一種帶有u型吊臂的道路清障車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種帶有U型吊臂的道路清障車，道路清障車的吊臂包括相互滑動配合的基本臂、中間伸縮臂及末節(jié)伸縮臂，所述基本臂、中間伸縮臂及末節(jié)伸縮臂的臂體橫截面至少部分為U型臂，所述U型臂包括相互焊接的上彎板和下彎板，所述上彎板為大圓弧槽形板，所述下彎板為U型槽形板，且上彎板與下彎板之間的焊縫位于U型臂兩側(cè)的低應力區(qū)。本發(fā)明在清障車上首次采用了U型臂結(jié)構(gòu)，突破了清障車行業(yè)向重型化發(fā)展道路上減重與提高作業(yè)參數(shù)難以兼顧的瓶頸，該U型吊臂實現(xiàn)模塊化的設(shè)計，同時兼顧可裝配性和可維護性，有利于控制產(chǎn)品的質(zhì)量。在提高設(shè)計及生產(chǎn)、裝配效率的同時，更有利于日常維護保養(yǎng)，延長產(chǎn)品使用壽命。
【專利說明】一種帶有U型吊臂的道路清障車
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種道路清障車，特別是涉及一種帶有U型吊臂的道路清障車。
【背景技術(shù)】
[0002]清障車是高速公路以及國、省道路上用來排除事故、故障車輛的專用設(shè)備。隨著交通運輸業(yè)的發(fā)展，公路運輸逐漸向高速化、集約化、專用化和集裝箱化發(fā)展。此外，我國的車輛結(jié)構(gòu)也發(fā)生了較大的變化，例如:多軸車和重型車比例逐步上升，再加上其他因素，我國的惡性變通事故逐漸增多，道路清障車面臨的作業(yè)難度也越來越大，所以，當前救援車隊擁有的清障車已經(jīng)不能適應現(xiàn)在清障的需求。作為保證道路暢通的清障車，無疑也必須重型化，才能滿足重型車輛的清障需要。這樣對清障車的托舉、起吊和拉拽等主要作業(yè)的性能提出了更高的要求。
[0003]縱觀國內(nèi)清障車產(chǎn)品，基本上是從載貨車底盤改裝而來。此外，受國家相關(guān)法律法規(guī)的約束，以及汽車底盤軸荷及最大總質(zhì)量等方面的限制，現(xiàn)有的清障車產(chǎn)品不可能無止盡的重型化。因此，在現(xiàn)階段嚴重缺乏專用底盤的現(xiàn)狀下，如何既提高托舉、起吊及拉拽等主要作業(yè)性能，又能合理分配軸荷、不超底盤允許的最大總質(zhì)量的限制，同時還能滿足高速公路、國、省道上對大型運輸事故車輛的搶險救援工作，是目前國內(nèi)清障車行業(yè)面臨的一大難題。
[0004]經(jīng)過多年的發(fā)展，國內(nèi)清障車企業(yè)積累了一定的經(jīng)驗，也采取了一定的措施來解決行業(yè)難題(既減輕整車整備質(zhì)量又提高托舉、起吊及拉拽等主要作業(yè)的性能)。就吊臂而言，道路清障車作業(yè)時，主要用到起吊和拉拽性能，要求吊臂必須抗彎和抗扭。國內(nèi)外清障車吊臂結(jié)構(gòu)普遍采用四邊形截面，由翼緣板和腹板焊接而成的，它制造工藝相對簡單，具有良好的抗彎剛度，適用于強度比較低的材料；對于高強度材料不能充分發(fā)揮材料的承載能力，不能很好地傳遞扭矩和橫向力，需設(shè)附加支承；而且在四個角點處最容易產(chǎn)生應力集中；底板、腹板受較大的壓應力作用，常出現(xiàn)局部失穩(wěn)的情況。
[0005]為了避免上述不利因素，提高腹板的穩(wěn)定性，部分現(xiàn)有技術(shù)采用了六邊形及其它多邊形截面的吊臂。這些截面的共同點是均采用大圓弧過渡，腹板高度減小，使得受力狀況得到改善。而且這些截面實際計算寬度較小，有利于提高局部抗失穩(wěn)能力。伸縮臂各板不產(chǎn)生局部彎曲，且能較好地傳遞扭矩與橫向力，這些多邊形截面的伸縮臂能較好地發(fā)揮材料機械性能，減輕結(jié)構(gòu)自重。目前這些截面形式被普遍的采用，國內(nèi)的清障車企業(yè)快速發(fā)展，噸位從4t、19t、32t、44t 一躍發(fā)展到54t。
[0006]但是再向超大噸位發(fā)展，卻遇到了不可逾越的瓶頸，減重和提高作業(yè)參數(shù)的矛盾
難以兼顧。
