专利名称：用于采矿自倾卡车的可弹性变形的卡车料斗架的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于高、中或者低吨位采矿自倾卡车的料斗架(bedhopper)，更具体地，涉及在其底部、前沿区域和缝罩处具有弯曲表面的料斗架，这样不必在前沿区域和缝罩中安置梁，而且可以充分地减少料斗架底部的梁的数量。
问题的描述现在使用的采矿料斗，其构造材料在缝罩(blinder)、侧壁和前壁以及底部排布成平坦的表面，通过纵向外部的梁、横向的梁或者纵向的和横向的梁的结合对其进行加固。这些梁向形成料斗的平板提供硬度。在现有技术中，由梁提供的必须的惯量力矩用于抵抗负载产生的应力。这种类型的结构减小了料斗弹性变形的能力，磨损时耐受程度差，易碎，而且不耐冲击。
在现在使用的采矿料斗中，用于构成缝罩的材料的排布也是平面的。这样，缝罩通过一组纵向的梁来支撑。料斗的前壁也以这种方式构造，以产生由垂直梁和水平梁或其组合支撑的平坦表面，从而对负载在所述部分产生的应力提供抵抗力。料斗底部的结构也是以这种平坦表面的方式排列材料而构成的，通过纵向和横向彼此焊接的梁来支撑该平坦表面。
本领域的普通技术人员都知道，作为制造采矿卡车料斗的结构梁通常使用“U”型截面。与“T”型梁或者双“T”型梁相反，其扭转应力程度小、耐受力低。
美国专利3,814,479具体描述了无磨损和撕破表面的卡车料斗，但料斗由“T”型梁一体加固的多个突出板条构建而成，其目的是一旦被损坏时，由于这些板条可以方便地拆除，从而可以容易地维护和修理料斗。
另一方面，本申请人的智利实用新颖申请385-96涉及用于输送原材料的采矿料斗，该料斗包括一个适合料斗的这样的结构，该结构由耐磨抗拉钢(wear and tear steel)一体地加工而成，基板、侧壁和前壁自身作为抗磨损层；多个临近主体的横向和纵向的“T”型梁形成加强结构，从而对主体提供结构支撑，该主体也是由耐磨抗拉材料单独地加工而成。
在属于Caterpillar公司的智利专利申请523-99中，描述了一个用于翻斗卡车的轻的主体结构，该主体结构包括一个具有两个相对的壁的基板，这些壁以一定的间隔向上延伸并固定于基板，该主体进一步包括向上延伸的前壁，该在二侧壁之间的前壁固定于基板，从而产生运送有用负载的空间，在其背面有一个用于翻倒有用负载的堰槽。基板由多个相邻排列的部分形成，这些部分是形成连续部件的分离部分。这些部分以厚度和硬度逐渐增加的顺序排列，较厚或者较硬的部分位于堰槽内。这种主体结构的重量被有效地减少，并且同时保持其力量，从而可以增加翻斗卡车的有效负载能力。
在每一个所描述的料斗中，由于使用多个梁结构加固每一个表面，导致其总重量增加。
问题的解决方案在本发明中，使用弯曲的表面允许取代以及在一些情况下去掉料斗中的梁结构，这就使料斗的重量较小，可以不超过允许的最大总重量而传输较重的负载。而且，因为不必在料斗的前壁和缝罩处制造或者安装梁，并且可以减少制造或者安装于底部的梁的数量，生产所述料斗的费用也得以降低。
作为另一个特征，所述弯曲表面增加了料斗抗冲击性。这是由于装载和卸载时，它的结构给出大的弹力，弯曲表面以均匀的方式分配原材料冲击产生的应力，这可以避免可能损坏料斗的应力集中。
另外，由于不存在角落，弯曲的表面增大了原材料的卸下速度。
