专利名称：一种带有u型吊臂的道路清障车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种道路清障车，特别是涉及一种带有U型吊臂的道路清障车。
背景技术：
清障车是高速公路以及国、省道路上用来排除事故、故障车辆的专用设备。随着交通运输业的发展，公路运输逐渐向高速化、集约化、专用化和集装箱化发展。此外，我国的车辆结构也发生了较大的变化，例如:多轴车和重型车比例逐步上升，再加上其他因素，我国的恶性变通事故逐渐增多，道路清障车面临的作业难度也越来越大，所以，当前救援车队拥有的清障车已经不能适应现在清障的需求。作为保证道路畅通的清障车，无疑也必须重型化，才能满足重型车辆的清障需要。这样对清障车的托举、起吊和拉拽等主要作业的性能提出了更高的要求。纵观国内清障车产品，基本上是从载货车底盘改装而来。此外，受国家相关法律法规的约束，以及汽车底盘轴荷及最大总质量等方面的限制，现有的清障车产品不可能无止尽的重型化。因此，在现阶段严重缺乏专用底盘的现状下，如何既提高托举、起吊及拉拽等主要作业性能，又能合理分配轴荷、不超底盘允许的最大总质量的限制，同时还能满足高速公路、国、省道上对大型运输事故车辆的抢险救援工作，是目前国内清障车行业面临的一大难题。经过多年的发展，国内清障车企业积累了一定的经验，也采取了一定的措施来解决行业难题(既减轻整车整备质量又提高托举、起吊及拉拽等主要作业的性能)。就吊臂而言，道路清障车作业时，主要用到起吊和拉拽性能，要求吊臂必须抗弯和抗扭。国内外清障车吊臂结构普遍采用四边形截面，由翼缘板和腹板焊接而成的，它制造工艺相对简单，具有良好的抗弯刚度，适用于强度比较低的材料；对于高强度材料不能充分发挥材料的承载能力，不能很好地传递扭矩和横向力，需设附加支承；而且在四个角点处最容易产生应力集中；底板、腹板受较大的压应力作用，常出现局部失稳的情况。为了避免上述不利因素，提高腹板的稳定性，部分现有技术采用了六边形及其它多边形截面的吊臂。这些截面的共同点是均采用大圆弧过渡，腹板高度减小，使得受力状况得到改善。而且这些截面实际计算宽度较小，有利于提高局部抗失稳能力。伸缩臂各板不产生局部弯曲，且能较好地传递扭矩与横向力，这些多边形截面的伸缩臂能较好地发挥材料机械性能，减轻结构自重。目前这些截面形式被普遍的采用，国内的清障车企业快速发展，吨位从4t、19t、32t、44t 一跃发展到54t。但是再向超大吨位发展，却遇到了不可逾越的瓶颈，减重和提高作业参数的矛盾
难以兼顾。众所周知，如果结构型式不改变、还要保持作业参数，要想减重就必须提高材料的机械性能。但是，高强度材料价格昂贵，对加工和焊接工艺要求也更高，而且适合的更高强度材料存不存在还是个问题，一味的追求高强度的材料并不完全现实。因此，清障车行业要想继续发展，既要减重又要提高吊臂的抗弯和抗扭性能一最终还得从结构本身寻求突破，研发新一代适合清障车起吊和拉拽用途的吊臂，进一步提升吊臂的抗弯和抗扭性能，兼顾减重和提高作业参数，兼顾可装配性和可维护性，实现模块化的设计、生产及装配，同时区别以往的产品特征，逐步形成清障车产品个性化的外观特点。
实用新型内容本实用新型的目的是提出一种能够突破清障车行业向重型化发展道路上减重与提高作业参数难以兼顾瓶颈的，带有U型吊臂的道路清障车。为实现上述目的，本实用新型提供了一种带有U型吊臂的道路清障车，道路清障车的吊臂包括相互滑动配合的基本臂、中间伸缩臂及末节伸缩臂，所述基本臂、中间伸缩臂及末节伸缩臂的臂体横截面至少部分为U型臂结构，所述U型臂结构包括相互焊接的上弯板和下弯板，所述上弯板为大圆弧槽形板，所述下弯板为U型槽形板，且上弯板与下弯板之间的焊缝位于U型臂结构两侧的低应力区。优选地，所述基本臂、中间伸缩臂及末节伸缩臂之间相互套接并相互滑动配合。优选地，所述基本臂和中间伸缩臂以及中间伸缩臂和末节伸缩臂之间均设有至少两组滑板滑块组件。优选地，所述滑板滑块组件包括位于所述U型臂结构上侧、左右两侧的滑板总成以及与所述滑板总成相配合的滑块总成。优选地，所述滑块总成上设有调整臂体之间间隙的调节螺柱。优选地，在所述基本臂下方还设有双变幅缸支座。优选地，在基本臂和中间伸缩臂的滑块总成上设置油杯。基于上述技术方案，本实用新型的优点是:本实用新型在清障车上首次采用了 U型臂结构，突破了清障车行业向重型化发展道路上减重与提高作业参数难以兼顾的瓶颈，该U型吊臂实现模块化的设计，同时兼顾可装配性和可维护性，有利于控制产品的质量。在提高设计及生产、装配效率的同时，更有利于日常维护保养，延长产品使用寿命。
