大吨位整体式驾驶室结构及大吨装载机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种驾驶室，具体是一种大吨位整体式驾驶室结构，属于工程机械制造技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，装载机驾驶室作为工程机械的重要组成部分，由薄板件焊接而成，主要作用是为驾驶员提供安全、舒适的操作环境。但因装载机的工作环境比较恶劣，而这种结构的驾驶室易出现被压扁或撞击变形的情况。如在矿井下，一旦发生落物坍塌现象，驾驶室将直接被压得变形甚至压扁；而在路况恶劣的矿山上，一旦出现翻车现象，驾驶室会被撞击变形或摔坏，对驾驶员存在很大威胁，故这种结构的驾驶室的强度太低，不适合在矿井下或矿山上使用。为了增加驾驶室的强度，一般会在驾驶室的薄板件内部焊接骨架，但骨架上的开孔与钣金件上的冲压孔不同心，工人在进行焊接时需要现场扩孔，而扩孔将增加工时，并减弱了骨架的稳定性，增加的强度有限，达不到预期的效果。
[0003]此外，现有驾驶室还存在如下问题:1、外观没有美感；2、驾驶室上开孔过多，使得驾驶室的密封性不好，噪音、雨水以及粉尘等易进入驾驶室内部，引起客户的抱怨。
【发明内容】
[0004]针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种大吨位整体式驾驶室结构，该驾驶室具备一定的强度，能够用于矿井下和路况恶劣的矿山上，并且外观造型柔美。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用的一种大吨位整体式驾驶室结构，骨架和焊接在骨架上的钣金件，所述骨架由异型管和矩形管焊接而成，骨架交接处焊接有耳板加强筋；整个驾驶室成流线型。
[0006]所述骨架包括底骨架、顶骨架、后立柱、中上立柱、中下立柱以及前立柱，所述底骨架、顶骨架均为矩形管焊接成的“井”字形结构；所述前立柱采用异型管折弯而成；所述顶骨架与底骨架水平放置，所述前立柱、后立柱焊接在底骨架的前、后端；所述中下立柱焊接在底骨架和后立柱上，中上立柱焊接在中下立柱上；所述顶骨架焊接在前立柱、中上立柱及后立柱的上方。
[0007]所述钣金件包括前围板、后围板、以及顶盖，所述前围板以及前、后顶围板均为冲压件，所述顶盖由三块板组成，所述后围板为双层板腔体结构。
[0008]所述后围板为钣金件下料成型后，拼焊而成，后围板焊接在后立柱和底骨架上；前围板为复杂曲面，用模具冲压成型，前围板焊接在前立柱上。
[0009]一种大吨装载机，该装载机包括上述的大吨位整体式驾驶室结构。
[0010]与现有技术相比，本实用新型主要由骨架和钣金件焊接而成，且骨架交接处焊接有耳板加强筋；整个驾驶室成流线型，使得驾驶室具备一定的强度，能够用于矿井下和路况恶劣的矿山上，其外观造型柔美。而骨架由异型管和矩形管焊接而成，具有防滚翻，防落物功能，进而使得整个驾驶室的防滚翻强度高、安全系数高，折弯异型管可以固定车门和车玻璃以及覆盖件，顶盖覆盖件由曲面造型和平板拼接而成，平板放在骨架上自然弯曲，焊接完成后保存弯曲形状，较低加工的成本完成曲面造型，后围板的双层腔体结构，减震降噪效果好。此外，各个钣金件焊接在骨架上，整体密封性能好，骨架和钣金件的焊接靠自身结构的工艺台阶来定位，减少对工装夹具的依赖。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的结构示意图；
