一种无人驾驶智能运输车结构的制作方法

1.本发明涉及汽车底盘技术领域，具体地指一种无人驾驶智能运输车结构。


背景技术：

2.目前市场上无人驾驶智能卡车多以带驾驶室的纯电卡车配备智能系统或agv配备智能系统改制而成。
3.申请号为cn202110351747.1，专利名称为《一种副车架内嵌的运输与自卸两用式骨架集装箱半挂车》的专利公开了一种副车架内嵌的运输与自卸两用式骨架集装箱半挂车，它包括主骨架集装箱半挂车、内嵌式副车架、翻转机构和液压举升系统，其中：所述液压举升系统设置于主骨架集装箱半挂车的首端，内嵌式副车架的首端与液压举升系统连接，内嵌式副车架的尾端通过翻转机构与主骨架集装箱半挂车铰接，液压举升系统驱动内嵌式副车架绕翻转机构作翻转运动；所述主骨架集装箱半挂车包括主车架和底盘系统，所述主车架包括牵引销座总成、板簧支座总成、主车架主横梁和前后两侧平行对称设置的纵梁总成，前后两侧纵梁总成之间通过若干主车架主横梁固定连接，前后两侧纵梁总成的尾端均设置主车架腹板加强板，主车架腹板加强板的尾部设置翻转机构接口；横跨前后两侧纵梁总成的首尾两侧分别设置主车架前锁具横梁与主车架后锁具横梁，主车架前锁具横梁与主车架后锁具横梁的两端均设置沉头锁具；所述牵引销座总成设置于前锁具横梁前侧的纵梁总成上，板簧支座总成设置于纵梁总成中部的下方，底盘系统安装于板簧支座总成的下方；所述内嵌式副车架包括副车架纵梁、梯形加强梁、副车架前锁具横梁、副车架后锁具横梁、锁具和若干交叉设置的焊接抗扭梁，前后两侧副车架纵梁平行对称设置，并且前后两侧副车架纵梁设置于所述纵梁总成的内侧，前后两侧副车架纵梁之间通过若干焊接抗扭梁固定连接；所述梯形加强梁竖直向上固定设置于副车架纵梁的首端，副车架前锁具横梁对称设置于梯形加强梁前后两侧的下方，横跨所述前后两侧副车架纵梁的尾端设置副车架后锁具横梁，锁具分别安装于副车架后锁具横梁的两端；所述翻转机构包括转轴、转轴加强板、翻转板和法兰，转轴的两端通过法兰与主车架腹板加强板固定连接，转轴的中部与主车架腹板加强板之间设置转轴加强板，主车架腹板加强板内侧转轴的两端分别安装转轴轴套，翻转板固定安装在转轴轴套上，翻转板通过u型板与对应的副车架纵梁的尾部固定连接；所述纵梁总成、前锁具横梁与后锁具横梁采用焊接固定连接。所述主车架前锁具横梁通过u型件固定连接两端的沉头锁具，贯穿主车架前锁具横梁的内部设置方管，方管与主车架前锁具横梁的内壁采用若干加强板固定连接。所述副车架前锁具横梁采用扁担型后延式焊接于梯形加强梁前后两侧的下方。根据需要将内嵌式副车架在翻转机构处整体拆下，并将液压举升系统同步拆下，使用主车架前锁具横梁与后锁具横梁承载集装箱。所述举升液压系统包括液压油缸和液压油缸底座，液压油缸底座固定安装在主车架的鹅颈上，液压油缸竖直向上安装于液压油缸底座上；所述梯形加强梁的中部设置副车架举升板，液压油缸的活塞杆与副车架举升板固定连接。所述举升液压系统的自卸举升角度范围为0度～45度。
4.申请号为cn202022990446.7，专利名称为《一种纯电动搅拌车》的专利中公开了一
种纯电动搅拌车，包括主车架；副车架，所述副车架安装在主车架上；搅拌罐，所述搅拌罐通过安装支架安装在所述副车架上；驾驶室，所述驾驶室安装在主车架的前端；上装驱动系统，包括第一电机，所述第一电机用于驱动搅拌罐转动；底盘驱动系统；包括第二电机，所述第二电机用于驱动后桥；所述底盘驱动系统还包括变速箱和第二电机控制单元，所述第二电机通过变速箱与后桥相连；所述后桥包括第一后桥和第二后桥，所述第一后桥和第二后桥均与主车架连接，所述变速箱通过第一传动轴与第一后桥连接，第一后桥通过第二传动轴与第二后桥连接；动力电池，所述动力电池安装在电池箱内，所述电池箱位于驾驶室与搅拌罐之间，竖直安装在主车架上，所述动力电池为底盘驱动系统和上装驱动系统提供电力。所述第二电机和变速箱位于车架的中部位置，且在主车架的两根纵梁之间。所述第二电机控制单元集成在驾驶室内。所述上装驱动系统还包括减速机，所述减速机安装在搅拌罐的前端，所述第一电机通过整体式支架直接固定在减速机壳体上。所述上装驱动系统还包括第一电机控制单元、电机冷却系统，所述第一电机控制单元通过支架安装在电机下方的副车架上，所述电机冷却系统安装在第一电机控制单元的侧面。所述电池箱设有可开启的后门和侧门，所述电池箱内分为多层结构，每层均安装有电池模块。
5.通过上述对比文件可知，无人驾驶智能卡车多以带驾驶室的纯电卡车配备智能系统或agv配备智能系统改制而成，无人驾驶智能卡车多以带驾驶室的纯电卡车配备智能系统的主流产品的典型特征如下：可翻转的驾驶室，驾驶室仪表台内、卧铺下方以及驾驶室下方布置控制器、保险盒等电器件，驾驶室后的车架上方布置后背电池框或车架外侧侧挂电池框。车身控制器、车门控制器、电机控制器等纯电卡车使用的控制器搭配智能控制器，实现无人驾驶。
6.agv配备智能系统的主流产品的典型特征如下：主梁和支撑框架采用焊接好的上装一体箱梁式结构，各系统硬件通过集成箱悬吊的方式安装于主梁及支撑框架下方，采用可编程逻辑控制器和工业计算机搭配智能控制器，实现无人驾驶。纯电动无人驾驶集卡在布置上一直需要解决上装适配、结构紧凑及相关部件的三个方面的问题，上述的全部方案都存在着共同或各自的局限性，具体如下：带驾驶室的无人集卡由于沿用了卡车的布置方式，存在一定的局限性，车头空间占位过大，驾驶室冗余，造成整车尺寸过长。动力电池、悬架、电机裸露，且视觉上零散，不具有整体性。而基于agv改造的无人集卡的局限性如下：上装及副车架一体焊接成型，无法应对需要不同上装的场景，作业场景适应性差；若上装损坏，则需更换整个车架，维修工作量巨大。


