CN204323485U - 底盘车架及汽车起重机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种底盘车架及汽车起重机，涉及工程机械领域，用以优化现有底盘车架的结构。在该底盘车架的宽度方向上，底盘车架包括顺序连接的第一箱型结构、第二箱型结构和第三箱型结构，第一箱型结构和第二箱型结构的截面形状不同；第一箱型结构用于布置传动轴和油泵，第二箱型结构下方用于布置传动轴和推力杆，底盘车架在宽度方向上为不对称结构。上述技术方案，底盘车架局部做成非对称结构，需要布置油泵及传动轴的空间较大，另一侧空间较小，既满足了系统布置要求，又最大限度地控制车架重量，使得底盘车架的结构得以优化。

Description

底盘车架及汽车起重机

技术领域

本实用新型涉及工程机械领域，具体涉及一种底盘车架及汽车起重机。

背景技术

汽车起重机既是公路行驶车辆，又是起重作业工具。车架是车辆吊重作业时主要受力部件，同时车架作为整个起重机底盘的骨架，支承并联结底盘及上车相关部件。因此在行驶和作业中，车架具有足够的强度和刚度，对整车正常工作、安全行驶具有重要意义。通常起重机车架的重量占整个底盘重量的20～25％左右。因此，起重机车架结构的合理设计，对改善车架受力状况，减轻起重机自重，提高整机性能，节约钢材，提高起重机的可靠性都有重要意义。

汽车起重机车架：指为汽车起重机各个系统提供安装和连接位置，承担汽车起重机作业时产生的力和力矩并传递给支腿的一种整体焊接结构组件。

发明人发现，现有技术中汽车起重机的底盘车架结构如下：

参见图1～图3，汽车起重机产品均采用对称及等截面形式的车架结构，图1和图2示意了两种对称及等截面的车架结构。在设计时为了保证一些高应力区的安全且满足油泵100和传动轴101的安装需求，使一些应力较小的区域采用相同厚度板材和相同的焊接结构形式。缺点是大大制约了汽车起重机底盘车架结构的重量，使冗余材料大面积存在，严重影响汽车起重机的轻量化。同时呆板的截面形式，无法适应产品动力和液压系统的升级换代节奏，冗余空间的产生限制了整车紧凑设计和极致化设计的实现。

实用新型内容

本实用新型的其中一个目的是提出一种底盘车架及汽车起重机，用以优化现有底盘车架的结构。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供了一种底盘车架，在底盘车架的宽度方向上，所述底盘车架包括顺序连接的第一箱型结构、第二箱型结构和第三箱型结构，所述第一箱型结构和所述第二箱型结构的截面形状不同；所述第一箱型结构用于布置传动轴和油泵，所述第二箱型结构下方用于布置传动轴和推力杆，所述底盘车架在宽度方向上为不对称结构。

如上所述的底盘车架，优选的是，所述第一箱型结构的截面形状为带有矩形开口的板状结构；且沿着所述底盘车架的前进方向，所述第一箱型结构位于所述底盘车架的回转座圈中心线一侧的截面宽度尺寸大于另一侧的截面宽度尺寸。

如上所述的底盘车架，优选的是，所述第二箱型结构的截面形状为带有梯形开口的板状结构。

如上所述的底盘车架，优选的是，所述第一箱型结构和所述第二箱型结构之间存在过渡连接结构、辅助加强结构或是通过强度大于所述第一箱型结构和所述第二箱型结构的强度的材料连接。

如上所述的底盘车架，优选的是，所述第一箱型结构的截面尺寸渐变，且所述第一箱型结构与所述第二箱型结构之间圆滑过渡；和/或，

所述第二箱型结构的截面尺寸渐变，且所述第一箱型结构与所述第二箱型结构之间圆滑过渡。

如上所述的底盘车架，优选的是，所述第三箱型结构与所述第二箱型结构之间存在过渡连接结构、辅助加强结构或是通过强度大于所述第二箱型结构和所述第三箱型结构的强度的材料连接。

如上所述的底盘车架，优选的是，所述第二箱型结构的截面尺寸渐变，且所述第二箱型结构与所述第三箱型结构之间圆滑过渡；和/或，

所述第三箱型结构的截面尺寸渐变，且所述第二箱型结构与所述第三箱型结构之间圆滑过渡。

如上所述的底盘车架，优选的是，所述第三箱型结构的截面形状为矩形。

如上所述的底盘车架，优选的是，所述辅助加强结构为加强筋、加强板或加强壳体。

本实用新型实施例还提供一种汽车起重机，其包括本实用新型任一技术方案所提供的底盘车架。

基于上述技术方案，本实用新型实施例至少可以产生如下技术效果：

上述技术方案，在底盘车架的宽度方向上，将整个底盘车架分成了三部分，各部分可以基于所对应安装的部件设计各自的结构和形状，各部分的结构在宽度方向上为不对称结构，车架局部做成非对称结构，需要布置油泵及传动轴的空间较大，另一侧空间较小，既满足了系统布置要求，又最大限度地控制车架重量。并且，还避免了现有技术中各部分结构一致而造成冗余的问题，使得底盘车架的结构得以优化。并且，上述技术方案使车架设计的思路更加灵活，最大限度地满足其他部件的设计需求，提升整车的性能和可靠性；以底盘整体布局和吊重性能为边界约束条件，对车架进行轻量化极致化设计，可以大大降低车架重量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中汽车起重机的一种车架底盘结构的俯视示意图；

