CN110408731B - 一种水平铰接式抱罐车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水平铰接式抱罐车，包括两个对称设置在后车架上的工作机构，工作机构安装在后车架的一侧，包括：叉瓦，开有呈U型的开口，开口朝向驾驶室方向，与渣罐的耳轴相配合；叉瓦上还设有锁销机构，用于锁紧渣罐；连杆，底部与后车架相铰接，顶部与叉瓦的外侧相铰接；工作大臂，底部与后车架相铰接，顶部与叉瓦的外侧相铰接，工作大臂设置在连杆的内侧；伸缩杆(64)，固定端与后车架铰接，活动端与工作大臂的中部相铰接。本发明解决了现有抱罐车的起罐和翻罐作业时间长、作业效率低等问题，提升了安全驾驶感，整车结构紧凑，重心低，实现了高安全、高效率、低能耗、低成本的目的。

Description

一种水平铰接式抱罐车

技术领域

本发明涉及冶金设备技术领域，尤其涉及一种水平铰接式抱罐车。

背景技术

冶金行业是一个国家的支柱产业，冶金过程产生的冶金渣的运输直接关系到整个冶炼生产工艺的顺利进行。渣罐车主要用于对冶金渣、散料进行搬运和流转，是一种高效、快捷、实用的运输设备。目前的抱罐车一般分为铰接式、整体式和拖挂式等，其中铰接式抱罐车具有整体尺寸合理，灵活性高等优势，在冶金行业的各个生产环节中扮演着重要的角色，得到了广泛的推广与应用。

现有的铰接式抱罐车一般均采用鹅颈结构进行前后车架的连接，该结构采用铸件形式，体积较大，不仅制作工艺复杂，在制造过程中不可避免地存在缩孔、缩松、气孔、偏析、粘砂和裂纹等各种缺陷，结构强度相对较差，而且生产成本较高。同时，随着渣罐的吨位越来越大，渣罐本身的重心也越来越高，抱罐车运行灵活度日益下降，承载作业稳定性较差，安全性大大降低。此外还存在运输过程中起罐时间长、作业效率低，需要为渣罐匹配很高的举升高度，非常浪费资源等缺点。

发明内容

针对上述缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种安全稳定、结构紧凑、灵活度高的水平铰接式抱罐车。

本发明提供了一种水平铰接式抱罐车，包括相互连接的前车架和后车架，所述前车架上设有驾驶室，其特征在于，还包括两个对称设置在所述后车架上的工作机构，所述工作机构安装在所述后车架的一侧，包括：叉瓦，开有呈U型的开口，所述开口朝向所述驾驶室方向，与所述渣罐的耳轴相配合；所述叉瓦上还设有锁销机构，用于锁紧所述渣罐；连杆，底部与所述后车架相铰接，顶部与所述叉瓦的外侧相铰接；工作大臂，底部与所述后车架相铰接，顶部与所述叉瓦的外侧相铰接，所述工作大臂设置在所述连杆的内侧；伸缩杆，固定端与所述后车架铰接，活动端与所述工作大臂的中部相铰接。

优选地，所述锁销机构包括依次连接的驱动装置、连杆装置和锁板装置，所述渣罐上开有与所述锁板装置相配合的固定座，所述驱动装置铰接在所述叉瓦的底部，驱动所述连杆装置运动，带动所述锁板装置***或脱离所述固定座。

优选地，还包括悬架，所述悬架与所述前车架之间上下转动连接。

优选地，在所述悬架和前车架之间设有橡胶减震套和阻尼器。

优选地，所述前车架上翻转连接有驾驶室支架，所述驾驶室固定连接在所述驾驶室支架上。

优选地，还包括转向铰接机构，所述前车架和后车架之间通过所述转向铰接机构相连接。

优选地，所述前车架的尾部设有销轴套，所述转向铰接机构的一端通过所述销轴套与所述前车架之间转动连接；所述转向铰接机构的另一端还设有平行于所述抱罐车长度方向的连接轴，并通过所述连接轴与所述后车架之间转动连接。

优选地，在所述后车架上安装有单边车桥。

优选地，所述前车架上设有前车防护罩，所述前车防护罩位于所述驾驶室和所述后车架之间；所述后车架上设有后车架防护罩，所述后车架防护罩倾斜设置，朝向所述抱罐车的尾部；所述驾驶室的顶部还设有太阳棚。

优选地，所述叉瓦上还设有支撑块，所述后车架的两侧均设有与所述支撑块相配合的支撑座。

本发明的有益之处在于：

1、采用水平铰接式的工作机构替换传统的鹅颈式翻转结构，结构简单省力，可以减少渣罐的举升高度，缩短起罐和翻罐作业时间，同时有利于降低整车重心，极大提高了抱罐车承载作业的稳定性，简化了结构，结构强度高，生产成本低；

