一種插入式履帶底盤結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程機械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種插入式履帶底盤結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]履帶起重機是指起重作業(yè)部分安裝在履帶底盤上，行走依靠履帶行走裝置的起重機。
[0003]履帶底盤包括車架和左右履帶架，其中履帶架又稱履帶行走裝置，一般由履帶架結(jié)構(gòu)、行走機構(gòu)、驅(qū)動輪、支重輪、托鏈輪、導向輪和履帶板組成。
[0004]對于小噸位的履帶起重機，為了滿足起重機作業(yè)時對整機穩(wěn)定性的需求，以及整體運輸時履帶架可收回和整機寬度符合運輸法規(guī)的需求，車架與履帶架之間通常采用插入式連接方式，如圖1所示，整體運輸時，伸縮油缸收回，將履帶架a2縮回至窄軌運輸狀態(tài)，如圖1中的位置A ;起重作業(yè)時，伸縮油缸伸出，將履帶架a2伸出至寬軌狀態(tài)，如圖1中的位置B。
[0005]為了使車架al既滿足通過回轉(zhuǎn)支承a3傳遞上車載荷，又滿足履帶架a2寬軌與窄軌的變換，車架al通常會采用大H型的典型結(jié)構(gòu)，如圖2所示，中間部位為整體大箱型結(jié)構(gòu)，用于履帶架a2伸縮的外伸梁a4部分，直至外伸梁根部a5，都采用等截面小箱型結(jié)構(gòu)，以使履帶架a2能在其上順利的伸縮滑動。相應地，履帶架a2用于伸縮的方洞a6也是采用典型的矩形結(jié)構(gòu)，如圖3所示。
[0006]履帶底盤處于工作時的寬軌狀態(tài)時，上車載荷通過回轉(zhuǎn)支承傳遞至車架的中間部位，然后經(jīng)車架上的外伸梁，再通過履帶架傳遞到地面。車架中部結(jié)構(gòu)與外伸梁根部連接處的截面大幅突變，剛性變化梯度非常大，這就造成了車架的外伸梁根部存在局部的應力集中及高應力區(qū)域。
[0007]為降低車架的外伸梁根部處的應力集中及高應力區(qū)域，目前較常采用的方法主要有兩種:
[0008]方法一:加大上下蓋板及立板的厚度，或提高上下蓋板及立板的強度級別。
[0009]方法二:在上下蓋板及立板處局部增加加強板。
[0010]然而上述兩種方法并不是太完美，仍然存在以下冋題:首先，方法一是加大上下蓋板及立板厚度，但這樣必然會帶來結(jié)構(gòu)重量與成本的增加，同時還會使結(jié)構(gòu)的坡口、焊縫加大，焊接變形更難控制，因此大幅提升車架的制造難度；其次，方法二是在上下蓋板及立板處局部增加加強板，這種方法會使結(jié)構(gòu)變得更加復雜，箱型拼點及焊接次數(shù)增加，制造難度增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的是提出一種插入式履帶底盤結(jié)構(gòu)，盡力地解決現(xiàn)有技術(shù)中履帶底盤結(jié)構(gòu)的車架外伸梁根部容易出現(xiàn)應力集中和剛性變化過大的問題。
[0012]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種插入式履帶底盤結(jié)構(gòu)，包括車架和履帶架，其中所述車架包括外伸梁和與所述外伸梁連接的中間結(jié)構(gòu)，所述履帶架包括方洞和內(nèi)側(cè)立板，所述外伸梁能夠插入所述方洞內(nèi)，所述外伸梁和所述中間結(jié)構(gòu)連接的根部的截面面積按照從所述中間結(jié)構(gòu)到遠離所述中間結(jié)構(gòu)的方向由大變小。
[0013]進一步地，所述外伸梁包括第一立板、外側(cè)板、上蓋板和下蓋板，其中所述第一立板在所述外伸梁與所述中間結(jié)構(gòu)連接的根部位置為折彎結(jié)構(gòu)，所述上蓋板和所述下蓋板與所述第一立板相互適應地平緩過渡。
[0014]進一步地，所述方洞由頂板、第二立板、第三立板和底板所圍成，所述方洞靠近所述中間結(jié)構(gòu)一側(cè)的截面與所述外伸梁和所述中間結(jié)構(gòu)連接的根部的截面相適應。
[0015]進一步地，所述頂板、所述第二立板、所述第三立板和所述底板均不超出所述履帶架的所述內(nèi)側(cè)立板。
[0016]進一步地，所述頂板、所述第二立板、所述第三立板和所述底板均超出所述內(nèi)側(cè)立板，其中所述頂板、所述第二立板、所述第三立板和所述底板未超出所述內(nèi)側(cè)立板的部分的截面為等截面，所述頂板、所述第二立板、所述第三立板和所述底板超出所述內(nèi)側(cè)立板的部分的截面為與所述外伸梁和所述中間結(jié)構(gòu)連接的根部的截面相適應的變截面。
[0017]進一步地，所述頂板、所述第二立板、所述第三立板和所述底板未超出所述內(nèi)側(cè)立板的部分與超出所述內(nèi)側(cè)立板的部分為一體成型。
[0018]進一步地，所述頂板、所述第二立板、所述第三立板和所述底板未超出所述內(nèi)側(cè)立板的部分與超出所述內(nèi)側(cè)立板的部分相互獨立并固定連接。
[0019]進一步地，所述頂板、所述第二立板、所述第三立板和所述底板超出所述內(nèi)側(cè)立板的部分的上方及兩側(cè)設置有門板，用于加固所述方洞的箱型。
[0020]進一步地，所述第三立板與所述內(nèi)側(cè)立板的連接處設置有第一連接耳板，所述外伸梁的所述外側(cè)板上還設置有第二連接耳板，所述第一連接耳板與所述第二連接耳板通過連接板連接。
[0021]基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明通過將車架的外伸梁根部的截面設計為變截面，S卩，截面面積按照從中間結(jié)構(gòu)到遠離中間結(jié)構(gòu)的方向由大變小，這樣使得中間結(jié)構(gòu)可以平緩地過渡到外伸梁，增加了外伸梁根部的截面寬度，增大受力面積，有效降低根部的應力集中，應力分布更合理，不需要增加上蓋板和下蓋板的厚度，也不需要在上蓋板和下蓋板上進行局部加強，而材質(zhì)的強度級別也無需提高，降低了車架的制造成本和制造難度。
