工程機械駕駛室主體骨架、駕駛室及工程機械的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種工程機械駕駛室組成部件，具體地，涉及一種工程機械駕駛 室主體骨架。此外，本實用新型還涉及一種工程機械和工程機械駕駛室。
【背景技術】
[0002] 工程機械，例如流動式起重機、混凝土泵車、壓路機等，因其工作環境復雜、行駛路 況惡劣，整車行駛穩定性較差，尤其是承載運行時整車穩定性更是不夠，這常常導致翻傾事 故發生，嚴重威脅著司機的生命安全。為了保護司機在翻傾事故中的生命安全，現有工程機 械的駕駛室上一般需要加裝翻車保護結構。
[0003] 目前翻車保護結構的性能評價主要是依據ISO 3471:2008《土方機械翻車保護結 構實驗室試驗和性能要求》等國際、國內標準，這些標準要求翻車保護結構必須達到規定的 承載作用力，并能夠吸收能量。
[0004] 但是，現有技術在設計工程機械駕駛室的階段，為了使得駕駛室符合標準，通常采 用的技術措施是增加駕駛室主體骨架型材的板厚、增加主體骨架型材截面面積、加大駕駛 室設計空間等，這些措施導致駕駛室過于笨重，且增加了材料和制造成本。
[0005] 例如，如圖1至圖3所示，傳統工程機械駕駛室的主體骨架一般為鋼結構框架，其 通常采用鋼材Q235或Q345焊接而成，其中，該鋼結構框架包括間隔布置的左前立柱9a和 右前立柱9b以及間隔布置的左后立柱Ia和右后立柱lb，左前立柱9a與左后立柱Ia的上 端之間連接有頂部左側縱梁l〇a，右前立柱9b與右后立柱Ib的上端之間連接有頂部右側縱 梁10b。盡管圖中未顯示，左后立柱Ia和右后立柱Ib的下端之間可以連接有底部前橫梁， 左后立柱Ia和右后立柱Ib的下端之間可以連接有底部后橫梁。左前立柱9a與左后立柱 Ia的下端之間連接有底部左側縱梁8a，右前立柱9b與右后立柱Ib的下端之間連接有底部 右側縱梁8b，底部左側縱梁8a和底部右側縱梁8b-般根據駕駛室的形狀形成為曲折形狀， 其可以為分段式，也可以為整體式。頂部左側縱梁IOa與頂部右側縱梁IOb之間連接有頂 部橫向連接桿3。
[0006] 此外，為了增強上述作為駕駛室主體骨架的鋼結構框架的結構剛度，可以根據需 要增加一些邊梁或中間連接梁，例如，頂部左側縱梁IOa與底部左側縱梁8a之間連接有中 間立柱2，中間立柱2的中部與左后立柱Ia的中部連接有左加強縱梁4,左后立柱Ia的中部 和右后立柱Ib的中部連接有后加強橫梁7,右前立柱9b的中部與右后立柱Ib的中部連接 有右加強縱梁6,左前立柱9a的中下部和右前立柱9b的中下部連接有前加強橫梁5。根據 駕駛室的結構剛度的需要，還可以進一步增加其它的加強梁。這種現有技術的駕駛室主體 骨架的前立柱、后立柱和頂部左、右側縱梁通常采用異形截面，加工困難，成本較高。此外， 其它一些現有技術（例如CN202492884U、CN202767149U等）公開的駕駛室的結構基本與上 述類似。
[0007] 上述現有技術的缺點在于：為了提高駕駛室的強度和剛度，對于主要承力的駕駛 室立柱等管材結構，經常會采用異型截面管。尤其是，為了提高駕駛室的強度和剛度而加厚 管件時，一般需要對各個立柱管件以及立柱管件的連接管件重新設計，零構件的通用性不 強，顯著增加了制造成本和加工難度。
[0008] 有鑒于此，需要提供一種能夠克服或緩解現有技術的上述缺陷的工程機械駕駛室 主體骨架。 【實用新型內容】
[0009] 本實用新型首先所要解決的技術問題是提供一種工程機械駕駛室主體骨架，其能 夠根據需要方便地調節主體骨架的強度和剛度，并且改善零部件的通用性，降低生產成本。 [0010] 進一步地，本實用新型還要提供一種工程機械及其駕駛室，該工程機械駕駛室能 夠根據需要方便地調節主體骨架的強度和剛度，并且改善零部件的通用性，降低生產成本。 [0011] 為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種工程機械駕駛室主體骨架，包括鋼 結構框架，所述鋼結構框架包括立柱和頂部邊縱梁，其特征在于，至少一根所述立柱的上部 與對應的所述頂部邊縱梁之間形成可拆卸連接。
