用于挂载车的车架平衡组件、挂载车的车架、挂载车、大型运输车辆的制作方法

本发明涉及用于挂载车的车架平衡组件、挂载车的车架、挂载车、大型运输车辆。

背景技术：

在各种新兴能源中，风力发电有着许多优势，环保无污染无疑是最大亮点。风电机组一般都位于风力较足的山区，利用较为空旷的地形和较强的自然风力，进行发电。

在风力发电的建设过程中，如何把叶片运进山区，成为一个很大的课题。不同叶片的规格差异很大，短的也有10米，长的20米至40米，现阶段常见的叶片长度在40米至50米不等，甚至更大。对于如此长度的叶片，即使在平地上进行运输，难度也相当大，更不提在崎岖蜿蜒和有大量爬坡路面的山区，其运输难度之大可以想象。而且，由于叶片形状非常特殊，是一种长形部件，重量相对较大，价值又非常高，抗外力碰损能力较差，因此，对叶片运输提出了很高的要求。一般情况下，如果在运输过程中发生侧向翻车致使叶片与地面接触发生损坏，那么叶片就可能直接报废，造成很大经济损失。

目前需要建设的风力机组规模越来越大，且风场环境越来越恶劣，大量的叶片都需要进行陆地运输和山地二次转运。

由此可知，提供一种能够可靠且适用于运输风力发电叶片的大型运输车辆成为一个亟待解决的课题。

在现实中，目前的大型运输车辆容易发生侧翻。如图1A和图1B所示，是现有技术中的大型运输车辆的示意图。大型运输车辆，包括牵引车1000和挂载车800，挂载车的车架8与挂载车800是一体的，在车架8上放置有配重500，用于使挂载车800的整体重心保持在较低高度。在挂载车800的后部，包括托架系统82和转盘系统88，在托架系统82上，布置有叶片安装底架92和角度调整油缸93，长形叶片99是固定在叶片安装底架92上的。如图1A所示，叶片99前部不希望受到外力作用，因此设置为叶片后端部固定在叶片底架92上的悬臂状态，即使配重500已经加载，但是整车的中心还是较高，当遇到路面不平或者路面崎岖时，再叠加强劲的风力作用在叶片99上，在不规则的地面作用力和强劲风力共同作用下，车辆很难控制，容易发生侧翻。尤其是，在某些状态下，比如为避开山体或道路侧其他障碍物，如图1B所示，车辆需要把叶片99升起一定角度，通过转盘系统88使整个叶片(包含叶片安装底架92)绕着转盘系统88中心垂线旋转一定角度，在此情况下进行行驶，此时，由于叶片99重心很高致使整车重心升高，叶片99上受到的强劲风力成为不可控外力主要来源，车辆非常容易发生侧翻。

除此之外，在现有技术中，如图13所示的截面示意图，当路面不平或路面崎岖时，现有技术中的配重500会与车架8一起倾斜，此时由重力产生一个倾斜分力，此倾斜分力会随着车架8的倾斜角度的变大而变大，从而导致配重500有可能沿着车架8的侧面滑动，从而使整车的重心沿着车身重心轴线发生偏移。此种状态下，配重500就从原先的保持重心较低的有利因素转变成可能导致整车侧翻的不利因素，配重500越重，由此造成的整车侧翻风险越大。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种用于挂载车的车架平衡组件，使得挂载车的车架的重心降低，从而有效降低整车的重心，防止车辆侧翻并提高运输可靠性。除此之外，本发明的用于挂载车的车架平衡组件还能在车架倾斜时有效防止配重发生侧向偏移。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于挂载车的车架平衡组件，包括：

第一支承和第二支承，用于被支承在外部车架的对应支承座上，其中，所述第一支承轴线和第二支承轴线为同一中心直线，所述第一支承和所述第二支承能在各自对应支承座上绕着所述中心直线自由转动；

第一侧杆和第二侧杆，其中，所述第一侧杆和所述第二侧杆分别位于所述中心直线下方的两侧，均与所述中心直线平行；

第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆，各个连杆长度相同，其中，所述第一连杆、所述第二连杆的一端分别连接到所述第一支承和所述第二支承上，另一端分别连接到所述第一侧杆的两端；所述第三连杆、所述第四连杆的一端分别连接到所述第一支承和所述第二支承上，另一端分别连接到所述第二侧杆的两端；

