混凝土泵车的上下车连接装置及具有该装置的混凝土泵车.pdf

本实用新型公开一种混凝土泵车的上下车连接装置，包括回转底座和副车架；其中，所述回转底座的内部具有用于容置液压油的腔室；所述副车架包括两根对称设置在所述回转底座下方的主纵梁；所述回转底座与两根主纵梁固定连接；所述主纵梁的横截面的高宽比为1.4∶1～1.6∶1，以提高其抗弯截面模量，从而可以有效改善副车架的受力状态。优选地，所述主纵梁的横截面的高宽比为2∶1。优选地，所述主纵梁选用Q550结构钢。优选地，还包括两根斜支撑，两根斜支撑的一端与所述回转底座的后端面固定连接，两个斜支撑的另一端分别与两根主纵梁的上表面固定连接，以形成三角形受力结构。在此基础上，本实用新型还提供一种具有该上下车连接装置的混凝土泵车。

权利要求书
1、  混凝土泵车的上下车连接装置，包括：
回转底座，其内部具有用于容置液压油的腔室；
副车架，包括两根对称设置在所述回转底座下方的主纵梁；所述回转底座与两根主纵梁固定连接；其特征在于，所述主纵梁的横截面的高宽比为1.4∶1～1.6∶1。

2、  根据权利要求1所述的混凝土泵车的上下车连接装置，其特征在于，所述主纵梁的横截面的高宽比为

3、  根据权利要求1所述的混凝土泵车的上下车连接装置，其特征在于，所述主纵梁选用Q550结构钢。

4、  根据权利要求1至3中任一项所述的混凝土泵车的上下车连接装置，其特征在于，还包括两根斜支撑，两根斜支撑的一端与所述回转底座的后端面固定连接，两个斜支撑的另一端分别与两根主纵梁的上表面固定连接，以形成三角形受力结构。

5、  根据权利要求4所述的混凝土泵车的上下车连接装置，其特征在于，所述斜支撑与回转底座之间的固定点至所述主纵梁的垂直距离与其与主纵梁之间的固定点至所述回转底座之间的垂直距离之比为1∶1～1∶2。

6、  根据权利要求5所述的混凝土泵车的上下车连接装置，其特征在于，所述斜支撑与回转底座之间的固定点至所述主纵梁的垂直距离与其与主纵梁之间的固定点至所述回转底座之间的垂直距离之比为1∶1.6。

7、  根据权利要求4所述的混凝土泵车的上下车连接装置，其特征在于，所述斜支撑的横截面的高宽比为1.4∶1～1.6∶1。

8、  根据权利要求7所述的混凝土泵车的上下车连接装置，其特征在于，所述斜支撑的横截面的高宽比为

9、  根据权利要求8所述的混凝土泵车的上下车连接装置，其特征在于，所述回转底座内部的腔室由中部横隔板分为上部回油腔和下部吸油腔，且所述横隔板的前缘与腔室的前侧内壁之间具有连通回油腔和吸油腔的通道，液压系统回油管路经腔室的后侧壁与上部回油腔连通，液压系统吸油管路经腔室的两侧壁与下部回油腔连通。

