一種六輪驅動自卸車的制作方法

本發明涉及自卸車，尤其是六輪驅動的自卸車。

背景技術：

車架本體是整車的承載主體，整車各系統均直接或間接連接到車架本體上，故使用過程中車架本體集中承受車內外的各種載荷。特別是自卸車，基于其惡劣的使用工況，對上裝多拉的強烈需求，導致上裝越做越大，需求軸距越來越長，對車架的剛度和強度提出更高要求。現有自卸車一般為四驅動自卸車，也就是說自卸車的車架中，前車架設有兩個驅動輪，后車架設有兩個驅動輪，而且車輪采用機械驅動，該種驅動方式不僅無法滿足車輪載荷相對平衡的要求，而且動力學性能和平順性都較差，無法滿足自卸車在惡劣工況條件的路面行駛。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種六輪驅動自卸車，六個驅動輪的載荷相對平衡，能夠在泥潭和波浪路面等惡劣工況條件發揮最大粘著牽引力，六輪全部采用獨立懸掛技術，提高了自卸車的動力學性能和平順性；電傳動系統采用水冷技術，提高了產品的可靠性。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種六輪驅動自卸車，包括車架、走臺、貨箱、電動輪組、驅動電動輪組的電傳動系統和冷卻系統，所述車架包括用于支撐走臺的前車架和用于支撐貨箱的后車架，前車架與后車架為一體結構，所述車架包括呈左右對稱設置的第一縱梁和第二縱梁；

所述走臺的頂部中間位置設有駕駛室，走臺的頂部位置于駕駛室的后方設有變流器，走臺的頂部于變流器的左側設有電器柜，走臺的頂部于變流器的右側設有電阻箱；走臺的頂部于駕駛室的前方設有空濾器；

電動輪組分為三組，分別是前輪、中輪和后輪，整車采用三個不同的驅動控制器控制前輪、中輪、后輪；前輪通過獨立燭式懸掛與車架連接，兩前輪之前設有轉向缸及轉向拉桿，實現前輪轉向功能；中輪、后輪中每個后輪都分別由兩個懸掛缸與車架連接，車架同側中輪和后輪的懸掛缸通過四通閥連接；

電傳動系統中，交流發電機同柴油機機械連接，當柴油機驅動同步發電機轉動時產生三相交流電，供給牽引變流器，牽引變流器經過整流器整流后通過六路相互獨立的VVVF逆變裝置，將主發電機輸入的不可控三相交流電變換成為電壓、頻率可控的三相交流電，分別驅動六臺牽引電機，六臺牽引電機通過六個減速器將力矩傳遞給六個獨立輪胎，驅動車輛前進；

電傳動系統冷卻方式采用水冷，冷卻系統包括風扇、散熱器、水箱、水泵、分水器和冷卻管路；水泵將通過散熱器冷卻后的低溫水通過分水器的下水室送到六臺牽引電機和變流器中，將與牽引電機和變流器冷進行熱交換后的高溫水通過分水器的上水室送到散熱器中冷卻，形成冷卻回路。

本發明自卸車是一款適應于高海拔氣候條件的電傳動自卸車，自重較世界同類知名品牌輕15噸左右；整車采用6×6交流電驅動技術，每個車輪都帶動力，整車動力均勻分布在前、中、后輪上；整車動力性能強勁，最大爬坡度可以達到30%，整車滿載工況下在8%坡道上的穩定車速可以達到14km/h；整車采用三個不同的驅動控制器控制前輪、中輪、后輪，當前輪、中輪、后輪任意一組出現故障或者陷入泥潭無法給出動力的情況下，整車仍然可以保留有三分之二的動力；整車采用交流電驅動，與機械傳動相比，電傳動效率更高，傳動結構更簡單，后期的維護費用更低；電傳動系統采用水冷技術，提高了產品的可靠性。

