專利名稱：車架及工程機械設備的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及工程機械領域，尤其涉及一種車架及工程機械設備。
背景技術(shù)：
履帶起重機車架是由鋼板焊接而成的多室箱型結(jié)構(gòu)，承受自身重量和配重及轉(zhuǎn)臺傳導下來的吊重載荷。其中車架內(nèi)部肋板的布置將對車架整體強度、穩(wěn)定性、運輸重量等方面產(chǎn)生極大的影響。由于目前高強鋼板的采用，車架內(nèi)部各肋板的布置形式逐漸從復雜向簡單變化，其關鍵點為確定較為合理的肋板樣式以滿足車架各方面的要求。對于中型噸位的履帶起重機車架，如圖1所示，從車架的圈板a2到車架的外側(cè)板a6、a7，布置有多道的圈板外側(cè)肋板al。圖2示出了車架的整體，而在圈板a2內(nèi)側(cè)則布置有肋板a3、a4以及車架上頂板a9和車架下封板a5，在車架中央開有一個較小的近似矩形孔洞a8。通過分析,在圈板的內(nèi)側(cè)的肋板、車架上頂板和車架下封板受力較小，圈板外側(cè)個別肋板受力也較小，因此應力分布不太合理，導致整體車架的重量偏重，造成整車的制造成本及整車運輸成本的增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種車架及工程機械設備，能夠在不減少車架整體承載力的情況下，降低車架整體重量，降低制造成本和客戶運輸成本。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種車架，包括:上封板、下封板、第一方向外側(cè)板、第二方向外側(cè)板和圈板，所述第一方向外側(cè)板、第二方向外側(cè)板和圈板與所述上封板和下封板垂直，所述上封板、下封板、第一方向外側(cè)板、第二方向外側(cè)板和圈板共同形成封閉結(jié)構(gòu)，在所述第一方向外側(cè)板與所述圈板之間，以及在所述圈板內(nèi)還設有多個肋板，在所述第一方向外側(cè)板與所述圈板之間設置的肋板包括第一內(nèi)側(cè)肋板，所述第一內(nèi)側(cè)肋板的一端固定在所述第一方向外側(cè)板和第二方向外側(cè)板的相交位置，所述第一內(nèi)側(cè)肋板的另一端固定在所述圈板的外圈部分，所述第一內(nèi)側(cè)肋板的截面為折線形狀或圓弧形狀，其中在所述第一方向外側(cè)板與所述圈板之間設置的肋板還包括第二內(nèi)側(cè)肋板，所述第二內(nèi)側(cè)肋板設置在所述第一內(nèi)側(cè)肋板、圈板和第一方向外側(cè)板所圍成的空間內(nèi)，所述第二內(nèi)側(cè)肋板的一端固定在所述第一方向外側(cè)板上，所述第二內(nèi)側(cè)肋板的另一端固定在所述圈板的外圍部分。進一步的，所述第二內(nèi)側(cè)肋板包括依次連接的外側(cè)邊板、中間邊板和內(nèi)側(cè)邊板，所述外側(cè)邊板、中間邊板和內(nèi)側(cè)邊板的長度比值為3:3:2，所述外側(cè)邊板和中間邊板之間的角度為165±5°，所述中間邊板和內(nèi)側(cè)邊板之間的角度為165±5°。進一步的，所述第二內(nèi)側(cè)肋板的截面為圓弧形狀。進一步的，所述圈板內(nèi)設置的肋板還包括第一側(cè)向肋板，所述第一側(cè)向肋板固定在所述圈板內(nèi)側(cè)的位置與所述第一方向外側(cè)板和所述圈板相交的位置相對應，所述第一側(cè)向肋板整體呈橫置的U形，所述第一側(cè)向肋板的上邊和下邊分別與所述上封板和下封板固定連接，所述第一側(cè)向肋板的一個側(cè)邊為直線側(cè)邊，固定連接在所述圈板內(nèi)側(cè)，所述第一側(cè)向肋板的另一個側(cè)邊為內(nèi)凹側(cè)邊，所述第一側(cè)向肋板的上邊與下邊等長。進一步的，在所述圈板內(nèi)設置的肋板還包括第二側(cè)向肋板，所述第二側(cè)向肋板有多個，所述第二側(cè)向肋板整體呈橫置的U形，所述第二側(cè)向肋板的上邊和下邊分別與所述上封板和下封板固定連接，所述第二側(cè)向肋板的一個側(cè)邊為直線側(cè)邊，固定連接在所述圈板內(nèi)側(cè)，所述第二側(cè)向肋板的另一個側(cè)邊為內(nèi)凹側(cè)邊，所述第二側(cè)向肋板的上邊短于下邊。進一步的，所述第一方向外側(cè)板由所述圈板分割為不連續(xù)的兩部分。進一步的，所述第二側(cè)向肋板均固定于所述圈板超出所述第一方向外側(cè)板的部分的內(nèi)側(cè)位置。進一步的，在所述圈板內(nèi)設置的肋板還包括第一小肋板，所述第一小肋板固定在所述圈板內(nèi)側(cè)的位置與所述第一內(nèi)側(cè)肋板和所述圈板相交的位置相對應。