本實(shí)用新型屬于橋梁檢測車技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種桁架式橋檢車的連接結(jié)構(gòu),還涉及一種具有此連桿結(jié)構(gòu)的桁架式橋檢車。
背景技術(shù):
橋梁檢測車(簡稱橋檢車),是用于橋梁檢測的專用車輛,現(xiàn)有技術(shù)中橋檢車的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)如圖1所示,包括轉(zhuǎn)臺機(jī)構(gòu)I和桁架機(jī)構(gòu)II,轉(zhuǎn)臺機(jī)構(gòu)I通過連桿油缸III和連桿IV與桁架機(jī)構(gòu)II整體連接,以實(shí)現(xiàn)桁架機(jī)構(gòu)II整體的翻轉(zhuǎn)。作業(yè)過程中桁架機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)到橋面以下工作。連桿是轉(zhuǎn)臺機(jī)構(gòu)I與桁架結(jié)構(gòu)II的關(guān)鍵連接部件,將傾翻載荷、傾翻力矩傳遞到桁架機(jī)構(gòu),保證橋梁檢測車在作業(yè)過程中的安全穩(wěn)定。
現(xiàn)有的橋檢車連桿結(jié)構(gòu)(參見西南交通大學(xué),王志龍《桁架式橋梁檢測車臂架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)》第20頁上連桿的結(jié)構(gòu)示意圖),采用多塊型材或板材焊接成桁架結(jié)構(gòu),平行的縱梁之間設(shè)有交叉的腹桿,并在縱梁端部焊接鉸接座,用于與其它機(jī)構(gòu)的連接。翻轉(zhuǎn)到橋面以下的桁架機(jī)構(gòu)跨度大,橋檢車整車受很大的彎矩與扭矩,要求連桿結(jié)構(gòu)具有較高的抗彎與抗扭剛度。目前,一般采用加大材料厚度的方法,提升連桿的結(jié)構(gòu)剛度。
由于橋檢車的連桿在整車傾覆線外側(cè),其自身重量的增加不僅會使得整車超重,還會影響整車的穩(wěn)定性,因此設(shè)計(jì)中會對連桿,限制一定的重量。現(xiàn)有的技術(shù)方案,受重量限制設(shè)計(jì)出的連桿,結(jié)構(gòu)剛度不能滿足要求,導(dǎo)致上車機(jī)構(gòu)撓度增加,影響到整車作業(yè)安全性與穩(wěn)定性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供了一種桁架式橋檢車及其連桿結(jié)構(gòu),采用縱梁、橫梁及腹桿型材管件構(gòu)成拓?fù)洳季?,其結(jié)構(gòu)重量輕、抗彎與抗扭剛度高,可有效解決結(jié)構(gòu)重量與結(jié)構(gòu)剛度的設(shè)計(jì)矛盾,保證整車的作業(yè)安全性與穩(wěn)定性。
為解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型提供了一種桁架式橋檢車的連桿結(jié)構(gòu),其特征是,包括兩根平行布置的縱梁,兩根縱梁的兩端分別設(shè)有鉸接座,
兩根縱梁內(nèi)側(cè)之間從左端依次垂直布置有第一橫梁,第三橫梁和第二橫梁,其中第一橫梁和第二橫梁的端部分別焊接于縱梁的兩端部,第三橫梁靠近第一橫梁側(cè)焊接;
第三橫梁與第一橫梁之間設(shè)有兩根第一腹桿,兩根第一腹桿的一端相交焊接于第三橫梁的中部,另一端焊接于相應(yīng)的縱梁內(nèi)側(cè);第三橫梁與第二橫梁之間交叉布置有兩根第二腹桿,第二腹桿的端部均焊接于相應(yīng)的縱梁內(nèi)側(cè);
上述所有縱梁、橫梁和腹桿均為型材管件。
進(jìn)一步的,型材管件的截面為矩形、工字型、U型或槽型。
進(jìn)一步的,第三橫梁焊接在第一橫梁和第二橫梁之間1:1.5至1:3之間的比例位置。
進(jìn)一步的,第三橫梁在第一橫梁與第二橫梁之間1:2的比例位置。
進(jìn)一步的,橫梁與縱梁的長度比范圍為1:1.5至1:2.5之間。
進(jìn)一步的,橫梁與縱梁的長度比為1:2。
相應(yīng)的,本實(shí)用新型還提供了一種桁架式橋檢車,包括以上所述的連桿結(jié)構(gòu),連桿左端通過鉸接座連接轉(zhuǎn)臺機(jī)構(gòu),右端通過鉸接座連接桁架機(jī)構(gòu)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型所達(dá)到的有益效果是:本實(shí)用新型采用型材管件設(shè)計(jì)出橋檢車連桿拓?fù)洳季纸Y(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)重量輕、抗彎與抗扭剛度高、工藝易實(shí)現(xiàn)、結(jié)構(gòu)形式新穎美觀,可有效解決結(jié)構(gòu)重量與結(jié)構(gòu)剛度的設(shè)計(jì)矛盾,保證整車的作業(yè)安全性與穩(wěn)定性。
附圖說明
圖1是桁架式橋檢車的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型連桿的主視圖;
圖3是本實(shí)用新型連桿的軸測圖;
圖4是本實(shí)用新型連桿型材的橫截面。
