CN220164027U - 一种均匀受力的工程机械驾驶室框架结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种均匀受力的工程机械驾驶室框架结构，涉及工程机械的驾驶室领域，其技术方案为：包括安装在驾驶室底座两侧对称排列的A柱、B柱和C柱，A柱、B柱和C柱顶部安装有便于受力的顶部边框架，顶部边框架内部的各钢管之间安装有力传导钢管结构。本技术方案的有益效果是：通过在支撑柱顶部设置顶部边框架，并在顶部边框架内设置力传导钢管结构，可有效吸收变形能量和冲击能量，并将其均匀分摊传递至支撑柱结构，从而对驾乘人员提供安全保护；同时该结构使用统一物料，降低了制造成本。

Description

一种均匀受力的工程机械驾驶室框架结构

技术领域

本实用新型涉及工程机械的驾驶室领域，具体公开了一种均匀受力的工程机械驾驶室框架结构。

背景技术

在进行工程作业时，山顶、边坡、楼房或者洞顶常有石块等重物滚落，导致车辆倾翻或落物砸毁驾驶室的事故时有发生，由于工程车辆的自身重量较大，因此翻车事故的致命伤害率极高。造成致命伤害的根本原因则是在事故发生后驾驶室的极度变形和击穿所致，为了降低事故发生后造成的生命财产损失，最为有效简便的方法是对驾驶员所在的驾驶室采取被动保护。

目前，工程机械为防止翻滚及落物体对驾驶员造成损害大多对驾驶室外部安装框架结构。中国专利（授权公告号：CN217204383U）公开了一种装载机防翻滚防落物驾驶室框架结构，包括顶部框架、底部框架、立柱、前框架和和后框架，通过设置三角加强筋、固定座和卡位板，可使驾驶室框架结构具备更高的强度，当遭遇车辆倾翻或落物时，框架结构可有效抵抗冲击，从而防止因框架结构变形过大对驾乘人员带来致命性伤害。

现有的驾驶室框架结构只能通过加装稳固结构防止过度形变；稳固结构虽然可有效增强框架结构的强度，但是当应对来自不同方向以及不同程度的冲击时，现有的驾驶室框架结构无法均匀吸收变形能量和冲击能量，使得驾驶室框架承受冲击的能力大大降低，无法对驾乘人员提供可靠的安全保护；同时，加装稳固结构增加了框架结构的整体重量，轻量化水平较低，增加了制造成本，不利于产品的推广使用。

实用新型内容

本实用新型针对目前工程机械驾驶室框架结构受力不均匀的问题，提供了一种均匀受力的工程机械驾驶室框架结构。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:

一种均匀受力的工程机械驾驶室框架结构，包括安装在驾驶室底座1两侧对称排列的两个A柱、两个B柱和两个C柱，其中一侧的A柱、B柱、C柱与另一侧的A柱、B柱、C柱对应镜像布置，相邻的A柱、B柱、C柱之间设置有连接有钢管，这些钢管构成便于受力的顶部边框架，顶部边框架内设置有力传导钢管结构。本驾驶室框架结构通过在支撑柱上设置顶部边框架和内部的力传导钢管结构，可将来自各个方向的冲击力均匀化分散至相邻结构中，有效分摊侧向载荷加载、垂向载荷加载和纵向载荷加载作用力，增强驾驶室框架结构的整体稳定性。

优选的，顶部边框架包括连接两侧A柱的第一钢管，第一钢管的两端分别固定连接有第二钢管和第三钢管，第二钢管和第三钢管的端部分别固定连接第四钢管和第五钢管，第四钢管和第五钢管之间安装有第六钢管和第七钢管。通过设置钢管连接的顶部边框架结构，可有效提升驾驶室框架结构顶部的稳定性，并且通过顶部边框架可将驾驶室框架结构受到的冲击力均匀传送给支撑柱结构，保证驾驶室框架结构受力均匀。

优选的，第一钢管与第二钢管和第三钢管的连接处固定在两侧A柱的顶面，第二钢管和第四钢管与第三钢管和第五钢管的连接处固定在两侧B柱的顶面,第四钢管和第五钢管固定在两侧C柱的顶面上。将顶部边框架中各个钢管的连接处与支撑柱连接，可以提升连接点处连接结构的抗冲击强度，使其顶部边框架稳定的传输来自各个方向的冲击力。

优选的，第六钢管的一端固定安装在第二钢管和第四钢管的连接处，第六钢管的另一端固定安装在第三钢管和第五钢管的连接处。有利于提升应对来自顶部落物对于驾驶室框架结构的冲击。