[0012]图2为本实用新型驾驶室骨架的异型管的截面图；
[0013]图3为本实用新型后顶围板的结构示意图；
[0014]图4为本实用新型前顶围板的结构示意图；
[0015]图5为本实用新型驾驶室的侧翻时的应力分析图；
[0016]图6为本实用新型驾驶室的和车架安装方式的截面图。
[0017]图中:1、后立柱，2、中上立柱，3、中下立柱，4、前立柱，5、顶骨架，6、底骨架，7、后顶围板，8、顶盖，9、前顶围板，10、前围板，11、后围板，13、导柱，14、驾驶室安装板，15、安装环。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0019]如图1所示，一种大吨位整体式驾驶室结构，包括骨架和焊接在骨架上的钣金件，所述骨架由异型管和矩形管焊接而成，骨架交接处焊接有耳板加强筋；整个驾驶室成流线型。
[0020]所述骨架包括底骨架6、顶骨架5、后立柱1、中上立柱2、中下立柱3以及前立柱4，所述底骨架6和顶骨架5均采用矩形管焊接成“井”字形结构，所述前立柱4由异型管折弯而成；地板焊接在底骨架6上，前立柱4和后立柱I焊接在底骨架6的前、后端，中下立柱3焊接在底骨架6和后立柱I上，中上立柱2焊接在中下立柱3上，“井”字形结构的顶骨架5焊接在立柱上，各个骨架与各个立柱的交接点焊接有耳板加强筋，加强焊接强度，具有防落物功能。其中，耳板加强筋为折弯件。如图2所示，前立柱4为异型管A，异型管A上的凸凹台用于密封固定玻璃C和车门B以及前围板10，后立柱I为加粗型矩形管，中上立柱2为矩形管折弯件，中下立柱3为矩形管折弯件。
[0021 ] 所述钣金件包括前围板10、后围板11、以及顶盖8，所述顶盖8为三块钣金件，并焊接在顶骨架5上，传统的顶盖由一块大平板冲压而成，需要很大的模具，成本较高，而此顶盖由三块钣金件拼接而成的大平板，所需模具小，降低了成本。而且顶盖8可在激光切割下料成型后，直接焊接在顶骨架5上，靠顶骨架5的弯曲形状，依靠自身重力自然弯曲。后顶围板7为冲压件，靠压型定位在骨架上，上面预留顶灯安装孔，前顶围板9为冲压件，靠压型凹槽和顶盖8焊接固定。最终，只需要两个小型模具即可做成复杂曲面的顶盖，模具费用减少，靠工艺台阶焊接在骨架上，减少工装夹具的使用。
[0022]所述后围板11为钣金件下料成型后，拼焊而成，后围板11焊接在后立柱I和底骨架6上。所述前围板10为复杂曲面，需要用模具冲压成型，并焊接在前立柱4上。
[0023]由上述结构可见，本实用新型底骨架和顶骨架均为矩形管焊接成的“井”字形结构，稳定性好，强度大；骨架交接处还用耳板加强筋焊接，进一步加强了焊接的稳定性。使用时，可按照上述结构将骨架焊接好，待骨架焊接好，并经过防锈处理后，再焊接驾驶室地板，并依次焊接前围板、后围板、顶盖、前顶围板和后顶围板，即将各个钣金件搭接在骨架的相应的位置，采用气保焊焊接，使钣金件焊接易定位。骨架和骨架间，骨架和钣金件间，钣金件和钣金件间的焊接均可靠自身结构的工艺台阶进行定位，减少了对工装夹具的依赖，满足客户个性化需求，适合个性化生产。如钣金件焊接在骨架上，骨架上可提前设计工艺凸台，钣金件的搭接处和骨架上的凸台相吻合，便于钣金件的定位，减少对工装夹具的依赖。钣金件依赖自身的形状和骨架配合定位，并靠骨架支撑，便于焊接。最终，上述结构使得该驾驶室具备一定的强度，能够用于矿井下和路况恶劣的矿山上，并且外观造型柔美。此外，本实用新型驾驶室钣金件只需要3个模具，传统的腔体驾驶室需要30多套模具，降低了成本。
