CN212556493U - 一种大吨位三轴矿车车架及矿用自卸车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大吨位三轴矿车车架及矿用自卸车，大吨位三轴矿车车架中的左、右纵梁平行对称布置，且左、右纵梁前下盖面与整车中心平面平行；保险杠组件焊接在左、右纵梁的前端部；左、右立梁分别焊接在左、右纵梁上，且位于保险杠组件的后方；圈形龙门梁与左、右纵梁上下盖面进行焊接，左、右纵梁嵌套在圈形龙门梁内；安装式横梁与左、右纵梁通过横梁支座连接；中部横梁焊接在左、右纵梁之间，且位于圈形龙门梁的后方；中部举升组件分别与左、右纵梁下盖面焊接；后横梁组件焊接在左、右纵梁的后端部与尾抗扭梁的前端部之间。本实用新型提高了车架的可靠性，同时降低了车架成本。

Description

一种大吨位三轴矿车车架及矿用自卸车

技术领域

本实用新型涉及一种大吨位三轴矿车车架，属于矿用自卸车技术领域。

背景技术

矿用自卸车是露天矿山开采和大规模土方建设中的关键设备，具有载重大、工作效率高等特点，随着国内外矿山开采量的激增，目前矿用自卸车有朝超大型化、巨型化方向发展的趋势。宽体自卸车受限于无法脱离重卡技术路线，一直难以突破载重75吨的技术瓶颈；刚性自卸车则又无法实现批量成本的大幅下降，市场需要一款介于传统刚性自卸车与宽体自卸车之间的车型，兼具高可靠性与低运营成本的三轴矿车。

三轴矿车的车架由一对纵梁和多个横梁组成，横梁与纵梁一起构成车架的封闭结构。现有技术中，三轴矿车车架大多采用全钢板焊接结构或者铸板焊接结构，全钢板焊接结构车架承受载荷较大时，在受力较大部位易发生疲劳开裂；铸板焊接结构车架一般在龙门梁、中部横梁、尾梁等处均采用铸件，虽提高了车架强度，但也增加了成本。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种大吨位三轴矿车车架布置方式，能够承受较大的弯曲载荷、扭转载荷和冲击载荷，减少受力较大部位的应力集中，避免刚度突变，提高了车架的可靠性，同时降低了车架成本。

本实用新型按以下技术方案实现：

一种大吨位三轴矿车车架，包括保险杠组件、圈形龙门梁、安装式横梁、中部横梁、中部举升组件、后横梁组件、尾抗扭梁及左、右纵梁和左、右立梁；所述左、右纵梁平行对称布置，且左、右纵梁前下盖面与整车中心平面平行；所述保险杠组件焊接在左、右纵梁的前端部；所述左、右立梁分别焊接在左、右纵梁上，且位于保险杠组件的后方；所述圈形龙门梁与左、右纵梁上下盖面进行焊接，左、右纵梁嵌套在圈形龙门梁内；所述安装式横梁与左、右纵梁通过横梁支座连接；所述中部横梁焊接在左、右纵梁之间，且位于圈形龙门梁的后方；所述中部举升组件分别与左、右纵梁下盖面焊接；所述后横梁组件焊接在左、右纵梁的后端部与尾抗扭梁的前端部之间。

进一步，所述安装式横梁与横梁支座通过螺栓连接，横梁支座分别焊接在左、右纵梁上盖面上。

进一步，所述尾抗扭梁由尾部横梁、左后纵梁、右后纵梁及两个后铰接座焊接而成。

进一步，所述后横梁组件由左抗扭支座、尾部抗扭管、后桥推力架安装座、右抗扭支座组成；所述左抗扭支座焊接在左纵梁后端部与左后纵梁前端部之间，右抗扭支座焊接在右纵梁后端部与右后纵梁前端部之间；所述尾部抗扭管焊接在左、右抗扭支座之间，后桥推力架安装座焊接在尾部抗扭管上。

