具有彎曲金屬板式底板的車(chē)身的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于車(chē)輛的負(fù)荷承載車(chē)身。負(fù)荷承載車(chē)身（2）包括彎曲金屬板式底板（10）和底板附接系統(tǒng)，底板附接系統(tǒng)將底板附接至車(chē)身的相對(duì)側(cè)，使得底板懸掛在兩側(cè)之間。底板附接系統(tǒng)包括多個(gè)拉伸構(gòu)件（38），拉伸構(gòu)件（38）為用于將力從底板傳遞至車(chē)身的其余部分的主要裝置。每個(gè)拉伸構(gòu)件在一端處聯(lián)接至車(chē)輛車(chē)身的側(cè)部之一，并且在另一端處聯(lián)接至底板的側(cè)邊緣。
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有彎曲金屬板式底板的車(chē)身
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有彎曲金屬板式底板的車(chē)身。
[0002]本發(fā)明特別地，盡管絕不是排他性地，涉及用于將彎曲金屬板式底板附接至比如為卡車(chē)或鐵路貨車(chē)的車(chē)輛的負(fù)載承載車(chē)身的支承框架的系統(tǒng)。
[0003]在下文中本發(fā)明特別地在卡車(chē)和卡車(chē)車(chē)身的情況下進(jìn)行說(shuō)明。但是，需要強(qiáng)調(diào)的是本發(fā)明不限于卡車(chē)和卡車(chē)車(chē)身。
[0004]本發(fā)明的底板附接系統(tǒng):
[0005].提供易于安裝底板和更換底板。
[0006].允許相似的車(chē)身之間的幾何形狀的變化。
[0007].提供負(fù)載從底板向車(chē)身結(jié)構(gòu)的更均勻傳遞。
[0008].允許通過(guò)設(shè)計(jì)而改變底板的柔性。
[0009]本發(fā)明的底板附接系統(tǒng)特別適用于如下應(yīng)用，其中
[0010].卡車(chē)車(chē)身底板在卡車(chē)裝載操作中受到高的沖擊負(fù)荷。
[0011].卡車(chē)車(chē)身底板受到高的磨料磨損的狀態(tài)。
[0012].在卡車(chē)的使用壽命中，需要至少一次更換或補(bǔ)充鋪設(shè)底板。
[0013]上述情況通常在用于采礦和采石工業(yè)中的卡車(chē)的許多應(yīng)用中發(fā)生。在其他應(yīng)用中也發(fā)生這些情況。
【背景技術(shù)】
[0014]在大多數(shù)采礦和采石應(yīng)用中，卡車(chē)車(chē)身的底板由焊接至車(chē)身的主結(jié)構(gòu)的平板構(gòu)成。在一些最近的卡車(chē)車(chē)身中，底板用板是彎曲的并且焊接至車(chē)身的主結(jié)構(gòu)。
[0015]板式底板被焊接至車(chē)身的側(cè)部并焊接至底板用板的下側(cè)上的支承梁。底板用板通常由高強(qiáng)度的耐磨鋼制成。
[0016]采礦卡車(chē)車(chē)身通常非常大。載重能力通常超過(guò)100噸，并且在最大的卡車(chē)中，載重大于350噸。在卡車(chē)裝載操作中，高達(dá)大約100噸的載荷可直接下降數(shù)米到達(dá)卡車(chē)車(chē)身的底板上。
[0017]采礦卡車(chē)或采石卡車(chē)所裝載的材料本質(zhì)上存在很大不同，即使在一個(gè)礦山中也如此。在一個(gè)應(yīng)用中，裝載材料可能很大程度上為大型、堅(jiān)硬、有利角和磨蝕強(qiáng)的巖石。在另一應(yīng)用中，裝載材料可以包括磨蝕強(qiáng)的較小和較軟的巖石。在又一應(yīng)用中，裝載物可具有高比例的粘性材料，這些材料粘結(jié)至車(chē)身的部分并且在傾倒載荷操作期間不能完全從車(chē)身脫落。通常，采礦卡車(chē)車(chē)身并且特別是底板必須能夠處理所承載材料的巖石沖擊、磨料磨損(主要在載荷傾倒/傾卸操作期間)以及粘性的廣泛變化。
[0018]采礦卡車(chē)通常預(yù)期為具有至少60，000操作小時(shí)的工作壽命并且在該時(shí)間期間，單個(gè)卡車(chē)可經(jīng)歷大約300，000次的裝載-運(yùn)送-卸載的循環(huán)。
[0019]鋼卡車(chē)車(chē)身底板的厚度通常在16mm至50_的范圍中。
[0020]大于大約25mm的厚度通常由基板和焊接至基板頂部的高硬度耐磨鋼板構(gòu)成。頂板可以選擇性地而非均勻地設(shè)置在整個(gè)底板區(qū)域上。有時(shí)，使用間隔開(kāi)的桿以減小底板用板的磨料磨損。此外，在這些底板用板下方需要多個(gè)大的支承梁。需要這些梁用以防止底板在大的巖石掉落至其上時(shí)發(fā)生過(guò)度的凸起式永久變形。
