矿用自卸车车架纵梁的制作方法

本发明涉及重型机械制造技术领域，尤其涉及一种矿用自卸车车架纵梁。

背景技术：

矿用自卸车的车架是针对矿山弯道多、凹凸不平的路面以及自卸车经常重载上下坡的使用环境而设计。矿用自卸车的车架通常由左、右两根纵梁、前端梁、龙门梁、中部横梁和尾部横梁形成一个空间上的框架结构。车架的左、右纵梁是车架的主要的承载部位，呈对称结构，前后贯穿整车，纵梁的结构和工艺对车架的使用寿命起着至关重要的作用。

图1a为现有技术提供的矿用自卸车车架的纵梁结构的主视图，图1b为现有技术提供的矿用自卸车车架的纵梁结构的俯视图。如图1a和图1b所示，纵梁主要由上盖板10、下盖板20、第一腹板30和第二腹板40构成，第一腹板30和第二腹板40位于上盖板10和下盖板20之间，分别垂直于上盖板10和下盖板20设置，呈箱型结构。现有技术中，上盖板10作为一个整体与下盖板20、第一腹板30和第二腹板40一起组成箱型结构的纵梁。

由于上盖板10整体长度长，通常为10米左右，且上盖板10上有多个折弯点，如a、b、c。在上盖板10成型时，需要有大型的成型模具进行折压或进行多次折压。容易造成折弯点角度不准确，后续装配困难；且折压工艺难度大，生产成本高。

技术实现要素：

本发明提供一种矿用自卸车车架纵梁，将纵梁的上盖板进行分段焊接加工，减少了上盖板的折压工艺难度，降低了生产成本。

本发明提供一种矿用自卸车车架纵梁，包括：第一上盖板、第二上盖板、下盖板、第一腹板和第二腹板，其中，

所述第一上盖板与所述第二上盖板焊接连接；

所述第一腹板和所述第二腹板相对设置；

所述第一腹板的上端分别与所述第一上盖板和所述第二上盖板焊接连接，所述第一腹板的下端与所述下盖板焊接连接；

所述第二腹板的上端分别与所述第一上盖板和所述第二上盖板焊接连接，所述第二腹板的下端与所述下盖板焊接连接；

所述第一上盖板、所述第二上盖板和所述下盖板的宽度均与所述第一腹板的外缘和所述第二腹板的外缘之间的距离相等。

可选的，所述纵梁上还用于设置龙门梁，所述第一上盖板与所述第二上盖板焊接产生的第一焊缝对应所述龙门梁所在的位置设置。

可选的，所述第一上盖板与所述第二上盖板焊接连接的焊接方式为对接熔透焊接。

可选的，所述第一腹板的上端与所述第一上盖板和所述第二上盖板焊接连接的焊接方式以及所述第一腹板的下端与所述下盖板焊接连接的焊接方式为单面焊双面成型焊接；

所述第二腹板的上端与所述第一上盖板和所述第二上盖板焊接连接的焊接方式以及所述第二腹板的下端与所述下盖板焊接连接的焊接方式为单面焊双面成型焊接。

可选的，所述第一腹板上设置有第一筋板，所述第一筋板沿着所述第一腹板的宽度方向贴合所述第一腹板设置，所述第一筋板的长度小于所述第一腹板的高度。

可选的，所述第一腹板上设置有塞焊孔，所述第一腹板与所述第一筋板通过所述塞焊孔焊接连接。

可选的，所述第一筋板上设置有第二筋板，所述第二筋板与所述第一筋板垂直设置，所述第二筋板的长度等于所述第一腹板的高度。

可选的，所述第二筋板的一侧与所述第一筋板焊接连接，所述第二筋板的另一侧与所述第二腹板焊接连接，所述第二筋板的一端与所述第二上盖板焊接连接，所述第二筋板的另一端与所述下盖板焊接连接。

可选的，所述第二筋板的一侧与所述第一筋板焊接连接的焊接方式为角焊焊接。

可选的，所述纵梁上还用于设置前端梁；所述第一腹板包括第三腹板和第四腹板，所述第二腹板包括第五腹板和第六腹板，所述第三腹板与所述第四腹板焊接产生的第二焊缝以及所述第五腹板和第六腹板焊接产生的第三焊缝，分别对应所述第一焊缝靠近所述前端梁的一侧设置。