优选的，第一钢管与第六钢管之间安装有第一力传导钢管和第二力传导钢管，第六钢管和第五钢管之间安装第三力传导钢管和第四力传导钢管，第三力传导钢管和第四钢管之间安装有第五力传导钢管，第三力传导钢管与第四力传导钢管之间安装有第六力传导钢管，第四力传导钢管和第五钢管之间安装有第七力传导钢管。通过在顶部边框架的内部设置相互连接的力传导钢管可以使顶部边框架的受力更均匀，从而增强顶部边框架的稳定性。

优选的，第四钢管与第五钢管的壁厚相同，第五钢管的壁厚大于第六钢管的壁厚，第六钢管的壁厚与第七钢管的壁厚相同，第七钢管的壁厚大于第一钢管的壁厚，第一钢管的壁厚与第二钢管和第三钢管的壁厚相同。通过对顶部边框架不同钢管的壁厚分类设计，可有效提升来自主要冲击力方向的结构强度，并通过不同的壁厚逐渐分散冲击力，从而达到均匀受力的效果；在确保结构稳定的同时节省了生产材料，降低了生产成本。

优选的，第一钢管的壁厚大于第一力传导钢管的壁厚，第一力传导钢管的壁厚与第二力传导钢管、第三力传导钢管、第四力传导钢管、第五力传导钢管、第六力传导钢管、第七力传导钢管的壁厚相同。力传导钢管结构采用相同壁厚的钢管可使顶部边框架面对落物时受力更均匀；同时也方便管理生产物料，可以做到随时更换。

优选的，第一力传导钢管到第二力传导钢管的距离与第四钢管到第三力传导钢管的距离、第三力传导钢管到第四力传导钢管的距离、第四力传导钢管到第五钢管的距离相同，第七力传导钢管、第六力传导钢管、第五力传导钢管与第六钢管和第七钢管平行且间距相同。通过设置相同间距的力传导钢管结构可均匀分散落物对于驾驶室框架顶部的冲击，提升了顶部边框架的强度。

优选的，顶部边框架与A柱、B柱和C柱的连接方式以及顶部边框架内部的各钢管之间的连接方式均为焊接。采用焊接的连接方式可以使驾驶室框架结构更加稳定，提升力传导的效率。

优选的，A柱、B柱和C柱与顶部边框架的连接处以及顶部边框架内部的各钢管之间连接处均设有筋板。筋板可有效增强各个结构连接处的稳定性，使驾驶室框架结构具备更高的强度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本方案提供了一种均匀受力的工程机械驾驶室框架结构，通过在支撑柱顶部设置顶部边框架，并在顶部边框架内设置力传导钢管结构，可有效吸收变形能量和冲击能量，并将其均匀分摊传递至支撑柱结构，从而对驾乘人员提供安全保护；同时该结构使用统一物料，降低了制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型具体实施方式的整体结构示意图一。

图2为本实用新型具体实施方式的整体结构示意图二。

图3为本实用新型具体实施方式的顶部边框架结构示意图。

图中：1.驾驶室底座，2.顶部边框架，201.第一钢管，202.第二钢管，203.第三钢管,204.第四钢管，205.第五钢管，206.第六钢管，207.第七钢管，3.力传导钢管结构，301.第一力传导钢管，302.第二力传导钢管，303.第三力传导钢管，304.第四力传导钢管，305.第五力传导钢管，306.第六力传导钢管，307.第七力传导钢管，4.A柱，5.B柱，6.C柱，7.筋板。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

请参阅附图1-3，本具体实施方式提供了一种均匀受力的工程机械驾驶室框架结构，包括安装在驾驶室底座1两侧对称排列的两个A柱4、两个B柱5和两个C柱6，其中一侧的A柱4、B柱5、C柱6与另一侧的A柱4、B柱5、C柱6对应镜像布置，相邻的A柱4、B柱5和C柱6之间设置有连接有钢管；这些钢管构成便于受力的顶部边框架2，顶部边框架2包括连接两侧A柱4的第一钢管201，第一钢管201的两端分别固定连接有第二钢管202和第三钢管203，第一钢管201与第二钢管202和第三钢管203的连接处固定在两侧A柱4的顶面，第二钢管202和第三钢管203的端部分别固定连接第四钢管204和第五钢管205，第二钢管202和第四钢管204与第三钢管203和第五钢管205的连接处固定在两侧B柱5的顶面,第四钢管204和第五钢管205之间安装有第六钢管206和第七钢管207，第四钢管204和第五钢管205固定在两侧C柱6的顶面上，将顶部边框架2中各个钢管的连接处与支撑柱连接，可以提升连接点处连接结构的抗冲击强度，使其顶部边框架2稳定的传输来自各个方向的冲击力；第六钢管206的一端固定安装在第二钢管202和第四钢管204的连接处，第六钢管206的另一端固定安装在第三钢管203和第五钢管205的连接处；通过设置钢管连接的顶部边框架2结构，可有效提升驾驶室框架结构顶部的稳定性，并且通过顶部边框架2可将驾驶室框架结构受到的冲击力均匀传送给支撑柱结构，保证驾驶室框架结构受力均匀。