[0021]在采礦卡車(chē)的操作壽命期間，通常需要對(duì)卡車(chē)車(chē)身底板進(jìn)行至少兩次更換或大修。該修理工作通常需要將卡車(chē)車(chē)身更換為新的車(chē)身或修理過(guò)的車(chē)身或者卡車(chē)需要在車(chē)間中花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間?？ㄜ?chē)車(chē)身底板的修理對(duì)許多采礦卡車(chē)來(lái)說(shuō)是成本非常高的項(xiàng)目。
[0022]為了克服由平的鋼板制成的底板的相關(guān)的問(wèn)題和成本，在采礦工業(yè)中已提出在卡車(chē)車(chē)身中使用懸掛式橡膠底板。在此情況中，底板包括由多個(gè)纜繩支承的單層厚的橡膠或雙層厚的橡膠片材，其中纜繩橫跨在車(chē)身側(cè)部基部處的梁之間。纜繩由多股鋼或彈性材料制成。纜繩用作以與懸掛橋纜繩承受來(lái)自“懸掛橋”(suspension bridge)的路面部分的負(fù)荷相似的方式通過(guò)纜繩中的張力來(lái)承受來(lái)自車(chē)身中的負(fù)荷的豎直力。 [0023]懸掛式橡膠底板的主要優(yōu)點(diǎn)是:
[0024].當(dāng)傾斜車(chē)身以?xún)A倒負(fù)荷時(shí)，包含粘性材料的潮濕的粘土不易于粘結(jié)至車(chē)身。
[0025].當(dāng)磨損或嚴(yán)重?fù)p壞時(shí)，底板可以相對(duì)快速地被更換。
[0026].空的車(chē)身重量通常小于相同容量的全鋼車(chē)身的重量。
[0027]改進(jìn)的粘性(粘結(jié)性)材料的脫落主要由橡膠底板在傾倒負(fù)荷操作期間的撓曲引起。
[0028]懸掛式橡膠底板的缺點(diǎn)是:
[0029]?初始購(gòu)買(mǎi)成本高于全鋼卡車(chē)車(chē)身的成本。
[0030].需要對(duì)底板支承纜繩進(jìn)行頻繁的再調(diào)節(jié)(對(duì)發(fā)生的永久性伸長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)節(jié))。
[0031].需要對(duì)失效或嚴(yán)重?fù)p壞的纜繩進(jìn)行間斷的和不可預(yù)測(cè)的更換。
[0032].橡膠底板可被大的且鋒利的巖石撕裂。
[0033].更換底板昂貴。
[0034]由于上述困難， 申請(qǐng)人:認(rèn)為懸掛式橡膠底板的使用已受限于小于全部采礦應(yīng)用的10%。其使用主要限制在粘性材料的改善的脫落非常重要和/或消除鋪設(shè)在車(chē)身底板上的補(bǔ)充耐磨鋼非常有益的應(yīng)用中。
[0035]分析建模工作和采礦實(shí)地考察已經(jīng)顯示上述底板的替代方案是懸掛式彎曲金屬(通常為鋼，并且下文中將對(duì)其使用情況進(jìn)行描述)卡車(chē)車(chē)身底板。
[0036]在任何給定的應(yīng)用中，彎曲鋼板僅支承在卡車(chē)車(chē)身的兩側(cè)處,從而使其從側(cè)部處的支承點(diǎn)向下彎曲并且懸掛在側(cè)部處的支承點(diǎn)之間。
[0037]懸掛式彎曲鋼底板用板提供主要負(fù)荷包含功能并且用作拉伸構(gòu)件，以將來(lái)自底板上的負(fù)荷的豎直力傳遞為傳遞至卡車(chē)車(chē)身的支承框架內(nèi)的拉伸力。支承框架包括車(chē)身側(cè)部的基部處的梁。由于懸掛式彎曲鋼底板用板主要通過(guò)板內(nèi)的拉伸力承載由載重物產(chǎn)生的力，因此這種底板通常稱(chēng)為鋼膜底板。然而，實(shí)際上板的彎曲剛度(由需要提供克服磨料磨損的長(zhǎng)使用壽命的厚度而產(chǎn)生)、所承載的負(fù)荷的位置的高度可變性、以及在一些情況中底板邊緣上的負(fù)荷傳遞點(diǎn)的偏心意味著懸掛式彎曲金屬底板用板還受到適度的彎曲負(fù)荷。除非懸掛式彎曲金屬底板用板嚴(yán)重過(guò)載，否則其僅經(jīng)歷從其初始形狀的很小的改變。
[0038]一些邊緣支承的彎曲鋼板底板在1996和1997年期間已經(jīng)在廣泛的礦山實(shí)地考察中成功地實(shí)施。這些底板系統(tǒng)用于大型后傾倒式采礦卡車(chē)，這種卡車(chē)具有大約180噸的定額載重能力。
[0039]然而，至今為止,邊緣支承的彎曲鋼板底板還未商業(yè)地應(yīng)用于采礦卡車(chē)或其他應(yīng)用。 申請(qǐng)人:認(rèn)為沒(méi)有應(yīng)用此技術(shù)的主要原因?yàn)?
