CN202439597U - U型侧翻自卸半挂车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种U型侧翻自卸半挂车，适应煤炭/沙土等无尖锐角颗粒性货物，石子/矿山石块等带有尖锐棱角的货物。箱体的横截面近似为U型，为无加强筋高强度钢板结构。箱体两端的液压驱动举升装置为车架、箱体、油缸、举升臂、开门臂和锁紧杆构成的平面运动六杆机构举升装置；主牵引车输出的液压动力通过液压油缸，带动六杆机构顺序完成：打开机械锁→打开侧门→举升箱体→回落箱体→关闭侧门→机械自锁。自卸半挂车可以单独运输，也可以挂接组成列车运输。一组大油缸就能完成开门、卸料、锁紧等功能，简化了液压控制系统，降低了产品制造成本。

Description

U型侧翻自卸半挂车

技术领域

本实用新型涉及自卸车技术领域，尤其涉及主要用于矿石、煤炭、沙土等货物运输的侧翻自卸半挂车。

背景技术

侧翻式自卸半挂车广泛应用于煤炭、沙石、粉类矿物等运输行业。

现有侧翻自卸半挂车，一般装载容量小，只能单车运输，不具有组挂列车运输的功能。自卸箱体多采用焊接加强筋结构，整车自重大、焊接成本高、加工周期长；箱体抗磨性、抗冲击性较差。

而且目前半挂车的自卸箱体的开门和侧翻，普遍使用的是大、小两组液压油缸单独控制的结构，即侧门采用了前后两个小油缸单独控制开门及关门动作，同时由于在运输过程中，物料对箱门有一定的挤压力（涨箱），所以液压系统内需要维持一定的压力来保障侧门关紧。举升箱体又单独采用另外一组大液压油缸控制。小油缸推开侧门-->大油缸举翻箱体-->大油缸回落箱体-->小油缸关闭侧门，在控制系统上相对复杂，产品成本较高。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于：针对上述现有技术存在的不足，提供一种半挂车，配备适应煤炭/沙土等无尖锐角颗粒性货物，石子/矿山石块等带有尖锐棱角的货物，大容量侧翻式U型箱体；只有一组大油缸就能完成开门、卸料、锁紧等功能。

本实用新型为解决上述问题而提出的技术方案是：U型侧翻自卸半挂车，包括：车架、箱体、侧门和举升装置；所述箱体为侧翻箱体，通过其开门一侧下部的翻转轴铰接在车架的卸货一侧；所述侧门通过其下沿的箱门轴铰接在箱体的底边沿；所述举升装置为设置在箱体两端的液压驱动举升装置；所述箱体的横截面近似为U型，所述车架与箱体接触的上部为与箱体的下部U型弧形凸面相适应的弧形凹面。

箱体两端的所述液压驱动举升装置为车架、箱体、油缸、举升臂、开门臂和锁紧杆构成的平面运动六杆机构举升装置；主牵引车输出的液压动力通过液压油缸，带动六杆机构顺序完成：打开机械锁→打开侧门→举升箱体→回落箱体→关闭侧门→机械自锁。

所述车架的前部下方设置有鞍座销轴，车架的后部上方可以安装鞍座或喇叭口座；两个单体U型侧翻自卸半挂车通过鞍座或喇叭口座可结合为列车形式。

所述箱体为U型无加强筋高强度钢板结构。所述箱体下部的弧形凸面与车架上部的弧形凹面之间加装有耐磨橡胶皮。

所述油缸通过其底端的油缸轴铰接在车架的前后部；所述举升臂的顶端通过举升轴铰接在箱体两端远离翻转轴的角处，所述油缸的顶端铰接在举升臂近举升轴的上段；所述开门臂的上部固定在侧门的端部；所述锁紧杆的两端分别铰接在举升臂的尾端和开门臂下部；上述各铰接点的轴心线相互平行，油缸的伸出长度的变化，决定了六杆机构的平面运动的轨迹。所述箱体的两端设置有限制举升臂绕举升轴转动角度的限位块。