图2为现有技术中汽车起重机的另一种车架底盘结构的俯视示意图；

图3为现有技术中汽车起重机的另一种车架底盘结构的仰视示意图；

图4为本实用新型实施例提供的底盘车架的俯视示意图；

图5为本实用新型实施例提供的底盘车架的仰视示意图；

图6为本实用新型实施例提供的底盘车架的侧视示意图；

图7为本实用新型实施例提供的底盘车架的A-A剖视示意图；

图8为本实用新型实施例提供的底盘车架的B-B剖视示意图；

图9为本实用新型实施例提供的底盘车架的C-C剖视示意图。

附图标记：

1、第一箱型结构；  2、第二箱型结构；  3、第三箱型结构；

4、油泵；          5、传动轴；        6、车桥；

7、推力杆；        11、矩形开口；     21、梯形开口；

100、油泵；        101、传动轴。

具体实施方式

下面结合图4～图9对本实用新型提供的技术方案进行更为详细的阐述，将本实用新型提供的任一技术手段进行替换或将本实用新型提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到的技术方案均应该在本实用新型的保护范围之内。

参见图4～图6，本实用新型实施例提供一种底盘车架(或简称为“车架”)，在底盘车架的宽度方向上，底盘车架包括顺序连接的第一箱型结构1、第二箱型结构2和第三箱型结构3，第一箱型结构1和第二箱型结构2的截面形状不同；第一箱型结构1用于布置传动轴5和油泵4，第二箱型结构2下方用于布置传动轴5和推力杆7，底盘车架在宽度方向上为不对称结构。

油泵4和传动轴5，此处具体为主传动轴，要求车架的下底板给出通过的空间，基于此可以设计第一箱型结构1的结构；汽车起重机采用的车桥悬架系统，要求相应位置车架的下底板留出推力杆7上下移动的空间，基于此可以设计第三箱型结构3的结构。

上文所述的截面的方向具体可以参见后文A-A截面、B-B截面和C-C截面。

合理的截面布置，为传动轴5与车轴水平面的夹角设计提供了足够的空间。

上述技术方案，在底盘车架的宽度方向上，将整个底盘车架分成了三部分，各部分可以基于所对应安装的部件设计各自的结构和形状，各部分的结构在宽度方向上为不对称结构，车架局部做成非对称结构，需要布置油泵4及传动轴5的空间较大，另一侧空间较小，既满足了系统布置要求，又最大限度地控制车架重量。并且，还避免了现有技术中各部分结构一致而造成冗余的问题。并且，上述技术方案使车架设计的思路更加灵活，最大限度地满足其他部件的设计需求，提升整车的性能和可靠性；以底盘整体布局和吊重性能为边界约束条件，对车架进行轻量化极致化设计，可以大大降低车架重量。

参见图7，第一箱型结构1的截面形状为带有矩形开口11的板状结构。且沿着底盘车架的前进方向，第一箱型结构1位于底盘车架的回转座圈中心线一侧的截面宽度尺寸大于另一侧的截面宽度尺寸，即W1>W2。W1、W2为车架前进行驶方向的横切截面宽度。为了布置传动轴5和油泵4及其油管，A-A截面的箱型被压缩，为了保证截面的刚度、强度，针对A-A截面的箱型特点，采用多箱型截面形式如图7所示。

参见图8，第二箱型结构2的截面形状为带有梯形开口21的板状结构。为了布置传动轴5和推力杆7(具体为车架V形推力杆)，B-B截面箱型因为靠近座圈附件，底盘车架受到较大的弯矩，为保证足够的抗弯截面系数，设计时将此处的箱型尽量放大，采用槽型底板截面形式如图8所示。

车架的第一箱型结构1、第二箱型结构2因为存在截面的突变，在过渡部位易产生应力集中，此处对变截面箱型过渡部位进行优化设计，使载荷和力矩均匀通过车架传递给支腿方箱。截面之间的过渡可以按照下列方案实现：第一箱型结构1和第二箱型结构2之间存在过渡连接结构，比如采用圆滑过渡等应力较小的方式实现两个箱型结构之间的过渡。或者，第一箱型结构1和第二箱型结构2之间存在辅助加强结构，辅助加强结构具体可以为加强筋、加强板或加强壳体，加强筋、加强板可以直接设置在两个箱型结构之间，加强壳体可以罩设在两个箱型结构之间的连接处外侧。或者，第一箱型结构1和第二箱型结构2之间通过强度大于第一箱型结构1和第二箱型结构2的强度的材料连接，比如采用牌号大的钢材连接。