[0007]眾所周知，如果結(jié)構(gòu)型式不改變、還要保持作業(yè)參數(shù)，要想減重就必須提高材料的機械性能。但是，高強度材料價格昂貴，對加工和焊接工藝要求也更高，而且適合的更高強度材料存不存在還是個問題，一味的追求高強度的材料并不完全現(xiàn)實。因此，清障車行業(yè)要想繼續(xù)發(fā)展，既要減重又要提高吊臂的抗彎和抗扭性能一最終還得從結(jié)構(gòu)本身尋求突破，研發(fā)新一代適合清障車起吊和拉拽用途的吊臂，進一步提升吊臂的抗彎和抗扭性能，兼顧減重和提高作業(yè)參數(shù)，兼顧可裝配性和可維護性，實現(xiàn)模塊化的設(shè)計、生產(chǎn)及裝配，同時區(qū)別以往的產(chǎn)品特征，逐步形成清障車產(chǎn)品個性化的外觀特點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提出一種能夠突破清障車行業(yè)向重型化發(fā)展道路上減重與提高作業(yè)參數(shù)難以兼顧瓶頸的，帶有U型吊臂的道路清障車。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種帶有U型吊臂的道路清障車，道路清障車的吊臂包括相互滑動配合的基本臂、中間伸縮臂及末節(jié)伸縮臂，所述基本臂、中間伸縮臂及末節(jié)伸縮臂的臂體橫截面至少部分為U型臂，所述U型臂包括相互焊接的上彎板和下彎板，所述上彎板為大圓弧槽形板，所述下彎板為U型槽形板，且上彎板與下彎板之間的焊縫位于U型臂兩側(cè)的低應力區(qū)。
[0010]優(yōu)選地，所述基本臂、中間伸縮臂及末節(jié)伸縮臂之間相互套接并相互滑動配合。
[0011]優(yōu)選地，所述基本臂和中間伸縮臂以及中間伸縮臂和末節(jié)伸縮臂之間均設(shè)有至少兩組滑板滑塊組件。
[0012]優(yōu)選地，所述滑板滑塊組件包括位于所述U型臂上側(cè)、左右兩側(cè)的滑板總成以及與所述滑板總成相配合的滑塊總成。
[0013]優(yōu)選地，所述滑塊總成上設(shè)有調(diào)整臂體之間間隙的調(diào)節(jié)螺柱。
[0014]優(yōu)選地，在所述基本臂下方還設(shè)有雙變幅缸支座。
[0015]優(yōu)選地，在基本臂和中間伸縮臂的滑塊總成上設(shè)置油杯。
[0016]基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明的優(yōu)點是:
[0017]本發(fā)明在清障車上首次采用了 U型臂結(jié)構(gòu)，突破了清障車行業(yè)向重型化發(fā)展道路上減重與提高作業(yè)參數(shù)難以兼顧的瓶頸，該U型吊臂實現(xiàn)模塊化的設(shè)計，同時兼顧可裝配性和可維護性，有利于控制產(chǎn)品的質(zhì)量。在提高設(shè)計及生產(chǎn)、裝配效率的同時，更有利于日常維護保養(yǎng)，延長產(chǎn)品使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0019]圖1為本發(fā)明道路清障車的示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明吊臂的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為圖2所示結(jié)構(gòu)的立體示意圖；
[0022]圖4為本發(fā)明U型吊臂的截面示意圖；
[0023]圖5為圖2所示結(jié)構(gòu)的局部截面剖視圖。
【具體實施方式】
[0024]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
[0025]參見圖廣圖5，其中示出本發(fā)明一種帶有U型吊臂的道路清障車的優(yōu)選實施例，本發(fā)明道路清障車的吊臂100包括相互滑動配合的基本臂、中間伸縮臂及末節(jié)伸縮臂，優(yōu)選地，所述基本臂、中間伸縮臂及末節(jié)伸縮臂之間相互套接并相互滑動配合。所述基本臂、中間伸縮臂及末節(jié)伸縮臂的臂體橫截面至少部分為U型臂，如圖4所示；所述U型臂包括相互焊接的上彎板19和下彎板20，所述上彎板19為大圓弧槽形板，所述下彎板20為U型槽形板，且上彎板19與下彎板20之間的焊縫位于U型臂兩側(cè)的低應力區(qū)。