2、通过设置可翻转的驾驶室支架，提升了驾驶员的视野开阔度，有利于安全驾驶和安全操作，同时增加了前车架的零部件安装空间，使得前车架结构紧凑，缩短整体长度，避免了驾驶员运行转弯过程中出现摆动、甩出的感觉，减轻了车头下倾和上仰角过大的现象，保证了驾驶作业的舒适感和安全感；

3、抱罐车的后车架采用U型框架结构，同时采用单边车桥和大轮胎，极大地减少了后车架的自重。

整个抱罐车的制造过程简单方便，生产周期短，生产劳动强度低，结构强度高，适用性好，生产成本低。其运行灵活度高，噪音小，安全性好。在承载作业过程中，也具有良好的稳定性和操作性。

附图说明

图1是本发明水平铰接抱罐车的主视图；

图2是本发明水平铰接抱罐车的立体图；

图3是工作机构的主视图；

图4是锁销机构的工作状态示意图；

图5是本发明水平铰接抱罐车起罐时的工作状态示意图；

图6是本发明水平铰接抱罐车倒罐时的工作状态示意图；

图7是驾驶室支架翻转时的状态示意图；

图8是前车架的立体图；

图9是前车架和悬架的装配示意图；

图10是本发明水平铰接抱罐车的俯视图；

图11是前车架、后车架与转向铰接机构的装配示意图。

元件标号说明：

1 前车架

11 销轴套

12 悬架

13 驾驶室支架

131 支架座

14 销轴

15 橡胶减震套

16 阻尼器

2 转向铰接机构

21 转向机构

22 限位缓冲机构

23 连接轴

3 后车架

31 后车架防护罩

32 支撑腿

4 驾驶室

41 太阳棚

42 前车防护罩

421 支架

422 防护层

5 渣罐

51 固定座

52 耳轴

6 工作机构

61 连杆

62 工作大臂

63 叉瓦

631 开口

632 支撑块

64 伸缩杆

65 锁销机构

651 连杆装置

652 锁板装置

66 支撑座

7 自润滑***

81 前轮

82 后轮

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“水平”、“竖直”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的限制。

在本发明的描述中，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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1所示，本发明提供了一种水平铰接式抱罐车，包括相互连接的前车架1和后车架3，前车架1上设有驾驶室4，驾驶室4中的主板控制处理器具有定位***、无线网络和蓝牙***等，可以通过蓝牙***连接PDA机，并通过无线网络连接局域网直接将数据传输至云端服务器，工作人员可以通过手机APP实现远程诊断和实时远程监控。后车架3通过两个对称设置在后车架3上的工作机构6来实现渣罐5的装载和倾倒。

如图1-图4所示，两个工作机构6分别安装在后车架3的左右两侧，包括叉瓦63、连杆61、工作大臂62和伸缩杆64。其中，叉瓦63开有呈U型的开口631，开口631朝向驾驶室4所在的前方，并与设置在渣罐5两侧的耳轴52相配合。叉瓦63上还设有锁销机构65，用于锁紧渣罐5。结合图4可知，锁销机构65包括依次连接的驱动装置、连杆装置651和锁板装置652，其中，驱动装置铰接在叉瓦63的底部，可以采用气缸或油缸等直线驱动部件，连杆装置651包括多根互相铰接的连杆，位于末端的连杆与呈L型的锁板装置652之间相铰接。驱动装置的活动端带动连杆装置651开始运动，从而带动锁板装置652的端部***或脱离渣罐5上的固定座51。本领域技术人员也可以根据需要选用不同的驱动装置，设计驱动装置与锁板装置652之间不同的连接形式来实现工作机构6对渣罐5的锁紧功能。

连杆61的底部与后车架3相铰接，顶部与叉瓦63的外侧相铰接。工作大臂62的底部与后车架3相铰接，顶部与叉瓦63的外侧相铰接，且工作大臂62设置在连杆61的内侧，连杆61与渣罐5的铰接处位于工作大臂62与渣罐5的铰接处的上方。这里的“外侧”指的远离渣罐5的一侧，“内侧”则指的是靠近渣罐5的一侧。伸缩杆64的固定端与后车架3相铰接，活动端与工作大臂62的中部A处相铰接。具体地，伸缩杆64采用大臂油缸，可以为工作机构6的运动提供足够的驱动力。

