CN103723198A - 一种轮式起重机及其车架结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轮式起重机及其车架结构，包括铰点箱型体和车架后段箱形结构，其中：铰点箱型体具有左铰接部和右铰接部，分别用于与左侧和右侧的前摆动支腿相铰接；车架后段箱形结构具有内凹部，该内凹部通过嵌入方式固定连接在铰点箱型体中，形成一个Y形的箱型车架结构。本发明能在有限的空间内，合理布局，使车架刚度、强度和稳定性均满足吊重作业时的要求。

Description

一种轮式起重机及其车架结构

技术领域

本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种轮式起重机及其车架结构。

背景技术

轮式起重机既是公路行驶车辆，又是起重作业工具。车架，首先是整个轮式起重机的安装基础，用于安装起重机的各总成和部件，并使它们保持足够的布置空间和正确的相对位置，因此，车架的结构首先应满足整车总体布置的要求；其次，车架还承受来自上车起重作业和地面的各种静、动载荷，尤其是起重作业时应保证足够支腿跨距，不致负载过大而受损，或因为支腿跨距过小而倾覆。因此，在轮式起重机控制成本的情况下，要求车辆结构紧凑，车架应具有足够的布置空间以满足各个***的安装；同时，车架也应具有足够的强度、刚度和稳定性。合理的车架结构才能满足低成本、高效益的轻量化设计要求。

由于整车车宽和起重性能的限制，单纯从减小车架的截面面积和板厚是很难设计出低成本、高效益的产品。当设计中大吨位产品时，若采用H型支腿，受限支腿跨距的要求，车架后段往往做的很大，重量增加的同时车桥设计数量也相应增加，最终导致成本增加，不利于产品的市场竞争性。因此，如何在有限的空间内，合理布局，使车架刚度、强度和稳定性均满足吊重作业时的要求是车架设计的关键。

目前，轮式起重机的车架后段1’带有前摆动支腿2’和后伸缩支腿3’的结构形式（如图1所示)。如图2所示，车架后段1’前部设置了安装前摆动支腿2’的上、下铰点4’，该铰点焊接到车架后段1’上，作为固定铰点。通过安装上、下两个半轴5’将车架后段1’和前摆动支腿2’铰接在一起。当起重机作业前，通过摆缸座6’上的摆动油缸7’推动前摆动支腿2’前、后摆动调节，以达到合适的支腿纵向和横向跨距，满足起重性能要求。

从图中可以看出，固定连接车架后段和前摆动支腿的铰点的上下盖板与车架后段采用搭接结构。从受力的角度分析，铰点处应力较大，并且在作业过程中容易产生疲劳作用载荷。因此，此种搭接结构的焊缝处容易开裂。此外，铰点的上下盖板采用单块厚板不符合轻量化设计要求。

铰点整体采用与车架后段对接形式，这种结构和后伸缩支腿与车架的对接形式类似，并且没有加强斜支撑。在作业过程中支腿反力通过此铰点并传递给了车架，铰点处应力越发集中，并且对接断面承受很大的剪力，因此铰点整体对接处易开裂，铰点结构形式不合理，给产品结构的可靠性带来了很大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提出一种轮式起重机及其车架结构，其能在有限的空间内，合理布局，使车架刚度、强度和稳定性均满足吊重作业时的要求。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种轮式起重机车架结构，包括铰点箱型体和车架后段箱形结构，其中：铰点箱型体具有左铰接部和右铰接部，分别用于与左侧和右侧的前摆动支腿相铰接；车架后段箱形结构具有内凹部，该内凹部通过嵌入方式固定连接在铰点箱型体中，形成一个Y形的箱型车架结构。

进一步地，铰点箱型体包括前封板、上盖板、下盖板和侧板，其中：上盖板、下盖板和侧板均对称地焊接在前封板的左侧和右侧；前封板左侧和后侧的上盖板向外伸出，并且在外伸部上分别设置有左铰接孔和右铰接孔；前封板左侧和后侧的下盖板向外伸出，并且在外伸部上分别设置有左铰接孔和右铰接孔；上盖板和下盖板上的左铰接孔相对，形成左铰接部；上盖板和下盖板上的右铰接孔相对，形成右铰接部。

