一种自翻车的承载结构及自翻车的制作方法

本发明涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种自翻车的承载结构及自翻车。

背景技术：

自翻矿石敞车是专门用来运输矿石的，设有漏斗式下开门装置的工矿工业专门用车。车上两侧都装有翻车卸料装置，方便物料的快速斜载，因而得名“自翻车”。

多年来，我国露天矿山运输矿石使用的自翻车是以kf-60型为主的60吨自翻车。自翻车包括底梁，车辆主要的部分是由底梁进行承载，因此，底梁的承载能力对车辆整体的装载能力有着很大的影响。而随着我国科技的进步和矿石运输需求的不断增大，目前60吨自翻车的底梁结构，已经逐步不能满足使用的需求。因此，迫切需要一种承载能力更大的承载结构。

技术实现要素：

本发明解决的问题是现有承载结构的承载能力较小。

为解决上述问题，本发明提供一种自翻车的承载结构，包括中梁，所述中梁上设置有安装部和第一承载部，所述安装部设置在所述中梁的两端，且所述安装部的厚度大于所述第一承载部的厚度。

这样，设置所述安装部的厚度大于所述第一承载部的厚度，即通过将所述安装部的厚度加厚，从而提高了承载结构的承载能力。

可选地，沿靠近所述第一承载部方向，所述安装部的厚度逐渐减小。

这样，通过设置所述安装部的厚度逐渐减小，使得所述第一承载部与所述安装部之间形成的高度差形成额外的空间，这样便于其他部件的安装。

可选地，所述中梁上还设置有第二承载部，所述第二承载部设置在所述中梁的中部，所述第二承载部的厚度大于或等于所述第二承载部两侧的其他承载部分的最大厚度。

这样，由于承载结构受力相对集中在中间位置，通过将中间位置的第二承载部的厚度设置为最厚的，相对于将两边的其他承载部分的厚度加厚的方案来说，这样可以极大的提高整个承载结构的承载能力。

可选地，所述中梁上还设置有第三承载部，所述第三承载部设置在所述第一承载部和所述第二承载部之间，沿着所述第二承载部往所述第一承载部的方向，所述第三承载部的厚度逐渐减小。

这样，由于第三承载部设置在第一承载部的一侧，而第一承载部受的力比较大，通过设置第三承载部可以将第一承载部的部分力传导出去，减小所述第一承载部的受力。另外，第三承载部沿着所述第二承载部往所述第一承载部的方向，所述第三承载部的厚度形成一倾斜面，从而可以使得传导的力均匀传导出去。

可选地，所述安装部、所述第一承载部、所述第二承载部和所述第三承载部为一体结构。

这样，通过将安装部、第一承载部、第二承载部和第三承载部设置为一体结构，不仅结构简单，而且整体结构的稳定性好。

可选地，所述承载结构还包括枕梁，所述枕梁安装在所述中梁的两侧，且所述枕梁的上表面为倾斜面。

这样，由于这里的承载结构适用的是载重较大场景，而载重较大的承载结构相对于载重较小的承载结构高度会更高，高度的升高会导致重心的升高，这样会造成稳定性比较差，通过将枕梁的上表面设置为倾斜面，这样可以使得载重高度重心降低，以提高倾翻时的稳定性。