[0040].底板用板與車(chē)身的支承框架之間的附接系統(tǒng)的制造成本。
[0041].當(dāng)需要更換底板用板時(shí)，底板用板上的鄰接桿與框架上匹配桿之間難以達(dá)到良好的均一接觸。
[0042].該底板的脫落粘結(jié)性材料的能力的不確定性。
[0043] 申請(qǐng)人:已經(jīng)發(fā)明了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)將彎曲金屬板式底板附接至諸如卡車(chē)或鐵路貨車(chē)的車(chē)輛的負(fù)荷承載車(chē)身。該系統(tǒng)在 申請(qǐng)人:的澳大利亞專(zhuān)利2006228988中描述和請(qǐng)求保護(hù)，該專(zhuān)利的專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)中的公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)交叉參考的方式引入至本文。系統(tǒng)包括一系列拉伸構(gòu)件，這些拉伸構(gòu)件在相對(duì)端處直接或間接地連接至(a)底板用板和(b)車(chē)輛的車(chē)身，并且這些拉伸構(gòu)件至少為用于將力從底板用板傳遞至車(chē)身的主要裝置。專(zhuān)利描述了拉伸構(gòu)件的特定形式。
[0044] 申請(qǐng)人:已經(jīng)發(fā)明了替代性系統(tǒng)，該系統(tǒng)將彎曲金屬板式底板附接至諸如卡車(chē)或鐵路貨車(chē)的車(chē)輛的負(fù)荷承載車(chē)身。在本文中對(duì)替代性系統(tǒng)進(jìn)行描述。
[0045]上述描述并不視為對(duì)澳大利亞或其他地區(qū)的公知常識(shí)的認(rèn)可。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0046]概括來(lái)說(shuō)，本發(fā)明提供將彎曲金屬板式底板附接至諸如卡車(chē)或鐵路貨車(chē)的車(chē)輛的負(fù)荷承載車(chē)身的系統(tǒng)。
[0047]更具體地，本發(fā)明提供用于車(chē)輛的負(fù)荷承載車(chē)身，負(fù)荷承載車(chē)身包括彎曲金屬板式底板和底板附接系統(tǒng)，底板附接系統(tǒng)將底板附接至車(chē)身的相對(duì)側(cè)，使得底板懸掛在兩側(cè)之間，底板附接系統(tǒng)包括多個(gè)拉伸構(gòu)件，拉伸構(gòu)件中的每一個(gè)在一端處聯(lián)接至車(chē)輛車(chē)身的兩側(cè)中的一側(cè)，在另一端處聯(lián)接至底板的側(cè)邊緣，每個(gè)拉伸構(gòu)件具有聯(lián)接元件，聯(lián)接元件保持在(a)底板的邊緣中的凹部?jī)?nèi)，或(b)開(kāi)口內(nèi)，開(kāi)口從底板的上表面穿過(guò)底板延伸至底板的下表面，拉伸構(gòu)件至少為用于將力從車(chē)身的底板傳遞至車(chē)身的其余部分的主要裝置。
[0048]術(shù)語(yǔ)“拉伸構(gòu)件”在本發(fā)明的上下文中理解為如下構(gòu)件，該構(gòu)件通過(guò)構(gòu)件的拉伸加載和卸載的機(jī)構(gòu)而允許車(chē)輛車(chē)身的底板相對(duì)于車(chē)輛車(chē)身的其余部分運(yùn)動(dòng)。該機(jī)構(gòu)是與在剛性?shī)A緊下操作的機(jī)構(gòu)不同的機(jī)構(gòu)，剛性?shī)A緊防止車(chē)輛車(chē)身的底板的邊緣與車(chē)輛車(chē)身的相鄰部分之間發(fā)生任何運(yùn)動(dòng)。
[0049]參考上文“拉伸構(gòu)件至少為用于將力從車(chē)身的底板傳遞至車(chē)身的其余部分的主要裝置”中的術(shù)語(yǔ)“主要裝置”在本文中理解為意味著，雖然可以存在將力從車(chē)身的底板傳遞至車(chē)身的其余部分的其他元件，但是拉伸構(gòu)件旨在提供車(chē)身的底板與車(chē)身的其余部分之間的力傳遞的至少60%，通常為至少70%，優(yōu)選地至少80%，并且更優(yōu)選地全部的力傳遞。
[0050]聯(lián)接元件和凹部/開(kāi)口可形成為允許聯(lián)接元件在凹部/開(kāi)口中的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以適應(yīng)底板和車(chē)身在兩個(gè)相互垂直的方向上的錯(cuò)位，這種錯(cuò)位可能由于底板上的負(fù)荷變化和/或制造對(duì)準(zhǔn)偏差而產(chǎn)生。所產(chǎn)生的聯(lián)接元件相對(duì)于底板在兩個(gè)相互垂直的方向上的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)滿(mǎn)足兩個(gè)重要的要求。一個(gè)要求是適應(yīng)由于底板上的負(fù)荷變化而發(fā)生的幾何結(jié)構(gòu)改變。另一結(jié)果是用于適應(yīng)在制造過(guò)程中的對(duì)準(zhǔn)的改變。通過(guò)示例，這些制造對(duì)準(zhǔn)問(wèn)題可能是制造尺寸的偏差或構(gòu)成底板的鄰接板的重疊的結(jié)果。
[0051]聯(lián)接元件和凹部/開(kāi)口可形成為適應(yīng)底板和車(chē)身在兩個(gè)相互垂直的方向上的錯(cuò)位，這種錯(cuò)位可能由于底板上的負(fù)荷變化和/或制造對(duì)準(zhǔn)偏差而產(chǎn)生。
[0052]聯(lián)接元件和凹部/開(kāi)口可形成為適應(yīng)底板和車(chē)身在底板的側(cè)邊緣處沿垂直于底板的平面的方向的錯(cuò)位，這種錯(cuò)位可能由于底板上的負(fù)荷變化和/或制造對(duì)準(zhǔn)偏差而產(chǎn)生。
[0053]聯(lián)接元件和凹部/開(kāi)口可形成為適應(yīng)底板和車(chē)身縱向錯(cuò)位，這種縱向錯(cuò)位可能由于底板上的負(fù)荷變化和/或制造對(duì)準(zhǔn)偏差而產(chǎn)生。