本发明提供的矿用自卸车车架纵梁，包括：第一上盖板、第二上盖板、下盖板、第一腹板和第二腹板，第一上盖板与第二上盖板焊接连接；第一腹板和第二腹板相对设置；第一腹板的上端分别与第一上盖板和第二上盖板焊接连接，第一腹板的下端与下盖板焊接连接；第二腹板的上端分别与第一上盖板和第二上盖板焊接连接，第二腹板的下端与下盖板焊接连接；第一上盖板、第二上盖板和下盖板的宽度均与第一腹板的外缘和第二腹板的外缘之间的距离相等。本发明将矿用自卸车车架纵梁的上盖板进行分段焊接加工，解决了现有技术中折压工艺难度大，生产成本高的问题。

附图说明

图1a为现有技术提供的矿用自卸车车架的纵梁结构的主视图；

图1b为现有技术提供的矿用自卸车车架的纵梁结构的俯视图；

图2为矿用自卸车车架的三维示意图；

图3a为本发明提供的一矿用自卸车车架的纵梁结构的主视图；

图3b为本发明提供的一矿用自卸车车架的纵梁结构的俯视图；

图4为本发明腹板与上、下盖板焊接连接方式的示意图；

图5为本发明提供的另一矿用自卸车车架的纵梁结构的部分三维示意图。

附图标记说明：

1-前端梁；

2-左纵梁；

3-右纵梁；

4-龙门梁；

5-中部横梁；

6-尾部横梁；

10-上盖板；

20-下盖板；

30-第一腹板；

40-第二腹板；

31-第三腹板；

41-第五腹板；

42-第六腹板；

11-第一上盖板；

12-第二上盖板；

50-第一筋板；

60-第二筋板；

a、b、c-折弯点；

d-第一焊缝；

e-第二焊缝；

f-第三焊缝。

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，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图2为矿用自卸车车架的三维示意图，如图2所示，矿用自卸车的车架通常由前端梁1、左纵梁2、右纵梁3、龙门梁4、中部横梁5和尾部横梁6组成，形成一个空间上的框架结构。左纵梁2和右纵梁3的前端用于安装发动机，龙门梁4用于支撑司机室，尾部横梁6则可伸入到矿用自卸车的两排车轮之间。左纵梁2和右纵梁3呈对称结构设置，是矿用自卸车车架的主要的承载部位。

本发明实施例具体说明了本发明提供的矿用自卸车车架的纵梁结构。

实施例一

图3a为本发明提供的一矿用自卸车车架的纵梁结构的主视图，图3b为本发明提供的一矿用自卸车车架的纵梁结构的俯视图，如图3a-3b所示，本发明提供的一矿用自卸车车架纵梁，包括：第一上盖板11、第二上盖板12、下盖板20、第一腹板30和第二腹板40。

第一上盖板11与第二上盖板12焊接连接，共同组成纵梁的上盖板10，第一上盖板11与第二上盖板12焊接连接形成的焊缝可以是对接焊缝，也可以是双面角焊缝或对接焊缝与角焊缝形成的组合焊缝，本实施例对第一上盖板11与第二上盖板12焊接连接形成的焊缝不做限制，只要能够保证第一上盖板11与第二上盖板12能够焊接连接，且焊缝强度能够达到纵梁所需即可，上盖板10与下盖板20相对设置。

第一腹板30和第二腹板40相对设置，第一腹板30的上端分别与第一上盖板11和第二上盖板12焊接连接，第一腹板30的下端与下盖板20焊接连接，且第一腹板30的上端垂直于上盖板10设置，下端垂直于下盖板20设置；第二腹板40的上端分别与第一上盖板11和第二上盖板12焊接连接，第二腹板40的下端与下盖板20焊接连接，且第二腹板40的上端垂直于上盖板10设置，下端垂直于下盖板20设置。其中，第一腹板30和第二腹板40的上端、下端分别与上盖板10和下盖板20焊接连接产生焊缝可以为单面角焊缝、双面角焊缝等，本实施例对第一腹板30和第二腹板40的上端、下端分别与上盖板10和下盖板20焊接连接产生焊缝不做限制，只要能够保证第一腹板30和第二腹板40的上端、下端分别与上盖板10和下盖板20能够焊接连接，且焊缝强度能够达到纵梁所需即可。