请参阅附图1-3，顶部边框架2内部的各钢管之间安装有力传导钢管结构3，力传导钢管结构3包括第一钢管201与第六钢管206之间安装的第一力传导钢管301和第二力传导钢管302，第六钢管206和第五钢管205之间安装第三力传导钢管303和第四力传导钢管304，第三力传导钢管303和第四钢管204之间安装有第五力传导钢管305，第三力传导钢管303与第四力传导钢管304之间安装有第六力传导钢管306，第四力传导钢管304和第五钢管205之间安装有第七力传导钢管307；通过在顶部边框架2的内部设置相互连接的力传导钢管可以使顶部边框架2的受力更均匀，从而增强顶部边框架2的稳定性。

其中，第四钢管204与第五钢管205的壁厚相同，第五钢管205的壁厚大于第六钢管206的壁厚，第六钢管206的壁厚与第七钢管207的壁厚相同，第七钢管207的壁厚大于第一钢管201的壁厚，第一钢管201的壁厚与第二钢管202和第三钢管203的壁厚相同，第三钢管203的壁厚大于第一力传导钢管301的壁厚，第一力传导钢管301的壁厚与第二力传导钢管302、第三力传导钢管303、第四力传导钢管304、第五力传导钢管305、第六力传导钢管306、第七力传导钢管307的壁厚相同；当驾驶室框架结构需承受来自侧向的冲击载荷时，第四钢管204和第五钢管205将首先承受冲击载荷，所以将第四钢管204和第五钢管205的壁厚设置为整个驾驶室框架结构中厚度最大的结构；当驾驶室框架结构需承受来自垂向的冲击载荷时，驾驶室框架结构需均匀分散冲击能量，所以将各个力传导钢管设置为相同厚度，并且设置为整个驾驶室框架结构中厚度最小的结构，从而可使受到的冲击能量均匀分散至顶部边框架2；通过对顶部边框架2和力传导钢管结构3不同钢管的壁厚分类设计，可有效提升来自主要冲击力方向的结构强度，并通过不同的壁厚逐渐分散冲击力，从而达到均匀受力的效果；在确保结构稳定的同时节省了生产材料，降低了生产成本，同时也方便管理生产物料，可以做到随时更换。

其中，第一力传导钢管301到第二力传导钢管302的距离与第四钢管204到第三力传导钢管303的距离、第三力传导钢管303到第四力传导钢管304的距离、第四力传导钢管304到第五钢管205的距离相同，第七力传导钢管307、第六力传导钢管306、第五力传导钢管305与第六钢管206和第七钢管207平行且间距相同；通过设置相同间距的力传导钢管结构可使驾驶室框架结构为整体对称结构，从而均匀分散落物对于驾驶室框架顶部的冲击，提升了顶部边框架的强度。

另外，顶部边框架2与A柱4、B柱5和C柱6的连接方式以及顶部边框架2内部的各钢管之间的连接方式均为焊接，采用焊接的连接方式可以使驾驶室框架结构更加稳定，提升力传导的效率；A柱4、B柱5和C柱6与顶部边框架2的连接处以及顶部边框架2内部的各钢管之间连接处均设有筋板7，筋板7可有效增强各个结构连接处的稳定性，使驾驶室框架结构具备更高的强度。

工作原理：

工作时，司乘人员可通过A柱4与B柱5之间设置的车门进入驾驶室中，并通过各支撑柱之间设置的门窗观察外部作业环境。

当工程机械发生侧翻时，第四钢管204和第五钢管205会承受来自侧向的冲击载荷，并且第四钢管204和第五钢管205承受的冲击载荷大于第一钢管201、第二钢管202、第三钢管203；第四钢管204和第五钢管205受到冲击后，将所承受的冲击能量均匀传输至固定连接的其他结构，使顶部边框架2、A柱4、B柱5和C柱6均匀分担第四钢管204和第五钢管205承受的冲击能量。

