李偉 許鐵巧 盛珍貴
摘 要:車載式高空作業(yè)車由底盤、副車架、轉(zhuǎn)臺、工作臂、工作平臺、變幅機(jī)構(gòu)以及回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)組成,而副車架作為高空作業(yè)車重要的承載部件,不僅是連接底盤和上車工作裝置的橋梁,也是固定支腿的關(guān)鍵部件。
關(guān)鍵詞:車載式;高空作業(yè)車;副車架
車載式高空作業(yè)車是一種可以機(jī)動(dòng)作業(yè)的工程車輛,多采用二類底盤改裝而成,為實(shí)現(xiàn)將上車作業(yè)裝置可靠有效的固定在底盤上,往往都會(huì)設(shè)計(jì)采用副車架作為承載結(jié)構(gòu),一方面將高空作業(yè)車的轉(zhuǎn)臺、工作臂、變幅機(jī)構(gòu)以及回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等部件通過螺栓與副車架相固定。副車架通過U型螺栓和側(cè)連接板與底盤相連,來實(shí)現(xiàn)整車的組裝。
1現(xiàn)狀分析
近年來,隨著市場需求的不斷變化,車載式高空作業(yè)車的作業(yè)高度也不斷提升,并且底盤的選用品牌越來越多,給生產(chǎn)廠家?guī)砹诵聠栴}。因客戶對底盤的鐘情度和認(rèn)可度不同,造成了一個(gè)車型要匹配兩款或兩款以上的底盤,而不同型號的底盤大梁長度和寬度存在一定的差異,如果采用某款作業(yè)車型匹配不同型號底盤,就會(huì)產(chǎn)生無法裝配或干涉等不確定的問題。目前,多是根據(jù)底盤的尺寸來設(shè)計(jì)副車架,這樣不僅設(shè)計(jì)工作量大、周期長、型號多,而且會(huì)造成生產(chǎn)組織混亂、不易管理,無法批量生產(chǎn),導(dǎo)致制造成本增加。
因車載式高空作業(yè)車的副車架在設(shè)計(jì)過程中還涉及到固定支腿布置及結(jié)構(gòu)形式、整車回轉(zhuǎn)中心的布置、前后橋載荷分布等多方面因素的影響,而本文主要是討論底盤大梁寬度變化對副車架的影響以及為消除影響所采取的解決方法。故上述的影響因素不在此一一贅述。
目前,以車載式高空作業(yè)車為代表的工程車常用副車架的基本上都是矩形截面結(jié)構(gòu),如圖1所示,左側(cè)為箱體式副車架(陰影區(qū)域),分別采用兩側(cè)立板、上平板、下平板以及內(nèi)部的加強(qiáng)板組合而成。右側(cè)為雙縱梁式副車架,兩側(cè)采用封閉的矩形作為主梁,中間通過縱向彎板連接,當(dāng)匹配不同的底盤時(shí),因底盤大梁寬度發(fā)生變化,這兩種副車架副車架中的上平板、下平板以及內(nèi)部的加強(qiáng)板都需要跟著改變。這樣一方面增加設(shè)計(jì)的工作量,零部件通用性降低;另一方面副車架寬度增加時(shí),副車架的重量也會(huì)隨之增加,讓制造成本提升。
2改善方案
為解決上述副車架不通用的問題,本文介紹的副車架副車架優(yōu)化設(shè)計(jì),分為副車架主體和底梁兩部分,底梁由兩個(gè)對稱的彎板組成。與底盤匹配時(shí),副車架主體保持不變,而是根據(jù)二類底盤的大梁寬度來確定底梁的尺寸,并采用焊接的方式將底梁與副車架主體進(jìn)行固定,從而實(shí)現(xiàn)一種副車架可匹配不同型號的二類底盤。本方案具有結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)整方便、可靠,通用性好,易于組織批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。
如圖2所示,一種工程車的通用副車架,由副車架主體-1和底梁-2組成。副車架主體-1為上寬下窄的六邊形箱體結(jié)構(gòu),底梁-2由鋼板整體折彎而成或擠壓成型,布置在副車架主體-1兩側(cè)斜邊的位置各1件,通過焊接的方式進(jìn)行固定。底梁-2的整體寬度與底盤大梁-4寬度保持一致,通過側(cè)擋板-3以及螺栓將底梁-2與底盤大梁-4相連接,目的是為了保證副車架與底盤保持面接觸,防止副車架水平方向晃動(dòng)。并且在底梁-2與底盤大梁-4之間設(shè)置橡膠緩沖墊,降低車身運(yùn)動(dòng)過程中因沖擊產(chǎn)生的撞擊聲。
如圖3所示,當(dāng)?shù)妆P大梁-4寬度X反生變化時(shí),通過控制底梁-2水平尺寸X1來調(diào)節(jié)副車架的連接寬度,以適應(yīng)底盤大梁-4的X寬度。底梁-2水平尺寸的調(diào)節(jié)在設(shè)計(jì)之初,就可以根據(jù)底盤大梁尺寸提前計(jì)算出寬度尺寸和折彎尺寸,這樣可以大大提高板材的利用率。
3總結(jié)
本文介紹的一種工程車通用副車架,采用模塊化設(shè)計(jì)組合,只需通過變更底梁即可實(shí)現(xiàn)匹配不同品牌的底盤,結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高,易于組織批量生產(chǎn),縮短生產(chǎn)周期,可有效降低制造成本。另外,該方案的技術(shù)原理不僅僅可以用于車載式高空作業(yè)車,也可以用于消防車、混凝土泵車、隨車吊等工程車輛的改裝。
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