进一步，所述左、右抗扭支座采用铸钢结构，尾部抗扭管采用管材结构。

进一步，所述中部举升组件由左举升缸支座、抗压管及右举升缸支座组成；其中，左、右举升缸支座采用全钢板焊接结构，抗压管焊接在左、右举升缸支座之间，减少货箱卸料时纵梁受到的弯曲应力。

进一步，所述左、右举升缸支座上装有举升轴头，用于安装举升油缸；所述左、右举升缸支座采用大圆弧过渡结构，实现截面渐变，避免截面急剧变化出现疲劳裂纹。

进一步，所述中部横梁由过渡环、中部抗扭管及中桥推力架安装座组成；所述中部抗扭管贯穿左、右纵梁内外腹板，与左、右纵梁内腹板通过过渡环焊接连接，中桥推力架安装座焊接在中部抗扭管上。

进一步，所述过渡环采用圆弧过渡结构，避免刚度突变。

一种矿用自卸车，安装有上述的大吨位三轴矿车车架。

本实用新型有益效果：

本实用新型中车架整体为七横两纵的结构形式，纵梁采用变截面箱型结构，中后抗扭管采用管材结构，提高了车架抗弯和抗扭能力；车架受力最大部位采用铸钢焊接结构，消除应力集中，提高了车架强度；尾抗扭梁和圈形龙门梁采用全钢板焊接结构，兼顾车架强度和成本；关键结构件与车架纵梁连接时均采用大圆弧过渡结构，实现截面渐变，刚度渐变，避免截面急剧变化出现疲劳裂纹。

最终，本三轴矿车车架能够承受较大的弯曲载荷、扭转载荷及冲击载荷，满足了载重超过100吨所需的强度、刚度和运营成本。

附图说明

附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，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，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中部举升组件的结构示意图；

图3为本实用新型后横梁组件的结构示意图。

附图标记含义如下：1是保险杠组件，2是右纵梁，3是右立梁，4是圈形龙门梁，5是中部横梁，5-1是过渡环，5-2是中部抗扭管，5-3是中桥推力架安装座，6是后横梁组件，6-1是左抗扭支座，6-2是尾部抗扭管，6-3是后桥推力架安装座，6-4是右抗扭支座，7是尾抗扭梁，7-1是右后纵梁，7-2是尾部横梁，7-3是后铰接座，7-4是左后纵梁，8是中部举升组件，8-1是左举升缸支座，8-2是举升轴头，8-3是抗压管，8-4是右举升缸支座，9是安装式横梁，10是横梁支座，11是左立梁，12是左纵梁。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，一种大吨位三轴矿车车架，包括保险杠组件1、圈形龙门梁4、安装式横梁9、中部横梁5、中部举升组件8、后横梁组件6、尾抗扭梁7、左纵梁12、右纵梁2、左立梁11、右立梁3。

左纵梁12、右纵梁2平行对称布置，左纵梁12、右纵梁2前下盖面与整车中心平面平行；保险杠组件1安装在左纵梁12、右纵梁2前端部，保险杠组件1下盖面与地面平行，采用对接焊接结构形式，提高了焊接工艺性；左立梁11、右立梁3分别焊接在左纵梁12、右纵梁2上，位于保险杠组件1的后方，左立梁11、右立梁3用于支撑驾驶室和甲板，左立梁11上焊接驾驶室左右前支撑座；圈形龙门梁4与左纵梁12、右纵梁2上下盖面进行焊接，左纵梁12、右纵梁2嵌套在圈形龙门梁4内，圈形龙门梁4采用全钢板焊接结构，左右两端面垂直于地面；安装式横梁9与左纵梁12、右纵梁2通过横梁支座10连接，安装式横梁9用于支撑驾驶室及甲板，安装式横梁9上焊接驾驶室左右后支撑座；中部横梁5焊接在左纵梁12、右纵梁2之间，位于圈形龙门梁4的后方；中部举升组件8分别与左纵梁12、右纵梁2下盖面焊接；后横梁组件6焊接在左纵梁12、右纵梁2的后端部与尾抗扭梁7的前端部之间；整个车架从圈形龙门梁4往后是主要承载结构，后横梁组件6处承受载荷最大，左纵梁12、右纵梁2采用高强钢焊接的变截面箱型结构，车架采用的焊接形式为衬板加T形接头熔透焊。