进一步地，铰点箱型体还包括中间隔板，其中：中间隔板位于上盖板和下盖板之间，与侧板和前封板相焊接。

进一步地，车架后段箱形结构包括顶板、底板、腹板和隔板，其中：隔板位于车架后段箱形结构的前部，形成嵌入铰点箱型体中的内凹部；顶板和底板与铰点箱型体中的上盖板和下盖板相对接；腹板与铰点箱型体中的前封板和侧板相对接。

进一步地，嵌入后的隔板的两侧边与铰点箱型体中侧板的位置相对应。

进一步地，底板和前隔板均设置有减重孔。

进一步地，铰点箱型体还包括贴板，其中：贴板设置在上盖板和下盖板上的铰接孔上。

一种包括上述各实施例中的轮式起重机车架结构的轮式起重机。

基于上述技术方案中的任一技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：

由于本发明设置了铰点箱型体和车架后段箱形结构，并在铰点箱型体设置了用于与左侧和右侧的前摆动支腿相铰接的左铰接部和右铰接部，车架后段箱形结构具有内凹部，该内凹部通过嵌入方式固定连接在铰点箱型体中，形成一个Y形的箱型车架结构，这种带有双铰点的Y形的箱型车架结构，将左右铰点设计成整体箱型结构，并与车架后段箱形结构的内凹部采用嵌入式连接，这种连接结构可以大大提高铰点与车架连接处强度，更为合理地布置结构，使得应力分散而得到减少，车架刚度、强度和稳定性均满足吊重作业时的要求。

附图说明

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

图1为现有技术中轮式起重机车架结构的示意图；

图2为图1中局部放大示意图；

图3为本发明所提供的轮式起重机车架一实施例的结构示意图；

图4为图3中铰点箱型体一实施例的结构示意图；

图5为图3中铰点箱型体另一实施例的结构示意图；

图6为图3中铰点箱型体和车架后段箱形结构配合示意图一；

图7为图3中铰点箱型体和车架后段箱形结构配合示意图二；

图8为图3中铰点箱型体和车架后段箱形结构配合示意三。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明保护范围的限制。

如图3所示，本发明所提供的轮式起重机车架结构包括铰点箱型体1和车架后段箱形结构2，其中：铰点箱型体1具有左铰接部和右铰接部，分别用于与左侧和右侧的前摆动支腿相铰接。车架后段箱形结构2具有内凹部，该内凹部通过嵌入方式固定连接在铰点箱型体1中，形成一个Y形的箱型车架结构，既可用于铰接摆动支腿，又能满足动力传动***的布置要求。

这种带有双铰点的Y形的箱型车架结构，将左右铰点设计成整体箱型结构，并与车架后段箱形结构的内凹部采用嵌入式连接，这种连接结构可以大大提高铰点与车架连接处强度，更为合理地布置结构，使得应力分散而得到减少，车架刚度、强度和稳定性均满足吊重作业时的要求。

如图4所示，铰点箱型体1包括前封板11、上盖板12、下盖板13和侧板14，其中：前封板11是一块弧形板，上盖板12和下盖板13分别焊接在前封板11顶面和底面，上盖板12和下盖板13各自都不是完整的一块板，而是两块，分别布置在前封板11的左侧和右侧。前封板11左侧和后侧的上盖板12向外伸出，并且在外伸部上分别设置有左铰接孔15和右铰接孔16。前封板11左侧和后侧的下盖板13向外伸出，并且在外伸部上分别设置有左铰接孔17和右铰接孔18。为了形成箱型结构，侧板14位于上盖板12和下盖板13之间，并且分布在前封板11的左侧和右侧，前封板11、上盖板12、下盖板13和侧板14的连接处均采用焊接的方式连接成一体。

上盖板12和下盖板13上的左铰接孔相对，形成左铰接部；上盖板12和下盖板13上的右铰接孔相对，形成右铰接部。相比于现有技术中的车架铰点与摆动支腿铰点配合面需要机加工，而设计成单独的铰点盖板给机加工所带来困难，本发明轮式起重机在不同的工况下，左铰接部和右铰接部两个铰接位置能整体承受载荷，减少左、右铰接点应力分布不均匀现象，减小应力集中。

为了加强整体箱型的稳定性，如图5所示，铰点箱型体1还包括中间隔板19，其中：中间隔板19位于上盖板12和下盖板13之间，与侧板14和前封板11相焊接，从而分成两个较小的箱型结构。左铰接部和右铰接部通过前封板11连接起来组成整体，并与上盖板12、下盖板13、中间隔板19和侧板14围成方槽形状，用以放置车架后段箱形结构2的内凹部，提高铰点受力的稳定性。