進一步的，在所述圈板內(nèi)設置的肋板還包括第二小肋板，所述第二小肋板固定在所述圈板內(nèi)側(cè)的位置與所述第二內(nèi)側(cè)肋板和所述圈板相交的位置相對應。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種工程機械設備，其中具有前述的車架。基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明在車架的第一內(nèi)側(cè)肋板、第一方向外側(cè)板和圈板之間增加了第二內(nèi)側(cè)肋板，增加了第二內(nèi)側(cè)肋板的車架可以加強車架水平方向和垂直方向上的彎曲剛度，這樣就使得車架在滿足強度、剛度和穩(wěn)定性的設計要求的基礎上能夠進一步的減輕車架整體所用材料的重量，進而降低制造成本和用戶運輸開支成本。


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:圖1為現(xiàn)有的中型噸位的履帶起重機車架的去除上頂板的俯視示意圖。圖2為現(xiàn)有的中型噸位的履帶起重機車架的立體外觀示意圖。圖3為本發(fā)明車架的一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖3實施例中第二內(nèi)側(cè)肋板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為圖3實施例中第一側(cè)向肋板和第二側(cè)向肋板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明車架的另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本發(fā)明車架的再一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式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。如圖3所示，為本發(fā)明車架的一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實施例中，車架包括上封板、下封板、第一方向外側(cè)板8、第二方向外側(cè)板9和圈板7。為了比較清楚的了解車架內(nèi)的結(jié)構(gòu)，圖3實施例將上封板和下封板去掉，其中第一方向外側(cè)板8、第二方向外側(cè)板9和圈板7與上封板和下封板垂直,而上封板、下封板、第一方向外側(cè)板8、第二方向外側(cè)板9和圈板7共同形成封閉結(jié)構(gòu)。在第一方向外側(cè)板8與圈板7之間，以及在圈板7內(nèi)還設有多個肋板。從圖3中看，在第一方向外側(cè)板8與圈板7之間設置的肋板包括第一內(nèi)側(cè)肋板I和第二內(nèi)側(cè)肋板2。其中，第一內(nèi)側(cè)肋板I的一端固定在第一方向外側(cè)板8和第二方向外側(cè)板9的相交位置,而第一內(nèi)側(cè)肋板I的另一端固定在圈板7的外圈部分。第一內(nèi)側(cè)肋板I的截面為折線形狀。第二內(nèi)側(cè)肋板2則設置在第一內(nèi)側(cè)肋板1、圈板7和第一方向外側(cè)板8所圍成的空間內(nèi)，第二內(nèi)側(cè)肋板2的一端固定在第一方向外側(cè)板8上，第二內(nèi)側(cè)肋板2的另一端固定在圈板7的外圍部分。相比于圖1的現(xiàn)有履帶起重機車架結(jié)構(gòu)，本實施例在第一方向外側(cè)板和圈板之間還增加了第二內(nèi)側(cè)肋板，增加了第二內(nèi)側(cè)肋板的車架可以加強圖3中車架對應紙面的水平方向和垂直方向上的彎曲剛度，相比于現(xiàn)有的履帶起重機車架結(jié)構(gòu)，本實施例的車架可以在滿足強度、剛度和穩(wěn)定性的設計要求的基礎上能夠進一步的減輕車架整體所用材料的重量，進而降低制造成本和用戶運輸開支成本。在圖3中，第二內(nèi)側(cè)肋板2的一端可以焊接在第一方向外側(cè)板8的五分之二的位置，另一端可以焊接在圈板7的外圈上。參照圖4，第二內(nèi)側(cè)肋板2可以包括依次連接的外偵Ij邊板10、中間邊板11和內(nèi)側(cè)邊板12。外側(cè)邊板10、中間邊板11和內(nèi)側(cè)邊板12的長度比值為3:3:2，外側(cè)邊板10和中間邊板11之間的角度為165±5°，中間邊板11和內(nèi)側(cè)邊板12之間的角度為165±5°。結(jié)合圖3和圖5，圈板7內(nèi)的設置的肋板還包括第一側(cè)向肋板6和第二側(cè)向肋板5。