所述六杆机构举升装置的几种状态的位置分布是：无压状态，所述油缸处于原始长度，举升轴的轴心点和锁紧杆两端的铰接点的三点连线近似为一条直线，举升轴处于最低位置，箱体平落在车架上，侧门关闭在箱体上；少量进油状态，所述油缸伸出长度较短，举升臂转动到受限位置，举升轴处于最低位置，箱体平落在车架上，侧门全开；大量进油状态，所述油缸伸出最大长度，举升臂在受限位置，举升轴处于最高位置，箱体翻转在最大卸料位置，侧门全开；所述油缸收缩为最短长度后的泄压状态，举升臂尾端铰接点位于举升轴轴心点和开门臂尾端铰接点连线的下方，侧门自锁在箱体上。

所述开门臂的形状近似为L形，其上部与下部的夹角大于90度。所述举升臂的形状近似为弓形，下段弓臂长约为上段弓臂长的三倍，两段弓臂的夹角大于130度。

与现有技术相比，采用本实用新型的技术方案的优点如下。

1.自卸半挂车可以单独运输，也可以挂接组成列车运输。

2.打开的侧门起到卸料导流作用，可以将颗粒状物料卸至旁侧远处，避免传统侧翻自卸车带来的物料埋轮胎问题。

3.箱体属于无加强筋结构，在焊接成本、人工成本、整车自重减轻方面，都具备了产品市场竞争优势。

4.仅仅依靠机械自锁，就可以对侧门关闭压紧，在运输过程中，无需液压系统进行保压，提高了箱体稳定性与密封性。

5.液压驱动举升装置带动连杆机构开闭门并具有机械自锁功能，简化了液压控制系统，降低了产品制造成本。

附图说明

图１为本实用新型U型侧翻自卸半挂车实施例的主视图。

图２为本实用新型实施例的箱体的立体图。

图３是本实用新型实施例箱体平落、侧门关闭的示意图。

图４是本实用新型实施例箱体翻转在最大卸料位置的示意图。

图５是本实用新型U型侧翻自卸半挂车实施例的左视图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施例作进一步的详细说明。

本实用新型U型侧翻自卸半挂车的实施例如图1、图５所示，采用液压动力驱动前后两个油缸１举升箱体６卸货。侧翻箱体6通过其开门一侧下部的翻转轴D铰接在车架7的卸货一侧，侧门5通过其下沿的箱门轴B铰接在箱体6近翻转轴D一侧的箱底边沿。箱体６的横截面近似为U型，车架7与箱体6接触的上部为与箱体6的下部U型弧形凸面相适应的弧形凹面。为增大运输量，单车均为宽体侧翻自卸半挂车，车箱宽达到3.4米，单车容积达到60立方以上。

车架7的前部下方设置有鞍座销轴8，车架7的后部上方可以安装鞍座或喇叭口座，用于挂接另一侧翻自卸半挂车。通过销轴8和鞍座或喇叭口座，两个单体U型侧翻自卸半挂车可以再次挂接，成为组合式列车，增大一倍的单程运输量。

箱体6及侧门5如图２所示。箱体大容量U型设计，为无加强筋高强度钢板结构，采用1200MPa高强度钢板（Hardox450），实现了高强度、高耐磨性及高抗冲击性等优势。箱体6下部的U型弧形凸面与车架7上部的弧形凹面之间加装有耐磨橡胶皮。

参考图３、图４，箱体6的两端设置有液压驱动举升装置。车架7、箱体6、油缸1、举升臂3、开门臂2（侧面５）和锁紧杆4构成平面运动的六杆机构举升装置，油缸1的伸出长度的变化，决定了六杆机构的平面运动的轨迹。牵引车输出的液压动力通过液压油缸1，带动六杆机构顺序完成卸货过程：打开机械锁→打开侧门5→举升箱体6→回落箱体6→关闭侧门5→机械自锁。只有一组液压油缸，同时完成开门、举升及锁止的功能。

实施例中的开门臂2的形状近似为L形，其上部与下部的夹角大于90度，上部的顶端固定连接在侧门5端部的上段。开门臂2的L形的拐点处连接在箱门轴B上，侧门5和开门臂2构成可以一起转动的杆件。举升臂3的形状近似为弓形，下段弓臂约为上段弓臂的三倍，两段弓臂的夹角大于130度。举升臂3的顶端铰接在箱体6两端远离翻转轴D的角处，铰接轴为举升轴A。举升臂3的尾端和开门臂下部2的尾端分别铰接在锁紧杆4的两端。油缸1的底端铰接在车架7的前后部，铰接轴为油缸轴C。油缸1的顶端铰接在举升臂3近举升轴A的上段，该铰接点到举升臂3尾端铰接点的距离远远大于到举升臂3顶端举升轴A铰接点的距离。箱体6端面上设置有限制举升臂3绕举升轴A转动角度的限位块。所有铰接点的轴心线相互平行。

