一种超大吨位三桥刚性矿用自卸车的制作方法

本发明涉及一种超大吨位三桥刚性矿用自卸车，属于自卸车技术领域。

背景技术：

矿用自卸车是露天矿山开采和大规模土方建设中的关键设备，是用于矿石或土方运输的专业设备。双桥矿车一直是矿山运输的主力设备，吨位覆盖32~363吨，尤其91吨矿车称得上矿车的“黄金吨级”，广泛应用于土木工程与矿山。

但随着资源的日渐匮乏，大量低品位的矿山也开始了开采，这些矿山的开采周期短，运距长，双桥矿车已经满足不了市场需求；而三轴宽体自卸车受限于无法脱离重卡技术路线，一直难以突破载重75吨的技术瓶颈。传统的矿用自卸车不具有独特的货箱减震系统，货箱限位没有采用软限位，没有设计减震器，很容易出现货箱载荷集中在车架纵梁上出现断裂；车辆转向过程中货箱容易出现左右偏摆，造成侧翻等安全事故；悬架系统中前悬挂没有配备独立的悬挂油缸，不便于维护，路面反馈对车架的冲击大，车架基体的寿命时间短；智能化程度低；故障率高。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种超大吨位三桥刚性矿用自卸车，具有独特的货箱减震系统，货箱限位采用软限位，分别在车架横梁和车架纵梁处设计减震器，将货箱载荷均分在车架横梁和纵梁上，避免货箱载荷集中在车架纵梁上出现断裂；同时，车架横梁前减震器对货箱有限位作用，防止车辆转向过程中货箱左右偏摆，避免造成侧翻等安全事故；悬架系统中前悬挂配备独立的悬挂油缸，性能优越，而且便于维护，采用全油气平衡悬架，解决三桥矿车在不平路面行驶中的超静定问题，降低路面反馈对车架的冲击，提高车架基体的疲劳寿命；设计时传动轴的转向角选择23°，可以应对行程内的任何工况，兼顾不同悬挂行程，适应不同的矿山路面，提高传动系统可靠性；设有传动系保护控制系统，使整车更具智能化；采用单线和递进混合模式的智能润滑系统，降低了整车故障率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种超大吨位三桥刚性矿用自卸车，包括车轮和驾驶室，还包括刚性车架、货箱减震系统、传动系统、转向系统、举升系统、悬架系统、传动轴布置系统、智能润滑系统以及传动系保护控制系统；

所述的刚性车架上方设置有货箱减震系统和驾驶室；

所述的举升系统的一端与刚性车架连接，另一端与货箱减震系统连接；

所述的转向系统设置在刚性车架上；

所述的刚性车架下方设置有悬架系统和传动轴布置系统；

所述的驾驶室下方设置有传动系统；

所述的传动系统与传动轴布置系统连接；

所述的智能润滑系统设置驾驶室内部；

所述的驾驶室内设置有传动系保护控制系统；

所述的车轮安装在悬架系统上。

进一步地，所述的刚性车架包括保险杠、纵梁、圈形龙门梁、前抗扭管、左右抗扭支座、后抗扭管和尾部组件。

进一步地，所述的纵梁平行对称设置；所述的保险杠与纵梁焊接；所述的圈形龙门梁与纵梁上下盖板焊接，所述的纵梁嵌套在圈形龙门梁内；所述的前抗扭管与纵梁内腹板通过过渡环焊接连接。

进一步地，所述的保险杠、纵梁、圈形龙门梁、前抗扭管、后抗扭管和尾部组件刚性车架为组成五横梁两纵梁结构。

进一步地，所述的货箱减震系统包括前减震器、中减震器和尾部连接轴。

进一步地，所述的车架横梁设置在刚性车架上，所述的货箱上设置有货箱限位组件，所述的前减震器设置在车架横梁上，所述的中减震器设置在货箱底部并与刚性车架纵梁连接，刚性车架和货箱通过尾部连接轴连接。