可选地，所述承载结构还包括支撑架，所述支撑架对称设置在所述中梁的两侧，以安装自翻车的油缸，所述支撑架为铸造结构。

这样，在安装油缸时，通过将支撑架设置为铸造结构，相对于采用焊接结构的方案，由于精度更高可保证两个接触面更平整，所以油缸安装时稳定性更好。

其次，本发明实施例还提供一种自翻车，包括上述所述的自翻车的承载结构。

这样，由于自翻车的主要部分是由承载结构进行承载，承载结构的承载能力增强，从而使得自翻车的整体能具有更大的承载能力。

可选地，所述自翻车还包括车箱组件，所述车箱组件包括底架和侧梁，所述侧梁设置在所述底架上，且凸出于所述底架的底面。

这样，通过设置侧梁，且侧梁凸出于所述底架的底面，使得所述底架的厚度加厚，从而提高了底架的承载强度。

可选地，所述自翻车还包括行走组件，所述行走组件包括三个转轴，三个所述转轴设置在所述第一承载部的底部。

这样，由于所述行走组件适用的是承载吨位较大的自翻车的场景，普通的两个转轴已经不能满足车辆自重和载重的要求，通过设置三个转轴，从而满足车辆自重和载重的要求。

可选地，所述行走组件还包括支撑梁，所述支撑梁设置在相邻的所述转轴之间。

这样，通过将所述支撑梁设置在相邻的转轴之间，可以将整车的重量分布于每根转轴上，使得每根转轴均匀受力。

可选地，所述自翻车还包括液压装置，所述液压装置包括设置在所述支撑架上的油缸，所述油缸为双作用式油缸。

这样，液压装置采用的双作用油缸，所述双作用油缸是通过油泵的反向给油将油缸内的液压油排回油箱，相对于单作用式油缸的方案，可以不通过自身的重力回位，而是可以自动回位，这样能实现车箱回位时匀速并且更可靠。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的自翻车的整体结构示意图；

图2为根据本发明一实施例的自翻车的承载结构示意图；

图3为本发明另一实施例的自翻车的承载结构示意图；

图4为本发明一实施例的自翻车的车箱组件示意图；

图5为本发明另一实施例的自翻车的车箱组件示意图；

图6为本发明一实施例的自翻车的倾翻状态示意图；

图7为本发明另一实施例的自翻车的倾翻状态示意图；

图8为本发明一实施例的自翻车的行走组件示意图；

图9为本发明一实施例的自翻车的液压装置示意图。

附图标记说明：

1-承载结构；10-中梁；11-安装部；111-第一侧板；112-第二侧板；12-第一承载部；13-第二承载部；14-第二承载部；20-枕梁；30-装配件；31-支撑架；2-车箱组件；21-底架；22-侧梁；23-侧门；24-端壁；3-行走组件；32-转轴；33-支撑梁；4-液压装置；41-油缸；42-电机泵；43-油箱组件；44-阀组。

具体实施方式

多年来，我国露天矿山运输矿石使用的自翻车是以kf-60型为主的60吨级气动自翻车，这种车辆虽经多次改进设计，但在车箱结构、装卸效率和倾翻稳定性等方面仍然存在着不少的缺点。随着我国科技的进步和矿石运输需求的不断增大，目前60吨自翻车已经逐步不能满足使用的需求。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

需要说明的是，本文提供的坐标系xyz中，x、y和z轴代表的是不同的方向。同时，要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

如图1、图2和图3所示，图1为根据本发明一实施例的自翻车的整体结构示意图，图2和图3分别为根据本发明一实施例的自翻车的承载结构不同示意图。本发明实施例公开了一种自翻车的承载结构，包括中梁10，所述中梁10上设置有安装部11和第一承载部12，所述安装部11设置在所述中梁10的两端，且所述安装部11的厚度大于所述第一承载部12的厚度。

其中，所述中梁10为一体结构，所述安装部11用于安装自翻车的车钩，所述安装部11的数量有两个，两个所述安装部对称设置在所述中梁10的两端。所述安装部11包括第一侧板111和第二侧板112，所述第一侧板111和所述第二侧板112分别设置在所述中梁10的两侧，所述第一侧板111和所述第二侧板112和所述中梁10共同组成一容纳空间，用于安装所述车钩。所述第一承载部12与所述安装部11的容纳空间为贯穿的。所述中梁的两侧的方向指的是沿着y轴的方向，所述厚度方向指的是沿着z轴的正方向。

这样，设置所述安装部的厚度大于所述第一承载部的厚度，即通过将所述安装部的厚度加厚，从而提高了承载结构的承载能力。

另外，在所述第一承载部12上设置有枕梁20，而所述枕梁20的上部是对应自翻车的车箱组件的底架上的转轴。根据自翻车具有可倾翻的特性，在所述自翻车倾翻时，转轴为车辆侧翻时的旋转部分，枕梁与承载结构连接部分的下部是心盘，在该部分受力比较集中。通过将所述安装部的厚度加厚，这样可以使得枕梁部分的受力向所述安装部传导，以减小枕梁的受力，防止枕梁因受力过大而发生断裂。