如图5所示，当渣罐5放置在抱罐车尾部附近的地面上时，伸缩杆64处于最大伸出状态，带动连杆61和工作大臂62向后方倾倒，叉瓦63旋转，开口631朝向后方，渣罐5的耳轴进入叉瓦63的开口631中。然后伸缩杆64逐渐收回，带动连杆61和工作大臂62向前方旋转，叉瓦63随之旋转，开口631重新朝向前方。在此过程中，渣罐5的耳轴一直保持与开口631的侧边或底部相接触，因此脱离开口631，而是随着叉瓦63被搬运到后车架3的上方，保持底部不与后车架3接触的状态。如图1所示。在抱罐车承载着渣罐5移动的过程中，需要通过锁销机构65锁紧渣罐5，避免渣罐5在后车架3上来回晃动，造成危险。优选地，后车架3的两侧还设有支撑座66，叉瓦63上设有向下突出的支撑块632，当伸缩杆64处于最小收缩状态时，支撑块632放置在支撑座66上，从而对工作机构6起到支撑作用，保证渣罐5在后车架3上的稳定性。此外，在后车架3的尾部还设有可翻转的支撑腿32，可以在渣罐5的装载、倾倒过程中向下翻转与地面接触，对后车架3起到支撑作用。

如图6所示，当到达目的地，需要倾倒渣罐5中的冶金渣时，锁销机构65保持对渣罐5的锁紧，即保持叉瓦63与液罐5之间的相对位置不变，随着伸缩杆64逐渐伸出，带动连杆61和工作大臂62向后方倾倒，此时渣罐5的底部逐渐向上，开口逐渐向下，从而翻转渣罐5，实现对冶金渣的倾倒。本发明采用水平铰接式的工作机构6替换传统的鹅颈式翻转结构，有利于降低整车重心，减少渣罐5的举升高度，极大提高了抱罐车承载作业的稳定性，同时也无需进行大件铸造，结构简单易成型，结构强度高。

如图7-9所示，在本发明中，前车架1的前端设有两个支架座131，并通过支架座131翻转连接有驾驶室支架13，驾驶室4固定连接在驾驶室支架13上。通过设置驾驶室支架13，既可以垫高驾驶室4的高度，提升驾驶员的驾驶视野和驾驶体验，又可以增加抱罐车底部零部件的安装空间，在使得前车结构更紧凑的同时有利于缩短前车架1的长度，避免抱罐车的整车长度过长，增大行驶难度和风险。而将驾驶室支架13设置为与前车架1之间翻转连接，可以方便日常对位于驾驶室4底部的零部件进行维护保养，增大工作人员的作业空间。

此外，前车架1还与位于下方的悬架12通过销轴14上下转动连接，由于悬架12的左右两端连接有前轮81，当抱罐车经过不平的地面时，前车架1可以自然地相对于悬架12上下转动，分散冲击力，提升结构灵活度。同时，在悬架12和前车架1之间还设有多个橡胶减震套15和阻尼器16，从而在前车架1的下落过程中起到缓冲作用，避免对各部件造成损伤。具体地，悬架12采用H型梁。

如图8、图10和图11所示，前车架1和后车架3之间通过转向铰接机构2相连接。在本发明的一个具体实施例中，前车架1的尾部设有竖直的销轴套11，转向铰接机构2的一端通过销轴套11与前车架1之间左右转动连接。此外，在转向铰接机构2和前车架1之间还设有多个转向机构21，如转向油缸等，多个转向油缸可以驱动前车架1和前轮81实现角度为α的转向，α具体为0-60°。此外，在转向铰接机构2中还设有限位缓冲机构22，避免转角过大时转向铰接机构2与前车架1上的部件发生碰撞，造成损坏。

在转向铰接机构2的另一端还设有平行于抱罐车长度方向的连接轴23，并通过连接轴23与后车架3之间转动连接。具体地，后车架3采用U型框架结构，连接轴23与后车架3的中部转动连接。当抱罐车行驶在不平整的路面上时，后轮82可以带动后车架3相对于转向铰接机构2上下转动，提升结构的灵活度。此外，在后车架3上采用单边车桥，即每个单边车桥的端部仅与一个后轮82相连接，后轮82采用大轮胎，相较于常见的在车桥端部设置两个小轮胎，单边车桥的设置极大地减少了后车架3的自重，同时保证了抱罐车的行驶性能不受影响。

如图2和图5所示，前车架1上设有前车防护罩42，前车防护罩42位于驾驶室4和后车架3之间，包括中部透明的支架421以及安装在支架421上的可折叠的防护层422。在正常行驶过程中，防护层422处于伸展状态，从而对渣罐5中冶金渣散发的热辐射进行隔离，保护前车架3中的零部件及驾驶室4。当需要对渣罐5进行装载或倾倒时，驾驶员需朝向后方观察渣罐5和工作机构6的工作状态，此时防护层422处于收缩状态，驾驶员可以透过透明的支架421进行观察。优选地，可以在防护层422底部设置气缸或油缸等直线驱动部件，由活塞杆带动防护层422伸展或收缩。驾驶室4顶部还设有太阳棚41，避免强光对驾驶过程造成影响。

