供一种收获机驾驶室骨架的制造方法，关键在于，包括如下步骤：

S1：制作两块钢板；根据设计图纸从整块钢板上切割出两块钢板；然后利用折弯机将两块钢板分别折弯，得到第一钢板和第二钢板；

S2：将步骤S1制得的第一钢板和第二钢板的折弯处对接合围形成空腔；在两块钢板的对接处采用断续焊的方式焊接成第一立柱，所述断续焊的焊点长度为30至50mm，焊点间隙为100至200mm；

S3：将步骤2制得的两个第一立柱左右对称排布，并将其上下两端分别焊接在所述驾驶室的上横梁焊合和底板焊合的前端；将所述驾驶室的两个后立柱的上下两端分别焊接在所述驾驶室的上横梁焊合和底板焊合的后端，合围形成驾驶室骨架。

作为进一步优化，所述步骤S3中的所述后立柱，采用所述步骤S1至S2的制造方法制成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）驾驶室的第一立柱不使用异型管，而采用两块钢板拼焊形成，方便加工制作，加工精度高，成本低。

（2）两块钢板拼焊的第一立柱保留了可变形能力，吸收顶盖受到冲击时的能量，保护了驾驶员，提高了被动安全性。

（3）两块钢板分别折弯制作，折弯角处成型容易，从而第一立柱的轮廓可以减小，提高了驾驶员的视野。

（4）两块钢板拼焊的第一立柱，方便对窗洞口和门洞口等关键配合位置进行校正，降低制造难度，降低制造成本。

（5）断续焊的方式，提高了立柱的变形能力，可以更多的吸收冲击能量，驾驶员的被动安全性更好。

总之，本发明采用两块钢板拼焊形成立柱，使得立柱具有足够的刚度强度的同时，保留了可变形能力，立柱与滚塑顶盖的强度匹配性好，可以吸收车辆翻覆时的冲击能量，提高被动安全性。

附图说明

图1为本发明的第一立柱的剖面结构示意图；

图2为本发明的驾驶室骨架结构示意图；

图3为若使用异型管替代本发明的第一立柱时，所述异型管的剖面结构示意图；

图4为本发明的裂口结构示意图。

图中：1、后立柱；2、侧门后封板；3、侧门上封板；4、加强板；5、侧门下封板；6、第一立柱；61、第一钢板；62、第二钢板；63、弯钩部；64、延长部；65、平直部；66、折弯部；67、空腔；68、粘接面；69、密封面；7、上横梁焊合；8、底板焊合；9、后侧壁焊合；10、通风管件；11、插杆；12、第一焊缝；13、第二焊缝；14、焊点长度；15、焊点间隙；16、裂口。

具体实施方式

下面结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

实施例1：请参阅图1-4；

本发明提供如下技术方案：一种收获机驾驶室骨架，两块钢板拼焊形成所述驾驶室骨架的第一立柱6，所述两块钢板分别是第一钢板61和第二钢板62；从所述第一立柱6的横截面看，所述第一钢板61包括形状为U形的弯钩部63，所述弯钩部63的一端向外弯折后延展伸长而形成平直的延长部64；所述第二钢板62包括平直部65，在所述平直部65末端设为折弯部66；所述折弯部66与所述弯钩部63合围形成空腔67；所述折弯部66的末端抵接在所述第一钢板61的所述向外弯折处，用于作为第一焊缝12；所述弯钩部63的一侧末端抵接在所述第二钢板62的所述折弯部66与所述平直部65的结合处，用于作为第二焊缝13；所述延长部64外侧面用于作为粘接前风挡玻璃的粘接面68；所述平直部65外侧面用于作为车门的密封结构的密封面69。