[0054]車(chē)身的每一側(cè)可包括縱梁，聯(lián)接元件和凹部/開(kāi)口可形成為適應(yīng)底板和車(chē)身的縱梁的縱向錯(cuò)位，這種縱向錯(cuò)位可能由于底板上的負(fù)荷變化和/或制造對(duì)準(zhǔn)偏差而產(chǎn)生。
[0055]術(shù)語(yǔ)“底板和車(chē)身的縱向錯(cuò)位”和“底板和車(chē)身的縱梁的縱向錯(cuò)位”在本文理解為意味著在車(chē)身的前后方向上的錯(cuò)位。
[0056]拉伸構(gòu)件可包括長(zhǎng)形元件。
[0057]聯(lián)接元件和長(zhǎng)形元件可一體地形成。
[0058]聯(lián)接元件和長(zhǎng)形元件可為能夠聯(lián)接在一起的單獨(dú)的元件。
[0059]聯(lián)接元件可為諸如螺母的形成件，該形成件接收在底板的邊緣中的凹部中并且保持在凹部?jī)?nèi)。
[0060]聯(lián)接元件可包括頂部凸緣和底部凸緣，頂部凸緣和底部凸緣使元件相對(duì)于底板的頂表面和底表面定位，并且頂部凸緣和底部凸緣將元件保持在凹部中。
[0061]聯(lián)接元件可包括至少一個(gè)鄰接表面，至少一個(gè)鄰接表面適于接合底板的對(duì)應(yīng)的鄰接表面，并且允許聯(lián)接元件在凹部中的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0062]鄰接表面可圍繞兩個(gè)相互垂直的軸線彎曲。
[0063]凹部可為凹口的形式。
[0064]凹部可為切口部分的形式。
[0065]切口部分可為鑰匙孔形狀。
[0066]聯(lián)接元件可為U形夾和U形夾銷(xiāo)的組件，其中U形夾銷(xiāo)延伸穿過(guò)底板中的開(kāi)口。
[0067]開(kāi)口在底板的較近側(cè)邊緣的內(nèi)側(cè)至少1mm。
[0068]拉伸構(gòu)件可被可釋放地聯(lián)接至車(chē)身和底板中的一者或兩者以允許更換底板。
[0069]拉伸構(gòu)件可被可釋放地聯(lián)接至車(chē)身的縱梁和底板中的一者或兩者以允許更換底板。
[0070]拉伸構(gòu)件可具有可調(diào)節(jié)長(zhǎng)度。
[0071]拉伸構(gòu)件可在板厚度的中心線處或靠近板厚度的中心線處將拉伸負(fù)荷施加至底板。拉伸構(gòu)件可沿著作用線向底板用板施加拉伸負(fù)荷，作用線相對(duì)于板厚度的中心線在底板用板的厚度的10%內(nèi)。
[0072]拉伸構(gòu)件，通常是拉伸元件，可具有遠(yuǎn)大于其直徑的未支承長(zhǎng)度。例如，未支承長(zhǎng)度可為構(gòu)件直徑的至少2倍，通常為構(gòu)件直徑的至少4倍，并且更通常地為構(gòu)件直徑的至少6倍。長(zhǎng)的未支承長(zhǎng)度允許拉伸構(gòu)件彎曲以幫助適應(yīng)可能發(fā)生的對(duì)準(zhǔn)的任何改變，并且這也減小在拉伸構(gòu)件的兩端處所需的旋轉(zhuǎn)的角度。另一優(yōu)點(diǎn)是這也增加了底板系統(tǒng)的柔性。拉伸構(gòu)件的長(zhǎng)的未支承長(zhǎng)度還增加了在底板用板上的豎直負(fù)荷改變時(shí)底板用板的豎直運(yùn)動(dòng)。底板用板的增加的豎直運(yùn)動(dòng)輔助釋放粘性材料，否則粘性材料將在負(fù)荷承載車(chē)身的角落的周?chē)e聚。
[0073]本發(fā)明還提供一種車(chē)輛，該車(chē)輛包括上述負(fù)荷承載車(chē)身，負(fù)荷承載車(chē)身具有彎曲金屬板式底板和將底板附接至車(chē)身的其余部分的底板附接系統(tǒng)。
[0074]底板可包括沿底板的側(cè)邊緣間隔開(kāi)預(yù)定間距的多個(gè)上述凹部。
[0075]底板可包括多個(gè)上述開(kāi)口，多個(gè)上述開(kāi)口從底部的上表面穿過(guò)底部延伸至底板的下表面并且沿底板的側(cè)邊緣間隔開(kāi)預(yù)定間距。
[0076]開(kāi)口可以在底板的較近側(cè)邊緣的內(nèi)側(cè)至少I(mǎi)mm處。
[0077]本發(fā)明還提供一種彎曲金屬板式底板，該金屬板式底板包括沿底板的側(cè)邊緣間隔開(kāi)預(yù)定間距的多個(gè)上述凹部。
[0078]本發(fā)明還提供一種彎曲金屬板式底板，該金屬板式底板包括多個(gè)上述開(kāi)口，多個(gè)上述開(kāi)口從底板的上表面穿過(guò)底板延伸至底板的下表面并且沿著底板的側(cè)邊緣間隔開(kāi)預(yù)定間距。
[0079]開(kāi)口可以在 底板的較近側(cè)邊緣的內(nèi)側(cè)至少I(mǎi)mm處。
[0080]本發(fā)明的一些優(yōu)點(diǎn)為:
[0081].在彎曲金屬底板上沒(méi)有分開(kāi)的焊接鄰接件或錨定板。
[0082].較低的制造成本。
[0083].在一些應(yīng)用中可使用更高硬度(更耐磨損)的底板用板(由于不需要焊接)。
[0084]?來(lái)自拉伸構(gòu)件的力作用在板厚度的中心線上或非?？拷诎搴穸鹊闹行木€。
[0085].在一些應(yīng)用中更薄的底板變得可能(由于由拉伸構(gòu)件引起的可忽略的彎曲力矩以及消除了需要較低操作應(yīng)力水平的焊接)。
[0086].系統(tǒng)可在拉伸構(gòu)件的作用線明顯不垂直于底板邊緣的情況下作業(yè)(在豎直和縱向兩個(gè)方向上)。
[0087]?允許使用重疊的底板節(jié)段(而不是將節(jié)段對(duì)接焊接在一起)——拉伸構(gòu)件的外端線性布置。
[0088].允許底板的曲率半徑在跨過(guò)底板節(jié)段的長(zhǎng)度發(fā)生改變(以制造局部錐形截面)?！緦?zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0089]參照附圖通過(guò)示例進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，在附圖中:
[0090]圖1示出如上所述的邊緣支承的彎曲金屬板式底板的原理；
