一种消防车用副车架的制作方法

1.本实用新型涉及消防车用的车架结构，尤其涉及一种消防车用副车架。


背景技术：

2.现有举高消防车如图1-3所示，副车架主体101前部焊有车架前段结构103，副车架主体101通过支架与底盘大梁固定在一起。前后固定支腿箱102之间设有回转座圈104，通过回转支承与转台相连，用于承载上车的重量及弯矩；副车架主体101采用封闭箱型结构，主体101截面为矩形，采用上下盖板加腹板焊接的形式；前后各焊一个固定支腿箱102，固定支腿箱102采用三块立板加四块横板的方式，将固定支腿箱102分成两个腔体，为左右支腿留出安装空间，且腔体左右安装支腿的出口处安装有门板。
3.当臂架在正前方作业时，副车架主体受到的弯矩最大，因为副车架为矩形截面，车架截面上下部分应力大小相同，但由于截面上部受压，存在失稳风险，车架上部的安全系数要小于下部的安全系数，截面安全系数不均衡。为了提高局部的稳定性，会将车架上盖板加厚处理或者在上盖板下方焊接加强筋，这样会导致车架主体结构的重量增加很多。
4.当臂架在侧前方作业时，副车架受到一定的扭矩，因为副车架为矩形截面，稳定性差，产生的变形比较大，车架上下盖板与腹板之间的焊缝容易受到变形开裂。
5.活动支腿受力时，活动支腿尾部搭接在固定支腿箱下底板上方，整个活动支腿可以看做成一个缸杆结构，此时支腿尾部的作用力很大，固定支腿箱下底板与立板和侧板通过焊缝连接，支腿力全部作用于两侧焊缝，焊缝受到剪切力作用时，容易产生应力集中，从而导致开裂变形。


技术实现要素：

6.实用新型目的：本实用新型目的是提供一种稳定、安全且质量轻的消防车用副车架。
7.技术方案：本实用新型提供一种消防车用副车架，包括车架主体以及固定支腿箱，固定支腿箱水平设置且固定安装在车架主体两端；其中车架主体为上宽下窄的中空梯形体。
8.进一步地，所述车架主体包括拼焊连接的上盖板、下盖板和腹板。
9.进一步地，所述上盖板两端向内折弯，且上盖板表面上设有向下折弯的凹槽结构；起到了提高局部刚度的作用，能够在减小压应力的同时，提高屈曲因子，增加整体的安全系数。
10.进一步地，所述下盖板表面上设有向上折弯的槽型结构；可以提高臂架在后方作业时，副车架下半部分的屈曲因子。
11.进一步地，所述上盖板由两块端部向内弯曲的第一连接板拼焊而成，且所述第一连接板表面设有向下折弯的凹槽结构。
12.进一步地，所述车架主体包括拼焊连接的上盖板和下盖板，且上盖板由两块端部
向内弯曲的第一连接板拼焊而成，下盖板由两块第二连接板拼焊而成，第二连接板焊接端向上折弯形成槽型结构，所述第二连接板另一端分别与第一连接板焊接。
13.进一步地，所述固定支腿箱由两个独立箱体拼焊而成，且所述箱体包括拼焊连接的上弯板和下弯板，所述上弯板焊接在上盖板上且所述下弯板焊接在下盖板上。
14.进一步地，所述固定支腿箱侧壁设有加强的第二腹板，所述第二腹板上下端分别与上弯板和下弯板焊接。
15.进一步地，所述下弯板下方焊接有开口向上的u型加强板。
16.进一步地，所述固定支腿箱用于安装支腿的箱体端口上方安装有门板。
17.工作原理：改变车架主体形状，将矩形体优化为梯形体，采用上宽下窄的放置形式。在保持相同截面面积的前提下，减小车架主体板材厚度，增大截面形状，可以获得更大的抗弯截面系数，但板材厚度减薄以后，更容易失稳，为了防止副车架失稳，提升局部刚度，上下盖板采用折弯的方式代替焊接加强筋的方式。
18.臂架在正前方工作时，车架主体受到的弯矩较大，截面上半部分受压，截面下半部分受拉，由于车架主体采用的是板材焊接而成的箱型结构，板件受压会有失稳风险，在应力相同的情况下，考虑到屈曲变形，板材受压的安全系数要小于板材受拉的安全系数。为了提高整体安全系数，增加截面上半部分面积，并且上盖板折有凹槽结构，起到了提高局部刚度的作用，能够在减小压应力的同时，提高屈曲因子，增加整体的安全系数。
19.臂架在正后方工作时，车架主体截面上半部分受拉，下半部分受压，此时受到的弯矩由于车架及底盘自重的平衡，小于臂架在前方工作时受到的弯矩，为了提高臂架在后方作业时，截面下半部分的屈曲因子，下半部分也采用了折弯的方式进行设计出槽型结构进行加强。
20.臂架在侧前方作业时，车架主体受到扭转力矩，而梯形的稳定性要优于矩形，能够改善焊缝受力情况，防止焊缝开裂。
21.活动支腿受力时，活动支腿尾部作用于固定支腿箱下弯板上，通过改变焊缝位置，将原有的焊缝受剪切力，改为受拉力，极大的减小了开裂的隐患。
22.有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：1、在相同的截面面积上改变副车架截面，由矩形调整为梯形，提升整体抗弯截面系数，减小应力水平，副车架主体上下盖板采用压槽的方式，代替原有的焊接加强筋的方式，能够提高整体刚度，减小焊接变形，提高副车架稳定性；2、副车架主体采用上宽下窄的放置形式，匹配整体安全系数，提升材料利用率，减小设计冗余，在提高副车架稳定性的前提下，实现车架结构质量较轻；3、将原有固定支腿箱下底板处的焊缝，改用折弯过渡，将原有的焊缝受剪，改为受拉，降低固定支腿箱的开裂隐患。
附图说明
23.图1为现有副车架结构示意图；
24.图2为现有副车架主体截面示意图；
25.图3现有副车架固定支腿箱截面示意图；
26.图4为本实用新型副车架结构示意图；
27.图5为本实用新型车架主体截面示意图；
28.图6为本实用新型车架主体截面示意图；
29.图7为本实用新型副固定支腿箱截面示意图；
30.图8为本实用新型副固定支腿箱侧面示意图。
具体实施方式
31.下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步说明。
32.如图4所示，车架主体1两端焊接两个固定支腿箱2，固定支腿箱2水平设置且与车架主体1垂直，车架主体1为上宽下窄的梯形体，且车架主体1的截面图为梯形，如图5所示，两块端部向内弯曲的第一连接板3拼焊形成上盖板，且每块第一连接板3表面冲压形成向下折弯的凹槽结构11，下盖板4表面上设有向上折弯的槽型结构12，上盖板、第一腹板5和下盖板4拼焊形成截面为上宽下窄的梯形截面的车架主体1。
33.如图7和8所示，固定支腿箱2由两个独立箱体拼焊而成，且每个箱体由上弯板6、第二腹板8和下弯板7拼焊而成，两个箱体上方的上弯板6弯曲部位焊接固定且下方的下弯板7弯曲部位焊接固定；且上弯板6焊接在上盖板3上，所述下弯板7焊接在下盖板4上；每个箱体的下弯板7上焊接有开口向上的u型加强板9；并且固定支腿箱2用于安装支腿的箱体端口上方安装有门板10。
34.在另一种实施方式中，如图6所示，车架主体1由上盖板和下盖板拼焊而成，且上盖板由两块端部向内弯曲的第一连接板3拼焊而成，下盖板由两块第二连接板13拼焊而成，第二连接板13焊接端向上折弯形成槽型结构12，第二连接板13另一端分别与第一连接板3焊接。


