一种六轮驱动自卸车的制作方法

本发明涉及自卸车，尤其是六轮驱动的自卸车。

背景技术：

车架本体是整车的承载主体，整车各系统均直接或间接连接到车架本体上，故使用过程中车架本体集中承受车内外的各种载荷。特别是自卸车，基于其恶劣的使用工况，对上装多拉的强烈需求，导致上装越做越大，需求轴距越来越长，对车架的刚度和强度提出更高要求。现有自卸车一般为四驱动自卸车，也就是说自卸车的车架中，前车架设有两个驱动轮，后车架设有两个驱动轮，而且车轮采用机械驱动，该种驱动方式不仅无法满足车轮载荷相对平衡的要求，而且动力学性能和平顺性都较差，无法满足自卸车在恶劣工况条件的路面行驶。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种六轮驱动自卸车，六个驱动轮的载荷相对平衡，能够在泥潭和波浪路面等恶劣工况条件发挥最大粘着牵引力，六轮全部采用独立悬挂技术，提高了自卸车的动力学性能和平顺性；电传动系统采用水冷技术，提高了产品的可靠性。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种六轮驱动自卸车，包括车架、走台、货箱、电动轮组、驱动电动轮组的电传动系统和冷却系统，所述车架包括用于支撑走台的前车架和用于支撑货箱的后车架，前车架与后车架为一体结构，所述车架包括呈左右对称设置的第一纵梁和第二纵梁；

所述走台的顶部中间位置设有驾驶室，走台的顶部位置于驾驶室的后方设有变流器，走台的顶部于变流器的左侧设有电器柜，走台的顶部于变流器的右侧设有电阻箱；走台的顶部于驾驶室的前方设有空滤器；

电动轮组分为三组，分别是前轮、中轮和后轮，整车采用三个不同的驱动控制器控制前轮、中轮、后轮；前轮通过独立烛式悬挂与车架连接，两前轮之前设有转向缸及转向拉杆，实现前轮转向功能；中轮、后轮中每个后轮都分别由两个悬挂缸与车架连接，车架同侧中轮和后轮的悬挂缸通过四通阀连接；

电传动系统中，交流发电机同柴油机机械连接，当柴油机驱动同步发电机转动时产生三相交流电，供给牵引变流器，牵引变流器经过整流器整流后通过六路相互独立的VVVF逆变装置，将主发电机输入的不可控三相交流电变换成为电压、频率可控的三相交流电，分别驱动六台牵引电机，六台牵引电机通过六个减速器将力矩传递给六个独立轮胎，驱动车辆前进；

电传动系统冷却方式采用水冷，冷却系统包括风扇、散热器、水箱、水泵、分水器和冷却管路；水泵将通过散热器冷却后的低温水通过分水器的下水室送到六台牵引电机和变流器中，将与牵引电机和变流器冷进行热交换后的高温水通过分水器的上水室送到散热器中冷却，形成冷却回路。

本发明自卸车是一款适应于高海拔气候条件的电传动自卸车，自重较世界同类知名品牌轻15吨左右；整车采用6×6交流电驱动技术，每个车轮都带动力，整车动力均匀分布在前、中、后轮上；整车动力性能强劲，最大爬坡度可以达到30%，整车满载工况下在8%坡道上的稳定车速可以达到14km/h；整车采用三个不同的驱动控制器控制前轮、中轮、后轮，当前轮、中轮、后轮任意一组出现故障或者陷入泥潭无法给出动力的情况下，整车仍然可以保留有三分之二的动力；整车采用交流电驱动，与机械传动相比，电传动效率更高，传动结构更简单，后期的维护费用更低；电传动系统采用水冷技术，提高了产品的可靠性。