如图6-8所示，车架后段箱形结构2包括顶板21、底板22、腹板23和前隔板24，其中：前隔板24位于车架后段箱形结构2的前部，形成嵌入铰点箱型体1中的内凹部。顶板21和底板22与铰点箱型体1中的上盖板12和下盖板13相对接，腹板23与铰点箱型体1中的前封板11和侧板14相对接。嵌入后的前隔板24的两侧边与铰点箱型体2中侧板14的位置相对应。

根据箱型截面惯性矩大小的不同和受力分布的特点，将铰点箱型体1中的上盖板12和下盖板13、顶板21、底板22分三个层次进行对接，以达到最优化的结构，避免了铰点箱型体1和车架后段箱形结构2整体进行对接或搭接，实现了高应力的传递以及转移。

底板22的形状为槽形，底板22和前隔板24均设置有减重孔25，目的是为了使整体的重量进一步变轻。

车架后段箱形结构2的内凹部与铰点箱型体1中左右两个铰点焊接在一起的方法如下：

首先，将车架后段箱形结构2的内凹部嵌入到铰点箱型体1内，并且，车架后段箱形结构2的左右腹板23、底板22、前隔板24与铰点箱型体1的连接部分角接；然后，将车架后段箱形结构2的顶板21和底板22与铰点箱型体1中的上盖板12和下盖板13直接对接相连，使得铰点箱型体1与车架后段箱形结构2形成一个大的箱型结构。铰点箱型体1中的侧板14与车架后段箱形结构2的腹板23对接，并且侧板14与前隔板24对齐，从而可以防止起重作业时腹板23受挤压应力过大、使车架变形。

铰点箱型体1还包括贴板3，贴板3设置在上盖板12和下盖板13上的铰接孔上，这样不仅减小了机加面积、方便刀具加工、提高了机加效率；同时，高精度的机加工面，将车架铰点与摆动支腿铰点垫起，精密的配合，保证了摆动支腿方便自如的绕轴摆动。

本发明还提供一种轮式起重机，其包括上述各实施例中的轮式起重机车架结构。所述轮式起重机的其它部分可以参照现有技术，本文不再展开描述。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明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；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (8)

1.一种轮式起重机车架结构，

其特征在于：

包括铰点箱型体和车架后段箱形结构，其中：

铰点箱型体具有左铰接部和右铰接部，分别用于与左侧和右侧的前摆动支腿相铰接；

车架后段箱形结构具有内凹部，该内凹部通过嵌入方式固定连接在铰点箱型体中，形成一个Y形的箱型车架结构。

2.如权利要求1所述的结构，

其特征在于：

铰点箱型体包括前封板、上盖板、下盖板和侧板，其中：

上盖板、下盖板和侧板均对称地焊接在前封板的左侧和右侧；

前封板左侧和后侧的上盖板向外伸出，并且在外伸部上分别设置有左铰接孔和右铰接孔；

前封板左侧和后侧的下盖板向外伸出，并且在外伸部上分别设置有左铰接孔和右铰接孔；

上盖板和下盖板上的左铰接孔相对，形成左铰接部；

上盖板和下盖板上的右铰接孔相对，形成右铰接部。

3.如权利要求2所述的结构，

其特征在于：

铰点箱型体还包括中间隔板，其中：

中间隔板位于上盖板和下盖板之间，与侧板和前封板相焊接。

4.如权利要求3所述的结构，

其特征在于：

车架后段箱形结构包括顶板、底板、腹板和前隔板，其中：

前隔板位于车架后段箱形结构的前部，形成嵌入铰点箱型体中的内凹部；

顶板和底板与铰点箱型体中的上盖板和下盖板相对接；

腹板与铰点箱型体中的前封板和侧板相对接。

5.如权利要求4所述的结构，

其特征在于：

嵌入后的前隔板的两侧边与铰点箱型体中侧板的位置相对应。

6.如权利要求4所述的结构，

其特征在于：

底板和前隔板均设置有减重孔。

7.如权利要求4所述的结构，

其特征在于：

铰点箱型体还包括贴板，其中：

贴板设置在上盖板和下盖板上的铰接孔上。

8.一种包括如权利要求1-7中任一项所述的轮式起重机车架结构的轮式起重机。

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