上述第一上盖板11、第二上盖板12、下盖板20和第一腹板30、第二腹板40形成了具有箱式截面的箱型纵梁。

第一上盖板11、第二上盖板12和下盖板20的宽度相同，均与第一腹板30的外缘和第二腹板40的外缘之间的距离相等，即纵梁的两侧没有凸缘，该设置便于在纵梁的两侧安装自卸车的其他附件，如发动机、油箱等。

本实施例提供的矿用自卸车车架纵梁，包括：第一上盖板、第二上盖板、下盖板、第一腹板和第二腹板，第一上盖板与第二上盖板焊接连接；第一腹板和第二腹板相对设置；第一腹板的上端分别与第一上盖板和第二上盖板焊接连接，第一腹板的下端与下盖板焊接连接；第二腹板的上端分别与第一上盖板和第二上盖板焊接连接，第二腹板的下端与下盖板焊接连接；第一上盖板、第二上盖板和下盖板的宽度均与第一腹板的外缘和第二腹板的外缘之间的距离相等。本发明将矿用自卸车车架纵梁的上盖板通过分段焊接加工，解决了现有技术中折压工艺难度大，生产成本高的问题，且将第一上盖板、第二上盖板和下盖板的宽度设置成与第一腹板的外缘和第二腹板的外缘之间的距离相等的结构，便于纵梁上安装其他附件。

下面采用具体的实施例，对本发明提供的一矿用自卸车车架纵梁的焊接连接方式及具体焊接过程进行详细说明。

本实施例提供的一矿用自卸车车架纵梁上还用于设置龙门梁4，龙门梁4的具体设置位置如图2所示，第一上盖板11和第二上盖板12焊接产生的第一焊缝d对应龙门梁4所在的位置设置。当纵梁受到外力作用时，第一焊缝d处会产生一定的应力集中，将第一焊缝d对应龙门梁4所在的位置设置，第一焊缝d处产生的应力便会通过龙门梁4向外扩散，使得第一焊缝d处的应力减小，以使第一上盖板11和第二上盖板12在达到一定强度的前提下，增加第一上盖板11和第二上盖板12的使用寿命。

第一上盖板11与第二上盖板12焊接连接的焊接方式为对接熔透焊接，本实施例采用对接熔透焊接方式，第一焊缝d处相对于其他如：部分熔透焊接、角焊接等产生更小的应力集中，进一步使得第一上盖板11和第二上盖板12的承压强度提高，以使得纵梁的强度提高。

图4为本发明腹板与上、下盖板焊接连接方式的示意图，第一腹板30的上端与第一上盖板11和第二上盖板12焊接连接的焊接方式以及第一腹板30的下端与下盖板20焊接连接的焊接方式为单面焊双面成型焊接，第二腹板40的上端与第一上盖板11和第二上盖板12焊接连接的焊接方式以及第二腹板40的下端与下盖板20焊接连接的焊接方式为单面焊双面成型焊接，如图4所示。

进行焊接前，在第一腹板30的两端和第二腹板40的两端分别开单侧坡口，第一腹板30的上端与第一上盖板11和第二上盖板12间留有一定间隙，下端与下盖板20间留有一定间隙，同理，第二腹板40的上端与第一上盖板11和第二上盖板12间也留有一定间隙，下端与下盖板20间也留有一定间隙；将第一腹板30垂直装配在下盖板20上，并加装定位块使得第一腹板30固定在下盖板20上，利用单面焊双面成型焊接方式将第一腹板30的下端和下盖板20焊接连接；采用同样的方式将第一腹板30的上端分别与第一上盖板11和第二上盖板12焊接连接，将第二腹板40的上端与第一上盖板11和第二上盖板12焊接连接以及第二腹板40的下端与下盖板20焊接连接。本实施例中对于第一腹板30、第二腹板40和第一上盖板11、第二上盖板12、下盖板20之间的焊接顺序不做具体限制。

本实施例采用单面焊双面成型的焊接方式对腹板和上、下盖板之间进行焊接连接，相对于其他焊接方式如：角焊接、塞焊等，具有焊缝深、强度高的优点，且在保证焊缝强度的同时，减少了焊接加工工艺难度。

进一步的，第一腹板30上设置有第一筋板50，第一筋板50沿着第一腹板30的宽度方向贴合第一腹板30设置，第一筋板50的宽度小于第一腹板30的宽度，且第一筋板50的长度小于第一腹板30的高度。