类似地，后车架3上设有后车架防护罩31，后车架防护罩31倾斜设置，面向抱罐车的尾部，既可以隔离渣罐5中冶金渣散发的热辐射，同时能够防止冶金渣在行驶过程中洒落进入位于下方的零部件。

如图1所示，本发明的水平铰接式抱罐车上还设有自润滑***7，自润滑***7通过PLC程序语言***对抱罐车上的多个连接部位进行自动润滑。

综上所述，本发明的有益之处在于：

1、采用水平铰接式的工作机构替换传统的鹅颈式翻转结构，结构简单省力，可以减少渣罐的举升高度，缩短起罐和翻罐作业时间，同时有利于降低整车重心，极大提高了抱罐车承载作业的稳定性，简化了结构，结构强度高，生产成本低；

2、通过设置可翻转的驾驶室支架，提升了驾驶员的视野开阔度，有利于安全驾驶和安全操作，同时增加了前车架的零部件安装空间，使得前车架结构紧凑，缩短整体长度，避免了驾驶员运行转弯过程中出现摆动、甩出的感觉，减轻了车头下倾和上仰角过大的现象，保证了驾驶作业的舒适感和安全感；

3、抱罐车的后车架采用U型框架结构，同时采用单边车桥和大轮胎，极大地减少了后车架的自重。

整个抱罐车的制造过程简单方便，生产周期短，生产劳动强度低，结构强度高，适用性好，生产成本低。其运行灵活度高，噪音小，安全性好。在承载作业过程中，也具有良好的稳定性和操作性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种水平铰接式抱罐车，包括相互连接的前车架(1)和后车架(3)，所述前车架(1)上设有驾驶室(4)，其特征在于，还包括两个对称设置在所述后车架(3)上的工作机构(6)，所述工作机构(6)安装在所述后车架(3)的一侧，包括：

叉瓦(63)，开有呈U型的开口(631)，所述开口(631)朝向所述驾驶室(4)方向，与渣罐(5)的耳轴(52)相配合；所述叉瓦(63)上还设有锁销机构(65)，用于锁紧所述渣罐(5)；

连杆(61)，底部与所述后车架(3)相铰接，顶部与所述叉瓦(63)的外侧相铰接；

工作大臂(62)，底部与所述后车架(3)相铰接，顶部与所述叉瓦(63)的外侧相铰接，所述工作大臂(62)设置在所述连杆(61)的内侧；

伸缩杆(64)，固定端与所述后车架(3)铰接，活动端与所述工作大臂(62)的中部相铰接；

悬架(12)，所述悬架(12)与所述前车架(1)之间上下转动连接；

所述前车架(1)的前端设有两个支架座(131)，并通过所述支架座(131)翻转连接有驾驶室支架(13)，所述驾驶室(4)固定连接在所述驾驶室支架(13)上。

2.根据权利要求1所述的抱罐车，其特征在于，所述锁销机构(65)包括依次连接的驱动装置、连杆装置(651)和锁板装置(652)，所述渣罐(5)上开有与所述锁板装置(652)相配合的固定座(51)，所述驱动装置铰接在所述叉瓦(63)的底部，驱动所述连杆装置(651)运动，带动所述锁板装置(652)***或脱离所述固定座(51)。

3.根据权利要求1所述的抱罐车，其特征在于，在所述悬架(12)和前车架(1)之间设有橡胶减震套(15)和阻尼器(16)。

4.根据权利要求1所述的抱罐车，其特征在于，还包括转向铰接机构(2)，所述前车架(1)和后车架(3)之间通过所述转向铰接机构(2)相连接。

5.根据权利要求4所述的抱罐车，其特征在于，所述前车架(1)的尾部设有销轴套(11)，所述转向铰接机构(2)的一端通过所述销轴套(11)与所述前车架(1)之间转动连接；所述转向铰接机构(2)的另一端还设有平行于所述抱罐车长度方向的连接轴(23)，并通过所述连接轴(23)与所述后车架(3)之间转动连接。

6.根据权利要求1所述的抱罐车，其特征在于，在所述后车架(3)上安装有单边车桥。

7.根据权利要求1所述的抱罐车，其特征在于，所述前车架(1)上设有前车防护罩(42)，所述前车防护罩(42)位于所述驾驶室(4)和所述后车架(3)之间；所述后车架(3) 上设有后车架防护罩(31)，所述后车架防护罩(31)倾斜设置，朝向所述抱罐车的尾部；所述驾驶室(4)的顶部还设有太阳棚(41)。

8.根据权利要求1所述的抱罐车，其特征在于，所述叉瓦(63)上还设有支撑块(632)，所述后车架(3)的两侧均设有与所述支撑块(632)相配合的支撑座(66)。

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