附圖標(biāo)記:I、轉(zhuǎn)臺機(jī)構(gòu);II、桁架機(jī)構(gòu);III、連桿油缸;IV、連桿;1、縱梁;2、第一橫梁;3、第三橫梁;4、第二橫梁;5、第一腹桿;6、第二腹桿;7、鉸接座。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案,而不能以此來限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
在本實(shí)用新型專利的描述中,需要說明的是,術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“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實(shí)用新型專利和簡化描述,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實(shí)用新型專利的限制。此外,術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本實(shí)用新型專利的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型專利中的具體含義。
桁架式橋檢車的結(jié)構(gòu)如圖1所示,包括轉(zhuǎn)臺機(jī)構(gòu)I和桁架機(jī)構(gòu)II,轉(zhuǎn)臺機(jī)構(gòu)I通過連桿油缸III和連桿IV與桁架機(jī)構(gòu)II整體連接。
本實(shí)用新型的一種桁架式橋檢車的連桿結(jié)構(gòu),如圖2和圖3所示,包括兩根平行布置的縱梁1,兩根縱梁1的兩端分別設(shè)有鉸接座7,兩根縱梁1內(nèi)側(cè)之間從左端依次垂直布置有第一橫梁2,第三橫梁3和第二橫梁4,其中第一橫梁2和第二橫梁4的端部分別焊接于縱梁1的兩端部,第三橫梁3靠近第一橫梁2側(cè)焊接于兩根縱梁1之間,三根橫梁(2、3、4)和兩根縱梁1形成兩個四邊形組成的桁架結(jié)構(gòu),其中,第三橫梁3、第二橫梁4及縱梁1構(gòu)成的大四邊形通過位于端部的鉸接座7與橋檢車的桁架機(jī)構(gòu)一側(cè)連接,定義為遠(yuǎn)端桁架,另一側(cè)第一橫梁2、第三橫梁3及縱梁1構(gòu)成的小四邊形通過位于端部的鉸接座7與轉(zhuǎn)臺機(jī)構(gòu)一側(cè)連接,定義為近端桁架;
第三橫梁3與第一橫梁2之間設(shè)有兩根第一腹桿5,兩根第一腹桿5的一端相交于第三橫梁3的中部,另一端焊接于相應(yīng)的縱梁1內(nèi)側(cè),將小四邊形的近端桁架分割成三個三角形組成的桁架結(jié)構(gòu)。第三橫梁3與第二橫梁4之間交叉布置有兩根第二腹桿6,第二腹桿6的端部均焊接于相應(yīng)的縱梁1內(nèi)側(cè),將大四邊形遠(yuǎn)端桁架分割成四個三角形組成的桁架結(jié)構(gòu)。
其縱梁1、第一橫梁2、第二橫梁3、第三橫梁4、第一腹桿5和第二腹桿6均為型材管件。型材管件的截面,可以為矩形,如圖4所示;也可以為工字型、U型或槽型結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型連桿的整體結(jié)構(gòu)為對稱型,采用拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)構(gòu)(此拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)由有限元拓?fù)鋬?yōu)化分析得到),經(jīng)現(xiàn)有技術(shù)中有限元仿真軟件ANSYS驗(yàn)證,此拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的抗彎剛度和抗扭剛度明顯優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)中連桿結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單,工藝易實(shí)現(xiàn),采用型材管件,其結(jié)構(gòu)重量輕,抗彎剛度、抗扭剛度大,有利于提升整車的作業(yè)安全性與穩(wěn)定性。
作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例,第三橫梁3焊接在兩根橫梁(第一橫梁2和第二橫梁4)之間1:1.5至1:3之間的比例位置,經(jīng)現(xiàn)有技術(shù)中有限元仿真軟件驗(yàn)證,優(yōu)選為1:2的比例位置,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)最優(yōu),以保證其抗彎剛度和抗扭剛度大。
型材管件的材質(zhì)可以采用碳素鋼或合金鋼,型材管件的材質(zhì)在不同噸位的車上要求不一樣,需要根據(jù)計(jì)算應(yīng)力去選材,以保證應(yīng)力低于材料的許用應(yīng)力。單根橫梁與縱梁1的長度比范圍為1:1.5至1:2.5之間,經(jīng)有限元仿真軟件驗(yàn)證,最佳比例為1:2,其連桿的剛度最高。
以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和變型,這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。