第一腹板30和第一筋板50之间焊接连接，第一腹板30上设置有塞焊孔，第一腹板30与第一筋板50通过塞焊孔焊接连接，相对于其他贴合焊接方式如塞焊，由于在塞焊孔中充满了焊接连接物质，使得通过塞焊孔焊接连接的第一腹板30与第一筋板50之间焊接强度增强，使得纵梁强度增加。

对于塞焊孔的设置符合焊接规定：塞焊孔之间的中心间隔为塞焊孔直径的4倍，塞焊孔的最小直径不小于第一腹板30的厚度加8mm，最大直径为最小直径加3mm，或为第一腹板30厚度的2.25倍，并取两值中的较大者。其中，可以将塞焊孔设置成统一直径大小，也可设置成不同直径；塞焊孔的个数可以是一个或者多个；操作人员可以根据第一腹板30的厚度以及设置在第一腹板30上第一筋板50的大小及厚度对塞焊孔的直径及个数进行设置，本实施例对此不做限制。

进一步的，第一筋板50上设置有第二筋板60，第二筋板60与第一筋板50垂直设置，由于第一筋板50沿着第一腹板30的宽度方向贴合第一腹板30设置，因此，第二筋板60与第一腹板30垂直，第二筋板60的长度等于第一腹板30的高度。其中，第二筋板60的一侧与第一筋板50焊接连接的焊接方式为角焊焊接，使得第二筋板60的一侧与第一筋板50紧密连接。

第二筋板60的另一侧与第二腹板40焊接连接，由于第二筋板60的长度等于第一腹板30的高度，第二筋板60的一端与第二上盖板12焊接连接，第二筋板60的另一端与下盖板20焊接连接。第二筋板60与第二上盖板12、下盖板20焊接连接方式可为角焊焊接、部分熔透焊接等，本实施例对此不做限制。

综上，第一筋板50起到连接第二筋板60和第一腹板30的作用，第二筋板60设置在纵梁的箱型结构内部，起支撑的作用，增加了纵梁的强度。其中，也可在第二腹板40上设置塞焊孔和第一筋板50，第二腹板40通过塞焊孔与该第一筋板50焊接连接，第二筋板60的另一侧可以与该第一筋板50角焊连接，该设置进一步增加了第二腹板40的焊接强度。

进一步的，第一腹板30和第二腹板40上可以设置多个第一筋板50，在该多个第一筋板50上分别设置第二筋板60，该多个第二筋板60的一端可以与第一上盖板11焊接连接，也可与第二上盖板12焊接连接，该多个第二筋板60的另一端与下盖板20焊接连接。多个第一筋板50和第二筋板60置于箱型纵梁结构的内部，在纵梁受到外力作用时，起到支撑作用，进一步增加了纵梁的强度。

本实施例提供的一矿用自卸车车架纵梁，第一上盖板与第二上盖板采用对接熔透焊接方式焊接连接，且产生第一焊缝对应龙门梁所在的位置设置，使得第一焊缝处产生的应力通过龙门梁向外扩散，增加了纵梁的强度；腹板与上、下盖板之间采用单面焊双面成型的焊接方式，在保证焊缝强度的同时，减少了焊接加工工艺难度；且在箱型纵梁的内部设置多个第一筋板和第二筋板，在纵梁受到外力作用时，起到支撑作用，增加了纵梁的强度。

实施例二

在上述实施例一的基础上，图5为本发明提供的另一矿用自卸车车架的纵梁的部分三维示意图，如图5所示，本发明提供的另一矿用自卸车车架的纵梁中，第一腹板30包括第三腹板31和第四腹板(图中未示出)，第二腹板40包括第五腹板41和第六腹板42。

本实施例提供的另一矿用自卸车车架纵梁上还用于设置前端梁1，前端梁1的具体设置位置如图2所示，第三腹板30和第四腹板通过对接熔透焊接方式焊接连接，第五腹板41和第六腹板42也通过对接熔透焊接方式焊接连接；第三腹板30与第四腹板焊接产生的第二焊缝e以及第五腹板41和第六腹板42焊接产生的第三焊缝f，分别对应第一焊缝d靠近前端梁1的一侧设置，且第一焊缝d、第二焊缝e和第三焊缝f没有共同的交点。