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:图1为本实用新型道路清障车的示意图；图2为本实用新型吊臂的结构示意图；图3为图2所示结构的立体示意图；图4为本实用新型U型吊臂的截面示意图；图5为图2所示结构的局部截面剖视图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。参见图1 图5，其中示出本实用新型一种带有U型吊臂的道路清障车的优选实施例，本实用新型道路清障车的吊臂100包括相互滑动配合的基本臂、中间伸缩臂及末节伸缩臂，优选地，所述基本臂、中间伸缩臂及末节伸缩臂之间相互套接并相互滑动配合。所述基本臂、中间伸缩臂及末节伸缩臂的臂体横截面至少部分为U型臂结构，如图4所示；所述U型臂结构包括相互焊接的上弯板19和下弯板20，所述上弯板19为大圆弧槽形板，所述下弯板20为U型槽形板，且上弯板19与下弯板20之间的焊缝位于U型臂结构两侧的低应力区。进一步，所述基本臂和中间伸缩臂以及中间伸缩臂和末节伸缩臂之间均设有至少两组滑板滑块组件，优选地，所述滑板滑块组件包括位于所述U型臂结构上侧、左右两侧的滑板总成以及与所述滑板总成相配合的滑块总成。更优选地，所述滑块总成上设有调整臂体之间间隙的调节螺柱。具体地，本实用新型的工作原理和工作过程为:U型臂结构的上弯板19和下弯板20可由不同板厚的材料制成。上弯板19为大圆弧槽形板，工作时其受拉应力较大，这便提高了腹板的稳定系数；下弯板20为U型槽形板，该结构能够有利地提高抗局部失稳的能力。在制造时，上弯板19焊接于下弯板20上面，上弯板19与下弯板20之间的焊缝位于U型臂结构两侧的低应力区，该低应力区可由应力检测装置进行定位测量，本实用新型的此种结构大大降低了焊接应力对结构件强度的影响。经过大量实验及测定，本实用新型上弯板19的界面和下弯板20的截面所构成的“U”型截面，是一种受力较为理想的吊臂截面形式——其横向抗弯刚度和抗扭刚度优于其它截面形式，有利的提高了清障车吊臂起重和拉拽作业的可靠性。并且，在起重性能相同的情况下，U型臂结构与六边型截面的吊臂相比，可减少材料使用率10%左右，特别是对于多节伸缩，大幅度工作的吊臂，其减重效果更加显著。进一步，参见图2、图3和图5，本实用新型清障车上起吊和拉拽用途的“U”型吊臂由基本臂，中间伸缩臂及末节伸缩臂组成，此种结构可实现一节、两节或多节吊臂的伸缩。参见图2和图3，本实用新型基本臂的主体结构包括第一 U型臂体13，第一臂头1，第一臂尾组件7，双变幅缸支座6，第一臂头双吊耳14，第一滑块总成18，钢丝绳托架12 ;中间伸缩臂的主体结构包括第二 U型臂体10，第二臂头2、第二臂尾组件8，第二滑块总成16，第二滑板总成3组成；末节伸缩臂的主体结构包括第三U型臂体11，第三臂头组件4，第三滑块总成17，双卷扬滑轮总成9，第三臂头双吊耳15，第三滑板总成5。基本臂、中间伸缩臂及末节伸缩臂的主体结构由模块化的组件焊接组成，其中第一臂头双吊耳14和第三臂头双吊耳15、第二滑块总成16、第三滑块总成17和第一滑块总成18、以及双卷扬滑轮总成9、钢丝绳托架12采用模块间的装配方式安装到相应的臂体结构上。本实用新型将整个吊臂结构分解成多个模块化的组件，更有利于控制产品的质量，提闻设计和生广装配的效率。此外，当吊臂伸缩时，基本臂和中间伸缩臂臂头的第一滑块总成18和第二滑块总成16分别依次在第二滑板总成3和第三滑板总成5上滑动，依此类推。这样，本实用新型上述的两组滑板滑块组件一方面减轻了基本臂和中间伸缩臂臂头、左右两侧矩形平面滑块总成对臂体的磨损，另一方面通过加工滑板总成，有利于保证臂体间的间隙，使得伸臂臂体的可装配性大大增强。同时，本实用新型在基本臂和中间伸缩臂臂头滑块总成上还设置了油杯，有利于臂体的日常润滑维护。