CN112429084A - 一种重型矿用车柔性承载***及重型矿用车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种重型矿用车柔性承载***及重型矿用车，承载***包括：车架；悬架组件，安装在车架下方；车架包括：两根纵梁，所述纵梁间隔设置；多根横梁，横梁间隔设置；多根U型梁，U型梁安装在纵梁一端的底部。重型矿用车包括前述的承载***。本发明解决了现有技术中矿用车的车架承载力小，拆装难度大，悬架组件稳定性不够的技术问题。

Description

一种重型矿用车柔性承载***及重型矿用车
技术领域
本发明涉及矿用车技术领域，尤其涉及一种重型矿用车柔性承载***及重型矿用车。
背景技术
国内现有重型燃油矿用车基本为13L及以下发动机，吨位在100T左右，刚性的承载***，其运行效率较低，抗弯曲、抗扭转性差。随着环保加严，矿山设备趋向大型化，为能更好匹配大型挖机，做到挖装运协调匹配，国内缺乏更大吨位的矿用运输设备。矿山用户的痛点有：人员费用支出高；油料辅料费用高；车辆及时操作困难；土方收入下行；机械设备配套协同；运行效率低等。矿车主机厂同样面临的巨大挑战：如同质化竞争严重，产品毛利率低，产品驾驶舒适性差等。
现有的矿用车总重大、连续工作时间长、工作环境复杂，其车架作为承载载体，承受了来自货物及地面的全部载荷。当路面颠簸时，车架不仅需要承受垂直方向的载荷，还有来自纵向及横向方向的载荷，使得车架存在扭曲变形、撕裂破坏的风险，而一旦车架出现破坏，将造成严重事故。现有的大吨位矿卡车架，基本上都是全部焊接或部分焊接的刚性车架，其特点是垂直承载强、刚度大，但其缺点也不少，比如重量大、焊接技术要求高，抗弯曲、抗扭转性差，由于是焊接式车架，不不便于异地运输和组装。其后平衡悬架***大多数以横推+直推、上四杆+下四杆、或上两杆+下四杆的形式为主，且上下杆不完全是平行四边布置，杆系存在运动不协调，受力不合理，中、后桥上下跳动时推力杆前后角度差过大，使后悬架中各连接支架出现过早断裂等现象，同时导致桥上下跳动时传动轴夹角过大，稳定性差。
发明内容
本发明的目的是提供一种重型矿用车柔性承载***及重型矿用车，解决了现有技术中矿用车的车架承载力小，拆装难度大，悬架组件稳定性不够的技术问题。
本申请实施例公开了一种重型矿用车柔性承载***，包括：
车架；
悬架组件，安装在车架下方；
所述车架包括：
两根纵梁，所述纵梁间隔设置；
多根横梁，所述横梁间隔设置；
多根U型梁，所述U型梁安装在所述纵梁一端的底部。
本申请实施例通过对车架进行改进，提高车架整体的强度和抗扭转性能，以此适应矿用车对车架的要求。
在上述技术方案的基础上，本申请实施例还可以做如下改进：
进一步地，所述纵梁的内侧安装有车架加强板，采用本步的有益效果是通过车架加强板能够增加纵梁的强度。
进一步地，所述车架加强板为L型板，所述车架加强板的长度不大于所述纵梁的长度，采用本步的有益效果是L型板便于装配。
进一步地，所述纵梁两侧安装有上装加强板，所述上装加强板位于所述横梁两端，采用本步的有益效果是上装加强板能够提高纵梁与横梁连接处的强度。
进一步地，所述悬架组件包括：
平衡轴单元；
板簧，安装于所述平衡轴单元两侧；
U形螺栓，所述U形螺栓将所述板簧安装至平衡轴单元上；
八个推力杆单元，间隔安装于所述平衡轴单元上；
所述推力杆单元分为上、下两层，位于上层的所述推力杆单元数目和位于下层的所述推力杆单元数目一致，均为四个；位于上层的两个相邻所述推力杆单元与相对位置的位于下层的两个相邻所述推力杆单元组合形成平行四边形，采用本步的有益效果是对平衡轴单元进行设计，以此提高承载力，从而提高悬架组件整体的稳定性。
进一步地，所述平衡轴单元包括：
两个平衡轴支架，所述平衡轴支架间隔设置；
平衡轴，所述平衡轴一端穿过其中一个平衡轴支架，另一端穿过另一个平衡轴支架；
两个平衡轴轴壳，分别安装于平衡轴的两端；
两个平衡轴轴盖，分别安装于所述平衡轴轴壳的端部；
连接板，连接于所述平衡轴支架的底端；