作為改進，所述第一縱梁為箱型結構，第一縱梁包括第一頂封板、第一底封板、第一外封板、第一內封板、第一前封板和第一后封板，第一外封板和第一內封板包括前車段和后車段，第一外封板和第一內封板的前車段寬度小于后車段寬度，第一頂封板包括前車段和后車段，第一頂封板的后車段通過斜面向第一頂封板的前車段過渡，所述第一底封板為平板；所述第二縱梁為箱型結構，第二縱梁包括第二頂封板、第二底封板、第二外封板、第二內封板、第二前封板和第二后封板，第二外封板和第二內封板包括前車段和后車段，第二外封板和第二內封板的前車段寬度小于后車段寬度，第二頂封板包括前車段和后車段，第二頂封板的后車段通過斜面向第二頂封板的前車段過渡，所述第二底封板為平板；所述第一頂封板和第二頂封板的后端通過第一后連接板連接，所述第一頂封板、第二頂封板和第一后連接板為一體結構；所述第一底封板和第二底封板的后端通過第二后連接板連接，所述第一底封板、第二底封板和第二后連接板為一體結構；

所述車架的前端于第一縱梁的外側設有用于支承柴油機水箱、散熱器罩、走臺立柱、扶梯的第一水箱支座，第一水箱支座焊接在第一外封板上；所述車架的前端于第二縱梁的外側設有用于支承柴油機水箱、散熱器罩、走臺立柱、扶梯的第二水箱支座，第二水箱支座焊接在第二外封板上；所述車架的前端于第一縱梁與第二縱梁之間設有用于支撐柴油機的柴油機支撐梁，柴油機支撐梁的兩端分別焊接在第一內封板和第二內封板上；所述前車架的中間于第一縱梁的外側設有第一支臂，第一支臂焊接在第一外封板上，第一支臂與第一水箱支座組成用于支撐液壓箱的液壓箱支撐座；所述前車架的中間于第二縱梁的外側設有第二支臂，第二支臂焊接在第二外封板上，第二支臂與第二水箱支座組成用于支撐燃油箱的燃油箱支撐座；所述車架上與前車架與后車架的連接處設有龍門梁，所述龍門梁包括焊接在第一頂封板上的第一豎梁、焊接在第二頂封板上的第二豎梁和連接第一豎梁和第二豎梁的橫梁，所述橫梁上焊接有安裝座，所述第一豎梁的外側設有第一前懸掛缸安裝板，所述第二豎梁的外側設有第二前懸掛缸安裝板；所述前車架上與第一支臂與龍門梁之間設有用于安裝轉向系統的轉向支撐梁，所述轉向支撐梁的兩端分別焊接在第一內封板和第二內封板上；

所述后車架上于后車架的前端位置設有用于安裝舉升柱的舉升支撐梁，所述舉升支撐梁為工字梁，舉升支撐梁位于第一縱梁與第二縱梁之間，舉升支撐梁的兩端分別焊接在第一內封板和第二內封板上，舉升支撐梁的頂部中間位置設有舉升柱鉸接座；所述后車架的中間位置設有中部連接工字梁，中部連接工字梁的兩端分別焊接在第一內封板和第二內封板上；所述車架的后端設有兩個對稱設置的貨箱支座，所述貨箱支座包括貨箱固定板和焊接在貨箱固定板上的尾銷軸套，其中一個貨箱支座焊接在第一縱梁的后端，另一個貨箱支座焊接在第二縱梁的后端；所述中部連接工字梁與貨箱支座之間設有四個電動輪安裝座，其中兩個電動輪安裝座設置在第一縱梁的外側，其中兩個電動輪安裝座設置在第二縱梁的外側，固定在第一縱梁上的電動輪安裝座與固定在第二縱梁上的電動輪安裝座一一對應，對應的兩個電動輪安裝座為一組，在兩組電動輪安裝座之間設有后橋連接箱型梁，后橋連接箱型梁的兩端分別焊接在第一內封板和第二內封板上；所述第一水箱支座和第二水箱支架的前方設有散熱器支座。

本發明六輪驅動車架結構中，整車采用輕量化設計，在確保整車鋼結構件強度和使用壽命的前提下，將整車重量減少至51噸，大大降低了整車使用油耗。前車架與后車架為剛性一體結構，配合六個電動輪的分布，整個車架的受力更均衡，自卸車在重載情時軸荷比：前軸32%，中軸34%，后軸34%，這使得自卸車在行駛時更平穩；車架上設備布置保持左右對稱布置，車架左右承受的重量基本保持一致。