作为本实用新型的优化方案：安装式横梁9采用装配式结构与左纵梁12、右纵梁2连接，便于拆装和维修。具体的，安装式横梁9与横梁支座10通过螺栓连接，横梁支座10分别焊接在左纵梁12、右纵梁2上盖面。

以下给出上述实施例关于尾抗扭梁的一优选实施例：

所述尾抗扭梁7由尾部横梁7-2、左后纵梁7-4、右后纵梁7-1及两个后铰接座7-3焊接而成，并整体焊接在后横梁组件6后端部，位于左纵梁12、右纵梁2后方。

如图3所示，所述后横梁组件6由左抗扭支座6-1、尾部抗扭管6-2、后桥推力架安装座6-3、右抗扭支座6-4组成；所述左抗扭支座6-1焊接在左纵梁12后端部与左后纵梁7-4前端部之间，右抗扭支座6-4焊接在右纵梁2后端部与右后纵梁7-1前端部之间；所述尾部抗扭管6-2焊接在左、右抗扭支座之间，后桥推力架安装座6-3焊接在尾部抗扭管6-2上；所述左抗扭支座6-1、右抗扭支座6-4采用铸钢结构，尾部抗扭管6-2采用管材结构。整车运行时，车架后横梁组件6处受应力最大，故后横梁组件6主要采用铸件和管材的焊接结构，能减少关键区域的焊缝，消除应力集中，提高该处的结构强度和疲劳寿命。

如图2所示，所述中部举升组件8由左举升缸支座8-1、抗压管8-3及右举升缸支座8-4组成；其中，左举升缸支座8-1、右举升缸支座8-4采用全钢板焊接结构，抗压管8-3焊接在左、右举升缸支座之间，减少货箱卸料时纵梁受到的弯曲应力。

进一步方案：所述左举升缸支座8-1、右举升缸支座8-4上装有举升轴头8-2，用于安装举升油缸；

更近一步方案：所述左举升缸支座8-1、右举升缸支座8-4采用大圆弧过渡结构，实现截面渐变，避免截面急剧变化出现疲劳裂纹。

继续参照图1所示，所述中部横梁5由过渡环5-1、中部抗扭管5-2及中桥推力架安装座5-3组成；所述中部抗扭管5-2贯穿左、右纵梁内外腹板，与左、右纵梁内腹板通过过渡环5-1焊接连接，中桥推力架安装座5-3焊接在中部抗扭管5-2上。

进一步方案：所述过渡环5-1采用圆弧过渡结构，避免刚度突变。

使用时，后横梁组件6处承受载荷最大，在受力最大部位，采用铸钢件结构，避免在主要受力区域布置连接焊缝，消除应力集中，提高了车架使用寿命。尾抗扭梁7和圈形龙门梁4所受应力均小于后横梁组件6处，故采用全钢板焊接结构，兼顾强度和成本；同时，尾抗扭梁7采用大尺寸的顶部和底部的成型板件设计，与管状截面构件相比，获得了更平缓的传递，使得关键焊接接头处的峰值应力降低；左立梁11具有较高的结构强度，用于安装防滚翻驾驶室，安全性高。安装式横梁9采用装配式结构与左纵梁12、右纵梁2连接，便于拆装和维修。中部抗扭管5-2与左纵梁12、右纵梁2内腹板通过过渡环5-1焊接连接，过渡环5-1采用圆弧过渡结构，避免刚度突变；左举升缸支座8-1、右举升缸支座8-4采用大圆弧过渡结构，实现截面渐变，避免截面急剧变化出现疲劳裂纹。整个车架后翘角度为2度，若角度太小，货箱卸料时车架前侧易发生翘起，若角度太大，整车重心提高易发生侧翻。整车载重可达100吨以上，同时兼具低运营成本。