作为改进，所述第一纵梁为箱型结构，第一纵梁包括第一顶封板、第一底封板、第一外封板、第一内封板、第一前封板和第一后封板，第一外封板和第一内封板包括前车段和后车段，第一外封板和第一内封板的前车段宽度小于后车段宽度，第一顶封板包括前车段和后车段，第一顶封板的后车段通过斜面向第一顶封板的前车段过渡，所述第一底封板为平板；所述第二纵梁为箱型结构，第二纵梁包括第二顶封板、第二底封板、第二外封板、第二内封板、第二前封板和第二后封板，第二外封板和第二内封板包括前车段和后车段，第二外封板和第二内封板的前车段宽度小于后车段宽度，第二顶封板包括前车段和后车段，第二顶封板的后车段通过斜面向第二顶封板的前车段过渡，所述第二底封板为平板；所述第一顶封板和第二顶封板的后端通过第一后连接板连接，所述第一顶封板、第二顶封板和第一后连接板为一体结构；所述第一底封板和第二底封板的后端通过第二后连接板连接，所述第一底封板、第二底封板和第二后连接板为一体结构；

所述车架的前端于第一纵梁的外侧设有用于支承柴油机水箱、散热器罩、走台立柱、扶梯的第一水箱支座，第一水箱支座焊接在第一外封板上；所述车架的前端于第二纵梁的外侧设有用于支承柴油机水箱、散热器罩、走台立柱、扶梯的第二水箱支座，第二水箱支座焊接在第二外封板上；所述车架的前端于第一纵梁与第二纵梁之间设有用于支撑柴油机的柴油机支撑梁，柴油机支撑梁的两端分别焊接在第一内封板和第二内封板上；所述前车架的中间于第一纵梁的外侧设有第一支臂，第一支臂焊接在第一外封板上，第一支臂与第一水箱支座组成用于支撑液压箱的液压箱支撑座；所述前车架的中间于第二纵梁的外侧设有第二支臂，第二支臂焊接在第二外封板上，第二支臂与第二水箱支座组成用于支撑燃油箱的燃油箱支撑座；所述车架上与前车架与后车架的连接处设有龙门梁，所述龙门梁包括焊接在第一顶封板上的第一竖梁、焊接在第二顶封板上的第二竖梁和连接第一竖梁和第二竖梁的横梁，所述横梁上焊接有安装座，所述第一竖梁的外侧设有第一前悬挂缸安装板，所述第二竖梁的外侧设有第二前悬挂缸安装板；所述前车架上与第一支臂与龙门梁之间设有用于安装转向系统的转向支撑梁，所述转向支撑梁的两端分别焊接在第一内封板和第二内封板上；

所述后车架上于后车架的前端位置设有用于安装举升柱的举升支撑梁，所述举升支撑梁为工字梁，举升支撑梁位于第一纵梁与第二纵梁之间，举升支撑梁的两端分别焊接在第一内封板和第二内封板上，举升支撑梁的顶部中间位置设有举升柱铰接座；所述后车架的中间位置设有中部连接工字梁，中部连接工字梁的两端分别焊接在第一内封板和第二内封板上；所述车架的后端设有两个对称设置的货箱支座，所述货箱支座包括货箱固定板和焊接在货箱固定板上的尾销轴套，其中一个货箱支座焊接在第一纵梁的后端，另一个货箱支座焊接在第二纵梁的后端；所述中部连接工字梁与货箱支座之间设有四个电动轮安装座，其中两个电动轮安装座设置在第一纵梁的外侧，其中两个电动轮安装座设置在第二纵梁的外侧，固定在第一纵梁上的电动轮安装座与固定在第二纵梁上的电动轮安装座一一对应，对应的两个电动轮安装座为一组，在两组电动轮安装座之间设有后桥连接箱型梁，后桥连接箱型梁的两端分别焊接在第一内封板和第二内封板上；所述第一水箱支座和第二水箱支架的前方设有散热器支座。

本发明六轮驱动车架结构中，整车采用轻量化设计，在确保整车钢结构件强度和使用寿命的前提下，将整车重量减少至51吨，大大降低了整车使用油耗。前车架与后车架为刚性一体结构，配合六个电动轮的分布，整个车架的受力更均衡，自卸车在重载情时轴荷比：前轴32%，中轴34%，后轴34%，这使得自卸车在行驶时更平稳；车架上设备布置保持左右对称布置，车架左右承受的重量基本保持一致。