进一步地，所述的悬架系统包括悬挂油缸和a型架。

进一步地，所述的传动轴布置系统包括传动轴、悬挂油缸、中桥、后桥和a型架；所述的传动轴的转向角为23度。

进一步地，所述的智能集中润滑系统采用单线和递进混合模式，收集不同润滑参数造成的整车故障次数，对数据进行分析。

进一步地，所述的传动系保护控制系统包括差速锁智能控制、路面识别系统和超载控制系统；当车辆速度大于5千米每小时时，差速锁无响应，当车辆速度小于5千米每小时时，系统判断是否严重超载，超载时差速锁无响应；不超载时系统根据路面识别系统判断路面是否适合执行打开加速锁。

本发明的有益效果是：具有独特的货箱减震系统，货箱限位采用软限位，分别在车架横梁和车架纵梁处设计减震器，将货箱载荷均分在车架横梁和纵梁上，避免货箱载荷集中在车架纵梁上出现断裂；同时，车架横梁前减震器对货箱有限位作用，防止车辆转向过程中货箱左右偏摆，避免造成侧翻等安全事故；悬架系统中前悬挂配备独立的悬挂油缸，性能优越，而且便于维护，采用全油气平衡悬架，解决三桥矿车在不平路面行驶中的超静定问题，降低路面反馈对车架的冲击，提高车架基体的疲劳寿命；设计时传动轴的转向角选择23°，可以应对行程内的任何工况，兼顾不同悬挂行程，适应不同的矿山路面，提高传动系统可靠性；设有传动系保护控制系统，使整车更具智能化；采用单线和递进混合模式的智能润滑系统，降低了整车故障率。

附图说明

图1为本发明超大吨位三轴刚性矿用自卸车结构侧视图；

图2为本发明超大吨位三轴刚性矿用自卸车结构主视图；

图3为本发明刚性车架结构示意图；

图4为本发明货箱减震系统布局示意图；

图5为本发明货箱减震系统前减震器布局示意图；

图6为本发明传动轴布置系统示意图；

图7为本发明传动系保护控制工作原理示意图；

图8为本发明智能集中润滑系统工作原理示意图。

附图标记含义如下：1、货箱限位组件，2、前减震器，3、车架横梁，4、中减震器，5、刚性车架，6、尾部连接轴，7、货箱，8、保险杠，9、纵梁，10、圈形龙门梁，11、前抗扭管，12、抗扭支座，13、后抗扭管，14、尾部组件，15、刚性车架，16、货箱减震系统，17、传动系统，18、转向系统，19、举升系统，20、悬架系统，21、传动轴布置系统，21-1、传动轴，21-2、a型架，21-3、悬挂油缸，21-4、中桥，21-5、后桥，22、智能润滑系统，23、传动系保护控制系统，24、驾驶室，25、车轮。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

如图1-8所示，一种超大吨位三桥刚性矿用自卸车，包括车轮25和驾驶室24，还包括刚性车架15、货箱减震系统16、传动系统17、转向系统18、举升系统19、悬架系统20、传动轴布置系统21、智能润滑系统22以及传动系保护控制系统23；刚性车架15上方设置有货箱减震系统16和驾驶室24；举升系统19的一端与刚性车架16连接；举升系统19的另一端与货箱减震系统16连接；转向系统18设置在刚性车架15上；刚性车架15下方设置有悬架系统20和传动轴布置系统21；驾驶室24内设置有传动系保护控制系统23；驾驶室4下方设置有传动系统；17传动系统17与传动轴布置系统21连接；智能润滑系统22设置驾驶室24内部；车轮25安装在悬架系统20上。

刚性车架15包括保险杠8、左右纵梁9、圈形龙门梁10、前抗扭管11、左右抗扭支座12、后抗扭管13和尾部组件14。

纵梁9平行对称设置；保险杠8采用对接焊接结构形式与纵梁9连接；圈形龙门梁10与纵梁9上下盖板进行焊接，纵梁9嵌套在圈形龙门梁10内；前抗扭管11与左右纵梁9内腹板通过过渡环焊接连接。