所述板簧通过U形螺栓安装至所述平衡轴轴壳上，采用本步的有益效果是平衡轴支架、平衡轴和连接板相互配合形成框型结构，以此提高稳定性。
进一步地，所述平衡轴的轴径至少为160mm，两个所述平衡轴支架的中心距至少为1600mm，所述平衡轴的中部水平段的长度至少为340mm。
进一步地，所述推力杆单元一端与所述平衡轴单元连接，另一端连接有推力杆支架。
进一步地，所述推力杆单元包括：
推力杆，所述推力杆一端与所述平衡轴单元连接，另一端与所述推力杆支架连接；
销轴，穿设于所述推力杆和推力杆支架的连接处；
螺母，安装在所述销轴的末端；
所述螺母为开槽螺母，所述销轴的端部与所述螺母之间装配有开口销，采用本步的有益效果是改变推力杆与推力杆支架之间的连接方式，提高两者之间连接的稳定性。
本申请实施例还公开了一种重型矿用车，包括前述的重型矿用车柔性承载***。
本申请实施例中提供的一个或者多个技术方案，至少具有如下技术效果或者优点：
1.本申请实施例针对车架和悬架组件进行改进，提高了整车的动力性及抗弯曲和抗扭转性能，能够更好的适应复杂的矿区工况；有效提高了运输能力，整车总质量达190T；降低了运营成本及综合油耗，提高了经济性和运输效率。
2.本申请实施例对车架进行改进增加U型梁和横梁，并对横梁进行布置和车架局部加强，以此提高车架的整体性能。
3.本申请实施例对悬架组件进行改进，不仅增大轴径和间距，而且采用组合V式八推力杆结构，提高抗冲击能力和高可靠性，同时提供良好的受力传递，提升了悬架的可靠性及使用寿命
附图说明
为了更清楚地说明本发明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，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
图1为本发明具体实施例所述的一种重型矿用车柔性承载***的结构示意图；
图2为本发明具体实施例所述的一种重型矿用车柔性承载***的车架的结构示意图；
图3为本发明具体实施例所述的一种重型矿用车柔性承载***的悬架组件结构示意图；
图4为本发明具体实施例所述的一种重型矿用车柔性承载***的悬架组件的俯视图；
图5为本发明具体实施例所述的一种重型矿用车柔性承载***的平衡轴单元的结构示意图；
附图标记：
1-车架；2-悬架组件；
11-纵梁；12-横梁；13-U型梁；14-车架加强板；15-上装加强板；
21-平衡轴单元；22-板簧；23-U型螺栓；24-推力杆单元；25-推力杆支架；
211-平衡轴支架；212-平衡轴；213-两个平衡轴轴壳；214-两个平衡轴轴盖；215-连接板；
241-推力杆；242-销轴；243-螺母；244-开口销。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶”、“底”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。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。
本申请实施例提供的一种重型矿用车柔性承载***及重型矿用车，解决了现有技术中矿用车的车架承载力小，拆装难度大，悬架组件稳定性不够的技术问题。
本申请实施例的总体思路如下：本申请实施例针对车架进行改进，通过增大多根横梁，可以增加车架的整体强度，同时在车架的底部还设置有U型梁，这样能够提高车架的抗扭转强度；本申请实施例还针对悬架组件进行改进，通过采用组合V式八推力杆结构，提高抗冲击能力和高可靠性，同时提供良好的受力传递，提升了悬架的可靠性及使用寿命，以此提高车架整体的强度和稳定性。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体实施方式对上述技术方案进行详细说明。
实施例：
如图1-5所示，本申请实施例公开了一种重型矿用车柔性承载***，包括：
车架1；
悬架组件2，安装在车架1下方；
本申请实施例对车架1作出改进，该车架1的具体结构包括：
两根纵梁11，所述纵梁11间隔设置，本申请实施例中纵梁11用于支撑货箱；