配重承载板，用于承载外部配重块，其中，所述配重承载板的两侧能够分别与所述第一侧杆和所述第二侧杆固定。

较优选地，所述各个连杆均包括连杆上部和连杆下部，所述连杆上部和所述连杆下部结合后形成不同长度的连杆。

较优选地，所述配重承载板的两侧分别设置有第一侧边缘突出部和第二侧边缘突出部，所述第一侧边缘突出部连接到所述第一侧杆，所述第二侧边缘突出部连接到所述第二侧杆。

较优选地，所述第一连杆和所述第三连杆之间的夹角大于45°且小于135°。更优选地，所述第一连杆和所述第三连杆之间的夹角大于80°且小于110°。

较优选地，所述第一支承外设置有第一轴承，所述第二支承外设置有第二轴承，所述第一轴承和所述第二轴承能够分别被支承在外部车架的对应支承座上。

本发明还提供了一种挂载车的车架，包括平衡系统，其特征在于，所述平衡系统包括：

如前所述的用于挂载车的车架平衡组件；

两个支承座，即第一支承座和第二支承座，分别用于支承所述第一支承和所述第二支承，所述第一支承和所述第二支承能在各自对应支承座上绕着所述中心直线自由转动；

空心框，用于容纳所述车架平衡组件。

较优选地，所述支承座包括：

支承座上部，所述支承座上部两侧设置有支承座上部侧面中空槽；

支承座下部，所述支承座下部两侧设置有支承座下部侧面中空槽，其与所述支承座上部两侧中空槽对齐；

支承座加强底板，所述支承座加强底板上开设有支承座加强底板中空槽；

支承座侧面加强组件，所述支承座侧面加强组件的顶部为上凸起部，其能够顺序穿过所述支承座下部侧面中空槽和所述支承座上部侧面中空槽，所述支承座侧面加强组件的底部为下凸起部，其能够插入所述支承座加强底板中空槽中。

较优选地，所述支承座侧面加强组件包括支承座侧面上加强板和支承座侧面下加强板，所述支承座侧面上加强板和所述支承座侧面下加强板采用榫卯结构。

较优选地，所述支承座侧面上加强板，其上方包括两个上凸起部，其下方包括三个下凸起部，所述三个下凸起部之间为两个下凹槽；

所述支承座侧面下加强板，其上方包括两个上凸起部，所述两个上凸起部之间为一个上凹槽，其下方为一个下凸起部；

其中，所述支承座侧面上加强板的每个所述下凹槽，能够适配地与所述支承座侧面下加强板的所述上凹槽相结合。

较优选地，所述第一侧杆上设置有至少一个第一侧杆销，所述第二侧杆上设置有至少一个第二侧杆销；车架两侧分别设置有第一侧杆销孔和第二侧杆销孔，分别对应于所述第一侧杆销和所述第二侧杆销。

较优选地，所述第一支承座内设置有第一轴瓦和所述第二支承座内设置有第二轴瓦，所述第一支承和所述第二支承能够分别被支承在对应轴瓦上。

较优选地，所述挂载车的车架还包括托架系统，所述平衡系统和所述托架系统具有同一个车架外框，

其中，在所述托架系统上，设置有用于装载长形部件的安装底架，在所述安装底架上设置有装载部，所述安装底架与所述托架系统之间通过角度调整油缸调整所述安装底架与所述托架系统之间的角度。

较优选地，所述长形部件为叶片。

较优选地，所述挂载车的车架还包括：

转盘系统，所述平衡系统和所述转盘系统具有同一个车架外框，

托架系统，所述托架系统设置在所述转盘系统上，

其中，在所述托架系统上，设置有用于装载长形部件的安装底架，在所述底架上设置有装载部，所述安装底架与所述托架系统之间通过角度调整油缸调整所述安装底架与所述托架系统之间的角度。