当工程机械突遇落物时，顶部边框架2上安装的驾驶室顶板将首先承受垂向冲击载荷；驾驶室顶板收到冲击后，一部分冲击能量经驾驶室顶板直接传输给顶部边框架2，另一部分将由力传导钢管结构3内设的各力传导钢管传输给顶部边框架2，因为各力传导钢管的横向距离与纵向距离均相同，所以冲击力能量将均匀分散传输给顶部边框架2；顶部边框架2接受到冲击力能量后，因为驾驶室框架结构为对称结构，所以冲击能量将均匀传输给A柱4、B柱5和C柱6，使驾驶室框架结构均匀承受冲击能量。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种均匀受力的工程机械驾驶室框架结构，包括安装在驾驶室底座（1）两侧对称排列的两个A柱（4）、两个B柱（5）和两个C柱（6），其中一侧的A柱（4）、B柱（5）、C柱（6）与另一侧的A柱（4）、B柱（5）、C柱（6）对应镜像布置，其特征在于，相邻的A柱（4）、B柱（5）、C柱（6）之间连接有钢管，这些钢管构成便于受力的顶部边框架（2），顶部边框架（2）内设置有力传导钢管结构（3）。

2.根据权利要求1所述的一种均匀受力的工程机械驾驶室框架结构，其特征在于，顶部边框架（2）包括连接两侧A柱（4）的第一钢管（201），第一钢管（201）的两端分别固定连接有第二钢管（202）和第三钢管（203），第二钢管（202）和第三钢管（203）的端部分别固定连接第四钢管（204）和第五钢管（205），第四钢管（204）和第五钢管（205）之间安装有第六钢管（206）和第七钢管（207）。

3.根据权利要求2所述的一种均匀受力的工程机械驾驶室框架结构，其特征在于，第一钢管（201）与第二钢管（202）和第三钢管（203）的连接处固定在两侧A柱（4）的顶面，第二钢管（202）和第四钢管（204）与第三钢管（203）和第五钢管（205）的连接处固定在两侧B柱（5）的顶面,第四钢管（204）和第五钢管（205）固定在两侧C柱（6）的顶面上。

4.根据权利要求2所述的一种均匀受力的工程机械驾驶室框架结构，其特征在于，第六钢管（206）的一端固定安装在第二钢管（202）和第四钢管（204）的连接处，第六钢管（206）的另一端固定安装在第三钢管（203）和第五钢管（205）的连接处。

5.根据权利要求2所述的一种均匀受力的工程机械驾驶室框架结构，其特征在于，第一钢管（201）与第六钢管（206）之间安装有第一力传导钢管（301）和第二力传导钢管（302），第六钢管（206）和第五钢管（205）之间安装第三力传导钢管（303）和第四力传导钢管（304），第三力传导钢管（303）和第四钢管（204）之间安装有第五力传导钢管（305），第三力传导钢管（303）与第四力传导钢管（304）之间安装有第六力传导钢管（306），第四力传导钢管（304）和第五钢管（205）之间安装有第七力传导钢管（307）。

6.根据权利要求2所述的一种均匀受力的工程机械驾驶室框架结构，其特征在于，第四钢管（204）与第五钢管（205）的壁厚相同，第五钢管（205）的壁厚大于第六钢管（206）的壁厚，第六钢管（206）的壁厚与第七钢管（207）的壁厚相同，第七钢管（207）的壁厚大于第一钢管（201）的壁厚，第一钢管（201）的壁厚与第二钢管（202）和第三钢管（203）的壁厚相同。

7.根据权利要求5所述的一种均匀受力的工程机械驾驶室框架结构，其特征在于，第一钢管（201）的壁厚大于第一力传导钢管（301）的壁厚，第一力传导钢管（301）的壁厚与第二力传导钢管（302）、第三力传导钢管（303）、第四力传导钢管（304）、第五力传导钢管（305）、第六力传导钢管（306）、第七力传导钢管（307）的壁厚相同。

8.根据权利要求5所述的一种均匀受力的工程机械驾驶室框架结构，其特征在于，第一力传导钢管（301）到第二力传导钢管（302）的距离与第四钢管（204）到第三力传导钢管（303）的距离、第三力传导钢管（303）到第四力传导钢管（304）的距离、第四力传导钢管（304）到第五钢管（205）的距离相同，第七力传导钢管（307）、第六力传导钢管（306）、第五力传导钢管（305）与第六钢管（206）和第七钢管（207）平行且间距相同。

9.根据权利要求1所述的一种均匀受力的工程机械驾驶室框架结构，其特征在于，顶部边框架（2）与A柱（4）、B柱（5）和C柱（6）的连接方式以及顶部边框架（2）内部的各钢管之间的连接方式均为焊接。

10.根据权利要求1所述的一种均匀受力的工程机械驾驶室框架结构，其特征在于，A柱（4）、B柱（5）和C柱（6）与顶部边框架（2）的连接处以及顶部边框架（2）内部的各钢管之间连接处均设有筋板（7）。