或者，采用下述方式：

第一箱型结构1的截面尺寸渐变，且第一箱型结构1与第二箱型结构2之间圆滑过渡。和/或，第二箱型结构2的截面尺寸渐变，且第一箱型结构1与第二箱型结构2之间圆滑过渡。

同理，第三箱型结构3与第二箱型结构2之间因为存在截面的突变，在过渡部位也易产生应力集中，可以对变截面箱型过渡部位进行优化设计，使载荷和力矩均匀通过车架传递给支腿方箱。截面之间的过渡可以按照下列方案实现：第三箱型结构3与第二箱型结构2之间存在过渡连接结构，比如采用圆滑过渡等应力较小的方式实现两个箱型结构之间的过渡。或者，第三箱型结构3与第二箱型结构2之间存在辅助加强结构，辅助加强结构具体可以为加强筋、加强板或加强壳体，加强筋、加强板可以直接设置在两个箱型结构之间，加强壳体可以罩设在两个箱型结构之间的连接处外侧。或者，第三箱型结构3与第二箱型结构2之间通过强度大于第二箱型结构2和第三箱型结构3的强度的材料连接，比如采用牌号大的钢材连接。

或者，采用下述方式：

第二箱型结构2的截面尺寸渐变，且第二箱型结构2与第三箱型结构3之间圆滑过渡。和/或，第三箱型结构3的截面尺寸渐变，且第二箱型结构2与第三箱型结构3之间圆滑过渡。

参见图9，第三箱型结构3的截面形状为矩形。车架尾部靠近后固定支腿的位置受到较大的扭转并且不受到后悬架组件运动空间的制约，采用矩形截面能得到比槽型底板截面更大的截面抗弯抗扭性能。

上述底盘车架，提出了一种非对称且变截面形式的汽车起重机底盘车架，对传统的对称等截面形式车架进行创新，根据吊重车架应力有限元分析结果以及底盘动力和液压系统布局的需要，剔除冗余材质，保证刚度和强度满足设计要求的前提下，最大限度地降低车架重量。

本实用新型实施例还提供一种汽车起重机，包括本实用新型任一技术方案提供的底盘车架。

上述汽车起重机，由于采用了上述底盘车架，在满足整车的吊重性能要求的前提下，重量大大降低。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本实用新型保护内容的限制。

如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，如没有另外声明，上述词语并没有特殊的含义。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种底盘车架，其特征在于，在底盘车架的宽度方向上，所述底盘车架包括顺序连接的第一箱型结构(1)、第二箱型结构(2)和第三箱型结构(3)，所述第一箱型结构(1)和所述第二箱型结构(2)的截面形状不同；所述第一箱型结构(1)用于布置传动轴(5)和油泵(4)，所述第二箱型结构(2)下方用于布置传动轴(5)和推力杆(7)，所述底盘车架在宽度方向上为不对称结构。

2.根据权利要求1所述的底盘车架，其特征在于，所述第一箱型结构(1)的截面形状为带有矩形开口(11)的板状结构；且沿着所述底盘车架的前进方向，所述第一箱型结构(1)位于所述底盘车架的回转座圈中心线一侧的截面宽度尺寸大于另一侧的截面宽度尺寸。

3.根据权利要求1或2所述的底盘车架，其特征在于，所述第二箱型结构(2)的截面形状为带有梯形开口(21)的板状结构。

4.根据权利要求1所述的底盘车架，其特征在于，所述第一箱型结构(1)和所述第二箱型结构(2)之间存在过渡连接结构、辅助加强结构或是通过强度大于所述第一箱型结构(1)和所述第二箱型结构(2)的强度的材料连接。

5.根据权利要求1或2所述的底盘车架，其特征在于，所述第一箱型结构(1)的截面尺寸渐变，且所述第一箱型结构(1)与所述第二箱型结构(2)之间圆滑过渡；和/或，

所述第二箱型结构(2)的截面尺寸渐变，且所述第一箱型结构(1)与所述第二箱型结构(2)之间圆滑过渡。

6.根据权利要求1所述的底盘车架，其特征在于，所述第三箱型结构(3)与所述第二箱型结构(2)之间存在过渡连接结构、辅助加强结构或是通过强度大于所述第二箱型结构(2)和所述第三箱型结构(3)的强度的材料连接。

7.根据权利要求1、2、4任一所述的底盘车架，其特征在于，所述第二箱型结构(2)的截面尺寸渐变，且所述第二箱型结构(2)与所述第三箱型结构(3)之间圆滑过渡；和/或，

所述第三箱型结构(3)的截面尺寸渐变，且所述第二箱型结构(2)与所述第三箱型结构(3)之间圆滑过渡。

8.根据权利要求1、2、4任一所述的底盘车架，其特征在于，所述第三箱型结构(3)的截面形状为矩形。

9.根据权利要求4或6所述的底盘车架，其特征在于，所述辅助加强结构为加强筋、加强板或加强壳体。

10.一种汽车起重机，其特征在于，包括权利要求1-9任一所述的底盘车架。