技术特征：
1.一种消防车用副车架，包括车架主体(1)以及固定支腿箱(2)，固定支腿箱(2)水平设置且固定安装在车架主体(1)两端；其特征在于，车架主体(1)为上宽下窄的中空梯形体。2.根据权利要求1所述的消防车用副车架，其特征在于，所述车架主体(1)包括拼焊连接的上盖板、下盖板(4)和腹板(5)。3.根据权利要求2所述的消防车用副车架，其特征在于，所述上盖板两端向内折弯，且上盖板表面上设有向下折弯的凹槽结构(11)。4.根据权利要求2所述的消防车用副车架，其特征在于，所述下盖板(4)表面上设有向上折弯的槽型结构(12)。5.根据权利要求2所述的消防车用副车架，其特征在于，所述上盖板由两块端部向内弯曲的第一连接板(3)拼焊而成，且所述第一连接板(3)表面设有向下折弯的凹槽结构(11)。6.根据权利要求1所述的消防车用副车架，其特征在于，所述车架主体(1)包括拼焊连接的上盖板和下盖板，且上盖板由两块端部向内弯曲的第一连接板(3)拼焊而成，下盖板由两块第二连接板(13)拼焊而成，第二连接板(13)焊接端向上折弯形成槽型结构(12)，所述第二连接板(13)另一端分别与第一连接板(3)焊接。7.根据权利要求1-6任一项所述的消防车用副车架，其特征在于，所述固定支腿箱(2)由两个独立箱体拼焊而成，且所述箱体包括拼焊连接的上弯板(6)和下弯板(7)，所述上弯板(6)焊接在上盖板上且所述下弯板(7)焊接在下盖板上。8.根据权利要求7所述的消防车用副车架，其特征在于，所述固定支腿箱(2)侧壁设有加强的第二腹板(8)，所述第二腹板(8)上下端分别与上弯板(6)和下弯板(7)焊接。9.根据权利要求7所述的消防车用副车架，其特征在于，所述下弯板(7)下方焊接有开口向上的u型加强板(9)。10.根据权利要求7所述的消防车用副车架，其特征在于，所述固定支腿箱(2)用于安装支腿的箱体端口上方安装有门板(10)。

技术总结
本实用新型公开了一种消防车用副车架，包括车架主体以及固定支腿箱，固定支腿箱水平设置且固定安装在车架主体两端；其中车架主体为上宽下窄的中空梯形体；在相同的截面面积上改变副车架截面，由矩形调整为梯形，提升整体抗弯截面系数，减小应力水平，能够提高整体刚度，减小焊接变形，提高副车架稳定性；副车架主体采用上宽下窄的放置形式，匹配整体安全系数，提升材料利用率，减小设计冗余，在提高副车架稳定性的前提下，实现车架结构质量较轻。实现车架结构质量较轻。实现车架结构质量较轻。


技术研发人员：吴钱钱 韩向芹 张军 孙杰
受保护的技术使用者：徐工消防安全装备有限公司
技术研发日：2022.12.26
技术公布日：2023/9/7