[发明专利]一种自卸车货厢及设计方法

说明书

一种自卸车货厢及设计方法，包括货厢结构设计和货厢参数校核及有限元计算，根据整车载重要求和装载物料的特性确定货厢有效容积，根据整车防碰撞、装载高度等要求，确定货物模型，同时确定货厢长、宽、高和举升、翻转铰点尺寸，并校核整车载重分布和举升性能以及多种工况有限元分析。可以更准确的模拟货物实际堆装容积，确保货厢结构设计的合理性和计算验证理论设计的可靠性，通过每个步骤更准确、合理的建立货厢模型，通过有限元计算，可较快的验证货厢结构是否满足设计要求及安全余量，有效提高容积利用率和计算验证理论设计使用寿命。

技术领域

本发明及矿山机械技术领域，具体是一种自卸车货厢及设计方法。

背景技术

自卸车货厢是用来运输物料的重要装置，是整车的重要组成部分，其结构设计的合理性是提升运输效率和使用寿命的重要保障。露天矿山运输物料通常有煤、金属矿、土石方等，货厢容积的大小主要与运输物料的容重、松散系数有关。货厢容积设计通常主要考虑平装和堆装容积，其附属件通常还要考虑货厢帽檐长度，帽檐两侧需加装防护板，货厢侧板两侧需要加装防护板，需要有限位装置和排石装置等。

传统货厢与新型货厢相比存在自重大，容积利用率底，底板磨损较快、使用寿命较短等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种结构简单、效果良好的自卸车货厢及设计方法。

本发明是以如下技术方案实现的：一种自卸车货厢，包括货厢，所述货厢的前上部设有货厢帽檐，所述货厢帽檐的后部设有帽檐防砸板，所述货厢帽檐的下方设有帽檐防护板，所述货厢帽檐的前端设有货厢下落指示条，所述货厢的两侧设有轮胎防护板，所述货厢的底部设有挡泥板，所述货厢左右纵梁各设置有举升销轴组件、限位组件、减震垫、打石器、后铰接销轴组件、锁具和示廓灯。

其进一步是：所述货厢帽檐延伸至自卸车的水箱罩前侧。

所述货厢底板长度比货物尾部尺寸长50mm。

所述货厢的装载高度为6.1-6.3m，所述货厢的举升最大角度为45°。

包括货厢结构设计和货厢参数校核及有限元计算，具体步骤如下：

STEP1：在平装物料上方以斜度1:2即26.6°向上建立完成2:1堆装货物模型；

STEP2：在2:1堆装模型基础上按照30°向上建立货物的锥装模型；

STEP3：结合锥装货物模型进行货厢轮廓设计；

STEP4：根据使用要求，确定货厢帽檐长度、货厢侧板高度和货厢后悬长度；

STEP5：调整货厢宽度、货厢高度来调整货物和货厢的重心位置，满足空载时前后桥载重分配为1:1，满载时前后桥载荷分配为1:2；

STEP6：根据举升缸行程，初步确定举升铰点位置；

STEP7：根据货厢、货物的重心位置和举升铰点位置，计算1.2倍安全系数下的最小举升力，确保重载举升性能要求；

STEP8：在货厢主体结构确定以后，利用ANSYS有限元分析软件对货厢在特定工况的应力、应变及模态进行分析；

STEP9：通过云图判断最大应力集中点确认板材强度，包括焊缝强度，是否满足设计要求。

步骤STEP1中，按照ISO6483《土方机械自卸车车厢容量标定》标准要求建立堆装货物模型。

步骤STEP4中，货厢侧板高度需满足矿区物料装载设备举升高度要求，货厢后悬长度需满足整车防碰撞要求。

步骤STEP8中，利用ANSYS有限元分析软件分析货厢在凹凸路面工况、举升工况、2倍重力工况、转弯工况和帽檐堆积物料工况下的应力及应变情况。