CN109467026A - 一种无尾架叉车 - Google Patents

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张�杰
陈仕胜
马庆丰
王彦博
田原
胡祝田
袁媛
杜明广
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    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
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Abstract

本发明公开了一种无尾架叉车，包括固定连接在车架尾部的平衡重，且平衡重的侧面形成有用于连接车架的配重装配面，所述配重装配面包括有第一装配面、第二装配面和第三装配面，所述第二装配面形成在第一装配面与第三装配面的连接处，且第二装配面水平设置，所述第二装配面上设置有用于竖直方向与车架尾部固定连接的第二螺栓。本发明重新优化了现有无尾架叉车平衡重结构设计，该优化后的平衡重通过改变与车架连接面的结构，由第一螺栓提供水平方向的力偶矩及第二螺栓提供的竖直方向的力组成，使得主要力均来自螺栓的轴向力，极大的减小了对剪向力的需求，特别是应对后桥跌落或冲击工况时，产生了突出的稳定效果，结构更加可靠。

Description

一种无尾架叉车
技术领域
本发明涉及叉车技术领域，具体为一种无尾架叉车。
背景技术
目前叉车车身最常见的组合方式为车架与后桥完成装配后，将平衡重最后安装在车架的尾部，即“尾架”上。该结构造成尾架空间浪费较大，不利于小尺寸车身的需求，因此现在慢慢出现很多叉车采用了无尾架结构，即车架不再设置尾架结构而是将后桥与平衡重完成装配后与车架前后连接。而现有的无尾架叉车中，车架与平衡重的连接部均设置为竖直平面，并通过螺栓固定连接，该种固定连接方式应用在较小吨位叉车可以适用，但如果直接应用到6-10t叉车上则存在较大的受力缺陷问题，容易导致车身结构不稳定，如何解决平衡重的安装问题成了相关技术人员有待解决的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无尾架叉车，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无尾架叉车，包括固定连接在车架尾部的平衡重，且平衡重的侧面形成有用于连接车架的配重装配面，所述配重装配面包括有第一装配面、第二装配面和第三装配面，所述第二装配面形成在第一装配面与第三装配面的连接处，且第二装配面水平设置，所述第一装配面和第三装配面上均设置有用于水平方向与车架尾部固定连接的第一螺栓，所述第二装配面上设置有用于竖直方向与车架尾部固定连接的第二螺栓。
所述第一装配面和第三装配面均竖直设置，所述第三装配面位于第一装配面的下方，且第三装配面沿着第二装配面外延部设置在第一装配面水平方向的外侧。
所述车架的尾部形成有用于配对连接配重装配面的尾架装配面，所述尾架装配面上开设有用于固定连接第一螺栓和第二螺栓的螺孔。
所述第一螺栓和第二螺栓均分别在其所在平面的横向轴线上设置有多个。
所述第一装配面和第三装配面上各设置有两个关于其各自装配面纵向轴线对称设置的第一螺栓，所述第二装配面上设置有两个关于其装配面纵向轴线对称设置的第二螺栓。
由上述技术方案可知，本发明重新优化了现有无尾架叉车平衡重结构设计，不同于以往仅有竖直装配面的平衡重，该优化后的平衡重通过改变与车架连接面的结构，由第一螺栓提供水平方向的力偶矩及第二螺栓提供的竖直方向的力组成，使得主要力均来自螺栓的轴向力，极大的减小了对剪向力的需求，特别是应对后桥跌落或冲击工况时，产生了突出的稳定效果，结构更加可靠。
附图说明
图1为本发明平衡重结构示意图；