作为改进，所述龙门梁为箱型结构，包括龙门顶板、龙门底板、龙门前板和龙门后板，所述龙门顶板呈门形结构，由钢板弯折成型，所述龙门低板呈门形结构，由钢板弯折成型。

作为改进，所述龙门顶板的两端呈三角形，龙门顶板的两端分别焊接在第一顶封板和第二顶封板上。

作为改进，所述后车架与第一顶封板和第二顶封板上设有若干橡胶减震垫。

作为改进，所述中部连接工字梁和后桥连接箱型梁的顶面低于后车架的顶面，中部连接工字梁和后桥连接箱型梁与后车架顶面的高度差形成容置槽，所述容置槽内设置管线槽。

作为改进，所述第一内封板和第二内封板上焊接有线槽安装座，所述管线槽通过螺栓固定在线槽安装座上。

作为改进，所述后桥连接箱型梁由两个工字梁构成，工字梁包括上板、下板和位于上板与下板之间的中板，两个工字梁的上板相互连接，两个工字梁的下板相互连接。

作为改进，所述电动轮安装座包括两个后悬挂缸座和位于两个后悬挂缸座之间的铰接座。

作为改进，所述的后悬挂缸座向外侧延伸，后悬挂缸座的中部向上弯曲呈弧形；后悬挂缸座包括后悬挂缸座支承板和后悬挂缸座筋板，后悬挂缸座支承板自后车架斜向上延伸弯曲后水平延伸，后悬挂缸座支承板自后车架向外截面逐渐减小，后悬挂缸座支承板的两侧与后车架之间具有第一连接部；在后悬挂缸座支承板的底部焊接有二个后悬挂缸座筋板，两后悬挂缸座筋板之间形成有空间，在后悬挂缸座筋板的外端设有第一安装孔，在后悬挂缸座筋板的两侧分别设有第一凸台，第一凸台具有第一穿孔，第一穿孔与第一安装孔同轴。

本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：

本发明自卸车是一款适应于高海拔气候条件的电传动自卸车，自重较世界同类知名品牌轻15吨左右；整车采用6×6交流电驱动技术，每个车轮都带动力，整车动力均匀分布在前、中、后轮上；整车动力性能强劲，最大爬坡度可以达到30%，整车满载工况下在8%坡道上的稳定车速可以达到14km/h；整车采用三个不同的驱动控制器控制前轮、中轮、后轮，当前轮、中轮、后轮任意一组出现故障或者陷入泥潭无法给出动力的情况下，整车仍然可以保留有三分之二的动力；整车采用交流电驱动，与机械传动相比，电传动效率更高，传动结构更简单，后期的维护费用更低；电传动系统采用水冷技术，提高了产品的可靠性。

附图说明

图1为车架立体图。

图2为车架俯视图。

图3为自卸车整体结构图。

图4为走台设备分布图。

图5为冷却系统管路图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。

如图3所示，一种六轮驱动自卸车，包括车架、走台31、货箱32、动力总成、电动轮组、驱动电动轮组的电传动系统和冷却系统。

如图4所示，所述走台31的顶部中间位置设有驾驶室34，走台的顶部位置于驾驶室34的后方设有变流器36，走台31的顶部于变流器36的左侧设有电器柜35，走台31的顶部于变流器36的右侧设有电阻箱37；走台的顶部于驾驶室24的前方设有空滤器33。走台上设备布置保持左右对称布置，左右承受的重量基本保持一致，驾驶室、变流器位置位于走台中间，走台钢结构承受重量集中在走台中心线上。

