CN217022703U - 大型工程机械驾驶室框架 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种大型工程机械驾驶室框架，包括ROPS安全结构，所述ROPS安全结构的前部安装主吸能结构，所述ROPS安全结构的底部安装安装结构，所述主吸能结构的刚性小于ROPS安全结构的刚性。本实用新型具有以下有益效果：结构分主吸能结构、安全结构、安装结构三部分，吸能区主要为了吸收设备侧翻时的冲击能，吸能区离SIP点较远，而司机位置四周为安全结构区，其强度较高，最大限度的减少了引侧翻时人位置的空间压缩，安装结构位于驾驶室下部，为减震安装，另外，可以根据需要，设计为可翻转结构。

Description

大型工程机械驾驶室框架

技术领域

本实用新型涉及一种大型工程机械驾驶室框架，属于驾驶室安全结构技术领域。

背景技术

用于保证司机驾乘安全的驾驶室安全结构是驾驶室的重要组成单元，它主要包括翻车保护结构ROPS和落物保护结构FOPS两部分。

ROPS和FOPS在驾驶室中一般是一个组合结构，也就是ROPS和FOPS做成一体，ROPS结构中部分骨架起到了FOPS的作用。

ROPS&FOPS分为独立式安全结构和驾驶室一体式的安全结构两种形式。部分独立式的安全结构只由一根或者两根立柱构成，这种安全结构只有ROPS部分而没有FOPS部分，结构比较简单，也成为滚杆式ROPS，其它两立柱或者六立柱的独立式安全结构一般在顶部均设有落物保护结构。

独立ROPS优点是安全结构独立出来以后，驾驶室不用考虑安全性，同一款驾驶室可以装配至多功率段产品上，可以使用更加先进的成型工艺，尺寸精度及外观更漂亮。

独立ROPS的缺点是安全结构安装在驾驶室外围，影响司机的的视野，驾驶室无法实现翻转等功能，限制性较多。

另一种ROPS结构为安全驾驶室框架，它与独立安全结构不同，是将驾驶室安全结构与驾驶室集成为一体，驾驶室框架是驾驶室安全结构的载体。它既能满足驾驶室的正常功用，也能够为司机提供保护，而且相比于独立安装的安全保护结构形式，其外观更加美观，其一般应用在40吨以内的中小机型上，其结构简单，骨架可以采用异型管或者成型钢管。在大型设备上使用较少，主要是大型设备的生产量较少，驾驶室为满足安全要求，往往设计质量较大，且整机重量跨距较大，经济性、通用性难以同时满足。

实用新型内容

根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是：为解决上述问题之一，提供一种大型工程机械驾驶室框架。

本实用新型所述的大型工程机械驾驶室框架，其特征在于：包括ROPS安全结构，所述ROPS安全结构的前部安装主吸能结构，所述ROPS安全结构的底部安装安装结构。

优选地，所述主吸能结构的刚性小于ROPS安全结构的刚性。

优选地，所述ROPS安全结构包括相互间隔设置中立柱A、中立柱B、后立柱A和后立柱B，还包括左侧上横柱、右侧上横柱及上横梁，所述左侧上横柱的两端分别固定在中立柱A与后立柱A的顶部，所述右侧上横柱的两端分别固定在中立柱B与后立柱B的顶部，上横梁的两端分别固定在中立柱A和中立柱B的顶部，所述中立柱A、中立柱B、后立柱A及后立柱B的底端分别设置有一安装结构。

优选地，所述左侧上横柱与右侧上横柱之间还固定有后横梁A，后横梁A处于远离上横梁的一侧，后立柱A与后立柱B之间还固定有后横梁B，后横梁B处于靠近左侧上横柱的一端。

优选地，所述中立柱A、中立柱B、后立柱A及后立柱B的材质为矩形钢管。

优选地，所述安装结构包括连接板，所述连接板上具有螺栓连接孔。

优选地，所述主吸能结构由多根钢管拼焊而成，包括固定在中立柱A及中立柱B上部的顶框，以及固定在中立柱A及中立柱B底部的底框，顶框与顶框之间具有连接筋。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所述的大型工程机械驾驶室框架，结构分主吸能结构、安全结构、安装结构三部分，吸能区主要为了吸收设备侧翻时的冲击能，吸能区离SIP点较远，而司机位置四周为安全结构区，其强度较高，最大限度的减少了引侧翻时人位置的空间压缩，安装结构位于驾驶室下部，为减震安装，另外可以根据需要，设计为可翻转结构。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型的结构图；