[0012] 優選地，所述頂部邊縱梁具有連接部，所述連接部延伸到對應的所述立柱的上部 以與對應的所述立柱的上部形成可拆卸連接。
[0013] 優選地，所述立柱至少包括左前立柱、左后立柱、右前立柱和右后立柱，所述頂部 邊縱梁包括頂部左側縱梁和頂部右側縱梁其中，所述頂部左側縱梁與所述左前立柱和所述 左后立柱中的至少一者的上端可拆卸地連接；和/或所述頂部右側縱梁與所述右前立柱和 所述右后立柱中的至少一者的上端可拆卸地連接。
[0014] 更具體地，所述頂部左側縱梁與頂部右側縱梁分別形成為U形頂部邊縱梁件，所 述頂部左側縱梁的U形開口側的兩端端部作為所述連接部分別與所述左前立柱和所述左 后立柱的上端可拆卸地連接；并且所述頂部右側縱梁的U形開口側的兩端端部作為所述連 接部分別與所述右前立柱和所述右后立柱的上端可拆卸地連接。
[0015] 更優選地，所述左前立柱和右前立柱分別為前立柱管件，所述右前立柱和右后立 柱分別為后立柱管件，所述頂部左側縱梁與頂部右側縱梁分別為U形頂部邊縱梁管件，所 述頂部左側縱梁的U形開口側的兩端端部分別與所述左前立柱和所述左后立柱的上端可 拆卸地插裝連接；并且所述頂部右側縱梁的U形開口側的兩端端部分別與所述右前立柱和 所述右后立柱的上端可拆卸地插裝連接。
[0016] 進一步地，所述頂部左側縱梁的U形開口側的兩端端部分別對應地插裝到所述左 前立柱和所述左后立柱的上端端部內；并且所述頂部右側縱梁的U形開口側的兩端端部分 別對應地插裝到所述右前立柱和所述右后立柱的上端端部內。
[0017] 尤其優選地，至少一根所述立柱的外表面上鋪設連接有纖維復合材料加強部，各 個所述纖維復合材料加強部包括纖維復合材料層，所述纖維復合材料加強部中至少部分纖 維方向沿著對應的所述立柱的長度方向。
[0018] 更優選地，在所述纖維復合材料加強部的同一層所述纖維復合材料層中，所述纖 維復合材料層的部分纖維方向沿著所述立柱的長度方向，另一部分纖維方向與所述立柱的 長度方向具有夾角；或者所述纖維復合材料加強部包括依次疊置的至少兩層所述纖維復合 材料層，該至少兩層所述纖維復合材料層中的部分所述纖維復合材料層中的纖維方向沿著 所述立柱的長度方向，另一部分所述纖維復合材料層中的纖維方向與所述立柱的長度方向 具有夾角。
[0019] 在本實用新型的上述工程機械駕駛室主體骨架的技術方案的基礎上，本實用新型 提供一種工程機械駕駛室，其中，該工程機械駕駛室包括上述任一工程機械駕駛室骨架。
[0020] 進一步地，本實用新型還提供一種工程機械，其中，該工程機械包括上述的工程機 械駕駛室。
[0021] 通過上述技術方案，本實用新型的工程機械駕駛室主體骨架由于獨創性地使得立 柱與頂部邊縱梁之間形成可拆卸連接，因此只需根據骨架強度和剛度的需要計算選擇相應 立柱和頂部邊縱梁即可，從而既能夠實現主體骨架需要的強度和剛度，并使得頂部邊縱梁 管件和立柱具有一定的通用性。
[0022] 在優選技術方案中，本實用新型將同一側（例如駕駛室主體骨架的左側或右側） 的前立柱、頂部縱梁、后立柱形成為獨特設計的三段，其中前立柱管件和后立柱管件可以是 常規的直管件，用作厚度可調節段，U形頂部邊縱梁管件是固定厚度段。這樣，在設計駕駛 室時根據受力分析結果選擇合適的前立柱管件、后立柱管件和頂部邊縱梁管件的壁厚。在 設計同類產品駕駛室時，前立柱管件、后立柱管件可不用重新設計，只需根據計算選擇相應 的壁厚即可，頂部邊縱梁管件不變，通過改變前立柱管件和后立柱管件的壁厚，即前立柱管 件和后立柱管件的壁厚外徑的大小而改變壁厚，就可以實現頂部邊縱梁管件的通用性。從 而，本實用新型能夠根據需要方便地調節主體骨架的強度和剛度，并且改善零部件的通用 性，降低生產成本。
[0023] 尤其是，在本實用新型的優選技術方案中，本實用新型綜合使用鋼材和纖維復合 材料來形成工程機械駕駛室主體骨架，從而可以充分地將鋼材的剛度和強度與纖維復合材 料的韌性和能量吸收性能有效地結合起來，使得形成的工程機械駕駛室既滿足剛度、強度 要求，又滿足變形