[0026]進一步，所述基本臂和中間伸縮臂以及中間伸縮臂和末節(jié)伸縮臂之間均設(shè)有至少兩組滑板滑塊組件，優(yōu)選地，所述滑板滑塊組件包括位于所述U型臂上側(cè)、左右兩側(cè)的滑板總成以及與所述滑板總成相配合的滑塊總成。更優(yōu)選地，所述滑塊總成上設(shè)有調(diào)整臂體之間間隙的調(diào)節(jié)螺柱。
[0027]具體地，本發(fā)明的工作原理和工作過程為:
[0028]U型臂的上彎板19和下彎板20可由不同板厚的材料制成。上彎板19為大圓弧槽形板，工作時其受拉應力較大，這便提高了腹板的穩(wěn)定系數(shù)；下彎板20為U型槽形板，該結(jié)構(gòu)能夠有利地提高抗局部失穩(wěn)的能力。在制造時，上彎板19焊接于下彎板20上面，上彎板19與下彎板20之間的焊縫位于U型臂體兩側(cè)的低應力區(qū)，該低應力區(qū)可由應力檢測裝置進行定位測量，本發(fā)明的此種結(jié)構(gòu)大大降低了焊接應力對結(jié)構(gòu)件強度的影響。
[0029]經(jīng)過大量實驗及測定，本發(fā)明上彎板19的界面和下彎板20的截面所構(gòu)成的“U”型截面，是一種受力較為理想的吊臂截面形式——其橫向抗彎剛度和抗扭剛度優(yōu)于其它截面形式，有利的提高了清障車吊臂起重和拉拽作業(yè)的可靠性。并且，在起重性能相同的情況下，U型臂與六邊型截面的吊臂相比，可減少材料使用率10%左右，特別是對于多節(jié)伸縮，大幅度工作的吊臂，其減重效果更加顯著。
[0030]進一步，參見圖2、圖3和圖5，本發(fā)明清障車上起吊和拉拽用途的“U”型吊臂由基本臂，中間伸縮臂及末節(jié)伸縮臂組成，此種結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)一節(jié)、兩節(jié)或多節(jié)吊臂的伸縮。
[0031]參見圖2和圖3，本發(fā)明基本臂的主體結(jié)構(gòu)包括第一 U型臂體13，第一臂頭1，第一臂尾組件7，雙變幅缸支座6，第一臂頭雙吊耳14，第一滑塊總成18，鋼絲繩托架12 ;中間伸縮臂的主體結(jié)構(gòu)包括第二 U型臂體10，第二臂頭2、第二臂尾組件8，第二滑塊總成16，第二滑板總成3組成；末節(jié)伸縮臂的主體結(jié)構(gòu)包括第三U型臂體11，第三臂頭組件4，第三滑塊總成17，雙卷揚滑輪總成9，第三臂頭雙吊耳15，第三滑板總成5。
[0032]基本臂、中間伸縮臂及末節(jié)伸縮臂的主體結(jié)構(gòu)由模塊化的組件焊接組成，其中第一臂頭雙吊耳14和第三臂頭雙吊耳15、第二滑塊總成16、第三滑塊總成17和第一滑塊總成18、以及雙卷揚滑輪總成9、鋼絲繩托架12采用模塊間的裝配方式安裝到相應的臂體結(jié)構(gòu)上。本發(fā)明將整個吊臂結(jié)構(gòu)分解成多個模塊化的組件，更有利于控制產(chǎn)品的質(zhì)量，提高設(shè)計和生產(chǎn)裝配的效率。
[0033]此外，當?shù)醣凵炜s時，基本臂和中間伸縮臂臂頭的第一滑塊總成18和第二滑塊總成16分別依次在第二滑板總成3和第三滑板總成5上滑動，依此類推。這樣，本發(fā)明上述的兩組滑板滑塊組件一方面減輕了基本臂和中間伸縮臂臂頭、左右兩側(cè)矩形平面滑塊總成對臂體的磨損，另一方面通過加工滑板總成，有利于保證臂體間的間隙，使得伸臂臂體的可裝配性大大增強。同時，本發(fā)明在基本臂和中間伸縮臂臂頭滑塊總成上還設(shè)置了油杯，有利于臂體的日常潤滑維護。
[0034]為了進一步增強吊臂的抗彎和抗扭性能，本發(fā)明除了采用U型截面的吊臂結(jié)構(gòu)之夕卜，還采用了以下結(jié)構(gòu):在滑塊布置方面，在中間伸縮臂和末節(jié)伸縮臂臂尾處，設(shè)置大圓弧形接觸曲面的滑塊總成；在中間伸縮臂和末節(jié)伸縮臂臂體兩側(cè)、靠近臂尾位置，設(shè)置矩形平面的滑塊總成；在基本臂和中間伸縮臂臂頭上側(cè)設(shè)置可調(diào)節(jié)的滑塊總成，并通過調(diào)節(jié)螺柱來調(diào)整臂體間的間隙；在下側(cè)，設(shè)置呈半圓弧形大面積的滑塊總成，使得在臂體搭接處有較小的應力和較好的應力分布；在左右兩側(cè)設(shè)置矩形平面滑塊總成并加裝油杯。