作為改進，所述龍門梁為箱型結構，包括龍門頂板、龍門底板、龍門前板和龍門后板，所述龍門頂板呈門形結構，由鋼板彎折成型，所述龍門低板呈門形結構，由鋼板彎折成型。

作為改進，所述龍門頂板的兩端呈三角形，龍門頂板的兩端分別焊接在第一頂封板和第二頂封板上。

作為改進，所述后車架與第一頂封板和第二頂封板上設有若干橡膠減震墊。

作為改進，所述中部連接工字梁和后橋連接箱型梁的頂面低于后車架的頂面，中部連接工字梁和后橋連接箱型梁與后車架頂面的高度差形成容置槽，所述容置槽內設置管線槽。

作為改進，所述第一內封板和第二內封板上焊接有線槽安裝座，所述管線槽通過螺栓固定在線槽安裝座上。

作為改進，所述后橋連接箱型梁由兩個工字梁構成，工字梁包括上板、下板和位于上板與下板之間的中板，兩個工字梁的上板相互連接，兩個工字梁的下板相互連接。

作為改進，所述電動輪安裝座包括兩個后懸掛缸座和位于兩個后懸掛缸座之間的鉸接座。

作為改進，所述的后懸掛缸座向外側延伸，后懸掛缸座的中部向上彎曲呈弧形；后懸掛缸座包括后懸掛缸座支承板和后懸掛缸座筋板，后懸掛缸座支承板自后車架斜向上延伸彎曲后水平延伸，后懸掛缸座支承板自后車架向外截面逐漸減小，后懸掛缸座支承板的兩側與后車架之間具有第一連接部；在后懸掛缸座支承板的底部焊接有二個后懸掛缸座筋板，兩后懸掛缸座筋板之間形成有空間，在后懸掛缸座筋板的外端設有第一安裝孔，在后懸掛缸座筋板的兩側分別設有第一凸臺，第一凸臺具有第一穿孔，第一穿孔與第一安裝孔同軸。

本發明與現有技術相比所帶來的有益效果是：

本發明自卸車是一款適應于高海拔氣候條件的電傳動自卸車，自重較世界同類知名品牌輕15噸左右；整車采用6×6交流電驅動技術，每個車輪都帶動力，整車動力均勻分布在前、中、后輪上；整車動力性能強勁，最大爬坡度可以達到30%，整車滿載工況下在8%坡道上的穩定車速可以達到14km/h；整車采用三個不同的驅動控制器控制前輪、中輪、后輪，當前輪、中輪、后輪任意一組出現故障或者陷入泥潭無法給出動力的情況下，整車仍然可以保留有三分之二的動力；整車采用交流電驅動，與機械傳動相比，電傳動效率更高，傳動結構更簡單，后期的維護費用更低；電傳動系統采用水冷技術，提高了產品的可靠性。

附圖說明

圖1為車架立體圖。

圖2為車架俯視圖。

圖3為自卸車整體結構圖。

圖4為走臺設備分布圖。

圖5為冷卻系統管路圖。

具體實施方式

下面結合說明書附圖對本發明作進一步說明。

如圖3所示，一種六輪驅動自卸車，包括車架、走臺31、貨箱32、動力總成、電動輪組、驅動電動輪組的電傳動系統和冷卻系統。

如圖4所示，所述走臺31的頂部中間位置設有駕駛室34，走臺的頂部位置于駕駛室34的后方設有變流器36，走臺31的頂部于變流器36的左側設有電器柜35，走臺31的頂部于變流器36的右側設有電阻箱37；走臺的頂部于駕駛室24的前方設有空濾器33。走臺上設備布置保持左右對稱布置，左右承受的重量基本保持一致，駕駛室、變流器位置位于走臺中間，走臺鋼結構承受重量集中在走臺中心線上。