其中，第一側(cè)向肋板6固定在圈板7內(nèi)側(cè)的位置與第一方向外側(cè)板8和圈板7相交的位置相對應，第一側(cè)向肋板6整體呈橫置的U形,第一側(cè)向肋板6的上邊13和下邊14分別與上封板和下封板固定連接，第一側(cè)向肋板6的一個側(cè)邊15為直線側(cè)邊，固定連接在圈板7內(nèi)偵牝第一側(cè)向肋板6的另一個側(cè)邊16為內(nèi)凹側(cè)邊，第一側(cè)向肋板6的上邊13與下邊14等長。第一側(cè)向肋板6的作用為對第一方向外側(cè)板8與圈板7的連接進行加固，為圈板7提供平面外變形的剛度，同時也分擔第一方向外側(cè)板8在該位置的部分荷載，提高第一方向外側(cè)板8的荷載承受能力。第二側(cè)向肋板5有多個，第二側(cè)向肋板5整體呈橫置的U形，第二側(cè)向肋板5的上邊13和下邊14分別與上封板和下封板固定連接，第二側(cè)向肋板5的一個側(cè)邊15為直線側(cè)邊，固定連接在圈板7內(nèi)側(cè)，第二側(cè)向肋板5的另一個側(cè)邊16為內(nèi)凹側(cè)邊。第二側(cè)向肋板5的主要作用為增強該位置的圈板7的剛度，有效地將車架上頂板的荷載傳遞到車架下封板上，分擔圈板7的一部分荷載，從而可以增加整個車架所受的載荷水平。第二側(cè)向肋板5的上邊13短于下邊14，這樣設置有利于第二側(cè)向肋板5向車架下封板傳遞荷載，從而降低第二側(cè)向肋板5與下封板間的應力水平。從圖3可以看到，第一方向外側(cè)板8可以由圈板7分割為不連續(xù)的兩部分。通過這種結(jié)構(gòu)可以增加車架在豎直方向上的力臂，提高車架抗彎能力。相應的，可以將第二側(cè)向肋板5均固定于圈板7超出第一方向外側(cè)板8的部分的內(nèi)側(cè)位置，以防止該位置發(fā)生屈曲變形。在圖3中可以看到，圈板內(nèi)設置的肋板還可包括第一小肋板3，該第一小肋板3固定在圈板7內(nèi)側(cè)的位置與第一內(nèi)側(cè)肋板I和圈板7相交的位置相對應。第一小肋板3的作用除了是對第一內(nèi)側(cè)肋板I和圈板7之間的連接進行加強外，還包括對圈板7的平面外剛度進行增強。在圈板7內(nèi)設置的肋板還可以包括第二小肋板4，第二小肋板4固定在圈板7內(nèi)側(cè)的位置與第二內(nèi)側(cè)肋板2和圈板7相交的位置相對應。第二小肋板4的作用除了是增強第二內(nèi)側(cè)肋板2與圈板7的連接，還包括對圈板7平面外剛度進行增強。通過上面對圖3實施例的說明，可以看到圖3實施例相比于現(xiàn)有的履帶起重機車架改善了應力分布，具有較好的剛度和抗彎能力，因此可以在滿足強度、剛度和穩(wěn)定性的設計要求的基礎上進一步的減輕車架整體所用材料的重量，進而降低制造成本和用戶運輸開支成本。圖6和圖7分別給出了本發(fā)明車架的另兩個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。其中圖6中的車架實施例的第一內(nèi)側(cè)肋板I的截面為折線形狀，而第二內(nèi)側(cè)肋板2的截面為圓弧形狀。圖7中的車架實施例的第一內(nèi)側(cè)肋板I和第二內(nèi)側(cè)肋板2的截面均為圓弧形狀。在兩種內(nèi)側(cè)肋板的形狀的選擇上，圓弧形狀的肋板受力合理，能夠增強車架整體的性能，但該種形式加工困難，且加工成本較高；折線形狀的肋板受力比較合理，對車架的性能影響僅次于圓弧板，但該種截面樣式加工簡單，生產(chǎn)成本較少。因此從性能角度考慮，圖7實施例更優(yōu)，而從經(jīng)濟角度考慮，圖3實施例更優(yōu)。本發(fā)明的車架不僅重量較輕，還能夠滿足車架強度、剛度和穩(wěn)定性方面的設計要求，因此適合應用于各類需要使用車架的工程機械設備，例如履帶起重機或履帶挖掘機等具有車架的工程機械設備。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
1.一種車架,包括:上封板、下封板、第一方向外側(cè)板、第二方向外側(cè)板和圈板，所述第一方向外側(cè)板、第二方向外側(cè)板和圈板與所述上封板和下封板垂直，所述上封板、下封板、第一方向外側(cè)板、第二方向外側(cè)板和圈板共同形成封閉結(jié)構(gòu)，在所述第一方向外側(cè)板與所述圈板之間，以及在所述圈板內(nèi)還設有多個肋板，在所述第一方向外側(cè)板與所述圈板之間設置的肋板包括第一內(nèi)側(cè)肋板，所述第一內(nèi)側(cè)肋板的一端固定在所述第一方向外側(cè)板和第二方向外側(cè)板的相交位置，所述第一內(nèi)側(cè)肋板的另一端固定在所述圈板的外圈部分，所述第一內(nèi)側(cè)肋板的截面為折線形狀或圓弧形狀，其特征在于，在所述第一方向外側(cè)板與所述圈板之間設置的肋板還包括第二內(nèi)側(cè)肋板，所述第二內(nèi)側(cè)肋板設置在所述第一內(nèi)側(cè)肋板、圈板和第一方向外側(cè)板所圍成的空間內(nèi)，所述第二內(nèi)側(cè)肋板的一端固定在所述第一方向外側(cè)板上，所述第二內(nèi)側(cè)肋板的另一端固定在所述圈板的外圍部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車架，其特征在于，所述第二內(nèi)側(cè)肋板包括依次連接的外側(cè)邊板、中間邊板和內(nèi)側(cè)邊板，所述外側(cè)邊板、中間邊板和內(nèi)側(cè)邊板的長度比值為3:3: 2，所述外側(cè)邊板和中間邊板之間的角度為165±5°，所述中間邊板和內(nèi)側(cè)邊板之間的角度為165 + 5° 。