工作原理包括，空腔67处的钢板分为两块，每块钢板单独折弯，成型简单，操控容易，便于控制加工精度和节省加工成本。两块钢板合围形成的空腔67，使得第一立柱6具有空心结构，具有足够的刚度和强度，以支撑滚塑顶盖。关键在于，收获机驾驶室的特殊性，其第一立柱6为倾斜的，顶盖受到冲击时，第一立柱6发生变形的可能性高于后立柱1。因此，第一立柱6不采用强度过高的异型管，而使用两块钢板拼焊，降低强度，保留变形能力，增加吸收冲击能量的能力，吸收车辆翻覆时的冲击能量，从而当顶盖受到冲击时，第一立柱6与顶盖共同吸收冲击能量，提高驾驶员的安全性。此外，作为功能部件的延长部64和平直部65，均属于悬臂结构，可修整，便于在驾驶骨架组装后，针对局部的尺寸超差进行校正，也降低了驾驶室骨架的制造难度，提高了窗洞口和门洞口等关键位置的尺寸精度，进而降低了制造成本。其中，平直部65的密封面69的密封作用，可以通过车门上安装的密封胶条抵接平直部65形成密封，也可以将密封胶条安装在平直部65上，密封胶条抵接在车门上形成密封，具体实施可以根据需要灵活选择，但其中平直部65的密封面69是起到密封车门的支撑基础。另外，在同等条件下（即空腔67、粘接面68和密封面69具有相同的作用条件下），若使用异型管替代本实施例的第一立柱6，则异型管如图3所示，体型粗壮，遮挡驾驶员视野，并难以克服强度和刚度过高的问题。

为了给前风挡玻璃提供足够的支撑力，提高窗洞口的尺寸精度，避免前风挡玻璃变形而破裂，所述折弯部66的末端与所述延长部64垂直。

为了进一步提高第一立柱6的变形能力，所述第一焊缝12和第二焊缝13均为断续焊缝。 以使得两个焊点之间的焊接间隙部分处于不受约束的开放状态，当受到冲击力时，两个焊点之间的部分相互远离变形而形成裂口16，提高吸收冲击能力的作用。

示例性的，所述断续焊缝的焊点长度14为30至50mm，焊点间隙15为100至200mm。优选为，所述断续焊缝的焊点长度14为40mm，焊点间隙15为150mm。

示例性的驾驶室骨架结构，所述驾驶室骨架还包括底板焊合8、上横梁焊合7、后侧壁焊合9和两个后立柱1；两个所述第一立柱6和两个后立柱1的上下两端分别焊接在上横梁焊合7和所述底板焊合8的四角处；所述底板焊合8和上横梁焊合7的前端边缘，以及两个所述第一立柱6合形成用于安装前风挡玻璃的窗洞口；所述底板焊合8和上横梁焊合7侧边缘，以及同侧的所述第一立柱6和所述后立柱1合围形成用于安装车门的门洞口；所述后侧壁焊合9左右两端与两个所述后立柱1焊接，其下端焊接于所述底板焊合8的后边缘；所述后侧壁焊合9的高度小于所述后立柱1的高度，用于所述后侧壁焊合9上边缘与所述上横梁焊合7之间留有空隙。可见，所述后侧壁焊合9并没有支撑顶盖，从而降低后侧的支撑强度，位于空隙处的后立柱1也具有可变形能力，从而吸收冲击能量。而在后侧壁焊合9上边缘下方刚度提高，避免车辆翻覆时驾驶室完全塌缩，保留一定的高度空间，为驾驶员提供保护。而且，该空隙处可以用来安装后风挡玻璃。其中，两个第一立柱6和两个后立柱1左右对称，分别是左前立柱和右前立柱左右对称，左后立柱和右后立柱左右对称。

为了方便连接顶盖，所述上横梁焊合7的上表面四角处分别焊接竖直的插杆11，用于插接滚塑顶盖。同时，也为了将冲击力引导传递给立柱，驱使立柱变形，插杆11还起到冲击力传导作用。