10、  混凝土泵车，包括上车、下车及上下车连接装置，其特征在于，所述上下车连接装置采用如权利要求1至9中任一项所述的混凝土泵车的上下车连接装置。

说明书混凝土泵车的上下车连接装置及具有该装置的混凝土泵车
技术领域
本实用新型涉及混凝土泵车，具体涉及一种混凝土泵车及其上下车连接装置。
背景技术
混凝土泵车具有同时完成现场混凝土的输送和布料作业的功能，具有泵送性能好、布料范围大、能自行行走、机动灵活和转移方便等特点。当前，混凝土泵车在水利、水电、地铁、桥梁、大型基础和高层建筑等工程中得到了广泛的应用。对于工程机械车辆来说，提高产品性能与降低生产成本是保持产品市场竞争优势的必要条件。
作为车辆的连接骨架，混凝土泵车的上下车连接装置承载着前后冲击、上下振动及左右侧倾扭转等各种复杂的外力，其作用是固定、支撑各部件，使车辆成为一个整体相互约束，并承担各部件传递的力，以保证车辆的正常行驶。因此，对车辆车架整体刚度、强度、耐疲劳性等综合力学性能要求较高。
请参见图1和图2，其中，图1是现有混凝土泵车的上下车连接装置的轴侧图，图2是图1的A向视图。
图中所示，现有混凝土泵车的上下车连接装置主要由回转底座20和副车架10两个主要部分构成，回转底座20与副车架10之间通过四个支座30固定连接，此结构中副车架10为悬臂梁状态。由于该装置随着整机动载作业，副车架与底盘纵梁一起不断发生振动，因而使得副车架及其与回转底座连接位置处易发生弹性变形，进一步地，在达到一定的疲劳次数后，副车架易产生塑性变形、直至断裂。众所周知，维修作业将产生大量的人力物力的浪费；此外，工程停工还将导致无法估计的隐形损失。
另外，现有的回转底座内部的中空结构还作为液压油箱使用，图中所示，至液压系统的油口均设置在内侧，如此设计可节省装配空间。但是，却无法使液压油回油腔与吸油腔完全分离，既不利于液压油散热，也不利于液压系统的维护。
有鉴于此，亟待针对现有混凝土泵车的上下车连接装置进行结构优化设计。
实用新型内容
针对上述缺陷，本实用新型解决的技术问题在于，提供一种具有较高结构强度的混凝土泵车的上下车连接装置，以避免产生塑性变形、疲劳损坏。在此基础上，本实用新型还提供一种具有该上下车连接装置的混凝土泵车。
本实用新型提供的混凝土泵车的上下车连接装置，包括回转底座和副车架；其中，所述回转底座的内部具有用于容置液压油的腔室；所述副车架包括两根对称设置在所述回转底座下方的主纵梁；所述回转底座与两根主纵梁固定连接；所述主纵梁的横截面的高宽比为1.4∶1～1.6∶1。
优选地，所述主纵梁的横截面的高宽比为
优选地，所述主纵梁选用Q550结构钢。
优选地，还包括两根斜支撑，两根斜支撑的一端与所述回转底座的后端面固定连接，两个斜支撑的另一端分别与两根主纵梁的上表面固定连接，以形成三角形受力结构。
优选地，所述斜支撑与回转底座之间的固定点至所述主纵梁的垂直距离与其与主纵梁之间的固定点至所述回转底座之间的垂直距离之比为1∶1～1∶2。
优选地，所述斜支撑与回转底座之间的固定点至所述主纵梁的垂直距离与其与主纵梁之间的固定点至所述回转底座之间的垂直距离之比为1∶1.6。
优选地，所述斜支撑的横截面的高宽比为1.4∶1～1.6∶1。
优选地，所述斜支撑的横截面的高宽比为
优选地，所述回转底座内部的腔室由中部横隔板分为上部回油腔和下部吸油腔，且所述横隔板的前缘与腔室的前侧内壁之间具有连通回油腔和吸油腔的通道，液压系统回油管路经腔室的后侧壁与上部回油腔连通，液压系统吸油管路经腔室的两侧壁与下部回油腔连通。
本实用新型提供的混凝土泵车，包括上车、下车及上下车连接装置，所述上下车连接装置采用如前所述的混凝土泵车的上下车连接装置。
本实用新型对于主纵梁的横截面的高宽比进行了优化设计，与现有技术相比，本方案中主纵梁的横截面的高宽比为1.4∶1～1.6∶1，在不增加该装置总重量的前提下，副车架的主纵梁具有足够的抗弯截面模量，从而可以有效改善副车架的受力状态，进一步提高整机作业的安全、可靠性。此外，还可以降低该装置变形甚至断裂而发生的维护费用。
在本实用新型所述上下车连接装置的优选方案中，所述主纵梁的横截面的高宽比为；同时，主纵梁的材质选用高强度结构钢Q550，即，对于主纵梁的结构和材料进行了优化设计。显然，本方案进一步提高了副车架的结构强度。
在本实用新型所述上下车连接装置的另一优选方案中，针对每根主纵梁设置有一个斜支撑，该斜支撑斜向置于回转底座后端面与主纵梁的上端面之间。这样，整个装置在强度增加的基础上，副车架、回转底座与斜支撑之间又形成一个三角受力结构，通过斜支撑的拉力，可以使回转底座作用在副车架上作用力的力臂减小，同时，对其作用的弯矩也相应地减小。经理论计算，优化后的结构所能承受的最大弯矩为优化前的56％，因此，该装置疲劳失效的诱因明显得到改善，提高了其使用寿命。
本实用新型提供的上下车连接装置可以适用于多种工程机构，特别适用于混凝土泵车。
附图说明
图1是现有混凝土泵车的上下车连接装置的轴侧图；
图2是图1的A向视图；
图3是本实用新型所述混凝土泵车的整体结构示意图；
图4是本实用新型所述混凝土泵车的上下车连接装置的轴侧图；
图5是本实用新型所述混凝土泵车的上下车连接装置的俯视图；
图6是图5的B-B剖视图；
图7是本实用新型所述混凝土泵车的上下车连接装置的主视图。
图3-图7中：