参见图５箱体6平落在车架7上时侧门5关闭的示意，在U型结构箱体6的前后分别有一组液压驱动的机械六杆机构，由液压油缸驱动完成侧门5开闭、箱体6翻转及机械自锁功能。其工作原理是，由牵引车拖头提供液压动力，驱动液压油缸1，然后推动举升臂3绕其顶端的举升轴A转动，举升臂3通过铰接在其尾端的锁紧杆4带动开门臂2绕箱门轴B转动，把侧门5打开。举升臂3转动一定角度被箱体６端面设置的凸块限位，此时侧门已全开。继续驱动液压油缸1，整个箱体6开始受液压油缸１的作用力进行举升卸料，也就是箱体6绕其下部的翻转轴D转动。卸料完成后，箱体6回落至车架７上，侧门5关闭。

全部工作过程如下（参见图3、图4）：在无压状态，油缸1处于原始长度，举升臂3顶端举升轴A的轴心点和锁紧杆4两端铰接点的三点连线近似为一条直线，举升轴A处于相对车架的最低位置，箱体6平落在车架７上，侧门5关闭在箱体6上。

开始工作后，当少量进油时，油缸1逐渐伸出直接推动举升臂3，举升臂3以举升轴A为中心开始顺时针方向转动，通过锁紧杆4带动开门臂2打开侧门5。当举升臂3受到箱体6端面上的限位块的限位作用后，侧门5打开至最大位置。此时油缸1伸出的长度较短，举升臂转动约27°。举升臂3顶端举升轴A的轴心点和举升臂3尾端铰接点的两点连线与锁紧杆4两端铰接点的两点连线近似垂直，举升臂3顶端的举升轴A仍处于最低位置，箱体6还平落在车架上。

当大量进油时，油缸1伸出趋向最大，油缸1继续推动举升臂3，侧门5保持在全开，因举升臂3在受限位置不能绕举升轴E转动，则举升轴A绕翻转轴Ｄ逆时针方向转动。箱体6开始被举升卸料，直至油缸1伸出为最大长度，举升臂3顶端的举升轴A处于最高位置，箱体6翻转在最大卸料位置，侧门５一直处于最大开度，如图４所示。此时，举升臂3顶端举升轴A轴心点和其尾端铰接点的两点连线与锁紧杆4两端铰接点的两点连线保持近似垂直。

卸料完成后，当初始回油时，油缸1开始收缩长度，举升轴A绕翻转轴D顺时针反转从最高位置趋向最低位置，箱体6从最大卸料位置逆向翻转直至回落至车架７上，侧门５仍处于全开。

当继续回油时，油缸１收缩趋向最短，举升臂3从受限位置绕举升轴A逆时针反转，带动锁紧杆4将侧门5逐渐关闭在箱体6上。在举升臂3尾端的铰接点接近举升臂3顶端举升轴A的轴心点和开门臂2尾端的铰接点的连线时，侧门5已经完全关闭在箱体6上。此时，举升臂3顶端举升轴A的轴心点到举升臂3尾端的铰接点的长度，加上举升臂3尾端铰接点到开门臂2尾端铰接点的长度，大于举升臂3顶端举升轴A的轴心点到开门臂2尾端的铰接点的距离。直至举升臂3发生微量的弹性变形后，油缸1收缩为最短长度后，举升臂3尾端铰接点位于举升臂3顶端举升轴E轴心点和开门臂2尾端铰接点连线的下方。此时泄压，侧门5自锁在箱体6上。

当再次少量进油时，油缸1再次逐渐伸出直接推动举升臂3，举升臂3以举升轴A为中心再次开始顺时针方向转动，并发生微量的弹性变形，举升臂3尾端铰接点向上越过举升轴A轴心点和开门臂2尾端铰接点连线，通过锁紧杆4带动开门臂2打开侧门5。当举升臂3受到箱体6端面上的限位块的限位作用后，侧门5打开至最大位置。举升轴A仍处于最低位置，箱体6还平落在车架上。