具体的制造方法按如下步骤：

S1：制作两块钢板；根据设计图纸从整块钢板上切割出两块钢板；然后利用折弯机将两块钢板分别折弯，得到第一钢板61和第二钢板62；

S2：将步骤S1制得的第一钢板61和第二钢板62的折弯处对接合围形成空腔；在两块钢板的对接处采用断续焊的方式焊接成一第一立柱6，所述断续焊的焊点长度为30至50mm，焊点间隙为100至200mm；

S3：将步骤2制得的两个第一立柱6左右对称排布，并将其上下两端分别焊接在所述驾驶室的上横梁焊合7和底板焊合8的前端；将所述驾驶室的两个后立柱1的上下两端分别焊接在所述驾驶室的上横梁焊合7和底板焊合8的后端，合围形成驾驶室骨架。

可见，30至50mm的焊点长度14，提供了足够的连接强度，以使得两块钢板合围形成的立柱具有足够的刚度和强度，而焊点间隙15为100至200mm为形成所述裂口16提供了足够的空间，当受到冲击时，通过裂口16处的变形，吸收冲击能量。至少的，第一立柱6具备吸收冲击能量的作用。其中，所述设计图纸包括了根据上横梁焊合7与底板焊合8之间的间距，确定两块钢板的长度尺寸，根据第一钢板61和第二钢板62折弯前展开成平面的尺寸，以及每块钢板的折弯位置和折弯角度的尺寸要求。

本实施例优选的，所述步骤S3中的所述后立柱1采用所述步骤S1至S2的制造方法制成。以使得四个立柱均具备吸收冲击能量的作用，便于吸收冲击能量，提高驾驶员的被动安全性。

需要补充说明的是，所述右后立柱、右前立柱、左前立柱、左后立柱、上横梁焊合7、底板焊合8、后侧壁焊合9等焊接组成为驾驶室框架主体。右后立柱和左后立柱采用普通矩形，右前立柱和左前立柱（即第一立柱6）均采用两块钢板拼焊而成，上横梁焊合7、底板焊合8、后侧壁焊合9均采用普通矩形管、钢板及附件焊接而成；左门洞口平面由侧门后封板2、侧门上封板3、侧门下封板5、加强板4、右前立柱焊合的扣板组成，采用二保焊、焊缝为断续焊，小电流焊接，焊接完成后校正平面度，工件过渡处采用硅酮胶密封，控制整体门洞口外侧面平面度在1.5mm以内，以便于安装车门；右门洞口采用与所述左门洞口对称制作。其中，通风管件10为金属钣金管道，其上下两端分别连通底板焊合8和滚塑顶盖，用于把安装在底板焊合8上空调组件产生空调风输送至滚塑顶盖，并通过滚塑顶盖上预设的通风口向驾驶室内部输送空调风。

本实施例的优点在于：

（1）驾驶室的第一立柱6不使用异型管，而采用两块钢板拼焊形成，方便加工制作，加工精度高，成本低。

（2）两块钢板拼焊的第一立柱6保留了可变形能力，吸收顶盖受到冲击时的冲击能量，保护了驾驶员，提高了被动安全性。

（3）两块钢板分别折弯制作，折弯角处成型容易，从而第一立柱6的轮廓可以减小，提高了驾驶员的视野。

（4）两块钢板拼焊的第一立柱6，方便对窗洞口和门洞口等关键配合位置进行校正，降低制造难度，降低制造成本。

（5）断续焊的方式，提高了立柱的变形能力，可以更多的吸收冲击能量，驾驶员的被动安全性更好。

总之，采用两块钢板拼焊形成立柱，使得立柱具有足够的刚度强度的同时，保留了可变形能力，立柱与滚塑顶盖的强度匹配性好，可以吸收车辆翻覆时的冲击能量，提高被动安全性。

本发明未详述部分为现有技术；对于本领域的普通技术人员而言，以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种收获机驾驶室骨架，其特征在于：两块钢板拼焊形成所述驾驶室骨架的第一立柱（6），所述两块钢板分别是第一钢板（61）和第二钢板（62）；