图2为本发明平衡重安装示意图；
图3为本发明局部安装示意图；
图4为本发明平衡重侧面结构示意图；
图5为现有技术中叉车空载匀速的螺栓受力分析图；
图6为现有技术中叉车满载匀速的螺栓受力分析图；
图7为现有技术中叉车空载加速的螺栓受力分析图；
图8为现有技术中叉车空载减速的螺栓受力分析图；
图9为现有技术中叉车转向时螺栓受力分析图；
图10为现有技术中叉车螺栓受力分析图；
图11为本发明叉车螺栓受力分析图。
图中：1平衡重、2车架、3尾架装配面、4配重装配面、41第一装配面、42第二装配面、43第三装配面、5第一螺栓、6第二螺栓、7转向桥。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图1-4所示，一种无尾架叉车，包括固定连接在车架2尾部的平衡重1，且平衡重1的侧面形成有用于连接车架2的配重装配面4，所述车架2的尾部形成有用于配对连接配重装配面4的尾架装配面3，所述尾架装配面3上开设有用于固定连接第一螺栓5和第二螺栓6的螺孔；所述配重装配面4包括有第一装配面41、第二装配面42和第三装配面43，所述第二装配面42形成在第一装配面41与第三装配面43的连接处，且第二装配面42水平设置，所述第一装配面41和第三装配面43上均设置有用于水平方向与车架2尾部固定连接的第一螺栓5，所述第二装配面42上设置有用于竖直方向与车架2尾部固定连接的第二螺栓6，通过螺栓穿过开设在尾架装配面3上的螺孔将平衡重1与车架2固定连接。
进一步的，所述第一装配面41和第三装配面43上各设置有两个关于其各自装配面纵向轴线对称设置的第一螺栓5，所述第二装配面42上设置有两个关于其装配面纵向轴线对称设置的第二螺栓6，本实施例不限定第一螺栓5和第二螺栓6的具体安装数量，优选在其各自装配面固定连接有两个，可以起到有效的固定连接作用。
现有技术中，车架2的尾部与平衡重1通过螺栓固定连接，但接触面均为竖直平面，本实施例采用所述第一装配面41和第三装配面43均竖直设置，所述第三装配面43位于第一装配面41的下方，且第三装配面43沿着第二装配面42外延部设置在第一装配面41水平方向的外侧，传统的连接方式如图10和图11所示，以现有技术中的平衡重作为研究对象从基本受力分析图中可得出，其中力的方向不代表实际受力方向，不同工况下，若为反向时，则为负值,其中：G-重力，Fa-惯性力，FN-地面支撑力，Ff-滚动阻力，F1x/F1Y/F1x/F2Y分别为两点受到的双向力；F1X/F2X若为负时，该点受力承受向左拉力，则由螺栓预紧力提供该轴向力，剩余部分则用于抗剪，即保障F1Y/F2Y；而若F1X/F2X为正时，螺栓受力承受压力，即车架2与平衡重1互压，且该力与螺栓预紧力叠加而加大了正向压力，而产生更大的抗剪力；根据图中受力分析，可以计算出在各个工况下的F1X、F2X和F1Y+F2Y这三个量。
如图5-8所示，当车体在不同工况中行驶，主要受力为F1X与F2X抵抗力Fa与Ff后剩余部分形成了一对力偶矩，这对力偶矩与竖向力之间错位形成的力矩相抗衡。因此，为了减小该力对螺栓的预紧力要求，需加大F1X与F2X之间的距离。
如图9所示，当车体在转弯过程中，F11(F11X和F11Z合力，F11X和F11Z为F11在X与Z两个方向分力)与F12(F12X和F12Z合力)为图5-8中的F1在第一装配面(41)上设置的两个关于其装配面纵向轴线对称设置的第一螺栓(5)的受力。从该图显示的受力分析可见，F11Z与F12Z用于抵抗Fa的Z轴分力，F11X部分用于平衡Fa的X方向分力，剩余的与F12X形成力偶矩，与Fa的Z轴方向及F11Z、F12Z形成的力矩相抗衡。因此，结构上F11X与F12X之间的距离在布置时应尽量大。