侧门5的自锁功能主要由举升臂3的主板的弹性变形完成。举升臂3主板在折弯处发生弹性变形，相当于举升臂3的总长度被压缩。举升臂3转过机械死点，也就是举升臂3尾端铰接点从举升臂3顶端举升轴A的轴心点和开门臂2尾端的铰接点连线的上方越过举升臂最大变形点，移动到该连线的下方，此时机械自锁完成。

本实用新型U型侧翻自卸半挂车，在同行业中处于技术领先地位。具有运输效率高，装载容量大，高强度等特点，并且可以进行改良，衍生产品符合国内道路法规，便可直接用于煤炭、沙石、粉类矿物等运输行业，具有非常大的市场竞争力和前景。

上述内容，仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型进行范围限制。本领域技术人员根据本实用新型的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改。故本实用新型的保护范围应以权利要求的涵盖范围为准。

Claims (10)

1.一种U型侧翻自卸半挂车，包括：车架、箱体、侧门和举升装置；其特征在于，所述箱体为侧翻箱体，通过其开门一侧下部的翻转轴铰接在车架的卸货一侧；所述侧门通过其下沿的箱门轴铰接在箱体的底边沿；所述举升装置为设置在箱体两端的液压驱动举升装置；所述箱体的横截面近似为U型，所述车架与箱体接触的上部为与箱体的下部U型弧形凸面相适应的弧形凹面。

2.依据权利要求1所述的U型侧翻自卸半挂车，其特征在于，箱体两端的所述液压驱动举升装置为车架、箱体、油缸、举升臂、开门臂和锁紧杆构成的平面运动六杆机构举升装置；主牵引车输出的液压动力通过液压油缸，带动六杆机构顺序完成：打开机械锁→打开侧门→举升箱体→回落箱体→关闭侧门→机械自锁。

3.依据权利要求2所述的U型侧翻自卸半挂车，其特征在于，所述车架的前部下方设置有鞍座销轴，车架的后部上方可以安装鞍座或喇叭口座；两个单体U型侧翻自卸半挂车通过鞍座或喇叭口座可结合为列车形式。

4.依据权利要求3所述的U型侧翻自卸半挂车，其特征在于，所述箱体为U型无加强筋高强度钢板结构。

5.依据权利要求3所述的U型侧翻自卸半挂车，其特征在于，所述箱体下部的弧形凸面与车架上部的弧形凹面之间加装有耐磨橡胶皮。

6.依据权利要求3所述的U型侧翻自卸半挂车，其特征在于，所述油缸通过其底端的油缸轴铰接在车架的前后部；所述举升臂的顶端通过举升轴铰接在箱体两端远离翻转轴的角处，所述油缸的顶端铰接在举升臂近举升轴的上段；所述开门臂的上部固定在侧门的端部；所述锁紧杆的两端分别铰接在举升臂的尾端和开门臂下部；上述各铰接点的轴心线相互平行，油缸的伸出长度的变化，决定了六杆机构的平面运动的轨迹。

7.依据权利要求6所述的U型侧翻自卸半挂车，其特征在于，所述箱体的两端设置有限制举升臂绕举升轴转动角度的限位块。

8.依据权利要求7所述的U型侧翻自卸半挂车，其特征在于，所述六杆机构举升装置的几种状态的位置分布是：

无压状态，所述油缸处于原始长度，举升轴的轴心点和锁紧杆两端的铰接点的三点连线近似为一条直线，举升轴处于最低位置，箱体平落在车架上，侧门关闭在箱体上；

少量进油状态，所述油缸伸出长度较短，举升臂转动到受限位置，举升轴处于最低位置，箱体平落在车架上，侧门全开；

大量进油状态，所述油缸伸出最大长度，举升臂在受限位置，举升轴处于最高位置，箱体翻转在最大卸料位置，侧门全开；

所述油缸收缩为最短长度后的泄压状态，举升臂尾端铰接点位于举升轴轴心点和开门臂尾端铰接点连线的下方，侧门自锁在箱体上。

9.依据权利要求7所述的U型侧翻自卸半挂车，其特征在于，所述开门臂的形状近似为L形，其上部与下部的夹角大于90度。

10.依据权利要求7所述的U型侧翻自卸半挂车，其特征在于，所述举升臂的形状近似为弓形，下段弓臂长约为上段弓臂长的三倍，两段弓臂的夹角大于130度。

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