图2为本实用新型ROPS安全结构的结构示意图。

图中：1、主吸能结构 2、ROPS安全结构 21、中立柱A 22、中立柱B 23、左侧上横柱24、右侧上横柱 25、后立柱A 26、后立柱B 27、上横梁 28、后横梁A 29、后横梁B 3、安装结构 。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步描述：

以下通过具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不用以限制本实用新型，凡在本实用新型精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

实施例

如图1-2所示，所述大型工程机械驾驶室框架，包括ROPS安全结构2，所述ROPS安全结构2的前部安装主吸能结构1，所述ROPS安全结构2的底部安装安装结构3。

本实施例中，所述主吸能结构1的刚性小于ROPS安全结构2的刚性；所述ROPS安全结构2包括相互间隔设置中立柱A21、中立柱B22、后立柱A25和后立柱B26，还包括左侧上横柱23、右侧上横柱24及上横梁27，所述左侧上横柱23的两端分别固定在中立柱A21与后立柱A25的顶部，所述右侧上横柱24的两端分别固定在中立柱B22与后立柱B26的顶部，上横梁27的两端分别固定在中立柱A21和中立柱B22的顶部，所述中立柱A21、中立柱B22、后立柱A25及后立柱B26的底端分别设置有一安装结构3；所述左侧上横柱23与右侧上横柱24之间还固定有后横梁A28，后横梁A28处于远离上横梁27的一侧，后立柱A25与后立柱B26之间还固定有后横梁B29，后横梁B29处于靠近左侧上横柱23的一端；所述中立柱A21、中立柱B22、后立柱A25及后立柱B26的材质为矩形钢管；所述安装结构3包括连接板，所述连接板上具有螺栓连接孔；所述主吸能结构1由多根钢管拼焊而成，包括固定在中立柱A21及中立柱B22上部的顶框，以及固定在中立柱A21及中立柱B22底部的底框，顶框与顶框之间具有连接筋。

本实施例原理说明，如图1所示，1为主吸能结构，2为ROPS安全结构，3为安装结构。

结构1联合结构2外面的蒙皮组成驾驶室的主要吸能结构，其主要的作用是吸收机器倾翻的冲击能量，减少机器倾翻对人体的冲击。

结构1由几根钢管拼焊而成，钢管的壁厚较安全结构薄，一般为安全结构钢管厚度的1/3左右。

结构1组成的几根钢管，上顶钢管的截面一般较大，主要的作用是和后面的安全结构上部组成框架，起到FOPS的功能。

结构1除上部几根钢管外，其余的截面都较小，这样可以利用其截面小，易于产生塑性变形来吸能的优点，其截面小，前部遮挡也小，这样也有利于保证驾驶室前部的视野良好。

结构1呈半月状联合结构2外面的钣金蒙皮将人体包裹，当机器发生倾翻的时候，此位置区域离人体位置及车体中心较远，此位置方管率先进入塑性变形，及时吸收车辆的冲击能量。

结构2为驾驶室ROPS安全结构，其主要作用是当机器倾翻时，最大限度的不压缩驾驶室司机人员空间，保证司乘人员的安全。

所述结构2ROPS安全结构为四立柱结构。

结构2主要由中立柱A21、中立柱B22、左侧上横柱23、右侧上横柱24、后立柱A25、后立柱B26及上横梁27组成。上述中立柱A21和中立柱B22主要的作用是当机器发生侧翻的时候起到支撑作用，后立柱A25和后立柱B26起到次要支撑作用。

工程机械一般是长度大于宽度和大于高度，所以侧翻是机器倾翻的主要形式，所以上述中立柱A21、中立柱B22和后立柱A25和后立柱B26的截面设计为矩形，其中矩形的长边与短边的比例为3:2时较为合理。

上述中立柱A21和中立柱B22和后立柱后立柱A25和后立柱B26一般采用矩形管，钢管的厚度可以根据机器的重量不同，而采用不同的厚度。

上述钢管根据机器重量选用壁厚的好处为：

1、因为采用矩形钢管，同截面，不同厚度的钢管都是常用钢管，可以降低安全结构的整体重量，也有利于降低成本，方便采购。

2、结构整体的刚度和机器设备的整体重量相匹配，当机器发生顷翻时，框架的整体变形为300mm，较大幅度的减少了机器倾翻时的冲击能，较大幅度的保护了司乘人员的安全，也较大幅度的提升了对机器其他设备的保护。

3、ROPS的变化，对驾驶室的整体外观没有影响，这样可以不同的驾驶室使用相同的装配件，因大机型的单品种的生产数量往往较少，这样可以统一物料种类，提升零部件的通用性，降低开发成本。