由于第一腹板30的上、下端分别与上盖板10和下盖板20焊接连接，第二腹板40的上、下端分别与上盖板10和下盖板20焊接连接，第一腹板30、第二腹板40的长度均与上盖板10、下盖板20的长度相等，通常为10m左右，本实施例中将第一腹板30和第二腹板40均设置成由两块腹板焊接而成，降低了腹板的成本，减小了整个纵梁的加工工艺难度。

且前端梁1至龙门梁4的位置，承受矿车总承载的较小部分，将第二焊缝e和第三焊缝f对应第一焊缝d靠近前端梁1的一侧设置，能够保证纵梁达到矿车所需强度；且第一焊缝d、第二焊缝e和第三焊缝f没有共同的交点，避免了焊缝连接在一起产生的应力集中产生的纵梁强度急剧下降的现象。

第三腹板31的上端与第一上盖板11的焊接方式以及第三腹板31的下端与下盖板20焊接连接的焊接方式为单面焊双面成型焊接，第四腹板的上端与第一上盖板11、第二上盖板12的焊接方式以及第四腹板的下端与下盖板20焊接连接的焊接方式为单面焊双面成型焊接；第五腹板41的上端与第一上盖板11的焊接方式以及第五腹板41的下端与下盖板20焊接连接的焊接方式为单面焊双面成型焊接，第六腹板42的上端与第一上盖板11、第二上盖板12的焊接方式以及第六腹板42的下端与下盖板20焊接连接的焊接方式为单面焊双面成型焊接。

进行焊接前，在第三腹板31、第四腹板、第五腹板41和第六腹板42的两端分别开单侧坡口，第三腹板31的上端与第一上盖板11之间留有一定间隙，下端与下盖板20之间留有一定间隙；第四腹板的上端与第一上盖板11、第二上盖板12之间留有一定间隙，下端与下盖板20之间留有一定间隙；第五腹板41的上端与第一上盖板11之间留有一定间隙，下端与下盖板20之间留有一定间隙；第六腹板42的上端与第一上盖板11、第二上盖板12之间留有一定间隙，下端与下盖板20之间留有一定间隙。将第三腹板31和第四腹板垂直装配在下盖板20上，并加装定位块使得第三腹板31和第四腹板固定在下盖板20上，利用单面焊双面成型焊接方式将第三腹板31和第四腹板的下端和下盖板20焊接连接；采用同样的单面焊双面成型焊接方式将第五腹板41和第六腹板42的下端和下盖板20焊接连接，将第三腹板31的上端与第一上盖板11焊接连接，将第四腹板的上端分别与第一上盖板11、第二上盖板12焊接连接；采用同样的方法将第五腹板41的上端与第一上盖板11焊接连接，将第六腹板42的上端分别与第一上盖板11、第二上盖板12焊接连接。本实施例中对于第三腹板31、第四腹板、第五腹板41和第六腹板42和第一上盖板11、第二上盖板12之间的焊接顺序不做具体限制。进一步的，第三腹板31、第四腹板、第五腹板41和第六腹板42上可以设置多个第一筋板50，在该多个第一筋板50上分别设置第二筋板60，该多个第二筋板60的一端可以与第一上盖板11焊接连接，也可与第二上盖板12焊接连接，该多个第二筋板60的另一端与下盖板20焊接连接。多个第一筋板50和第二筋板60置于箱型纵梁结构的内部，在纵梁受到外力作用时，起到支撑作用，进一步增加了纵梁的强度。

其中，第一筋板50设置在第一腹板30和第二腹板40上的方式以及第二筋板60设置在第一筋板50上的方式与实施例一中的方式相同，在此不做赘述。

本实施例提供的另一矿用自卸车车架纵梁，第一腹板包括第三腹板和第四腹板，第二腹板包括第五腹板和第六腹板，第三腹板和第四腹板通过对接熔透焊接方式焊接连接，第五腹板和第六腹板也通过对接熔透焊接方式焊接连接；第三腹板与第四腹板焊接产生的第二焊缝以及第五腹板和第六腹板焊接产生的第三焊缝，分别对应第一焊缝靠近前端梁的一侧设置，且第一焊缝、第二焊缝和第三焊缝没有共同的交点，在保证纵梁达到矿车所需强度的前提下，降低了腹板的成本，减小了整个纵梁的加工工艺难度。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。