一种变截面、模块化车架前梁结构及超重型车辆的车架的制作方法

本发明涉及超重型车辆结构，具体为一种变截面、模块化车架前梁结构及超重型车辆的车架。

背景技术：

1、超重型汽车因其发动机功率大，通常配备大功率散热器，由于大功率水箱散热器体积较大，超过了车架纵梁内部宽度，不便于散热器安装。为保证发动的散热需求，部分已公开技术将散热器在车辆驾驶室后侧布置，或者侧向布置，这种布置方式占据了车辆上装设备空间，另外，由于增加了散热管路及散热控制系统，也提高了生产制造成本。

2、现有技术中，为避让散热器空间，方式一为采用增大车架宽度，但为保证车辆整车宽度，会造成车辆车架外侧零部件的安装空间被压缩从而影响车辆性能，如由于悬挂系统中导向机构空间被压缩使导向机构尺寸变小，影响车辆车轮的上跳量与下跳量以及车辆的侧倾特性，使车辆通过性能、平顺性能及操纵稳定性能均受限制。

3、方式二采用将发动机散热器整体抬高的方式，然而，为保证车辆的铁路公路空运运输不受限，散热器会占据驾驶室内部空间，从而使驾驶室内空间变小，不便于驾驶室内人员活动及设备布置；另外，当需要对散热器进行维修时，无法从车架下方进行更换维修，同时，超重型车辆驾驶室由于承载、防护、屏蔽等要求，重量较大，无法前翻90度，散热器无法从车辆上方拆卸更换，需吊装拆卸驾驶室后，方可维修更换散热器，车辆维修性差。

4、另外，由于超重型车辆的车架长度长、重量大、焊接量大、加工量大，不方便车架加工制造，导致车架焊接完成后车架纵梁变形大，同时加工接口多影响车架制造、加工效率，耗费人力物力及生产与时间成本。

5、超重型车辆车架由于其承载能力强，车辆纵梁高度较高，为使车辆具有良好的通过性及越障能力，车架前梁下方需设置斜面型式，加之车辆前梁位置需要承载发动机及其附件、驾驶室等重量，需要兼顾承载能力，使得车架前梁与车架左右纵梁难以连接成一体形成车架总成。

6、为了进一步解释现有技术的技术方案，列举公开专利“一种散热器的安装结构”(公开号：cn206254783u)提供了将散热器通过散热器左支架和右支架安装在驾驶室前悬臂的结构，该结构中，散热器安装支架与驾驶室翻转支架安装为一体，将散热器位置整体抬高以减少对车架上翼面的损伤。对于一般商用车来说，由于其发动机功率小，散热器体积小，故散热器下方可以放入到车架内侧，而特种汽车发动机功率大决定了所用散热器无法采取此种方式来安装散热器。该专利的结构在维修更换散热器时，仍需要将驾驶室翻转至最前侧，避让出散热器从正上方吊装空间，才可以维修更换散热器。而特种汽车用驾驶室由于其具有抗毁功能，驾驶室自身重量较重(1.5吨以上)，驾驶室难以翻转至较大角度，因此无法通过翻转驾驶室将散热器从车辆取出维修。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的以上问题，本发明提供了一种变截面、模块化车架前梁结构及超重型车辆的车架，所述车架前梁结构采用了“∏”型式、前梁前端加宽、前梁后端与车架纵梁宽度一致的变截面结构，可以实现发动机散热器放置在车架内侧，并能从车架下方进行维修更换，提高了车辆的维修性。进一步地，散热器可以与发动机风扇直接连接，简化了散热管路及散热控制系统，降低了生产成本。

2、作为本发明的第一个方面，在于提供一种变截面、模块化车架前梁结构，包括前梁主体、以及设置在前梁主体上驾驶室翻转支座和散热器，所述前梁主体包括横梁、左前梁、右前梁；所述横梁与左前梁、右前梁组成“∏”型，左前梁和右前梁为折线形变截面形状，前梁主体前端比后端宽，前梁主体后端与车架本体的左纵梁和右纵梁之间距离一致，与车架本体固定连接。

3、优选地，所述左前梁和右前梁对称设置，分别为变截面结构，所述右前梁包括右前梁外板、右前梁内板、右前梁下板、右前梁上板，所述右前梁外板、右前梁内板相互平行，所述右前梁下板、右前梁内板、右前梁外板、右前梁上板组成箱型结构；所述左前梁包括左前梁外板、左前梁内板、左前梁下板、左前梁上板，所述左前梁外板、左前梁内板相互平行，所述左前梁下板、左前梁内板、左前梁外板、左前梁上板组成箱型结构；所述左前梁上板和右前梁上板均为异形折弯结构，所述右前梁外板、右前梁内板以及左前梁外板、左前梁内板均为z型异形结构，使得所述左前梁和右前梁之间的距离前宽后窄，后端与车架本体宽度一致。所述左前梁上板和右前梁上板内侧折弯，分别与左前梁内板和右前梁内板固定连接。

4、优选地，所述右前梁外板、右前梁内板以及左前梁外板、左前梁内板的侧面形状为前窄后宽，预留车辆接近角空间。前梁主体下方倾斜，前端截面高于后端截面、后端截面高度与车架纵梁截面高度相同。

5、优选地，所述右前梁下板和左前梁下板均为异形结构，前端倾斜，后端水平，后端与车架本体下平面齐平，前端高、后端低，以保证车辆具有良好的接近角。同时，左前梁下板与右前梁下板前端距离宽于后端距离，前端预留散热器水箱安装空间，后端内缩与车架纵梁连接，并与右前梁外板、右前梁内板以及左前梁外板、左前梁内板同时焊接；