多根横梁12，所述横梁12间隔设置；其中一根位于纵梁11一端的横梁12用于支撑货箱的翻转端，保证货箱能够稳定翻转，其余的横梁2均匀间隔设置，以提高车架整体的强度；
多根U型梁13，所述U型梁13安装在所述纵梁13一端的底部，本申请实施例中的U型梁13可以是一根，也可以是多根，同时该U型梁3的安装位置是位于纵梁1的另一端，即远离横梁2的一端，其目的是用于提高车架本身的抗扭转能力。
具体地，所述纵梁11的内侧安装有车架加强板13；该车架加强板13可以是直板、L型板或者其他形状；本申请实施例中采用的是L型板，该车架加强板14的长度不大于所述纵梁11的长度，这样不影响后续装配。
具体地，本申请实施例还在纵梁11两侧安装有上装加强板15，所述上装加强板15位于所述横梁12两端；该上装加强板15能够提高纵梁11和横梁12连接处的强度，能够将连接处的应力进行分散，提高均匀性。
本申请实施例的车架1连接方式采用的是螺栓或者铆钉连接方式，改变了现有的连接方式，现有的车架的连接方式通常是焊接等方式，这样的车架抗扭转和抗弯曲性能差，改用螺栓连接或者铆接的方式，能够增加车架的抗扭转性能和抗弯曲性能，而且便于进行更换和维护。
本申请实施例还对悬架组件2进行改进，其具体结构包括：
平衡轴单元21；
板簧22，安装于所述平衡轴单元21两侧；
U形螺栓23，所述U形螺栓23将所述板簧22安装至平衡轴单元21上；
八个推力杆单元24，间隔安装于所述平衡轴单元21上；本申请实施例中的U形螺栓23用于固定板簧22，其中每一侧的板簧22至少需要2根U型螺栓固定，这样能够提高稳定性，其中推力杆为八个，每四个相互配合，形成推力杆***，提高后悬架的稳定性。
具体推力杆单元24的分布情况如下：所述推力杆单元24分为上、下两层，位于上层的所述推力杆单元24数目和位于下层的所述推力杆单元24数目一致，均为四个；位于上层的两个相邻所述推力杆单元24与相对位置的位于下层的两个相邻所述推力杆单元24组合形成平行四边形，以附图3中方向看，上层的四个推力杆单元24两两成对，成V型前后设置，同样下层的四个推力杆单元24两两成对，成V型前后设置，具体平行四边形的组合方式，上层的V型与下层的V型组合形成平行四边形；例如：上层的前方的V型推力杆与下层的后方的V型推力杆相互配合，组成平行四边形，同理，另一对平行四边形也是类似的结构。
具体地，如图5所示，所述平衡轴单元21包括：
两个平衡轴支架211，所述平衡轴支架211间隔设置，本申请实施例还在平衡轴支架211的侧面安装水平方向的延伸板；
平衡轴212，所述平衡轴212一端穿过其中一个平衡轴支架211，另一端穿过另一个平衡轴支架212；
两个平衡轴轴壳213，分别安装于平衡轴212的两端；
两个平衡轴轴盖214，分别安装于所述平衡轴轴壳213的端部；
连接板215，连接于所述平衡轴支架211的底端；
所述板簧22通过所述U形螺栓23安装至所述平衡轴轴壳213上；本申请实施例中的连接板105、平衡轴支架101和平衡轴102相互配合，形成框型的结构，这样增大了平衡轴单元21的承载力，增强抗扭转能力，以此提高该平衡轴单元的整体稳定性。
具体地，所述平衡轴212的轴径至少为160mm，两个所述平衡轴支架211的中心距至少为1600mm，所述平衡轴212的中部水平段的长度至少为340mm；相比较现有的平衡轴212轴径和中心距，本申请实施例属于大轴径和大中心距，其中轴径大，能够提高平衡轴单元21的整体强度，而大中心距能够增大布置空间。
具体地，所述推力杆单元24一端与所述平衡轴单元21连接，另一端连接有推力杆支架25。
具体地，所述推力杆单元24包括：
推力杆241，所述推力杆241一端与所述平衡轴单元21连接，另一端与所述推力杆支架211连接；
销轴242，穿设于所述推力杆241和推力杆支架25的连接处；
螺母243，安装在所述销轴242的末端；
所述螺母243为开槽螺母，所述销轴242的端部与所述螺母243之间装配有开口销244；本申请实施例中的推力杆单元24对推力杆241的连接部分进行改进，现有的推力杆241与推力杆支架25连接的方式通常是螺栓连接，这样在振动时，会使得螺栓发生松落；本申请实施例改用销轴和开口螺母的连接方式，改用开口销244进行限位，这样能够保证推力杆241和推力杆支架25连接处的稳定性，不会发生销轴脱落的情况。