[0024]如图5所示的本实用新型驾驶室骨架防滚翻实验的分析图，驾驶室左侧翻后，框式骨架结构承受和分解冲击力，均匀匹配各受力部件的能量分布，产生轻微变形，但驾驶室的结构没出现断裂和开裂，在侧翻时能保证驾驶室内人员的安全，侧翻后在焊接部位出现应力集中，这些焊接部位焊接时需要加强处理。
[0025]所述“井”字形底骨架6，由矩形管焊接成型，焊接过程需要工装保证，抑制焊接变形。图6为驾驶室总成和车架连接方式截面图，导柱13焊接在驾驶室安装板14上，起到预防驾驶室的侧翻和限位作用。安装环15焊接在驾驶室安装板14上，用来安装硅油减震器，起到驾驶室减震作用。驾驶室安装板14焊接在底骨架6上，连接驾驶室和车架。
[0026]一种大吨装载机，该装载机包括上述的大吨位整体式驾驶室结构。装载机的外观造型配合驾驶室，整体呈流线型，造型柔美，驾驶室视野开阔，整车安全系数高。
【主权项】
1.一种大吨位整体式驾驶室结构，其特征在于，包括骨架和焊接在骨架上的钣金件，所述骨架由异型管和矩形管焊接而成，骨架交接处焊接有耳板加强筋；整个驾驶室成流线型。
2.根据权利要求1所述的一种大吨位整体式驾驶室结构，其特征在于，所述骨架包括底骨架(6)、顶骨架(5)、后立柱(I)、中上立柱(2)、中下立柱(3)以及前立柱(4)，所述底骨架(6)和顶骨架(5)均采用矩形管焊接成“井”字形结构；所述前立柱(4)采用异型管折弯而成；所述顶骨架(5)与底骨架(6)水平放置，所述前立柱(4)、后立柱(I)焊接在底骨架(6)的前、后端；所述中下立柱(3)焊接在底骨架(6)和后立柱(I)上，中上立柱(2)焊接在中下立柱(3)上；所述顶骨架(5)焊接在前立柱(4)、中上立柱(2)及后立柱(I)的上方。
3.根据权利要求2所述的一种大吨位整体式驾驶室结构，其特征在于，所述钣金件包括前围板(10)、后围板(11)、以及顶盖(8)，所述前围板(10)和前、后顶围板(9、7)均为冲压件，所述顶盖(8)由三块板组成，所述后围板(11)为双层板腔体结构。
4.根据权利要求3所述的一种大吨位整体式驾驶室结构，其特征在于，所述后围板(11)为钣金件下料成型后，拼焊而成，后围板(11)焊接在后立柱(I)和底骨架(6)上；前围板(10)为复杂曲面，用模具冲压成型，并焊接在前立柱(4)上。
5.一种大吨装载机，其特征在于，该装载机包括上述任意一项权利要求中的大吨位整体式驾驶室结构。
【专利摘要】本实用新型公开一种大吨位整体式驾驶室结构，该驾驶室焊接总成主要由骨架和钣金件焊接而成，骨架交接处焊接有耳板加强筋；整个驾驶室成流线型。本驾驶室具备一定的强度，能够用于矿井下和路况恶劣的矿山上，并且外观造型柔美。其采用骨架式防滚翻结构，由异型管和矩形管焊接而成，底骨架为加强型矩形管，保证了驾驶室的强度；前围板由模具冲压而成，覆盖件焊接在骨架上，密封性能好，减震降噪，骨架和钣金件的焊接靠自身结构的工艺台阶来定位，其骨架焊接总成结构具有防滚翻，防落物功能。同时，本实用新型还公开了一种大吨装载机。
【IPC分类】B62D33-06
【公开号】CN204507037
【申请号】CN201420838269
【发明人】路振坡, 王猛, 王振清, 晁靖, 李喆, 刘昕, 付森林, 徐丹, 吴闯
【申请人】徐工集团工程机械股份有限公司科技分公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2014年12月25日