[0035]基本臂結(jié)構(gòu)方面，在基本臂下方設(shè)置雙變幅缸支座6。當?shù)醣厶幱趥?cè)向拉拽工況時或當?shù)醣圻M行單吊鉤起吊時，臂體在偏載狀態(tài)下，極易造成扭曲。一方面本發(fā)明通過I型截面提高抗扭性能，另一方面本發(fā)明通過合理滑塊布置來調(diào)整臂體間隙，并進一步限制吊臂發(fā)生扭曲趨勢，最后本發(fā)明通過采用雙變幅缸支座的支撐方式，來實現(xiàn)吊臂在起吊和拉拽工況下的抗扭和抗彎，使得吊臂在起吊和拉拽工況下工作的可靠性得以保證和繼續(xù)提高。
[0036]本發(fā)明在清障車上首次采用V型臂結(jié)構(gòu)型式，突破了清障車行業(yè)向重型化發(fā)展道路上減重與提高作業(yè)參數(shù)難以兼顧的瓶頸，為今后清障車行業(yè)吊臂結(jié)構(gòu)型式的發(fā)展提供一種方向。
[0037]同時在V型截面的吊臂結(jié)構(gòu)型式的基礎(chǔ)上對滑塊的布置和基本臂結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計，使得吊臂的抗彎和抗扭性能進一步提升。
[0038]本發(fā)明的I型吊臂實現(xiàn)了模塊化的設(shè)計，同時兼顧可裝配性和可維護性，更有利于控制產(chǎn)品的質(zhì)量，提高設(shè)計及生產(chǎn)、裝配的效率，更有利于日常維護保養(yǎng)，延長產(chǎn)品使用壽命。
[0039]作為清障車用途的吊臂，區(qū)別以往四邊形和六邊形吊臂有棱有角的呆板外形，其整體外觀更加簡潔流暢，逐步形成了清障車產(chǎn)品個性化的外觀特點。
[0040]最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解:依然可以對本發(fā)明的【具體實施方式】進行修改或者對部分技術(shù)特征進行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，其均應涵蓋在本發(fā)明請求保護的技術(shù)方案范圍當中。
【權(quán)利要求】
1.一種帶有U型吊臂的道路清障車，道路清障車的吊臂包括相互滑動配合的基本臂、中間伸縮臂及末節(jié)伸縮臂，其特征在于：所述基本臂、中間伸縮臂及末節(jié)伸縮臂的臂體橫截面至少部分為U型臂，所述U型臂包括相互焊接的上彎板（19)和下彎板（20)，所述上彎板(19)為大圓弧槽形板，所述下彎板（20)為U型槽形板，且上彎板（19)與下彎板（20)之間的焊縫位于U型臂兩側(cè)的低應力區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有U型吊臂的道路清障車，其特征在于：所述基本臂、中間伸縮臂及末節(jié)伸縮臂之間相互套接并相互滑動配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有U型吊臂的道路清障車，其特征在于：所述基本臂和中間伸縮臂以及中間伸縮臂和末節(jié)伸縮臂之間均設(shè)有至少兩組滑板滑塊組件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶有U型吊臂的道路清障車，其特征在于：所述滑板滑塊組件包括位于所述U型臂上側(cè)、左右兩側(cè)的滑板總成以及與所述滑板總成相配合的滑塊總成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶有U型吊臂的道路清障車，其特征在于：所述滑塊總成上設(shè)有調(diào)整臂體之間間隙的調(diào)節(jié)螺柱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有U型吊臂的道路清障車，其特征在于：在所述基本臂下方還設(shè)有雙變幅缸支座（6 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶有U型吊臂的道路清障車，其特征在于：在基本臂和中間伸縮臂的滑塊總成上設(shè)置油杯。
【文檔編號】B60P3/12GK103832314SQ201210484731
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月26日
【發(fā)明者】程磊, 魏玉宏, 蔡中義, 陳志偉, 王子銘 申請人:徐州徐工隨車起重機有限公司