可选地，在所述安装部的两侧设置有与自翻车的长支撑杆配合的安装座，当所述自翻车倾翻时该部分是受力的，通过将所述安装部的厚度加厚，特别地，对于承载吨位较大的承载结构，该部位的受力效果会更好，具有较强的稳定性。

可选地，沿靠近所述第一承载部12方向，所述安装部11的厚度逐渐减小。

其中，所述安装部11的至少部分厚度不相同，所述安装部11的厚度在靠近所述第一承载部12位置的厚度小于远离所述第一承载部12的厚度，所述安装部11靠近所述第一承载部12的位置，形成一具有高度差的倾斜面。

由于在所述第一承载部的底部设置有其他部件，这样，通过设置所述安装部的厚度逐渐减小，使得所述第一承载部与所述安装部之间形成的高度差形成额外的空间，这样便于其他部件的安装。

可选地，所述中梁10上还设置有第二承载部13，所述第二承载部13设置在所述中梁10的中部，所述第二承载部13的厚度大于或等于所述第二承载部13两侧的其他承载部分的最大厚度。

其中，所述第二承载部13设置在所述中梁10的中部，所述第二承载部13两侧的其他承载部分的厚度小于所述第二承载部13的厚度，即所述第二承载部的厚度是最厚的。

这样，由于承载结构受力相对集中在中间位置，通过将中间位置的第二承载部的厚度设置为最厚的，相对于将两边的其他承载部分的厚度加厚的方案来说，这样可以极大的提高整个承载结构的承载能力。

可选地，所述中梁10上还设置有第三承载部14，所述第三承载部14设置在所述第一承载部12和所述第二承载部13之间，沿着所述第二承载部13往所述第一承载部12的方向，所述第三承载部14的厚度逐渐减小。

所述第三承载部包括设置在底部与所述中梁的上表面平行的腹板、设置在所述中梁两侧的另外两个腹板，设置在中梁两侧的两个腹板相互平行，所述第三承载部的三个腹板与所述中梁形成一闭合结构。

这样，由于第三承载部设置在第一承载部的一侧，而第一承载部受的力比较大，通过设置第三承载部可以将第一承载部的部分力传导出去，减小所述第一承载部的受力。另外，第三承载部沿着所述第二承载部往所述第一承载部的方向，所述第三承载部的厚度形成一倾斜面，从而可以使得传导的力均匀传导出去。

可选地，所述第三承载部13包括第一腹板、第二腹板和第三腹板，所述第一腹板和所述第二腹板设置在所述中梁10两侧，所述第三腹板形成一倾斜面，所述第一腹板、第二腹板和第三腹板形成一封闭结构，所述第一腹板、第二腹板和第三腹板的板厚度均加厚。

为了提高承载结构的承载能力，使得所述承载结构能够应用到载重更大的自翻车中，例如能承重100吨的自翻车，承载结构的承载能力越大越好，而第二承载部的厚度的设计对于整个承载结构的承载能力的影响是最大的。为了能够较大的提高整个承载结构的承载能力，相对来说第二承载部的厚度是越大越好，但是若将第二承载部的厚度设置得较大，则会使得自翻车的整体高度变高，自翻车的重心过高，不利于自翻车的行驶。因此，相对于将第二承载部的厚度加厚的方案来说，通过将第三承载部的腹板的厚度加厚，这样可以使承载结构整体强度增加的同时尽量降低承载结构的高度。对于第二承载部的设计，不仅需要考虑承载能力，同时还需要考虑重心不能过高，所以第二承载部的厚度不小于850mm，所述第二承载部的长度不小于360mm，所述第三承载部形成倾斜面的高度差不能小于360mm。