[0034]为了进一步增强吊臂的抗弯和抗扭性能，本实用新型除了采用U型截面的吊臂结构之外，还采用了以下结构:在滑块布置方面，在中间伸缩臂和末节伸缩臂臂尾处，设置大圆弧形接触曲面的滑块总成；在中间伸缩臂和末节伸缩臂臂体两侧、靠近臂尾位置，设置矩形平面的滑块总成；在基本臂和中间伸缩臂臂头上侧设置可调节的滑块总成，并通过调节螺柱来调整臂体间的间隙；在下侧，设置呈半圆弧形大面积的滑块总成，使得在臂体搭接处有较小的应力和较好的应力分布；在左右两侧设置矩形平面滑块总成并加装油杯。基本臂结构方面，在基本臂下方设置双变幅缸支座6。当吊臂处于侧向拉拽工况时或当吊臂进行单吊钩起吊时，臂体在偏载状态下，极易造成扭曲。一方面本实用新型通过U型截面提高抗扭性能，另一方面本实用新型通过合理滑块布置来调整臂体间隙，并进一步限制吊臂发生扭曲趋势，最后本实用新型通过采用双变幅缸支座的支撑方式，来实现吊臂在起吊和拉拽工况下的抗扭和抗弯，使得吊臂在起吊和拉拽工况下工作的可靠性得以保证和继续提闻。本实用新型在清障车上首次采用U型臂结构型式，突破了清障车行业向重型化发展道路上减重与提高作业参数难以兼顾的瓶颈，为今后清障车行业吊臂结构型式的发展提供一种方向。同时在U型截面的吊臂结构型式的基础上对滑块的布置和基本臂结构进行优化设计，使得吊臂的抗弯和抗扭性能进一步提升。本实用新型的U型吊臂实现了模块化的设计，同时兼顾可装配性和可维护性，更有利于控制产品的质量，提高设计及生产、装配的效率，更有利于日常维护保养，延长产品使用寿命。作为清障车用途的吊臂，区别以往四边形和六边形吊臂有棱有角的呆板外形，其整体外观更加简洁流畅，逐步形成了清障车产品个性化的外观特点。最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型的具体实施方式
进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
权利要求1.一种带有U型吊臂的道路清障车，道路清障车的吊臂包括相互滑动配合的基本臂、中间伸缩臂及末节伸缩臂，其特征在于:所述基本臂、中间伸缩臂及末节伸缩臂的臂体横截面至少部分为U型臂结构，所述U型臂结构包括相互焊接的上弯板(19)和下弯板(20)，所述上弯板(19)为大圆弧槽形板，所述下弯板(20)为U型槽形板，且上弯板(19)与下弯板(20)之间的焊缝位于U型臂结构两侧的低应力区。
2.根据权利要求1所述的带有U型吊臂的道路清障车，其特征在于:所述基本臂、中间伸缩臂及末节伸缩臂之间相互套接并相互滑动配合。
3.根据权利要求2所述的带有U型吊臂的道路清障车，其特征在于:所述基本臂和中间伸缩臂以及中间伸缩臂和末节伸缩臂之间均设有至少两组滑板滑块组件。
4.根据权利要求3所述的带有U型吊臂的道路清障车，其特征在于:所述滑板滑块组件包括位于所述U型臂结构上侧、左右两侧的滑板总成以及与所述滑板总成相配合的滑块。
5.根据权利要求4所述的带有U型吊臂的道路清障车，其特征在于:所述滑块总成上设有调整臂体之间间隙的调节螺柱。
6.根据权利要求1所述的带有U型吊臂的道路清障车，其特征在于:在所述基本臂下方还设有双变幅缸支座(6 )。
7.根据权利要求4所述的带有U型吊臂的道路清障车，其特征在于:在基本臂和中间伸缩臂的滑块总成上设置油杯 。
专利摘要本实用新型涉及一种带有U型吊臂的道路清障车，道路清障车的吊臂包括相互滑动配合的基本臂、中间伸缩臂及末节伸缩臂，所述基本臂、中间伸缩臂及末节伸缩臂的臂体横截面至少部分为U型臂结构，所述U型臂结构包括相互焊接的上弯板和下弯板，所述上弯板为大圆弧槽形板，所述下弯板为U型槽形板，且上弯板与下弯板之间的焊缝位于U型臂两侧的低应力区。本实用新型在清障车上首次采用了U型臂结构，突破了清障车行业向重型化发展道路上减重与提高作业参数难以兼顾的瓶颈，该U型吊臂实现模块化的设计，同时兼顾可装配性和可维护性，有利于控制产品的质量。在提高设计及生产、装配效率的同时，更有利于日常维护保养，延长产品使用寿命。
文档编号B60P3/12GK202986939SQ20122063376
公开日2013年6月12日 申请日期2012年11月26日 优先权日2012年11月26日
发明者程磊, 魏玉宏, 蔡中义, 陈志伟, 王子铭 申请人:徐州徐工随车起重机有限公司