如图10所示，该受力图为传统车体结构在遇到颠簸路面时受到的冲击工况图，当后桥产生跌落时，转向桥会受到巨大冲击，FN会出现瞬间最大值，该力同时造成了剪向力F1Y+F2Y变大，同时因力矩的原因同时造成了F1X与F2Y形成的力偶矩变大。
由上述现有技术中的叉车平衡重的受力分析可以整理得出图5-10中叉车的平衡重受力分析；
对于原结构：
F1x＝F2x
F1Y+F2Y+G＝FN
F1x·A+G·D＝FN·C
推导得出：
F1x＝F2x＝(FN·C-G·D)/A
F1Y+F2Y＝FN-G
其中，F1Y与F2Y两者作为静摩擦力存在，两者的分配无法计算，实际分配时在于接触面之间受剪向力时的微变形，分配比例在于局部刚度对比，刚度高的部件则承担的多。
如图11所示，本实施例所采用的带有水平端面的第二装配面42，在y向的三个力，其中F1y与F2y为接触面间的剪向力，而F3y为两面接触的正向力，两种接触性质在极限工况时，可以认为正面接触，刚度无穷大，则F1y与F2y可忽略不计；而对于x方向，F3x也存在上述情况，但F2x为拉力，在力矩平衡分析中，F3x和F3y处在中位，力值也为较小，在此工况下，若F3x消失则会对其余螺栓提出更高要求，因此计算时可将F3x忽略，其受力分析为：
F2x＝F1x
F3y+G＝FN
F1x·A+G·D+F3y·G＝FN·C
推导得出：
F1x＝F2x＝(FN·C-G·D-(FN-G)·G)/A
F3y＝FN-G
其中，F1X、F1Y、F2X、F2Y均为第一螺栓5的受力点，F3X和F3Y为第二螺栓6的受力点；至此，输入已知量得出以下数据，其中地面支撑力取值10倍空载转向桥7负荷：
由图表可知，原结构用于3.5t叉车时，冲击工况下对螺栓预紧力要求仅为150kN，而用于10t叉车时达到了407kN，但结构升级后，最大的力F3y由水平面正压力承担，并没有形成对螺栓的要求，而拉力方面仅需要132kN。
由上述结构分析可以得出，当平衡重1拥有本实施例所采用的配重装配面4时，则可通过所设置的第二装配面42极大的提高其在水平端面的结构优越性。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种无尾架叉车，其特征在于：包括固定连接在车架(2)尾部的平衡重(1)，且平衡重(1)的侧面形成有用于连接车架(2)的配重装配面(4)，所述配重装配面(4)包括有第一装配面(41)、第二装配面(42)和第三装配面(43)，所述第二装配面(42)形成在第一装配面(41)与第三装配面(43)的连接处，且第二装配面(42)水平设置，所述第一装配面(41)和第三装配面(43)上均设置有用于水平方向与车架(2)尾部固定连接的第一螺栓(5)，所述第二装配面(42)上设置有用于竖直方向与车架(2)尾部固定连接的第二螺栓(6)。
2.根据权利要求1所述的一种无尾架叉车，其特征在于：所述第一装配面(41)和第三装配面(43)均竖直设置，所述第三装配面(43)位于第一装配面(41)的下方，且第三装配面(43)沿着第二装配面(42)外延部设置在第一装配面(41)水平方向的外侧。
3.根据权利要求1所述的一种无尾架叉车，其特征在于：所述车架(2)的尾部形成有用于配对连接配重装配面(4)的尾架装配面(3)，所述尾架装配面(3)上开设有用于固定连接第一螺栓(5)和第二螺栓(6)的螺孔。
4.根据权利要求1所述的一种无尾架叉车，其特征在于：所述第一螺栓(5)和第二螺栓(6)均分别在其所在平面的横向轴线上设置有多个。
5.根据权利要求4所述的一种无尾架叉车，其特征在于：所述第一装配面(41)和第三装配面(43)上各设置有两个关于其各自装配面纵向轴线对称设置的第一螺栓(5)，所述第二装配面(42)上设置有两个关于其装配面纵向轴线对称设置的第二螺栓(6)。
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