如圖2所示，電動輪組分為三組，分別是前輪、中輪和后輪，整車采用三個不同的驅動控制器控制前輪、中輪、后輪。前輪通過獨立燭式懸掛與車架連接，兩前輪之前設有轉向缸及轉向拉桿，實現前輪轉向功能；前懸掛缸的活塞桿與電機之間需要設計連接部件，以將前懸掛與前輪總成進行有效連接；安裝座采用錐形孔與前懸掛的活塞桿配合，錐形孔的底部采用螺栓與活塞桿連接，安裝座的底部采用凸臺的形式嵌入電機外殼上的凹槽，并通過保證凸臺上側向與縱向的面的配合，以提供側向力與縱向力的傳遞面；在垂直方向上，凸臺中間的底面加工后可與電機殼上的凹槽面配合，以提供垂向力的支撐；最后，安裝座通過周圍的8個螺栓與電機外殼連為一體；燭式懸掛最大的特點是油氣懸掛缸提供轉向主銷，轉向時車輪繞懸掛缸轉動，同時，油氣懸掛缸通過側面的安裝座與車架由螺栓連接在一起，自卸車在行駛過程中，車輪沿固定在車架上的主銷軸線上下跳動；前懸掛缸的活塞桿下部采用長度為225mm的錐形面與前懸掛安裝座配合，同時，為了提高車輛的直線行駛穩定性，主銷內傾5度；前懸掛采用燭式懸掛系統的優點：當懸掛系統變形時，主銷后傾角不會發生變化，僅是輪距、軸距稍有變化，因此特別有利于自卸車的轉向操縱穩定和行駛穩定。中輪、后輪的懸掛系統采用相同的形式以提高通用性和互換性；該后懸掛系統包括兩個懸掛缸座、設置在懸掛缸座上的油氣懸掛缸、設置在懸掛缸座頂部的上拉板和設置在懸掛缸座底部的下拉桿；為了有效且可靠地連接車輪總成與車架，設計了上拉板與下拉桿對二者進行連接，同時，根據電機外殼的特定形狀，在電機外殼上設計了特定的懸掛安裝座組件，給上拉板、下拉桿以及油氣懸掛缸提供可靠的安裝座；車輪的上下運動由上拉板與下拉桿進行約束。油氣懸掛缸前后對稱布置，上下兩端采用關節軸承分別與車架及懸掛安裝座進行連接，同樣，下拉桿與上拉板亦都采用關節軸承與車架及懸掛安裝座進行連接；由于中輪與后輪的懸掛系統結構相同，為了敘述方便，以下將中輪與后輪的懸掛系統均統稱為后懸掛系統。后懸掛采用獨立懸掛，增加油氣懸掛，通過調節油氣懸掛的參數，可非常有效地改善自卸車的平順性。

如圖2所示，電傳動系統中，柴油機、主發電機、分動箱、水泵、液壓泵采用機械聯軸，在車下組裝完成后統一吊裝到車上，動力總成中心線與車架縱向中心線重合；車架上設備布置保持左右對稱布置，車架左右承受的重量基本保持一致。交流發電機同柴油機機械連接，當柴油機驅動同步發電機轉動時產生三相交流電，供給牽引變流器，牽引變流器經過整流器整流后通過六路相互獨立的VVVF逆變裝置，將主發電機輸入的不可控三相交流電變換成為電壓、頻率可控的三相交流電，分別驅動六臺牽引電機，六臺牽引電機通過六個減速器將力矩傳遞給六個獨立輪胎，驅動車輛前進；其中牽引電機為交流異步電機。

如圖5所示，所述冷卻系統包括風扇、散熱器、柴油機膨脹水箱、空-空中冷器、牽引電機和變流器散熱器、點膨脹水箱、水泵、分水器和冷卻管路。用于冷卻柴油機的高溫水通過散熱器后變成冷水，然后重新返回到柴油機形成柴油機冷卻回路；風扇形成的氣流可以對散熱器進行散熱。散熱器通過除氣管與柴油機膨脹水箱連接，柴油機通過柴油機除氣管與柴油機膨脹水箱連接，柴油機膨脹水箱通過補水管先柴油機冷卻回路補水。柴油機通過高壓氣管將高溫壓縮空氣輸送到空-空中冷器中進行冷卻，被冷卻成低溫低壓空氣重新返回到柴油機中；風扇形成的氣流可以對空-空中冷器進行散熱。水泵將通過牽引電機和變流器散熱器冷卻后的低溫水通過分水器的下水室送到六臺牽引電機和變流器中，將與牽引電機和變流器冷進行熱交換后的高溫水通過分水器的上水室送到牽引電機和變流器散熱器中冷卻，形成冷卻回路。本發明冷卻系統與風冷相比，水冷式冷卻系統占用的體積較小，冷卻效率高；采用水冷系統，部件的密封性更好，可以有效防止空氣中灰塵落入變流器和牽引電機中。