较优选地，所述长形部件为叶片。

本发明还提供一种挂载车，包括前述挂载车的车架。

本发明还提供了一种大型运输车辆，包括牵引车和前述的挂载车。

本发明的有益技术效果是：能够有效降低挂载车的车架的重心，从而有效降低整车的中心，防止侧翻并提高运输可靠性；除此之外，还能在车架倾斜时有效防止配重发生侧向偏移。

附图说明

图1A是现有技术中的挂载车的叶片较低状态时的示意图。

图1B是现有技术中的挂载车的叶片抬高状态时的示意图。

图2A是本发明的挂载车的车架平衡组件的立体图。

图2B是本发明的挂载车的车架平衡组件的侧视图。

图2C是本发明的挂载车的车架平衡组件的正视图。

图2D是本发明的挂载车的车架平衡组件的俯视图。

图3A是连杆与支承的立体图。

图3B是图3A的正视图。

图3C是连杆与支承的另一视角立体图。

图4是配重承载板的立体图。

图5是本发明的一种形式的挂载车的车架。

图6是本发明的挂载车的车架中的支承座的立体图。

图7是图6中支承座的支承座下部的立体图。

图8是图6中支承座的支承座侧面上加强板的立体图。

图9是图6中支承座的支承座侧面下加强板的立体图。

图10是图8中支承座侧面上加强板和图9中支承座侧面下加强板的立体图结合后的支承座侧面加强组件的立体图。

图11是支承座加强底板的立体图。

图12是本发明的挂载车的立体图。

图13是现有技术的原理示意图。

图14是本发明的原理示意图。

图15是本发明的一种形式的挂载车的车架的局部俯视图。

图16是本发明的一种形式的挂载车的车架的主视图。

图17是本发明的一种形式的挂载车的车架的局部侧视图。

具体实施方式

在以下的实施方式的详细描述中，参照构成该描述的一部分的附图进行说明。附图以示例的方式展示出特定的实施方式，本发明被实现在这些实施方式中。所示出的实施方式不是为了穷尽根据本发明的所有实施方式。可以理解，其他的实施方式可以被利用，结构性或逻辑性的改变能够在不脱离本发明的范围的前提下被做出。对于附图，方向性的术语，例如“下”、“上”、“左”、“右”等，是参照所描述的附图的方位而使用的。由于本发明的实施方式的组件能够被以多种方位实施，这些方向性术语是用于说明的目的，而不是限制的目的。因此，以下的具体实施方式并不是作为限制的意义，并且本发明的范围由所附的权利要求书所限定。

如图2A所示，为本发明的挂载车的车架平衡组件1的立体图，参考图2B、图2C、图2D，同时结合图5，可以观察到车架平衡组件1被设置在一种形式的挂载车的车架8上时的情形。

如图2A和图5所示，在车架8上设置有第一支承座71和第二支承座72，车架平衡组件1的第一支承11支承在第一支承座71上，第二支承12支承在第二支承座72上。第一支承座71、第二支承座72、第一支承11、第二支承12的中心轴心均为同一中心直线。第一支承11和第二支承12能在各自对应支承座上绕着中心直线自由转动。

如图2A、图3A和图3B所示，以第一支承11为例进行详细说明。在第一支承11上，分别套设有第一连杆41的第一连杆上端部孔412和第三连杆43的第三连杆上端部孔432。第一侧杆21的一端穿过第一连杆41的第一连杆下端部孔411，第二侧杆22的一端穿过第二连杆42的第三连杆下端部孔431。第二支承12的布置方式与第一支承11类似。第一侧杆21的另一端穿过第二连杆42的第二连杆下端部孔，第二侧杆22的另一端穿过第四连杆44的第四连杆下端部孔。可以知晓，第一侧杆21和第二侧杆22分别位于中心直线下方的两侧，且均与中心直线平行。

如图2A和图4所示，配重承载板5的两侧分别设置有第一侧边缘突出部51和第二侧边缘突出部52，第一侧边缘突出部51连接到第一侧杆21，第二侧边缘突出部52连接到第二侧杆22。较优选地，如图4所示，在配重承载板5的第一侧边缘突出部51和第二侧边缘突出部52上，各包含了两组倒圆弧形开口，由此，可以适应第一侧杆21和第二侧杆22之间不同间距的各种情形，增加了配重承载板5的通用性。

如图2A、图3A、图3B、图3C所示，第一连杆41、第二连杆42、第三连杆43、第四连杆44长度相同。较优选地，第一连杆41和第三连杆43之间的夹角大于45°且小于135°。更优选地，夹角大于80°且小于110°。最优选地，夹角选取为92°。同时，还可以对各个连杆进行优化。如图3C所示，以第一连杆41为例，第一连杆41包括第一连杆上部413和第一连杆下部414，通过调节第一连杆上部413和第一连杆下部414的对准孔位置，可以调节第一连杆41的整体长度，以不同长度的第一连杆41。其他各个连杆也可以如此调节。如图2C和图3B所示，当配重承载板5的宽度一定时，通过调节各个连杆的长度，就能调节车架平衡组件1的图2C正视图中的三角形的顶角，如图3B所示，此顶角以接近92°为实践中的优选方案。

本发明的挂载车的车架平衡组件1，可以安装在挂载车的车架上，比如图5所示的一种形式的挂载车的车架8上。如图5所示，挂载车的车架8包括平衡系统81，平衡系统81主要包括第一支承座71、第二支承座72和用于容纳所述车架平衡组件1的空心框6。