如图2所示，电动轮组分为三组，分别是前轮、中轮和后轮，整车采用三个不同的驱动控制器控制前轮、中轮、后轮。前轮通过独立烛式悬挂与车架连接，两前轮之前设有转向缸及转向拉杆，实现前轮转向功能；前悬挂缸的活塞杆与电机之间需要设计连接部件，以将前悬挂与前轮总成进行有效连接；安装座采用锥形孔与前悬挂的活塞杆配合，锥形孔的底部采用螺栓与活塞杆连接，安装座的底部采用凸台的形式嵌入电机外壳上的凹槽，并通过保证凸台上侧向与纵向的面的配合，以提供侧向力与纵向力的传递面；在垂直方向上，凸台中间的底面加工后可与电机壳上的凹槽面配合，以提供垂向力的支撑；最后，安装座通过周围的8个螺栓与电机外壳连为一体；烛式悬挂最大的特点是油气悬挂缸提供转向主销，转向时车轮绕悬挂缸转动，同时，油气悬挂缸通过侧面的安装座与车架由螺栓连接在一起，自卸车在行驶过程中，车轮沿固定在车架上的主销轴线上下跳动；前悬挂缸的活塞杆下部采用长度为225mm的锥形面与前悬挂安装座配合，同时，为了提高车辆的直线行驶稳定性，主销内倾5度；前悬挂采用烛式悬挂系统的优点：当悬挂系统变形时，主销后倾角不会发生变化，仅是轮距、轴距稍有变化，因此特别有利于自卸车的转向操纵稳定和行驶稳定。中轮、后轮的悬挂系统采用相同的形式以提高通用性和互换性；该后悬挂系统包括两个悬挂缸座、设置在悬挂缸座上的油气悬挂缸、设置在悬挂缸座顶部的上拉板和设置在悬挂缸座底部的下拉杆；为了有效且可靠地连接车轮总成与车架，设计了上拉板与下拉杆对二者进行连接，同时，根据电机外壳的特定形状，在电机外壳上设计了特定的悬挂安装座组件，给上拉板、下拉杆以及油气悬挂缸提供可靠的安装座；车轮的上下运动由上拉板与下拉杆进行约束。油气悬挂缸前后对称布置，上下两端采用关节轴承分别与车架及悬挂安装座进行连接，同样，下拉杆与上拉板亦都采用关节轴承与车架及悬挂安装座进行连接；由于中轮与后轮的悬挂系统结构相同，为了叙述方便，以下将中轮与后轮的悬挂系统均统称为后悬挂系统。后悬挂采用独立悬挂，增加油气悬挂，通过调节油气悬挂的参数，可非常有效地改善自卸车的平顺性。

如图2所示，电传动系统中，柴油机、主发电机、分动箱、水泵、液压泵采用机械联轴，在车下组装完成后统一吊装到车上，动力总成中心线与车架纵向中心线重合；车架上设备布置保持左右对称布置，车架左右承受的重量基本保持一致。交流发电机同柴油机机械连接，当柴油机驱动同步发电机转动时产生三相交流电，供给牵引变流器，牵引变流器经过整流器整流后通过六路相互独立的VVVF逆变装置，将主发电机输入的不可控三相交流电变换成为电压、频率可控的三相交流电，分别驱动六台牵引电机，六台牵引电机通过六个减速器将力矩传递给六个独立轮胎，驱动车辆前进；其中牵引电机为交流异步电机。

如图5所示，所述冷却系统包括风扇、散热器、柴油机膨胀水箱、空-空中冷器、牵引电机和变流器散热器、点膨胀水箱、水泵、分水器和冷却管路。用于冷却柴油机的高温水通过散热器后变成冷水，然后重新返回到柴油机形成柴油机冷却回路；风扇形成的气流可以对散热器进行散热。散热器通过除气管与柴油机膨胀水箱连接，柴油机通过柴油机除气管与柴油机膨胀水箱连接，柴油机膨胀水箱通过补水管先柴油机冷却回路补水。柴油机通过高压气管将高温压缩空气输送到空-空中冷器中进行冷却，被冷却成低温低压空气重新返回到柴油机中；风扇形成的气流可以对空-空中冷器进行散热。水泵将通过牵引电机和变流器散热器冷却后的低温水通过分水器的下水室送到六台牵引电机和变流器中，将与牵引电机和变流器冷进行热交换后的高温水通过分水器的上水室送到牵引电机和变流器散热器中冷却，形成冷却回路。本发明冷却系统与风冷相比，水冷式冷却系统占用的体积较小，冷却效率高；采用水冷系统，部件的密封性更好，可以有效防止空气中灰尘落入变流器和牵引电机中。