发明概述本发明的目的是提供一种用于采矿卡车的料斗，当它加载或者卸载原材料时，料斗自身能弹性变形，该料斗优选由结构钢或者耐磨抗拉钢(wear and tear steel)制成，利用结构材料的包封的弯曲作用获得料斗的结构。弯曲表面获得大的惯量力矩，很大程度地消除或者减少了作为主要抵抗元件的梁。
料斗的缝罩主要通过一个优选形状是圆柱形的包封构造而形成，由于构造原材料包封的圆柱的曲率产生的惯量力矩，它可以自支撑。缝罩优选包括至少一个横向梁，该横向梁可以保持材料的弯曲形状；以及两个保持缝罩的侧面梁，该侧面梁可以保持缝罩的边缘平直。
料斗的前壁优选包括至少一个在横向上的弯曲材料形成的薄板，优选为椭圆包封的薄板，这种布局所产生的惯量力矩，使得不必使用梁作为主要抵抗元件。
料斗的底部优选地由至少一个具有横向弯曲结构的薄板材料构构成，优选为圆柱包封，并且外部通过多个的横向弯曲的“T”型截面或者双“T”型截面梁支撑。考虑到现今料斗的尺寸，优选采用五个弯曲的横向梁，其主要功能是保持薄板的弯曲表面，并且将底部包封的压力传递到卡车的底盘。卡车底部的外部结构也具有多个在纵向方向上的支撑元件，优选为两个支撑元件，它们位于其前部，在料斗旋转轴的前面，唯一的功能是允许料斗支撑于卡车的底盘之上。如果卡车的底部适于直接接合横向梁的底部，可以去掉所述支撑元件。料斗基板的后部，即料斗旋转轴的背后，通过弯曲惯量力矩自支撑，不需要任何附加外部纵向梁。
料斗的形状，以及它的结构材料的排列，同样使其轻，这使它非常具有弹性，从而能吸收加载和卸载过程中的冲击力量。这种效果通过弯曲构造(弯曲表面)获得，在它的整个表面上，分配加载和卸载过程中冲击产生的局部应力，避免了应力集中。由于该结构中没有梁来限制结构的弹性变形能力，该弹性特征贯穿于整个一体结构中。
在料斗的底部，优选具有横向的梁和在纵向的支撑元件，通过在纵向方向上设计的横向梁和支撑元件的交叉处的滑动装置，获得弹性状态，特别是惯量力矩的状态。这样，避免了任何类型的连接固定，例如，在纵向方向上横向梁和支撑元件之间的焊接类型的连接。这可以防止产生连接应力，并允许梁和支撑元件之间的自由运动。如此，在纵向方向上，所述横向梁和支撑原材料之间的连接是滑动交叉类型，如上面所述。
图1示出了料斗较低角度的立体图；图2示出了料斗较高角度的立体图；图3示出了料斗后面角度的立体图；图4示出了料斗前面角度的立体图；图5示出了料斗较低的平面图；图6示出了料斗较低角度的立体图；图7示出了“T”型截面或者双“T”型截面的横向弯曲梁，以及料斗底部的纵向方向上的支撑元件的立体图；图8示出了料斗的立体图，其中去掉了前部、底部的弯曲结构，以便详细观察“T”型截面或者双“T”型截面的横向弯曲梁，以及在纵向方向上支撑元件；图9示出本料斗的较低角度的立体图，其中去掉了底部和缝罩的弯曲结构，以便详细观察“T”型截面或者双“T”型截面的横向弯曲梁，以及在纵向方向上支撑元件；图10示出本料斗较低角度的立体图，详细示出了纵向梁和支撑元件之间的滑动连接。
具体实施例方式
在通常的采矿操作中，当加载或者卸载原材料时，由于摩擦、磨损以及类似的机械现象，料斗逐渐被磨损和撕破。在本发明的料斗中，使用料斗的材料和排列允许增加的弹性变形和较高的冲击抵抗力。而且，通过本发明，当料斗发生磨损和撕破时，料斗的重量被减小，可以方便地移去它的部分。