[0091]圖2是具有處于承載位置的卡車(chē)車(chē)身的卡車(chē)的側(cè)視圖，其中卡車(chē)車(chē)身包括根據(jù)本發(fā)明的用于將車(chē)身的彎曲金屬板式底板附接至車(chē)身的其余部分的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方式；
[0092]圖3是圖2中示出的卡車(chē)的側(cè)視圖，其中卡車(chē)車(chē)身處于卸載位置；卡車(chē)在圖2和圖3中示出；
[0093]圖4是圖2和圖3中示出的卡車(chē)的卡車(chē)車(chē)身的俯視平面圖。
[0094]圖5是沿圖4中的線5-5的橫截面，其中附圖示出底板附接系統(tǒng)和支承圖2至圖4中示出的卡車(chē)車(chē)身的底板的梁結(jié)構(gòu)的布置；
[0095]圖6是圖5中標(biāo)記為“B”的圓描述的區(qū)域的細(xì)節(jié)圖，其中附圖示出圖2至圖4中示出的卡車(chē)車(chē)身的底板附接系統(tǒng)。[0096]圖7是車(chē)身的底板的局部俯視平面圖，該圖示出了底板的側(cè)邊緣中的凹部的形狀，這些凹部的形狀形成圖2至圖4中示出的卡車(chē)車(chē)身的底板附接系統(tǒng)的一部分；
[0097]圖8是由圖7中標(biāo)記為“C”的圓描述的區(qū)域的細(xì)節(jié)圖；
[0098]圖9是俯視的局部立體圖，以簡(jiǎn)化的形式示出圖2至圖4中示出的卡車(chē)車(chē)身的底板附接系統(tǒng)；
[0099]圖10是仰視的局部立體圖，以簡(jiǎn)化的形式示出圖2至圖4中示出的卡車(chē)車(chē)身的底板附接系統(tǒng)；
[0100]圖11是圖4中標(biāo)記為“A”的圓描述的區(qū)域的細(xì)節(jié)圖，其中附圖示出圖2至圖4中示出的卡車(chē)車(chē)身的底板附接系統(tǒng)；
[0101]圖12是沿圖11中的線12-12的橫截面視圖；
[0102]圖13是圖12中標(biāo)記為“C”的圓描述的區(qū)域的細(xì)節(jié)圖；
[0103]圖14提供了聯(lián)接元件的三個(gè)視圖，聯(lián)接元件形成圖2至圖4中示出的卡車(chē)車(chē)身的底板附接系統(tǒng)的一部分；
[0104]圖15是俯視的局部視圖，其示出用于保持圖2至圖4中示出的卡車(chē)車(chē)身的底板附接系統(tǒng)的聯(lián)接元件的系統(tǒng)的上部部分；
[0105]圖16是俯視的局部立體圖，其更加完整地示出用于保持圖2至圖4中示出的卡車(chē)車(chē)身的底板附接系統(tǒng)的聯(lián)接元件的系統(tǒng)的上部部分；
[0106]圖17是仰視的局部立體圖，其更加完整地示出用于保持圖2至圖4中示出的卡車(chē)車(chē)身的底板附接系統(tǒng)的聯(lián)接元件的系統(tǒng)的下部部分；
[0107]圖18是根據(jù)本發(fā)明的用于將車(chē)輛的車(chē)身的彎曲金屬板式底板附接至車(chē)身的其余部分的系統(tǒng)的另一實(shí)施方式的立體圖，雖然該實(shí)施方式不是唯一的其他實(shí)施方式；
[0108]圖19提供了示出圖19中所示的聯(lián)接系統(tǒng)的更多細(xì)節(jié)的兩個(gè)示意圖；以及
[0109]圖20示出圖18和圖19中所示的聯(lián)接元件如何能夠在相對(duì)于圖2至圖4中示出的卡車(chē)車(chē)身的底板的邊緣的縱向方向和向上/向下方向上提供鉸接。
【具體實(shí)施方式】
[0110]本發(fā)明的以下描述以卡車(chē)和卡車(chē)車(chē)身為背景。如上文提到的，本發(fā)明擴(kuò)展到任何類(lèi)型的車(chē)輛。
[0111]圖1示出卡車(chē)車(chē)身的邊緣支承的彎曲鋼板底板10的原理。附圖中示出的底板10——通常為12mm-50mm厚，4噸-10噸重——被輥軋成具有恒定或變化的半徑R。底板10僅在底板10的側(cè)邊緣12處被支承。由底板10產(chǎn)生的邊緣力F切向地作用于底板10的邊緣。由于底板10的彎曲，切線處于水平面以上的角度(Θ)處。切向力的豎直分量(F Xsin Θ )平衡底板10的重量加上由底板10承載的裝載貨物(W)的重量。
[0112]在大多數(shù)應(yīng)用中并且特別是在采礦卡車(chē)應(yīng)用中，期望具有用于底板的最大的實(shí)際曲率半徑從而使得裝載貨物的重心盡可能的低，這是由于裝載貨物的重心高度的增加會(huì)降低卡車(chē)的穩(wěn)定性并且增加在轉(zhuǎn)彎、制動(dòng)等等過(guò)程中卡車(chē)部件中的多個(gè)部件上的應(yīng)力。
[0113]邊緣支承的彎曲鋼板底板10提供了下列可能性:
[0114].在不增加卡車(chē)制造成本的情況下具有更小的空車(chē)重量。
[0115]?快速、低成本更換卡車(chē)車(chē)身底板。[0116].與傳統(tǒng)的剛性全鋼車(chē)身相比改善了粘性(粘著性)材料的脫落。
[0117]圖2和圖3中示出的卡車(chē)適用于運(yùn)輸露天礦山中開(kāi)采的礦石和廢棄物料。開(kāi)采的礦石可為諸如鐵礦石和煤的任何類(lèi)型的礦石。
[0118]卡車(chē)包括安裝車(chē)輪的底盤(pán)、駕駛室以及卡車(chē)車(chē)身，卡車(chē)車(chē)身通常由附圖標(biāo)記2表示并用于包含開(kāi)采的物料。車(chē)身2具有相對(duì)的側(cè)部、前端以及后端。車(chē)身2支承在卡車(chē)底盤(pán)上，用于分別在圖2示出的裝載位置和圖3示出的卸載位置之間樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明并不限于圖2和圖3中示出的特定的卡車(chē)構(gòu)造。
[0119]車(chē)身2包括一系列橫梁30以及縱梁31和32，這些橫梁和縱梁焊接在一起并且限定用于車(chē)身2的支承框架。一對(duì)內(nèi)部縱梁31通過(guò)梁和底盤(pán)上的樞轉(zhuǎn)聯(lián)接裝置以及通過(guò)在卡車(chē)的車(chē)身與底盤(pán)之間的支承墊27將負(fù)荷從卡車(chē)的車(chē)身2傳遞至底盤(pán)。