【附圖說明】
[0022]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0023]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中車架和履帶架插入式連接結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0024]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中車架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖3為現(xiàn)有技術(shù)中履帶架的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖4為本發(fā)明車架一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖5為本發(fā)明履帶架一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖6為圖5中履帶架的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖7為圖4中車架與圖5中履帶架的裝配示意圖。
[0030]圖中:al_車架，a2_履帶架，a3_回轉(zhuǎn)支承，a4_外伸梁，a5_外伸梁根部，a6_方洞，A-履帶架縮回時的位置，B-履帶架伸出時的位置，1-車架，2-履帶架，3-外伸梁，4-中間結(jié)構(gòu)，5-第一立板，6-上蓋板，7-下蓋板，8-方洞，9-頂板，10-第二立板，11-底板，12-內(nèi)側(cè)立板，13-門板，14-外側(cè)板，15-第一連接耳板，16-第二連接耳板，17-第三立板。
【具體實施方式】
[0031]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0032]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“橫向”、“縱向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制。
[0033]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中履帶底盤結(jié)構(gòu)的車架外伸梁根部容易出現(xiàn)應力集中和剛性變化過大的問題，本發(fā)明提供了一種插入式履帶底盤結(jié)構(gòu)，包括車架I和履帶架2，如圖4和圖6所示，所述車架I包括外伸梁3和與所述外伸梁3連接的中間結(jié)構(gòu)4，所述履帶架2包括方洞8和內(nèi)側(cè)立板12，所述外伸梁3能夠插入所述方洞8內(nèi)，所述外伸梁3和所述中間結(jié)構(gòu)4連接的根部的截面面積按照從所述中間結(jié)構(gòu)4到遠離所述中間結(jié)構(gòu)4的方向由大變小。
[0034]外伸梁的截面，具體地說，其含義是外伸梁被橫切后，即沿上蓋板至下蓋板方向橫切之后所得的截面，其面積不是定值，是變化的?，F(xiàn)有技術(shù)中的外伸梁一般采用等截面小箱型結(jié)構(gòu)，這樣雖然能夠使得履帶架在其上順利的伸縮滑動，但是同時也會造成車架的中間結(jié)構(gòu)與外伸梁根部的連接處截面大幅突變，使得此處剛性變化梯度非常大，造成應力集中。本發(fā)明將外伸梁根部的截面設計為變截面之后，即，截面面積按照從中間結(jié)構(gòu)到遠離中間結(jié)構(gòu)的方向由大變小，這樣使得中間結(jié)構(gòu)可以平緩地過渡到外伸梁，增加外伸梁根部的截面寬度，增大受力面積，有效降低根部的應力集中，應力分布更合理，不需要增加上蓋板和下蓋板的厚度，也不需要在上蓋板和下蓋板上進行局部加強，而材質(zhì)的強度級別也無需提高，降低了車架的制造成本和制造難度。
[0035]至于截面面積如何變化，可以有多種選擇，只要能夠改善外伸梁根部的受力情況即可。優(yōu)選地，所述外伸梁3的截面面積按照從所述中間結(jié)構(gòu)4到遠離所述中間結(jié)構(gòu)4的方向逐漸變小。即，從外伸梁的根部開始，向遠離中間結(jié)構(gòu)的方向移動，外伸梁的橫切截面面積越來越小，這樣使得從中間結(jié)構(gòu)向外伸梁過渡的部分不至于會有太大的突變，從中間架構(gòu)逐漸地過渡到外伸梁，可以有效地改善受力情況，避免應力集中。
[0036]更優(yōu)選地，所述外伸梁3的截面面積按照從所述中間結(jié)構(gòu)4到遠離所述中間結(jié)構(gòu)4的方向先由大逐漸變小后保持不變。即，從外伸梁的根部開始，向遠離中間結(jié)構(gòu)的方向移動，外伸梁的橫切截面面積先是越來越小，然后保持不變，至于截面面積從什么位置開始保持不變，可以根據(jù)實際需要，既能保證履帶架能夠在車架上順利的伸縮滑動，又能減少應力集中為最好。
[0037]在一個實施例中，所述外伸梁3包括第一立板5、外側(cè)板14、上蓋板6和下蓋板7，其中所述第一立板5在所述外伸梁3與所述中間結(jié)構(gòu)4連接的根部位置為折彎結(jié)構(gòu)，所述上蓋板6和所述下蓋板7與所述第一立板5相互適應地平緩過渡。
[0038]現(xiàn)有技術(shù)中的外伸梁一般采用等截面小箱型結(jié)構(gòu)，本發(fā)明采用變截面箱型結(jié)構(gòu)，最簡單的實施方式是將構(gòu)成箱型結(jié)構(gòu)的第一立板折彎，折彎的含義是在外伸