图中未示出，但本领域技术人员能够理解，在较优选的实施例中，可以在第一支承11外设置第一轴承，在第二支承12外设置第二轴承，第一轴承被支承在第一支承座71上，第二轴承被支承在第二支承座72上。第一轴承和第二轴承能够起到减少摩擦的作用，可以优选地采用承载能力强的轴承，比如滚柱轴承。另一种形式的优选实施例是，在第一支承座71内设置第一轴瓦，在第二支承座72内设置第二轴瓦，第一支承11能够被支承在第一轴瓦上，第二支撑12能够支承在第二轴瓦上。第一轴瓦和第二轴瓦也能够起到减少摩擦的作用。

根据图5并结合图13和图14，相比于现有技术，本发明的挂载车的车架平衡组件1具有突出的优点。

第一方面，有效降低整车重心。如图13所示，在现有技术中，配重500一般直接放置在车架8上，因此，配重500的重心较高。与现有技术不同，如图14所示，本发明的车架8中设置有空心框6，在空心框6中，设置有车架平衡组件1，并且配重承载板5位于车架平衡组件1的最低位置处，配重500是放置在配重承载板5上。由此可知，图14中的配重500的重心明显低于图14现有技术中的配重500的重心。在本发明的情境中，挂载车运输的长形部件具有重心高、质量大等特点，因此，配重500的低重心能够有效地使整个车体的重心降低，从而使得整个车体更为稳定。

第二方面，使配重始终保持水平稳定状态。如图13所示，在现有技术中，配重500一般直接放置在车架8上，因此，配重会随着车架8的倾斜而产生倾斜。由于配重500重量很大，稍许的倾斜滑移就可能使整车的重心发生偏移，并进而造成严重的侧翻事故。与现有技术不同，如图14所示，在本发明的车架8设置的车架平衡组件1中，由于第一支承11和第二支承12能在各自对应支承座上绕着中心直线自由转动，因此，配重500在重力与可转动支承11、12的共同作用下，无论车架如何晃动，始终保持水平状态，不会发生偏移运动。

鉴于以上两方面的优点，本发明的车架平衡组件1对现有技术做出了重要改进。

在实践中，如果已知路面非常平坦，也可以加装锁定装置，使得第一支承11和第二支承12不能在各自对应支承座上绕着所述中心直线自由转动。

具体而言，优选实施方式可以参考本发明的图15、16、17。在图15-17中，展示了本发明的一种形式的挂载车的车架，与图2A-图2D中的实施方式在某些方面有以下变化。如图15所示，第一侧杆21和第二侧杆22的两个端部之间，分别采用第一加强连杆31和第二加强连杆32进行加固连接。配重承载板5是网格形式，替代原有的实心形式。此外，在第一侧杆21上设置有第一侧杆第一销211和第一侧杆第二销212，分别对应于车架第一侧801上设置的第一侧杆第一销孔811和第一侧杆第二销孔812；在第二侧杆22上设置有第二侧杆第一销221和第二侧杆第二销222，分别对应于车架第二侧802上设置的第二侧杆第一销孔821和第二侧杆第二销孔822。此处，在车架8的每一侧都分别设置了两个销和销孔，也可以根据实际情况分别设置一个销和销孔或多个销和销孔。销可以采用螺杆状的定位销。

当大型运输车辆在山区崎岖道路行驶时，把各个销211、212、221、222旋至最低，如图17所示，此时车架平衡组件1可以在支承座上绕着中心直线自由转动，各个销不起作用。

当大型运输车辆在平坦道路行驶时，把各个销211、212、221、222旋升并与车架接触，如图16所示，两侧定位销与车架内的对应销孔接触并形成锁止力，则车架平衡组件1被锁止，不能摆动。换而言之，此时的车架平衡组件1可以理解成与车架8固定为一体，此时车架平衡组件1实际相当于一个凹心平台，可以用于存放配重或其他物件。

由于本发明的第一支承座71和第二支承座72需要承受很大的压力，因此，对于第一支承座71和第二支承座72有很高的受力要求。以下以第一支撑座71为例，详述阐述本发明中的第一支承座71的具体结构。

如图6所示，展示了本发明的挂载车的车架中的第一支承座71的立体图。第一支承座71，包括：第一支承座上部711、第一支承座下部712、支承座侧面加强组件、第一支承座加强底板7133。如图6所示，展示了第一支承座下部712的立体图，第一支承座下部712两侧设置有第一支承座下部侧面中空槽7121。第一支承座上部711的形状与第一支承座下部712的形状是对称的，第一支承座上部711与第一支承座下部712之间可以采用螺钉方式相互固定，并且第一支承座上部两侧中空槽与第一支承座下部两侧中空槽7121相互对齐。