如图1所示，所述车架包括用于支撑走台的前车架和用于支撑货箱的后车架，前车架与后车架为一体结构。所述车架包括呈左右对称设置的第一纵梁1和第二纵梁2。所述第一纵梁1为箱型结构，第一纵梁1包括第一顶封板、第一底封板、第一外封板、第一内封板、第一前封板和第一后封板，第一外封板和第一内封板包括前车段和后车段，第一外封板和第一内封板的前车段宽度小于后车段宽度，第一顶封板包括前车段和后车段，第一顶封板的后车段通过斜面向第一顶封板的前车段过渡，所述第一底封板为平板。所述第二纵梁2为箱型结构，第二纵梁2包括第二顶封板、第二底封板、第二外封板、第二内封板、第二前封板和第二后封板，第二外封板和第二内封板包括前车段和后车段，第二外封板和第二内封板的前车段宽度小于后车段宽度，第二顶封板包括前车段和后车段，第二顶封板的后车段通过斜面向第二顶封板的前车段过渡，所述第二底封板为平板。所述第一顶封板和第二顶封板的后端通过第一后连接板21连接，所述第一顶封板、第二顶封板和第一后连接板为一体结构；所述第一底封板和第二底封板的后端通过第二后连接板连接，所述第一底封板、第二底封板和第二后连接板为一体结构；第一纵梁1与第二纵梁2之间的连接更可靠，增加车架的结构强度。

如图1、2所示，所述车架的前端于第一纵梁1的外侧设有用于支承柴油机水箱、散热器罩、走台立柱、扶梯的第一水箱支座4，第一水箱支座4焊接在第一外封板上；所述车架的前端于第二纵梁2的外侧设有用于支承柴油机水箱、散热器罩、走台立柱、扶梯的第二水箱支座5，第二水箱支座5焊接在第二外封板上。所述第一水箱支座4和第二水箱支座5的前方设有散热器支座3，用于支撑设置在车架前端位置的散热器29。所述车架的前端于第一纵梁1与第二纵梁2之间设有用于支撑柴油机26的柴油机支撑梁30，柴油机支撑梁30的两端分别焊接在第一内封板和第二内封板上；柴油机26和发电机安装前车架的第一纵梁1与第二纵梁2之间。所述前车架的中间于第一纵梁1的外侧设有第一支臂27，第一支臂27焊接在第一外封板上，第一支臂27与第一水箱支座4组成用于支撑液压箱25的液压箱支撑座6。所述前车架的中间于第二纵梁2的外侧设有第二支臂8，第二支臂8焊接在第二外封板上，第二支臂与第二水箱支座5组成用于支撑燃油箱24的燃油箱支撑座7。燃油箱24和液压箱25分别位于前车架的两侧，使车架的受力均匀。所述车架上与前车架与后车架的连接处设有龙门梁9，所述龙门梁9为箱型结构，包括龙门顶板、龙门底板、龙门前板和龙门后板，所述龙门顶板呈门形结构，由钢板弯折成型，所述龙门低板呈门形结构，由钢板弯折成型；所述龙门顶板的两端呈三角形，龙门顶板的两端分别焊接在第一顶封板和第二顶封板上；所述龙门梁9包括焊接在第一顶封板上的第一竖梁、焊接在第二顶封板上的第二竖梁和连接第一竖梁和第二竖梁的横梁，所述横梁上焊接有安装座，所述第一竖梁的外侧设有第一前悬挂缸安装板11，所述第二竖梁的外侧设有第二前悬挂缸安装板12；本发明的龙门梁9结构强度高，能够承走台大部分重量。 所述前车架上与第一支臂与龙门梁9之间设有用于安装转向系统的转向支撑梁13，该转向系统用于驱动前轮转向，所述转向支撑梁13的两端分别焊接在第一内封板和第二内封板上。