另外，由于在第一承载部对应的枕梁的位置会受到较大的力，通过在与所述第一承载部连接的安装部与第三承载部之间的厚度加厚，由于在枕梁的部分比较弱，而枕梁的部分受力又比较大，通过在两侧设置的厚度加厚，这也可以将枕梁部分的受力分散到两侧的安装部与第三承载部，从而防止枕梁对应的部位因受力过大而产生变形。

可选地，所述安装部11、所述第一承载部12、所述第二承载部13和所述第三承载部14为一体结构。

这样，通过将安装部、第一承载部、第二承载部和第三承载部设置为一体结构，不仅结构简单，而且整体结构的稳定性好。

可选地，所述承载结构1还包括枕梁20，所述枕梁20安装在所述中梁10的两侧，且所述枕梁20的上表面为倾斜面。

其中，所述枕梁20对应所述第一承载部的位置设置，所述枕梁20安装在所述中梁的两侧，且所述枕梁的上表面为倾斜面，倾斜面沿远离所述中梁10的方向倾斜。

由于这里的承载结构适用的是载重较大场景，而载重较大的承载结构相对于载重较小的承载结构高度会更高，高度的升高会导致重心的升高，这样会造成稳定性比较差，通过将枕梁的上表面设置为倾斜面，这样可以使得载重高度重心降低，以提高倾翻时的稳定性。

可选地，所述承载结构1还包括支撑架31，所述支撑架31对称设置在所述中梁10的两侧，以安装自翻车的油缸，所述支撑架31为铸造结构。

其中，所述支撑架31对应所述第二承载部13的位置设置，所述支撑架31安装在所述中梁10的两侧，由于第二承载部的厚度最厚，这样可以使得装配件的稳定性更强。

这样，在安装油缸时，通过将支撑架设置为铸造结构，安装面需进行机械加工，相对于采用焊接结构的方案，由于精度更高可保证两个接触面更平整，所以油缸安装时稳定性更好。有效提高了油缸安装的精度，更有利于大吨位自翻车的倾翻性能的稳定性。

可选地，所述承载结构1还包括装配件30，所述装配件30对称设置在所述中梁10的两侧，所述装配件30包括支撑架31和连接板，所述支撑架31用于安装自翻车的油缸，所述支撑架通过一连接板将所述支撑架固定在所述中梁的上表面。这样增大了接触面积，使得支撑架的固定更牢固。

参考图1所示的自翻车整体结构图，本发明实施例提供了一种自翻车，包括上述所述的自翻车的承载结构1。

这样，由于自翻车的主要部分是由承载结构进行承载，承载结构的承载能力增强，从而使得自翻车的整体能具有更大的承载能力。

如图4和图5所示，图4和图5为自翻车的车箱组件示意图。可选地，所述自翻车还包括车箱组件2，所述车箱组件2包括底架21和侧梁22，所述侧梁22设置在所述底架21上，且凸出于所述底架21的底面。

所述车箱组件2设置在所述承载结构1上，用于装载货物。所述底架21的底面为所述底架21朝向所述中梁10的表面。这样，通过侧梁凸出于所述底架的底面，使得所述底架的厚度加厚，从而提高了底架的承载强度。

可选地，所述侧梁22的数量有两个，两个所述侧梁22相互平行，沿着所述底架21的长度方向所述侧梁22从所述底架21的一端延伸到另外一端。这样，沿着所述底架21的长度方向所述侧梁22从所述底架21的一端延伸到另外一端，使得底架的强度得到均匀加强，而不是只是对局部进行加强。

可选地，所述车箱组件2包括底架21、侧门23和端壁24组成，所述侧门23设置在所述底架21的两长侧边，所述端壁24设置在所述底架的两短侧边，所述底架21、所述侧门23和所述端壁24形成装载货物的容纳空间。底架还包括多个横梁，在所述横梁和侧梁上铺装地板，地板与各个横梁或侧梁采用铆接结构。在所述底架21的底部设置有侧梁22，所述侧梁22的数量有两条，所述侧梁22上设置有转轴座，在所述枕梁的上表面设置有转轴，通过所述转轴与转轴座的配合，使得所述车箱组件与所述承载结构的连接。