本实用新型还提供一种矿用自卸车，安装有上述的大吨位三轴矿车车架。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包含的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合同样意味着处于本实用新型的保护范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的实施例中，本领域技术人员能够根据获知的技术方案和本申请所要解决的技术问题，以组合的方式来使用。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。

Claims (10)

1.一种大吨位三轴矿车车架，其特征在于：

包括保险杠组件、圈形龙门梁、安装式横梁、中部横梁、中部举升组件、后横梁组件、尾抗扭梁及左、右纵梁和左、右立梁；

所述左、右纵梁平行对称布置，且左、右纵梁前下盖面与整车中心平面平行；

所述保险杠组件焊接在左、右纵梁的前端部；

所述左、右立梁分别焊接在左、右纵梁上，且位于保险杠组件的后方；

所述圈形龙门梁与左、右纵梁上下盖面进行焊接，左、右纵梁嵌套在圈形龙门梁内；

所述安装式横梁与左、右纵梁通过横梁支座连接；

所述中部横梁焊接在左、右纵梁之间，且位于圈形龙门梁的后方；

所述中部举升组件分别与左、右纵梁下盖面焊接；

所述后横梁组件焊接在左、右纵梁的后端部与尾抗扭梁的前端部之间。

2.根据权利要求1所述的一种大吨位三轴矿车车架，其特征在于：

所述安装式横梁与横梁支座通过螺栓连接，横梁支座分别焊接在左、右纵梁上盖面上。

3.根据权利要求1所述的一种大吨位三轴矿车车架，其特征在于：

所述尾抗扭梁由尾部横梁、左后纵梁、右后纵梁及两个后铰接座焊接而成。

4.根据权利要求3所述的一种大吨位三轴矿车车架，其特征在于：

所述后横梁组件由左抗扭支座、尾部抗扭管、后桥推力架安装座、右抗扭支座组成；

所述左抗扭支座焊接在左纵梁后端部与左后纵梁前端部之间，右抗扭支座焊接在右纵梁后端部与右后纵梁前端部之间；

所述尾部抗扭管焊接在左、右抗扭支座之间，后桥推力架安装座焊接在尾部抗扭管上。

5.根据权利要求4所述的一种大吨位三轴矿车车架，其特征在于：

所述左、右抗扭支座采用铸钢结构，尾部抗扭管采用管材结构。

6.根据权利要求1所述的一种大吨位三轴矿车车架，其特征在于：

所述中部举升组件由左举升缸支座、抗压管及右举升缸支座组成；

其中，左、右举升缸支座采用全钢板焊接结构，抗压管焊接在左、右举升缸支座之间，减少货箱卸料时纵梁受到的弯曲应力。

7.根据权利要求6所述的一种大吨位三轴矿车车架，其特征在于：

所述左、右举升缸支座上装有举升轴头，用于安装举升油缸；

所述左、右举升缸支座采用大圆弧过渡结构，实现截面渐变，避免截面急剧变化出现疲劳裂纹。

8.根据权利要求1所述的一种大吨位三轴矿车车架，其特征在于：

所述中部横梁由过渡环、中部抗扭管及中桥推力架安装座组成；

所述中部抗扭管贯穿左、右纵梁内外腹板，与左、右纵梁内腹板通过过渡环焊接连接，中桥推力架安装座焊接在中部抗扭管上。

9.根据权利要求8所述的一种大吨位三轴矿车车架，其特征在于：

所述过渡环采用圆弧过渡结构，避免刚度突变。

10.一种矿用自卸车，其特征在于：

安装有权利要求1至9任一项所述的大吨位三轴矿车车架。

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