如圖1所示，所述車架包括用于支撐走臺的前車架和用于支撐貨箱的后車架，前車架與后車架為一體結構。所述車架包括呈左右對稱設置的第一縱梁1和第二縱梁2。所述第一縱梁1為箱型結構，第一縱梁1包括第一頂封板、第一底封板、第一外封板、第一內封板、第一前封板和第一后封板，第一外封板和第一內封板包括前車段和后車段，第一外封板和第一內封板的前車段寬度小于后車段寬度，第一頂封板包括前車段和后車段，第一頂封板的后車段通過斜面向第一頂封板的前車段過渡，所述第一底封板為平板。所述第二縱梁2為箱型結構，第二縱梁2包括第二頂封板、第二底封板、第二外封板、第二內封板、第二前封板和第二后封板，第二外封板和第二內封板包括前車段和后車段，第二外封板和第二內封板的前車段寬度小于后車段寬度，第二頂封板包括前車段和后車段，第二頂封板的后車段通過斜面向第二頂封板的前車段過渡，所述第二底封板為平板。所述第一頂封板和第二頂封板的后端通過第一后連接板21連接，所述第一頂封板、第二頂封板和第一后連接板為一體結構；所述第一底封板和第二底封板的后端通過第二后連接板連接，所述第一底封板、第二底封板和第二后連接板為一體結構；第一縱梁1與第二縱梁2之間的連接更可靠，增加車架的結構強度。

如圖1、2所示，所述車架的前端于第一縱梁1的外側設有用于支承柴油機水箱、散熱器罩、走臺立柱、扶梯的第一水箱支座4，第一水箱支座4焊接在第一外封板上；所述車架的前端于第二縱梁2的外側設有用于支承柴油機水箱、散熱器罩、走臺立柱、扶梯的第二水箱支座5，第二水箱支座5焊接在第二外封板上。所述第一水箱支座4和第二水箱支座5的前方設有散熱器支座3，用于支撐設置在車架前端位置的散熱器29。所述車架的前端于第一縱梁1與第二縱梁2之間設有用于支撐柴油機26的柴油機支撐梁30，柴油機支撐梁30的兩端分別焊接在第一內封板和第二內封板上；柴油機26和發電機安裝前車架的第一縱梁1與第二縱梁2之間。所述前車架的中間于第一縱梁1的外側設有第一支臂27，第一支臂27焊接在第一外封板上，第一支臂27與第一水箱支座4組成用于支撐液壓箱25的液壓箱支撐座6。所述前車架的中間于第二縱梁2的外側設有第二支臂8，第二支臂8焊接在第二外封板上，第二支臂與第二水箱支座5組成用于支撐燃油箱24的燃油箱支撐座7。燃油箱24和液壓箱25分別位于前車架的兩側，使車架的受力均勻。所述車架上與前車架與后車架的連接處設有龍門梁9，所述龍門梁9為箱型結構，包括龍門頂板、龍門底板、龍門前板和龍門后板，所述龍門頂板呈門形結構，由鋼板彎折成型，所述龍門低板呈門形結構，由鋼板彎折成型；所述龍門頂板的兩端呈三角形，龍門頂板的兩端分別焊接在第一頂封板和第二頂封板上；所述龍門梁9包括焊接在第一頂封板上的第一豎梁、焊接在第二頂封板上的第二豎梁和連接第一豎梁和第二豎梁的橫梁，所述橫梁上焊接有安裝座，所述第一豎梁的外側設有第一前懸掛缸安裝板11，所述第二豎梁的外側設有第二前懸掛缸安裝板12；本發明的龍門梁9結構強度高，能夠承走臺大部分重量。 所述前車架上與第一支臂與龍門梁9之間設有用于安裝轉向系統的轉向支撐梁13，該轉向系統用于驅動前輪轉向，所述轉向支撐梁13的兩端分別焊接在第一內封板和第二內封板上。