[0120]車(chē)身2還包括從最外側(cè)縱梁32向上延伸的側(cè)壁28、前壁34以及頂篷36。側(cè)壁28、前壁34以及頂篷36由鋼板制成。
[0121]車(chē)身2還包括懸掛在車(chē)身2的相對(duì)側(cè)之間的彎曲金屬板式底板10。
[0122]車(chē)身2還包括根據(jù)本發(fā)明的用于彎曲金屬板式底板10的附接系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方式。該系統(tǒng)將底板10聯(lián)接至車(chē)身2的最外側(cè)縱梁32并且從而將底板10懸掛在車(chē)身2的兩側(cè)之間。橫梁和縱梁的布置在圖4和圖5中更詳細(xì)地不出。圖5和圖6不出底板10與最外側(cè)縱梁32的附接。底板10由已被輥軋或以其他方式形成為具有規(guī)定半徑R的鋼板制成。該半徑在底板10的寬度的范圍上可以為恒定的或者可以變化。半徑R也可沿著底板
10的長(zhǎng)度變化。底板10包括頂表面60和底表面62。底板10包括沿底板10的側(cè)邊緣40間隔開(kāi)預(yù)定間距的多個(gè)凹部48 (圖7和圖9至圖11)。
[0123]如下文將更詳細(xì)地描述的，凹部48形成根據(jù)本發(fā)明的底板附接系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方式的一部分。
[0124]特別地參照?qǐng)D7和圖8，每個(gè)凹部48為鑰匙孔的形式并且具有從底板10的側(cè)邊緣40向內(nèi)延伸的第一喉部分50和更大的主部分52。主部分52部分地由底板10的一對(duì)鄰接表面56限定，一對(duì)鄰接表面56從喉部分50向外以及從側(cè)邊緣40向內(nèi)延伸，并且限定彎曲
表面-從主部分52內(nèi)觀察時(shí)為凹形表面。鄰接表面56大致垂直于頂表面60和底表面
62——參見(jiàn)圖13。
[0125]參照?qǐng)D6和圖9至圖11，這些附圖中示出的底板附接系統(tǒng)的實(shí)施方式還包括一系列拉伸構(gòu)件，這些拉伸構(gòu)件通常由附圖標(biāo)記38指示并且拉伸構(gòu)件在一端處聯(lián)接至最外側(cè)縱梁32，在另一側(cè)聯(lián)接至底板10的側(cè)邊緣40，其中拉伸構(gòu)件至少為用于將力從底板傳遞至車(chē)身的主要裝置。拉伸構(gòu)件38在底板10的頂表面60與底表面62之間的底板10的厚度的中心線處或靠近該中心線將拉伸負(fù)荷施加至底板10。
[0126]每個(gè)拉伸構(gòu)件38包括:(a)長(zhǎng)形元件42，其為一端處具有頭部44以及另一端處具有螺紋的螺栓形式，以及(b)螺母形式的單獨(dú)的聯(lián)接元件46，其具有能夠接收長(zhǎng)形元件42的螺紋端的螺紋孔76。
[0127]聯(lián)接元件46形成為使得聯(lián)接元件能夠保持在底板10的側(cè)邊緣40中的凹部48的主部分52內(nèi)。
[0128]聯(lián)接元件46和凹部48被形成以適應(yīng)底板10和本體2在兩個(gè)互相垂直的方向上的錯(cuò)位，這種錯(cuò)位可能由于底板10上的負(fù)荷變化和/或制造對(duì)準(zhǔn)的改變而發(fā)生。一個(gè)方向是在底板10的側(cè)邊緣40處垂直于底板10的平面的方向，另一方向是車(chē)身2的縱向方向。本文中的底板10的側(cè)邊緣40處的底板10的頂表面60或底表面62理解為底板10的平面。在垂直于底板10的平面的方向上的錯(cuò)位由在底板10的凹部48中的相應(yīng)表面上沿豎直方向卷曲的聯(lián)接元件46上的鄰接表面74的半徑141而提供。車(chē)身2在縱向方向上的錯(cuò)位由聯(lián)接元件46上的半徑143與底板10的凹部48中的鄰接表面的半徑56之間旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)而提供。
[0129]特別地參照?qǐng)D5、圖6以及圖12，每個(gè)最外側(cè)縱梁32為中空箱狀部分并且具有分別在梁的外側(cè)壁80和內(nèi)側(cè)壁82中的對(duì)齊的開(kāi)口。每個(gè)拉伸構(gòu)件38可定位成使得長(zhǎng)形元件42延伸穿過(guò)開(kāi)口，其中頭部44通過(guò)旋轉(zhuǎn)型墊圈組件441與壁80接合。
[0130]特別地參照?qǐng)D13和圖14，每個(gè)聯(lián)接元件46具有一對(duì)頂部凸緣70和底部凸緣72，這對(duì)凸緣使聯(lián)接元件46相對(duì)于底板10的頂表面60和底表面62定位并且使聯(lián)接元件保持在凹部48中。每個(gè)聯(lián)接元件46還包括凸緣70與凸緣72之間的一對(duì)鄰接表面74(圖14)。鄰接表面74與底板10的鄰接表面56接合。鄰接表面74為彎曲表面，其中弧形相對(duì)于聯(lián)接元件46中的內(nèi)螺紋孔76向外和向后延伸。鄰接表面74在聯(lián)接元件46的頂部凸緣70與底部凸緣72之間還為凸起的一參見(jiàn)圖14。因此，聯(lián)接元件46的每個(gè)鄰接表面74圍繞兩個(gè)相互垂直的軸線彎曲。
[0131]底板10的鄰接表面56的彎曲表面和聯(lián)接元件46的鄰接表面74的彎曲表面能夠適應(yīng)聯(lián)接元件46與底板10之間的對(duì)準(zhǔn)在兩個(gè)方向上的有限的相對(duì)改變。這種運(yùn)動(dòng)可描述為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)允許底板10相對(duì)于車(chē)身2的其余部分在兩個(gè)方向上的有限的運(yùn)動(dòng)，而不會(huì)對(duì)長(zhǎng)形元件42施加不可接受的彎曲。在定位在卡車(chē)上的卡車(chē)車(chē)身2處于裝載位置的情況下，這些方向中的一個(gè)可描述為向前/向后(即，縱向)方向，另一方向可描述為向上/向下方向。