上下车连接装置100、副车架1、回转底座2、上部回油腔21、下部吸油腔22、通道23、横隔板3、回油管路4、吸油口5、主纵梁6、斜支撑7、清洗口8。
具体实施方式
本实用新型基于现有混凝土泵车上下车连接装置的结构形式进行了改进设计，其核心是针对该装置进行了结构和材质的优化，以提供一种具有较高结构强度的混凝土泵车的上下车连接装置，可有效避免产生塑性变形、疲劳损坏。
下面结合说明书附图具体说明本实施方式。
请参见图3，该图是本实用新型所述混凝土泵车的整体结构示意图。
该混凝土泵车主要包括料斗、泵送系统、液压系统、电气系统、动力系统、行走底盘、伸缩支腿总成和上下车连接装置。特别说明的是，本实用新型的发明点在于上下车连接装置100的改进设计，其中，混凝土泵车中的料斗、泵送系统、液压系统、电气系统、动力系统、行走底盘、伸缩支腿总成与现有技术相同，故，在本实施方式中未对上述各部件作更进一步的说明。
为详细说明上下车连接装置的结构，请参见图4，该图是本实用新型所述混凝土泵车的上下车连接装置的轴侧图。需要说明的是，图中省略了副车架的后部以清楚显示其前部细节。
如图4所示，混凝土泵车的上下车连接装置的基本结构与现有技术相同，包括回转底座2和副车架1两个主要部分，回转底座2的上方具有与上车回转座圈相配合的止口，以实现上车作业部件的水平回转，副车架1用于与行走底盘连接，承载整机行驶、作业过程中承受的拉伸、扭转、弯曲的复合应力。
请参见图5和图6，其中，图5是本实用新型所述混凝土泵车的上下车连接装置的俯视图，图6是图5的B-B剖视图。
回转底座2的内部具有腔室，用于容置液压油液。理论上来说，进入液压回路的液压油液应当具有相对较低的温度，以避免液压系统过热而导致泄漏等液压故障。由于经各个液压执行元件流回油箱的液压油液均具有较高的温度，因此，应当解决液压油液由回油腔至与吸油腔之间通路的散热问题。本方案中，回转底座2内部的腔室由中部横隔板3分为上部回油腔21和下部吸油腔22，液压系统回油管路4经腔室的后侧壁与上部回油腔21连通，液压系统吸油管路经腔室的两侧壁与下部回油腔22连通；横隔板3的前缘与腔室的前侧内壁之间具有连通回油腔21和吸油腔22的通道23。这样，液压油液经回油管路4进入上部回油腔21后，流向腔室的前部并经通道23向下流动至下部回油腔22，最后根据系统需要经腔室两侧壁的吸油口5进入控制回路。显然，由于回油口位于腔室的后侧且通道23位于腔室的前侧，因而最大限度的提高了液压油液在腔室内的流程，确保高温液压油液的充分散热，利于液压系统的维护。
应当理解，通道23的位置是与回油口的位置相关联的。实际上，基于本方案的构思保证两者之间的位置关系的前提下，还可以有不同的布置方式，比如，回油口置于前侧而通道置于后侧。
另外，横隔板3也可以设置为由上至下依次设置的多个(图中未示出)，以回油口置于腔室后侧壁为例，由下至下，每块横隔板与腔室之间的通道的设置以前、后交错的方式设置，以形成腔室内的油液由上至下迂回的流动方向，进一步提高腔室的散热性能。
本方案中，吸油口5置于腔室下部的侧壁上。且在吸油口5的上方设置有清洗口8，以便于定期清洗腔室内腔，确保液压系统能够安全、可靠地运行。由于该装置回转底座与液压系统连通的液压油口全部由内置改为外置，大大改善了整机下车液压系统的可维护性。
副车架1包括两根对称设置在回转底座2下方的主纵梁6；两者之间固定连接，具体地，采用加强板焊接固定；本方案中，主纵梁6的横截面的高宽比为1.4∶1～1.6∶1；这样，在不增加该装置总重量的前提下，副车架的主纵梁具有足够的抗弯截面模量，从而可以有效改善副车架的受力状态。优选地，主纵梁的横截面的高宽比为根据不同的使用需要，该横截面的高宽比可以采用1.4∶1和1.6∶1，均可以有改善主纵梁的承载能力。
本例中所述主纵梁的材质可以选用焊接性能较好的Q345，优选地，采用Q550结构钢，以进一步提高了副车架的结构强度。
此外，在主纵梁6与回转底座2之间设置有斜支撑，与主纵梁6对应地，斜支撑7的数量为两个。请一并参见图7，该图是本实用新型所述混凝土泵车的上下车连接装置的主视图。
两根斜支撑7的一端与回转底座2的后端面固定连接，两个斜支撑7的另一端分别与两根主纵梁6的上表面固定连接，以形成三角形受力结构。这样，通过斜支撑7的拉力，可以使回转底座2作用在副车架上作用力的力臂减小，进而大大减小了所产生的弯矩。
同理，斜支撑7的横截面的高宽比为1.4∶1～1.6∶1。优选地，斜支撑7的横截面的高宽比为
众所周知，对于该三角形受力结构来说，其计算模型的边长变化直接影响其承载能力。故，本方案对于该计算模型作出了进一步限定。斜支撑7与回转底座2之间的固定点至主纵梁6的垂直距离与其与主纵梁6之间的固定点至回转底座2之间的垂直距离之比为1∶1～1∶2。优选地，前述两个垂直距离之比为1∶1.6。
斜支撑7与回转底座2和主纵梁6之间采用焊接方式固定连接。特别说明的是，斜支撑7的后缘与主纵梁6的上表面之间的连接处(如图4所示的C处)不焊接，以避免产生焊接应力影响构件的整体强度。
综上，本实用新型既能有效保证混凝土泵车上、下车力的传递，又能作为供给液压系统液压油存储装置。本实用新型对于主纵梁的结构和材质进行了优化设计，优化后的结构所能承受的最大弯矩为优化前的56％，提高了其使用寿命。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。