如图6和图7所示，图6和图7为自翻车的倾翻状态示意图。当所述自翻车的车箱组件倾翻时，此时车箱组件变成承载部分，由于车辆载重增大，在倾翻时车箱会产生变形，影响侧门的开闭。通过在底架上设置侧梁可提高底架的强度，从而保证了底架与侧门的配合间隙，保证侧门可以顺利的关闭。

可选地，所述自翻车包括倾翻结构，所述倾翻结构用于控制所述车箱组件的倾翻。所述倾翻机构采用连杆式，所述倾翻结构包括两组长支撑杆和三组短支撑杆，两组所述长支撑杆设置在所述承载结构的安装部的位置，三组所述短支撑杆设置在所述枕梁之间，所述长支撑杆的一端固定在所述承载结构的安装部的侧壁上，另外一端固定在所述车箱组件的底架上，所述短支撑杆的一端与所述承载结构的中梁连接，另一端与所述底架连接，所述长支撑杆和所述短支撑杆通过支撑杆销与所述车箱组件的底架相连。倾翻机构中的支撑杆可保证侧门的开闭顺畅和倾翻时车辆的承载结构的稳定性。在支撑杆销孔内安装由衬套，由于载重变重，通过增加衬套，可以增加倾翻时的配合度，保证倾翻的流畅性。

在所述侧门上设置有折页和底架折页座，所述折页可围绕底架折页座旋转，其中所述折页和底架折页座采用b级钢。折页采用b级钢的综合力学性能更优于一般铸钢，更有利于由于吨位变化而造成车辆倾翻作业时，对支撑杆的破坏。

一般吨位车型的车辆部件在载荷方面受力较小，而载荷较大的车辆，例如100吨，100吨车由于吨位的增大需要配件承受的力的能力更强，只增大配件的尺寸不能满足其力学性能，尺寸过大会造成倾翻回转动作时配件之间相互动作的卡滞，为了减小此类因素在保证配合顺利的情况下尽量提高配件本身的力学性能。

如图8所示，图8为本发明一实施例的自翻车的行走组件示意图。可选地，所述自翻车还包括行走组件，所述行走组件3包括三个转轴32，三个所述转轴32设置在所述第一承载部12的底部。

由于所述行走组件适用的是承载吨位较大的自翻车的场景，普通的两个转轴已经不能满足车辆自重和载重的要求，通过设置三个转轴，从而满足车辆自重和载重的要求。

可选地，所述行走组件3还包括支撑梁33，所述支撑梁33设置在相邻的所述转轴32之间。

这样，通过将所述支撑梁设置在相邻的转轴之间，可以将整车的重量分布于每根转轴上，使得每根转轴均匀受力。

行走组件也可称为转向架，载荷较大的车辆，例如100吨，100吨的自翻车采用的是3e轴焊接构架式转向架。由于100吨自翻车载重和本身重量的原因，为了保证每根车轴承载的重量不超过e轴所承载的极限，100吨自翻车采用了焊接构架式3e轴转向架，其中，相邻两根转轴之间的轴距为1200mm，最外侧的两个转轴之间的轴距为2400mm。这样等间距的设计，可以使得各个转轴所承载的力大致上是相同的。其次，支撑梁包括双侧梁和双横梁，通过双侧梁和双横梁组成的构架结构，这样可以将整车重量均匀分布于每根轴上，受力均匀。另外，在每根所述转轴之间设有个轮对，所述轮对为削薄轮对，这样，采用削薄轮对，更有利于车辆弯道的运行。

可选地，所述行走组件采用带有斜切和承载鞍的吊挂式轴箱，制动部分为吊挂式扁钢制动梁。这样，采用吊挂式扁钢制动梁，两侧各成一套制动系统，制动效率比较灵活，更适合工况比较恶劣的环境。

如图9所示，图9为本发明一实施例的自翻车的液压装置示意图。可选地，所述自翻车还包括液压装置4，所述液压装置4包括设置在所述支撑架31上的油缸41，所述油缸41为双作用式油缸。