[0132]在使用中，下列順序的步驟將底板10懸掛在車(chē)身2的其余部分的所需位置處。第一步驟是如圖15所示地將每個(gè)聯(lián)接元件46定位在底板10的凹部48的主部分52中。主部分52稍微大于聯(lián)接元件46以允許聯(lián)接元件46被定位在主部分52中。一旦一排聯(lián)接元件46定位在相應(yīng)的凹部48中，那么頂部保持板86和底部保持板88定位成靠近聯(lián)接元件46的內(nèi)面131并且將聯(lián)接元件46保持在凹部48中，其中聯(lián)接元件46朝向底板的側(cè)邊緣40向外偏置，從而使得聯(lián)接元件46的保持凸緣70定位在底板10的頂表面60上方，以及使得聯(lián)接元件46的保持凸緣72定位在底板10的底表面62下方，如附圖所示。保持板86和保持板88通過(guò)多個(gè)螺栓90保持至底板10,螺栓90延伸穿過(guò)保持板86和保持板88中的開(kāi)口并且也穿過(guò)底板10中的開(kāi)口 87。頂部保持板86和底部保持板88的輪廓以及保持板相對(duì)于聯(lián)接元件46的定位允許聯(lián)接元件46相對(duì)于底板10的前述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)具有足夠的間隙。保持板86和保持板88還可以在聯(lián)接元件46的包圍部分的周?chē)３指哒扯葷?rùn)滑脂。底板10和聯(lián)接元件46的組件隨后被提升至車(chē)身2內(nèi)并且安全地支承在車(chē)身2中合適的位置處。此時(shí)，將長(zhǎng)形元件42穿過(guò)最外側(cè)縱梁32的壁80、壁82中的開(kāi)口插入并且將螺紋端旋轉(zhuǎn)至聯(lián)接元件46的螺紋開(kāi)口內(nèi)(圖6、圖16以及圖17)。對(duì)長(zhǎng)形元件42和聯(lián)接元件46施加所需的張緊以將底板10合適地懸掛在車(chē)身2的位置中。底板10相對(duì)于車(chē)身2的其余部分的高度由上保持板86與附接至最外側(cè)縱梁32 (參見(jiàn)圖6)的鄰接板89的底表面之間的接觸控制。此時(shí)，能夠移除用于底板10的外支承件，并且完成底板10在車(chē)身2中的組裝。[0133]圖18、圖19以及圖20中示出的底板附接系統(tǒng)的實(shí)施方式與圖5至圖17中示出的實(shí)施方式在系統(tǒng)的如下方面相似:
[0134](a)包括長(zhǎng)形元件42，長(zhǎng)形元件42至少為用于將力從底板10傳遞至車(chē)身2的主要裝置，以及
[0135](b)允許車(chē)身2的聯(lián)接元件182與底板10之間的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，即，多方向運(yùn)動(dòng)。
[0136]代替與圖5至圖17相關(guān)地描述的實(shí)施方式的凹部48，圖18、圖19以及圖20中示出的系統(tǒng)包括多個(gè)開(kāi)口 92，開(kāi)口 92從底板10的頂表面60穿過(guò)底板10延伸至其底表面62。
[0137]系統(tǒng)也包括拉伸構(gòu)件38，拉伸構(gòu)件38包括(a)上述長(zhǎng)形元件42和(b)聯(lián)接元件46，聯(lián)接元件46為U形夾、U形夾銷(xiāo)以及套管組件的形式。每個(gè)組件包括:U形夾96，其具有用于長(zhǎng)形元件42的螺紋開(kāi)口 ；U形夾銷(xiāo)98 ；以及筒形套管102 ;其中U形夾銷(xiāo)98和筒形套管102延伸穿過(guò)底板10中的開(kāi)口 90。
[0138]U形夾銷(xiāo)98可為螺紋式螺栓的形式。U形夾銷(xiāo)通過(guò)筒形套管102與延伸穿過(guò)底板10的開(kāi)口 92的側(cè)部接合。套管的筒形形狀允許聯(lián)接U形夾96相對(duì)于底板10在縱向方向和向上/向下方向上的旋轉(zhuǎn)(圖20)。
[0139]圓筒形的彈性密封件104使聯(lián)接U形夾96相對(duì)于底板10在豎直方向上居中。密封件的彈性材料的柔性允許聯(lián)接U形夾96相對(duì)于底板10在向上/向下方向上旋轉(zhuǎn)。彈性密封件還將潤(rùn)滑油脂保持在圍繞筒形套管102的空間中并且防止研磨材料進(jìn)入此空間內(nèi)。
[0140]可在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對(duì)上述優(yōu)選的實(shí)施方式做出許多修改。
[0141]通過(guò)示例，雖然圖5至圖17中示出的聯(lián)接構(gòu)件的實(shí)施方式描述為包括單獨(dú)的長(zhǎng)形元件42和聯(lián)接元件46，但是應(yīng)當(dāng)注意到本發(fā)明并不限于此，并且可擴(kuò)展成兩個(gè)元件42、46形成為一體的布置。
【權(quán)利要求】
1.一種用于車(chē)輛的負(fù)荷承載車(chē)身，所述負(fù)荷承載車(chē)身包括彎曲金屬板式底板和底板附接系統(tǒng)，所述底板附接系統(tǒng)將所述底板附接至所述車(chē)身的相對(duì)側(cè)，使得所述底板懸掛在兩側(cè)之間，所述底板附接系統(tǒng)包括多個(gè)拉伸構(gòu)件，所述拉伸構(gòu)件中的每一個(gè)在一端處聯(lián)接至所述車(chē)輛的所述車(chē)身的兩側(cè)中的一側(cè)，并且在另一端處聯(lián)接至所述底板的側(cè)邊緣，每個(gè)拉伸構(gòu)件具有聯(lián)接元件，所述聯(lián)接元件保持在(a)所述底板的所述邊緣中的凹部?jī)?nèi)或者(b)開(kāi)口內(nèi)，所述開(kāi)口從所述底板的上表面穿過(guò)所述底板延伸至所述底板的下表面，所述拉伸構(gòu)件至少為用于將力從所述底板傳遞至所述車(chē)身的其余部分的主要裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)身，其中，所述聯(lián)接元件和所述凹部或所述開(kāi)口形成為允許所述聯(lián)接元件在所述凹部或所述開(kāi)口中的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以適應(yīng)所述底板和所述車(chē)身在兩個(gè)相互垂直的方向上的錯(cuò)位，所述錯(cuò)位由于所述底板上的負(fù)荷變化和/或制造對(duì)準(zhǔn)偏差而產(chǎn)生。