6、所述右前梁下板和左前梁下板向车架中心轴方向延伸，同时延伸至车架本体下部，于与车架本体重叠处弯折。

7、优选的，所述车架主体包括左纵梁和右纵梁，所述左前梁设置垂直于左前梁内板的左前梁加强板i、左前梁加强板ⅱ，所述右前梁设置垂直于右前梁内板的右前梁加强板i、右前梁加强板ⅱ，所述左前梁加强板i和左前梁加强板ⅱ分别与车架左纵梁、左前梁上板、左前梁内板、左前梁外板、左前梁下板焊接，所述右前梁加强板i和右前梁加强板ⅱ分别与车架右纵梁、右前梁上板、右前梁内板、右前梁外板、右前梁下板焊接。

8、所述左前梁下板、左前梁内板、左前梁外板、左前梁上板组成箱型结构，所述右前梁下板、右前梁内板、右前梁外板、右前梁上板组成箱型结构，保证左前梁、右前梁具有良好的承载能力。

9、优选地，所述横梁包括横梁弯板、横梁左后板、横梁中后板、横梁右后板，所述横梁左后板、横梁中后板、横梁右后板位于同一平面上，所述横梁弯板为一面开口的框形结构，下端倾斜角度与车辆接近角角度相同，所述横梁左后板、横梁中后板、横梁右后板焊接至横梁弯板开口一面，组成前横梁主体结构。

10、优选地，所述横梁左后板与横梁中后板之间、横梁中后板与横梁右后板之间设置有左前梁和右前梁的安装接口，左前梁和右前梁插入至横梁内部并与所述横梁弯板、横梁左后板、横梁中后板、横梁右后板互相焊接固定。

11、优选地，所述左前梁内板、左前梁外板、左前梁上板、左前梁下板、以及右前梁内板、右前梁内板、右前梁上板、右前梁下板分别与横梁弯板、横梁左后板、横梁右后板、横梁中后板焊接为一体，同时设置有四件相同的加强板vi，加强板vi与横梁弯板、左前梁下板、右前梁下板分别焊接。

12、优选地，所述横梁上设置左、右两件牵引钩座，用于对车辆进行牵引；所述横梁左侧、中部、右部同时设置有车辆保险杠的螺纹安装孔，用于安装车辆保险杠。

13、进一步地，所述左前梁上板和右前梁上板上分别焊接有发动机前悬置支座，发动机前悬置支座前后各设置有右悬支座加强板及左悬支座加强板，右悬支座加强板及左悬支座加强板与左前梁上板及右前梁上板及左前梁内板及右前梁内板焊接，以对发动机前悬置支座位置进行加强；发动机自带的散热风扇位于散热器与发动机之间。

14、进一步地，所述左前梁外板及右前梁外板分别设置有左右对称布置的驾驶室翻转油缸支座，以实现驾驶室翻转。

15、进一步地，左前梁内板及右前梁内板、左前梁外板及右前梁外板前端设置有管路、线路过孔，方便驾驶室内电气控制线路及管路进入到车架内部；在横梁与左前梁和右前梁位置分别设置有管路穿壁安装板，实现驾驶室下方的管路固定。

16、进一步地，车架前梁下方设置有用于对散热器下方进行防护的下护板；左前梁外板及右前梁外板分别设置有下护板安装支架，左前梁下板和右前梁下板之间设置有下护板安装板，下护板分为左下护板、右下护板及中下护板，左下护板、右下护板及下护板安装支架固定连接，便于拆装；所述下护板安装板分别与左前梁下板及右前梁下板焊接，并避让散热器下方拆卸空间。下护板与下护板安装支架和下护板安装板固定连接。

17、作为本发明的第二个方面，在于提供一种超重型车辆的车架，所述车架包括所述的变截面、模块化车架前梁结构以及车架本体，所述车架本体包括车架左纵梁和与之对称设置的车架右纵梁，所述左纵梁和右纵梁分别为截面为z字型的结构，前端上部有与前梁安装的缺口，前端下部为倾斜结构，分别与左前梁下板、右前梁下板前端倾斜角度一致，并与其焊接。左纵梁和右纵梁分别插入到左前梁和右前梁内部焊接，所述右前梁上板及左前梁上板同时与车架本体前部上端进行焊接。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

19、(1)本发明提供了一种适用于超重型车辆的变截面模块化车架前梁结构，采用了“∏”型式、前梁前端加宽、前梁后端与车架纵梁宽度一致的变截面结构，可以实现发动机散热器放置在车架内侧，并能从车架下方进行维修更换，提高了车辆的维修性，散热器可以与发动机风扇直接连接，简化了散热管路及散热控制系统，降低了生产成本；

20、(2)本发明提供的车架前梁结构，可以使散热器可以降低高度，发动机位置随之降低，一方面为上方驾驶室内的驾驶员操作及设备安装提供了更大空间，另一方面可以使发动机相对于车辆的位置降低，车辆整体质心降低，提高了整车的行驶安全性及稳定性。

21、(3)本发明提供的车架前梁结构，实现了车架分体式加工，采用模块化的型式，车架前梁单独拼焊成形、单独加工，并预留与车架纵梁拼接的接口，实现与车架左右纵梁连接，进而对不同汽车车架型式，均可以此种车架前梁结构。

22、(4)本发明提供的车架前梁下方做成倾斜结构，前端截面高度低、后端截面高度与车架纵梁截面高度相同，保证车辆具有较好的接近角与越障高度，同时，对使用具有悬架调高功能的车辆，通过调整悬架高度，使车辆获得更好的通过性能。

23、(5)本发明提供的车架前梁设置有驾驶室翻转接口、散热器安装接口、发动机悬置接口等，在满足上述功能的同时，具有较为合理的承载型式。