本申请实施例还在所述板簧22两端安装有限位支架，该限位支架的底端与位于下方的推力杆支架连接，之间还设置有缓冲胶块。
本申请实施例中对悬架组件的改进有两点，其中一点是针对推力杆的杆系的改进，本申请的杆系为组合V式八推力杆结构，这样能够有效解决侧向力故障问题，其中四个推力杆单元形成平行四边形杆系，这样大大改善了悬架运动过程中的前、后推力杆角度变化，使运动更加协调,有利于力的传递,提升了后悬架***提升了悬架的可靠性及使用寿命，同时减小了传动轴的运动交角，提升了传动轴及车桥的使用寿命；另一点是对推力杆241和推力杆支架25连接方式的改进，采用销轴和开口螺母的连接方式，这样能够提高连接的稳定性。
本申请实施例还公开了一种重型矿用车，包括权利前述的重型矿用车柔性承载***。
本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明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。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种重型矿用车柔性承载***，其特征在于，包括：
车架；
悬架组件，安装在所述车架下方；
所述车架包括：
两根纵梁，所述纵梁间隔设置；
多根横梁，所述横梁间隔设置；
多根U型梁，所述U型梁安装在所述纵梁一端的底部。
2.根据权利要求1所述的一种重型矿用车柔性承载***，其特征在于，所述纵梁的内侧安装有车架加强板。
3.根据权利要求2所述的一种重型矿用车柔性承载***，其特征在于，所述车架加强板为L型板，所述车架加强板的长度不大于所述纵梁的长度。
4.根据权利要求2所述的一种重型高承载多层柔性矿用车架，其特征在于，所述纵梁两侧安装有上装加强板，所述上装加强板位于所述横梁两端。
5.根据权利要求1所述的一种重型矿用车柔性承载***，其特征在于，所述悬架组件包括：
平衡轴单元；
板簧，安装于所述平衡轴单元两侧；
U形螺栓，所述U形螺栓将所述板簧安装至平衡轴单元上；
八个推力杆单元，间隔安装于所述平衡轴单元上；
所述推力杆单元分为上、下两层，位于上层的所述推力杆单元数目和位于下层的所述推力杆单元数目一致，均为四个；位于上层的两个相邻所述推力杆单元与相对位置的位于下层的两个相邻所述推力杆单元组合形成平行四边形。
6.根据权利要求5所述的一种重型矿用车柔性承载***，其特征在于，所述平衡轴单元包括：
两个平衡轴支架，所述平衡轴支架间隔设置；
平衡轴，所述平衡轴一端穿过其中一个平衡轴支架，另一端穿过另一个平衡轴支架；
两个平衡轴轴壳，分别安装于平衡轴的两端；
两个平衡轴轴盖，分别安装于所述平衡轴轴壳的端部；
连接板，连接于所述平衡轴支架的底端；
所述板簧通过U形螺栓安装至所述平衡轴轴壳上。
7.根据权利要求6所述的一种重型矿用车柔性承载***，其特征在于，所述平衡轴的轴径至少为160mm，两个所述平衡轴支架的中心距至少为1600mm，所述平衡轴的中部水平段的长度至少为340mm。
8.根据权利要求7所述的一种重型矿用车柔性承载***，其特征在于，所述推力杆单元一端与所述平衡轴单元连接，另一端连接有推力杆支架。
9.根据权利要求8所述的一种重型矿用车柔性承载***，其特征在于，所述推力杆单元包括：
推力杆，所述推力杆一端与所述平衡轴单元连接，另一端与所述推力杆支架连接；
销轴，穿设于所述推力杆和推力杆支架的连接处；
螺母，安装在所述销轴的末端；
所述螺母为开槽螺母，所述销轴的端部与所述螺母之间装配有开口销。
10.一种重型矿用车，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的重型矿用车柔性承载***。
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