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車(chē)身，其中，所述聯(lián)接元件和所述凹部或所述開(kāi)口形成為適應(yīng)所述底板和所述車(chē)身在兩個(gè)相互垂直的方向上的錯(cuò)位，所述錯(cuò)位由于所述底板上的負(fù)荷變化和/或制造對(duì)準(zhǔn)偏差而產(chǎn)生。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的車(chē)身，其中，所述聯(lián)接元件和所述凹部或所述開(kāi)口形成為適應(yīng)所述底板和所述車(chē)身在所述底板的所述側(cè)邊緣處沿垂直于所述底板的平面的方向的錯(cuò)位，所述錯(cuò)位由于所述底板上的負(fù)荷變化和/或制造對(duì)準(zhǔn)偏差而產(chǎn)生。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的車(chē)身，其中，所述聯(lián)接元件和所述凹部或所述開(kāi)口形成為適應(yīng)所述底板和所述車(chē)身的縱向錯(cuò)位，所述縱向錯(cuò)位由于所述底板上的負(fù)荷變化和/或制造對(duì)準(zhǔn)偏差而產(chǎn)生。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的車(chē)身，其中，所述拉伸構(gòu)件包括長(zhǎng)形元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車(chē)身，其中，所述聯(lián)接元件和所述長(zhǎng)形元件一體地形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車(chē)身，其中，所述聯(lián)接元件和所述長(zhǎng)形元件為能夠聯(lián)接在一起的單獨(dú)的元件。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的車(chē)身，其中，所述聯(lián)接元件為比如螺母的形成件，所述形成件接收在所述底板的所述邊緣中的所述凹部?jī)?nèi)并且保持在所述凹部?jī)?nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的車(chē)身，其中，所述聯(lián)接元件包括頂部凸緣和底部凸緣，所述頂部凸緣和所述底部凸緣使所述元件相對(duì)于所述底板的頂表面和底表面定位，并且所述頂部凸緣和所述底部凸緣將所述元件保持在所述凹部中。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的車(chē)身，其中，所述聯(lián)接元件包括至少一個(gè)鄰接表面，所述鄰接表面適于接合所述底板的對(duì)應(yīng)的鄰接表面并且允許所述聯(lián)接元件在所述凹部中的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的車(chē)身，其中，所述鄰接表面圍繞兩個(gè)相互垂直的軸線彎曲。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的車(chē)身，其中，所述凹部為凹口的形式。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的車(chē)身，其中，所述凹部為切口部分的形式。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的車(chē)身，其中，所述切口部分為鑰匙孔形狀。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的車(chē)身，其中，所述聯(lián)接元件為U形夾和U形夾銷(xiāo)的組件，所述U形夾銷(xiāo)延伸穿過(guò)所述底板中的所述開(kāi)口。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的車(chē)身，其中，所述開(kāi)口在所述底板的較近側(cè)邊緣的內(nèi)側(cè)至少 1mm η
18.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的車(chē)身，其中，所述拉伸構(gòu)件可釋放地聯(lián)接至所述車(chē)身和所述底板中的一者或兩者以允許更換所述底板。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的車(chē)身，其中，所述拉伸構(gòu)件在底板用板的厚度的中心線處或靠近所述厚度的中心線處將拉伸負(fù)荷施加至所述底板用板。
20.一種車(chē)輛，所述車(chē)輛包括根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的負(fù)荷承載車(chē)身，所述車(chē)身具有彎曲金屬板式底板和底板附接系統(tǒng)，所述底板附接系統(tǒng)將所述底板附接至車(chē)身的其余部分。
21.一種彎曲金屬底板用板，所述金屬底板用板包括沿著所述底板的側(cè)邊緣間隔開(kāi)預(yù)定間距的多個(gè)凹部。
22.—種彎曲 金屬底板用板，所述金屬底板用板包括多個(gè)開(kāi)口，所述多個(gè)開(kāi)口沿著所述底板的側(cè)邊緣間隔開(kāi)預(yù)定間距并且從所述底板的上表面穿過(guò)所述底板延伸至所述底板的下表面。
【文檔編號(hào)】B62D25/20GK103946063SQ201280046716
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2012年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月25日
【發(fā)明者】艾倫·威廉·迪克森 申請(qǐng)人:艾倫·威廉·迪克森