刚性车架15为五横轴纵轴结构；过渡环采用圆弧过渡结构，避免刚度突变；左右抗扭支座12处承受载荷最大，在受力最大部位，采用铸钢件结构，避免在主要受力区域布置连接焊缝，消除应力集中，提高了刚性车架15使用寿命；尾部组件14所受应力小于左右抗扭支座12处，故采用全钢板焊接结构，兼顾强度和成本；针对矿山路面采用铸板焊接，其纵梁9采用高强钢焊接的变截面箱型结构，具有高的抗弯能力，刚性车架15受力最大部位采用铸钢焊接结构，消除应力集中，在刚性车架15中部采用抗扭管结构，提高刚性车架15抗扭能力，刚性车架15尾部和圈形龙门梁10采用全钢板焊接结构，兼顾刚性车架15结构强度和成本，使整车更具安全性和可靠性。

货箱减震系统16包括前减震器2、中减震器4和尾部连接轴6。

车架横梁3设置在刚性车架5上，货箱7上设置有货箱限位组件1，前减震器2设置在车架横梁3上，中减震器4设置在货箱7底部并与刚性车架5纵梁连接，主要用于承受货箱满载重量，刚性车架5和货箱7通过尾部连接轴6连接。

整车空载时，前减震器2与货箱限位组件1留有一定间隙，前减震器2不承受载荷，当整车超载时，由于前减震器2较中减震器4弹性小，前减震器2主要承受超载载荷，为车架纵梁9分担了部分载荷。本减震系统将货箱载荷均分在车架横梁3和纵梁9上，避免了货箱载荷集中在车架纵梁上出现断裂，另外，车架横梁3前减震器对货箱有限位作用，防止车辆转向过程中货箱左右偏摆，避免造成侧翻等安全事故。

传动系统17，采用变速箱缓行和湿盘制动，加大水泵排量，提高冷却能力，进而提高制动能力，应对满载长下坡的极端工况。

转向系统18，采用断开式梯形和全液压动力转向，减小阿克曼误差，实现精准转向，减少轮胎磨损。

举升系统19，末节双作用成对举升油缸和流动控制货厢结构，解决举升过程中可能存在的拔缸现象，提高卸载稳定性。

悬架系统20由悬挂油缸21-3和a型架21-2组成，前悬挂配备独立的悬挂油缸21-3，性能优越，而且便于维护，前后悬挂都内装反弹控制系统，保证驾驶舒适；采用全油气平衡悬架，解决三桥矿车在不平路面行驶中的超静定问题，降低路面反馈对车架的冲击，提高车架基体的疲劳寿命。

传动轴布置系统21主要包括传动轴21-1、悬挂油缸21-3、中后桥21-4和21-5以及a型架21-2，传动轴21-1的转向角选择23°，可以应对350mm规格行程内的任何工况，兼顾不同悬挂行程，适应不同的矿山路面，提高传动系统可靠性；悬挂缸行程按照245mm规格设计，预留350mm规格行程的安装空间中后悬挂缸行程为245mm规格时，在跳动过程中，传动轴21-1的极限夹角发生在中桥悬挂缸拉伸到极限，后桥悬挂缸压缩到极限时，角度为12.88°；当选择350mm规格的中后悬挂缸行程时，传动轴21-1的极限角度为17.02°，设计时传动轴21-1的转向角选择23°，可以应对350mm规格行程内的任何工况，兼顾不同悬挂行程，适应不同的矿山路面，提高传动系统17可靠性。

传动系保护控制系统23包括差速锁智能控制、路面识别系统和超载控制系统；当车辆速度大于5千米每小时时，差速锁无响应，当车辆速度小于5千米每小时时，系统判断是否严重超载，超载时差速锁无响应；不超载时系统根据路面识别系统判断路面是否适合执行打开加速锁；通过预设参数，不同润滑参数可导致不同的故障率，系统收集不同润滑参数造成的整车故障次数，系统智能加权分析，仪表只显示故障率低的参数，以此降低整车故障率。

智能集中润滑系统22，采用单线和递进混合模式。通过预设参数，不同润滑参数可导致不同的故障率，系统收集不同润滑参数造成的整车故障次数，系统智能加权分析，仪表只显示故障率低的参数，以此降低整车故障率

以上所述仅为本发明的正常实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换或改进等，特别是原理运用，均应包含在本发明的保护范围之内。