后立柱A25和后立柱B26之间无上横梁，其连接强度由后横梁A28和后横梁B29两个横梁进行代替，其后横梁A28前移，距离人体头部近，能够增加整体结构的FOPS的能力。后部没有横梁，这样预留出安装空调的空间，尽可能大的提升了后部视野。

所述结构3为ROPS安装板，其安装孔布置为外面3个安装孔，里面2个安装孔。

本实施例的有益效果

现有的大型工程机械设备ROPS/FOPS是独立的结构，其一般为单独的单、多立柱结构或者滚杆式结构，本实用新型将ROPS/FOPS集成在驾驶室框架结构，不用单独设计防翻滚架，整车成本大幅度降低。

驾驶室集成ROPS/FOPS，驾驶室外侧没有了防翻滚架，驾驶室内部视野会有所提升，消除了原来防翻滚架立柱对视野的遮挡。

同样的，驾驶室顶部为整车的最高点，相比原来防翻滚架顶部为最高点，有利于整车高度的控制。

同样的，可以将驾驶室安装结构设计为可翻转结构，方便了对驾驶室底部电器及液压元件的维护便利性，独立ROPS/FOPS结构由于在驾驶室周围，驾驶室无法翻转。

本实用新型结构将驾驶室框架分为吸能区、安全区、安装区，前部设计为吸能区，减少了机器因倾翻时冲击对司机的伤害，同事也兼顾了前部视野的需求。

本实用新型后部结构的布置形式，兼顾了空调的安装，最大限度的减少了因后部空调安装对后部视野的减少。

本实用新型将立柱设计为矩形管，厚度随整机重量的增加而增加，这样使驾驶室在保证安全的情况下，驾驶室能有大的塑性变形，吸收冲击能量，保证司机的安全。

同时矩形管材料较为常见，规格系列丰富，方便采购，同时也不会造成材料浪费。

不同机型设备同时使用上述结构框架，外观尺寸无差异，能够使用同一个工装，有利于制造成本的降低。

同样的，不同驾驶室装配件相同，仅框架不同，有利于零部件的统一，其采购成本会有所降低。

相关术语解释

1.驾驶室

包容司机操作空间（必要时还包容随员乘坐空间），并可为司机提供安全防护、改善工作环境的装置。

2.框架

驾驶室结构中主要的承载构件。

3.落物保护机构 falling-object protective structure

FOPS

在机器上安装的一组结构件，其布置方式是在有坠落物体（如树木、岩石、小混凝土块、手工工具等）时，对司机提供的适当保护。

4.滚翻保护结构 roll-over protective structure

ROPS

当机器滚翻时，减少系安全坐着的司机被挤伤的可能性的一系列结构件。

5.滚杆式ROPS rollbar ROPS

采用成型方式或焊接方式的单柱或双柱ROPS，不包括悬臂承载构件。

6.单柱[双柱]ROPS one-post[two-post] ROPS

采用成型方式或焊接方式的单柱或双柱ROPS，带有一个或多个悬臂承载构件。

7.多柱ROPS multiple-post ROPS

采用成型方式或者焊接方式的多于双柱的ROPS，并连接悬臂承载构件。

8.ROPS结构件 ROPS structural member

设计用来承受力和吸收能量的金属构件。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征以及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种大型工程机械驾驶室框架，其特征在于：包括ROPS安全结构（2），所述ROPS安全结构（2）的前部安装主吸能结构（1），所述ROPS安全结构（2）的底部安装安装结构（3），所述ROPS安全结构（2）包括相互间隔设置中立柱A（21）、中立柱B（22）、后立柱A（25）和后立柱B（26），还包括左侧上横柱（23）、右侧上横柱（24）及上横梁（27），所述左侧上横柱（23）的两端分别固定在中立柱A（21）与后立柱A（25）的顶部，所述右侧上横柱（24）的两端分别固定在中立柱B（22）与后立柱B（26）的顶部，上横梁（27）的两端分别固定在中立柱A（21）和中立柱B（22）的顶部，所述中立柱A（21）、中立柱B（22）、后立柱A（25）及后立柱B（26）的底端分别设置有一安装结构（3），所述左侧上横柱（23）与右侧上横柱（24）之间还固定有后横梁A（28），后横梁A（28）处于远离上横梁（27）的一侧，后立柱A（25）与后立柱B（26）之间还固定有后横梁B（29），后横梁B（29）处于靠近左侧上横柱（23）的一端。

2.根据权利要求1所述的大型工程机械驾驶室框架，其特征在于：所述主吸能结构（1）的刚性小于ROPS安全结构（2）的刚性。

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