如图10所示，在本发明优选的第一支承座侧面加强组件713中，包括一块第一支承座侧面上加强板7131和两块第一支承座侧面下加强板7132，采用榫卯结构相互结合。具体而言，如图8所示，第一支承座侧面上加强板7131，其上方包括两个上凸起部71313，其下方包括三个下凸起部71314，三个下凸起部71314之间为第一下凹槽71311和第二下凹槽71312。如图9所示，第一支承座侧面下加强板7132，其上方包括两个上凸起部71323，两个上凸起部71323之间为一个上凹槽71321，其下方为一个下凸起部71322。如图10所示，并结合图8和图9，第一支承座侧面上加强板的第一下凹槽71311和第二下凹槽71312，能够分别适配地与两个第一支承座侧面下加强板7132的上凹槽71321相结合。

如图10所示，并结合图6和图7，第一支承座侧面加强组件713的顶部为上凸起部71313，其能够顺序穿过第一支承座下部侧面中空槽7121和支承座上部侧面中空槽。

如图10所示，并结合图6和图11，第一支承座侧面加强组件713的底部为下凸起部，其底面形状正好能够插入到图11中所示的第一支承座加强底板7133的中空槽71331中。如图5所示，第一支承座加强底板7133可以固定在车架8上。

以上对于第一支承座71的描述，也完全适用于第二支承座72。

根据图6并结合图5、图7-11，相比于现有技术，本发明的用于支承挂载车的车架平衡组件1的支承座具有突出的优点。如图6和图10所示，采用榫卯结构的第一支承座侧面加强组件713在X轴方向和Y轴方向的运动被牢固限制，再由图11中的第一支承座加强底板7133进一步限制，使得整个第一支承座侧面加强组件713在XOY平面内被牢固限制，进而使得整个第一支承座71在XOY平面内被牢固限制。与此同时，如图6所示，并结合图10，在本发明优选的第一支承座侧面加强组件713中，采用榫卯结构。此种结合方式，能够使得由一块第一支承座侧面上加强板7131和两块第一支承座侧面下加强板7132构成的第一支承座侧面加强组件713能够稳定承受Z轴方向的很大的压力作用而保持不变形。因此，本发明中的支承座采用了以上特殊设计，对现有技术做出了有益改进。

如图5所示，展示了本发明一种形式的挂载车的车架8。在图5中，此种挂载车的车架8的一个特点是，车架8主要包括平衡系统81和托架系统82，其中，平衡系统81和托架系统82具有同一个车架外框84。尽管图5中未示出，但可以参考图12中的布置方式，理解以下布置方式。在托架系统82上，设置有用于装载长形部件的安装底架92，在底架92上设置有装载部91，底架92与托架系统82之间通过角度调整油缸93调整安装底架92与托架系统82之间的角度。长形部件可以是叶片，尤其是用于风力发电的长叶片，其长度有各种取值，比如10米至40米，甚至46米、49米、50米等各种长度规格。需要指出的是，叶片长度可以非常长，比如超出挂载车的车身长度，甚至可以超出整车长度。本发明能满足这些长度规格的叶片的平稳运输。

应当注意到，图5中的这种车架是可以有其他变形的，比如图12中所示的另一种形式的挂载车的车架8，此种挂载车的车架8的一个特点是，车架8主要包括平衡系统81和转盘系统88，其中，平衡系统81和转盘系统88具有同一个车架外框84。在转盘系统88上，设置有托架系统82。在托架系统82上，设置有用于装载长形部件的安装底架92，在安装底架92上设置有装载部91，底架92与托架系统82之间通过角度调整油缸93调整安装底架92与托架系统82之间的角度。图中未示出牵引车。可以理解，此种带有转盘系统88的车架8，能够具有更为灵活的自由度。以上图5中所论述到的各种长形部件，包括叶片，都同样能够通过图12中的挂载车进行平稳运输。

在实践中，可以根据具体情况，选择图5或图12所示的挂载车车架。

本领域技术人员应能理解，上述实施例均是示例性而非限制性的。在不同实施例中出现的不同技术特征可以进行组合，以取得有益效果。本领域技术人员在研究附图、说明书及权利要求书的基础上，应能理解并实现所揭示的实施例的其他变化的实施例。权利要求中的任何附图标记均不应被理解为对保护范围的限制。某些技术特征出现在不同的从属权利要求中并不意味着不能将这些技术特征进行组合以取得有益效果。