如圖1、2所示，所述后車架上于后車架的前端位置設有用于安裝舉升柱的舉升支撐梁14，所述舉升支撐梁14為工字梁，舉升支撐梁14位于第一縱梁1與第二縱梁2之間，舉升支撐梁14的兩端分別焊接在第一內封板和第二內封板上，舉升支撐梁14的頂部中間位置設有舉升柱鉸接座。所述后車架的中間位置設有中部連接工字梁17，中部連接工字梁17的兩端分別焊接在第一內封板和第二內封板上。所述車架的后端設有兩個對稱設置的貨箱支座20，所述貨箱支座20包括貨箱固定板202和焊接在貨箱固定板202上的尾銷軸套201，其中一個貨箱支座20焊接在第一縱梁1的后端，另一個貨箱支座20焊接在第二縱梁2的后端。所述中部連接工字梁17與貨箱支座20之間設有四個用于安裝電動輪22的電動輪安裝座18，其中兩個電動輪安裝座18設置在第一縱梁1的外側，其中兩個電動輪安裝座18設置在第二縱梁2的外側；所述電動輪安裝座18包括兩個后懸掛缸座181和位于兩個后懸掛缸座181之間的鉸接座182；所述的后懸掛缸座181向外側延伸，后懸掛缸座181的中部向上彎曲呈弧形；后懸掛缸座181包括后懸掛缸座支承板和后懸掛缸座筋板，后懸掛缸座支承板自后車架斜向上延伸彎曲后水平延伸，后懸掛缸座支承板自后車架向外截面逐漸減小，后懸掛缸座支承板的兩側與后車架之間具有第一連接部；在后懸掛缸座支承板的底部焊接有二個后懸掛缸座筋板，兩后懸掛缸座筋板之間形成有空間，在后懸掛缸座筋板的外端設有第一安裝孔，在后懸掛缸座筋板的兩側分別設有第一凸臺，第一凸臺具有第一穿孔，第一穿孔與第一安裝孔同軸。固定在第一縱梁1上的電動輪安裝座18與固定在第二縱梁2上的電動輪安裝座18一一對應，對應的兩個電動輪安裝座18為一組，在兩組電動輪安裝座18之間設有后橋連接箱型梁19，后橋連接箱型梁19的兩端分別焊接在第一內封板和第二內封板上；述后橋連接箱型梁19由兩個工字梁構成，工字梁包括上板、下板和位于上板與下板之間的中板，兩個工字梁的上板相互連接，兩個工字梁的下板相互連接。所述中部連接工字梁17和后橋連接箱型梁19的頂面低于后車架的頂面，中部連接工字梁17和后橋連接箱型梁19與后車架頂面的高度差形成容置槽，所述容置槽內設置管線槽23；述第一內封板和第二內封板上焊接有線槽安裝座16，所述管線槽通過螺栓固定在線槽安裝座16上。所述后車架與第一頂封板和第二頂封板上設有若干橡膠減震墊15。

本發明六輪驅動車架結構中，整車采用輕量化設計，在確保整車鋼結構件強度和使用壽命的前提下，將整車重量減少至51噸，大大降低了整車使用油耗。前車架與后車架為剛性一體結構，配合六個電動輪的分布，整個車架的受力更均衡，自卸車在重載情時軸荷比：前軸32%，中軸34%，后軸34%，這使得自卸車在行駛時更平穩；車架上設備布置保持左右對稱布置，車架左右承受的重量基本保持一致。整車采用6×6交流電驅動技術，每個車輪都帶動力，整車動力均勻分布在前、中、后輪上；整車動力性能強勁，最大爬坡度可以達到30%，整車滿載工況下在8%坡道上的穩定車速可以達到14km/h；整車采用三個不同的驅動控制器控制前輪、中輪、后輪，當前輪、中輪、后輪任意一組出現故障或者陷入泥潭無法給出動力的情況下，整車仍然可以保留有三分之二的動力；整車采用交流電驅動，與機械傳動相比，電傳動效率更高，傳動結構更簡單，后期的維護費用更低；整車采用寬面輪胎，大大降低輪胎對地面產生的壓強，可以更好的適應道路泥濘，路面松軟等惡劣工況；中輪、后輪中每個后輪都分別由兩個懸掛缸與車架連接，車架同側中輪和后輪的懸掛缸通過四通閥連接，保證中輪和后輪保持均載。