如图1、2所示，所述后车架上于后车架的前端位置设有用于安装举升柱的举升支撑梁14，所述举升支撑梁14为工字梁，举升支撑梁14位于第一纵梁1与第二纵梁2之间，举升支撑梁14的两端分别焊接在第一内封板和第二内封板上，举升支撑梁14的顶部中间位置设有举升柱铰接座。所述后车架的中间位置设有中部连接工字梁17，中部连接工字梁17的两端分别焊接在第一内封板和第二内封板上。所述车架的后端设有两个对称设置的货箱支座20，所述货箱支座20包括货箱固定板202和焊接在货箱固定板202上的尾销轴套201，其中一个货箱支座20焊接在第一纵梁1的后端，另一个货箱支座20焊接在第二纵梁2的后端。所述中部连接工字梁17与货箱支座20之间设有四个用于安装电动轮22的电动轮安装座18，其中两个电动轮安装座18设置在第一纵梁1的外侧，其中两个电动轮安装座18设置在第二纵梁2的外侧；所述电动轮安装座18包括两个后悬挂缸座181和位于两个后悬挂缸座181之间的铰接座182；所述的后悬挂缸座181向外侧延伸，后悬挂缸座181的中部向上弯曲呈弧形；后悬挂缸座181包括后悬挂缸座支承板和后悬挂缸座筋板，后悬挂缸座支承板自后车架斜向上延伸弯曲后水平延伸，后悬挂缸座支承板自后车架向外截面逐渐减小，后悬挂缸座支承板的两侧与后车架之间具有第一连接部；在后悬挂缸座支承板的底部焊接有二个后悬挂缸座筋板，两后悬挂缸座筋板之间形成有空间，在后悬挂缸座筋板的外端设有第一安装孔，在后悬挂缸座筋板的两侧分别设有第一凸台，第一凸台具有第一穿孔，第一穿孔与第一安装孔同轴。固定在第一纵梁1上的电动轮安装座18与固定在第二纵梁2上的电动轮安装座18一一对应，对应的两个电动轮安装座18为一组，在两组电动轮安装座18之间设有后桥连接箱型梁19，后桥连接箱型梁19的两端分别焊接在第一内封板和第二内封板上；述后桥连接箱型梁19由两个工字梁构成，工字梁包括上板、下板和位于上板与下板之间的中板，两个工字梁的上板相互连接，两个工字梁的下板相互连接。所述中部连接工字梁17和后桥连接箱型梁19的顶面低于后车架的顶面，中部连接工字梁17和后桥连接箱型梁19与后车架顶面的高度差形成容置槽，所述容置槽内设置管线槽23；述第一内封板和第二内封板上焊接有线槽安装座16，所述管线槽通过螺栓固定在线槽安装座16上。所述后车架与第一顶封板和第二顶封板上设有若干橡胶减震垫15。

本发明六轮驱动车架结构中，整车采用轻量化设计，在确保整车钢结构件强度和使用寿命的前提下，将整车重量减少至51吨，大大降低了整车使用油耗。前车架与后车架为刚性一体结构，配合六个电动轮的分布，整个车架的受力更均衡，自卸车在重载情时轴荷比：前轴32%，中轴34%，后轴34%，这使得自卸车在行驶时更平稳；车架上设备布置保持左右对称布置，车架左右承受的重量基本保持一致。整车采用6×6交流电驱动技术，每个车轮都带动力，整车动力均匀分布在前、中、后轮上；整车动力性能强劲，最大爬坡度可以达到30%，整车满载工况下在8%坡道上的稳定车速可以达到14km/h；整车采用三个不同的驱动控制器控制前轮、中轮、后轮，当前轮、中轮、后轮任意一组出现故障或者陷入泥潭无法给出动力的情况下，整车仍然可以保留有三分之二的动力；整车采用交流电驱动，与机械传动相比，电传动效率更高，传动结构更简单，后期的维护费用更低；整车采用宽面轮胎，大大降低轮胎对地面产生的压强，可以更好的适应道路泥泞，路面松软等恶劣工况；中轮、后轮中每个后轮都分别由两个悬挂缸与车架连接，车架同侧中轮和后轮的悬挂缸通过四通阀连接，保证中轮和后轮保持均载。