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車架，其特征在于，所述第二內(nèi)側(cè)肋板的截面為圓弧形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的車架，其特征在于，所述圈板內(nèi)設置的肋板還包括第一側(cè)向肋板，所述第一側(cè)向肋板固定在所述圈板內(nèi)側(cè)的位置與所述第一方向外側(cè)板和所述圈板相交的位置相對應，所述第一側(cè)向肋板整體呈橫置的U形，所述第一側(cè)向肋板的上邊和下邊分別與所述上封板和下封板固定連接，所述第一側(cè)向肋板的一個側(cè)邊為直線側(cè)邊，固定連接在所述圈板內(nèi)側(cè)，所述第一側(cè)向肋板的另一個側(cè)邊為內(nèi)凹側(cè)邊，所述第一側(cè)向肋板的上邊與下邊等長。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車架，其特征在于，在所述圈板內(nèi)設置的肋板還包括第二側(cè)向肋板，所述第二側(cè)向肋板有多個，所述第二側(cè)向肋板整體呈橫置的U形，所述第二側(cè)向肋板的上邊和下邊分別與所述上封板和下封板固定連接，所述第二側(cè)向肋板的一個側(cè)邊為直線側(cè)邊，固定連接在所述圈板內(nèi)側(cè)，所述第二側(cè)向肋板的另一個側(cè)邊為內(nèi)凹側(cè)邊，所述第二側(cè)向肋板的上邊短于下邊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車架，其特征在于，所述第一方向外側(cè)板由所述圈板分割為不連續(xù)的兩部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車架，其特征在于，所述第二側(cè)向肋板均固定于所述圈板超出所述第一方向外側(cè)板的部分的內(nèi)側(cè)位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車架，其特征在于，在所述圈板內(nèi)設置的肋板還包括第一小肋板，所述第一小肋板固定在所述圈板內(nèi)側(cè)的位置與所述第一內(nèi)側(cè)肋板和所述圈板相交的位置相對應。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車架，其特征在于，在所述圈板內(nèi)設置的肋板還包括第二小肋板，所述第二小肋板固定在所述圈板內(nèi)側(cè)的位置與所述第二內(nèi)側(cè)肋板和所述圈板相交的位置相對應。
10.一種工程機械設備，其特征在于，具有權(quán)利要求1 9任一所述的車架。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種車架及工程機械設備，車架包括共同形成封閉結(jié)構(gòu)的上封板、下封板、第一方向外側(cè)板、第二方向外側(cè)板和圈板，在第一方向外側(cè)板與圈板之間和圈板內(nèi)還設有多個肋板，在第一方向外側(cè)板與圈板之間設置的肋板包括第一內(nèi)側(cè)肋板和第二內(nèi)側(cè)肋板，第二內(nèi)側(cè)肋板設置在第一內(nèi)側(cè)肋板、圈板和第一方向外側(cè)板所圍成的空間內(nèi)，第二內(nèi)側(cè)肋板的一端固定在第一方向外側(cè)板上，第二內(nèi)側(cè)肋板的另一端固定在圈板的外圍部分。本發(fā)明采用增加了第二內(nèi)側(cè)肋板的車架可以加強車架水平方向和垂直方向上的彎曲剛度，使得車架在滿足強度、剛度和穩(wěn)定性的設計要求的基礎上能夠進一步的減輕車架整體所用材料的重量，進而降低制造成本和用戶運輸開支成本。
文檔編號B66C23/62GK103159138SQ20131008962
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月21日
發(fā)明者楊增杰, 陸永能, 馬洪鋒 申請人:徐工集團工程機械股份有限公司