一般控制所述自翻车倾翻的控制单元采用气动或者是液压的方式，而一般气动和液压都是单作用的，车辆倾翻后依靠重力将气体或者液体排回储气筒或油箱，而本申请的液压装置采用的双作用油缸，所述双作用油缸是通过油泵的反向给油将油缸内的液压油排回油箱，改变了以往只能靠重力进行回位且回位不稳定的情况，这样能实现车箱回位匀速并且更可靠。

可选地，所述自翻车还包括液压装置4，所述液压装置4用于为所述车箱组件2的倾翻提供动力。所述液压装置4包括油缸41和电机泵42，所述油缸41设置在所述支撑架31上，所述油缸41为双作用式油缸，所述电机泵42控制所述油缸41的上升与回缩，以控制所述车箱组件2的倾翻与回位。

可选地，所述液压装置是由油缸41、电机泵42、油箱组件43、阀组44和相对应的管路组成，所述油缸位于承载结构的支撑架上，所述油缸的上部通过圆销与车箱组件相连，通过电器装置控制阀组的开闭和电机泵的开启将电能转化为机械能，通过油缸的升降提供车箱组件的倾翻动力，以达到自动卸货的目的。

可选地，电器装置是整车倾翻动作的控制单元，用于将机车提供的电力提供给液压装置，并通过其本身的按钮的开闭控制对应液压装置油缸的伸出。其中，电控装置采用集成电路控制，这样可以保证单侧双油缸伸缩动作一致，其次，电控箱外侧预留外接电源接头和遥控接收器，在机车作业频繁时可连接外部电源作业，另外，遥控装置可实现单节车箱单独控制倾翻。

可选地，所述液压装置的阀组中带有叠加式节流阀，所述叠加式节流阀用于控制油缸进油口的开口大小。这样可手动控制液压管路中液体的流速，以达到控制倾翻速度的目的，便于使用者根据倾卸货物种类的不同而改变不同的倾斜时间，改变以往倾卸时间固定的缺点，液压回路的叠加式节流阀可实现快速回落的目的，减少空车回落时间增加工作效率。

可选地，在阀组主管路增加高压球阀，高压球阀在所述自翻车发生倾翻需要回程的时候，将高压球阀打开，通过车箱的压力泄压即可实现回程，不需要使用机车给它通电，通过供电电机反转，从而把油从油缸抽到油箱，然后让车回来。本申请的机车可以脱离，泄压的时候不需要供电也可以实现自翻车的回程。这样，可实现车箱组成手动回落，减少机车动力操作时间，为快速操作提供保障，并且高压球阀的开闭可提供液压管路保险作用，增加倾翻作业的安全性。

可选地，油缸安装架采用铸造结构，安装面需进行机械加工，有效的提高了油缸安装的精度，更有利于大吨位自翻车的倾翻性能的稳定性；

所述自翻车的倾翻原理为：车辆行驶至指定卸货地点后，机车提供动力电源，通过电器装置启动液压装置中的电机泵，在电机泵待机工作状态下，启动电器装置中对应需倾翻侧的按钮，电器装置控制液压系统阀组对应的关闭，电机泵将油箱内的液压油供给油缸，油缸伸出为倾翻提供动力，车箱组件在受到油缸推力的作用向上运动，车箱组件围绕另一侧的转轴进行转动；在车箱组件转动的同时位于车箱下部另一侧的倾翻结构控制侧门向下打开，倾翻机构中的长、短支承杆的回转中心与转轴的回转中心重合，由于长支承杆的受力点与支承点分别在中梁的两侧，可有效的提高承载结构等车箱下部结构的稳定性。当车箱倾翻至26°时，侧门与地板构成一延续面，继续倾翻至45°将货物卸至远离线路的一侧，实现了卸货；卸货完成后通过电器装置控制电机泵将油缸内的液压油反向流回油箱，油缸收缩使车箱组成向下运动，车箱回落，同时由于长、短支撑的作用使侧门组件关闭，完成整个卸货作业。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

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