参照附图，数字1表示本发明的采矿料斗，料斗优选地由结构钢或者耐磨抗拉钢(wear and tear steel)制成，通过用结构钢或者耐磨抗拉钢产生弯曲形态而获得料斗的结构。亦即，材料的排布产生的不是平坦表面，而是弯曲表面。
从图1-3和图6中，可以观察到，优选地，料斗(1)的保护性的缝罩(2)包括一个优选为圆柱形包封的封面，由于圆柱的曲率产生的惯量力矩，它可以自支撑。缝罩(2)具有至少一个横向梁(3)，它的功能是保持缝罩的弯曲形状，两个侧面的梁(4)保持缝罩的边缘平直。横向梁(3)优选位于缝罩(2)中间的区域。
图1-4，6，8，9示出了料斗(1)的前壁(5)，前壁在包封的横向方向上优选具有至少一个弯曲表面，当料斗(1)的底部(6)具有一系列优选是椭圆包封的横向弯曲薄板时，它优选的形状是椭圆形，通过多个弯曲的横向梁，对它进行外部支撑，优选为仅有5个“T”型截面或者双“T”型截面的弯曲的横向梁(7)，这些梁在纵向均布，它们具有的功能是保持壁的弯曲形状，以及将底部(6)的包封的压力传送到卡车的底盘。
图1，3和5-9示出了优选的料斗(1)的底部(6)在前部具有两个支撑元件(8)，它们在料斗(1)旋转轴的前面，具有的唯一功能是支撑卡车的底盘上的料斗。底部的后面部分不设纵向梁，而通过底部的自身弯曲的惯量力矩而自支撑。横向梁(7)和支撑元件(8)的交汇处之间没有任何焊接，而产生滑动形式的连接(9)。
本料斗(1)以可移动的形式与采矿卡车的底盘结合，并在运输位置与伸展的倾倒位置之间移动，在所述运输位置时，料斗的位置大体与采矿卡车的底盘平行；在所述伸展的倾倒位置时，通过传统的连接和液压升降机械结构，料斗的前部向上倾斜并与采矿卡车的底盘分离，以允许倾倒有用的负载。
本领域熟练的技术人员需要注意的是，依照加载或者卸载的需要而调整料斗的尺寸，对弯曲横向梁、支撑元件、结构材料薄板等等的数量所作的修改，均包括在本发明中。
权利要求
1.一种弹性变形的采矿卡车料斗，包括以能产生同样作用的结构材料形成的具有弯曲表面的前壁、保护性缝罩和底部；位于底部的多个弯曲横向梁；以及缝罩的至少一个弯曲横向梁和两个侧面梁。
2.如权利要求1所述的料斗，其中保护性缝罩的弯曲表面选为圆柱形式，且缝罩和底部的弯曲表面选为椭圆形式。
3.如权利要求1所述的料斗，其中料斗底部的弯曲横向梁的数量选为4到6。
4.如权利要求3所述的料斗，其中料斗底部的弯曲横向梁的数量为5。
5.如权利要求1所述的料斗，在纵向上还包括将料斗支撑于采矿卡车底盘上的支撑元件。
6.如权利要求5所述的料斗，其中在纵向上的支撑元件为2个。
7.如权利要求1所述的料斗，其中横向梁与在纵向上的支撑元件以滑动连接的形式相交。
8.如权利要求1所述的料斗，其中横向梁是“T”型截面或者双“T”型截面。
9.如权利要求1所述的料斗，其中结构材料是结构钢。
10.如权利要求1所述的料斗，其中结构材料是耐磨抗拉钢。
全文摘要
一种采矿自倾卡车，当卡车装载或者卸载材料时，卡车料斗架(1)能够做弹性变形。料斗(1)的结构是弯曲的。本料斗(1)具有保护性缝罩(2)以及前壁(5)和基板(6)，缝罩优选的形状是圆柱形，前壁和基板优选的形状是椭圆形。
文档编号B60P1/28GK1481311SQ01820762
公开日2004年3月10日 申请日期2001年12月4日 优先权日2000年12月18日
发明者A·C·福依尔艾森－阿索卡尔, A C 福依尔艾森-阿索卡尔 申请人:狄塞尔机械国际公司, A·C·福依尔艾森－阿索卡尔