从所述第一立柱（6）的横截面看，所述第一钢板（61）包括形状为U形的弯钩部（63），所述弯钩部（63）的一端向外弯折后延展伸长而形成平直的延长部（64）；所述第二钢板（62）包括平直部（65），在所述平直部（65）末端设为折弯部（66）；所述折弯部（66）与所述弯钩部（63）合围形成空腔（67）；

所述折弯部（66）的末端抵接在所述第一钢板（61）的所述向外弯折处，用于作为第一焊缝（12）；

所述弯钩部（63）的一侧末端抵接在所述第二钢板（62）的所述折弯部（66）与所述平直部（65）的结合处，用于作为第二焊缝（13）；

所述延长部（64）外侧面用于作为粘接前风挡玻璃的粘接面（68）；所述平直部（65）外侧面用于作为车门的密封结构的密封面（69）。

2.根据权利要求1所述的收获机驾驶室骨架，其特征在于：所述折弯部（66）的末端与所述延长部（64）垂直。

3.根据权利要求1或2所述的收获机驾驶室骨架，其特征在于：所述第一焊缝（12）和第二焊缝（13）均为断续焊缝。

4.根据权利要求3所述的收获机驾驶室骨架，其特征在于：所述断续焊缝的焊点长度（14）为30至50mm，焊点间隙（15）为100至200mm。

5.根据权利要求4所述的收获机驾驶室骨架，其特征在于：所述断续焊缝的焊点长度（14）为40mm，焊点间隙（15）为150mm。

6.根据权利要求1所述的收获机驾驶室骨架，其特征在于：所述驾驶室骨架还包括底板焊合（8）、上横梁焊合（7）、后侧壁焊合（9）和两个后立柱（1）；

两个所述第一立柱（6）和两个后立柱（1）的上下两端分别焊接在上横梁焊合（7）和所述底板焊合（8）的四角处；

所述底板焊合（8）和上横梁焊合（7）的前端边缘、以及两个所述第一立柱（6）合围形成用于安装前风挡玻璃的窗洞口；

所述底板焊合（8）和上横梁焊合（7）侧边缘、以及同侧的所述第一立柱（6）和所述后立柱（1）合围形成用于安装车门的门洞口；

所述后侧壁焊合（9）左右两端与两个所述后立柱（1）焊接，其下端焊接于所述底板焊合（8）的后边缘；所述后侧壁焊合（9）的高度小于所述后立柱（1）的高度，用于所述后侧壁焊合（9）上边缘与所述上横梁焊合（7）之间留有空隙。

7.根据权利要求6所述的收获机驾驶室骨架，其特征在于：所述上横梁焊合（7）的上表面四角处分别焊接竖直的插杆（11），用于插接滚塑顶盖。

8.一种收获机驾驶室骨架的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：制作两块钢板；从整块钢板上切割出两块钢板；然后利用折弯机将两块钢板分别折弯，得到第一钢板（61）和第二钢板（62）；

S2：将步骤S1制得的第一钢板（61）和第二钢板（62）的折弯处对接合围形成空腔；在两块钢板的对接处采用断续焊的方式焊接成第一立柱（6），所述断续焊的焊点长度为30至50mm，焊点间隙为100至200mm；

S3：将步骤2制得的两个第一立柱（6）左右对称排布，并将其上下两端分别焊接在所述驾驶室的上横梁焊合（7）和底板焊合（8）的前端；将所述驾驶室的两个后立柱（1）的上下两端分别焊接在所述驾驶室的上横梁焊合（7）和底板焊合（8）的后端，合围形成驾驶室骨架。

9.根据权利要求8所述的收获机驾驶室骨架的制造方法，其特征在于：所述步骤S3中的所述后立柱（1）采用所述步骤S1至S2的制造方法制成。