技术实现要素：

7.本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种由主车架与上装车架组成车架结构承载底盘部件、维修成本低、承载性能好的无人驾驶智能运输车结构。
8.为实现此目的，本发明所设计的无人驾驶智能运输车结构，包括主车架、固定于所述主车架上的底盘结构和可拆卸固定于所述主车架上方的上装车架，其特征在于：所述主车架包括平行布置的两块外贴板和分别沿两块所述外贴板的长度方向、固定于两块所述外贴板内侧表面的内纵梁，两根所述内纵梁之间固定有用于承载所述底盘结构的主车架横梁；所述上装车架包括上装车架纵梁和垂直固定于所述上装车架纵梁上、用于承载集装箱的上装车架横梁，所述上装车架纵梁通过可拆卸固定结构固定于所述外贴板上。
9.进一步的，所述上装车架纵梁包括平行且正对布置的两根外纵梁，所述可拆卸固定结构包括沿所述外纵梁的长度方向、间隔开设于两根所述外纵梁的下翼面上的多个外纵梁螺栓过孔，所述外贴板的顶部沿其长度方向间隔开设有多个与外纵梁螺栓过孔对应的外贴板螺栓过孔，所述可拆卸固定结构包括多个同轴穿过所述外纵梁螺栓过孔和外贴板螺栓过孔的螺栓和多个与所述螺栓连接的螺母。
10.进一步的，所述主车架横梁包括垂直固定于两块所述外贴板的前后两端内侧表面之间的第一主车架横梁；垂直固定于两块所述外贴板的前后两侧的内侧表面之间的第二主车架横梁；垂直固定于两块所述外贴板的前后两侧的内侧表面之间、位于所述第二主车架横梁内侧的第三主车架横梁；垂直固定于两块所述外贴板的前后两侧的内侧表面之间、位于所述第三主车架横梁内侧的第四主车架横梁和垂直固定于所述两块外贴板的中部内侧表面之间的第五主车架横梁。
11.进一步的，所述底盘结构包括前保险杠和后保险杠；所述主车架的前后两根所述第一主车架横梁上分别固定有所述前保险杠和所述后保险杠。
12.进一步的，所述底盘结构包括一轴和二轴；所述主车架的前后两根所述第二主车架横梁上分别固定有一根所述一轴；所述主车架的前后两根所述第三主车架横梁上分别固定有一根所述二轴。
13.进一步的，所述底盘结构包括前后布置的双电机、动力电池系统和组合系统；所述第五主车架横梁上固定有所述双电机和所述动力电池系统；所述动力电池系统的前后两侧分别固定有一套组合系统，其包括位于所述内纵梁同一侧的多合一系统和电机冷却系统，两套所述组合系统关于所述主车架中心对称。
14.进一步的，所述底盘结构包括制动系统、控制器集成密封舱和动力电池温控系统；所述动力电池系统的前侧固定有所述制动系统和所述控制器集成密封舱，所述动力电池系统的后侧固定有所述动力电池温控系统，位于所述动力电池系统前侧的所述电机冷却系统和所述控制器集成密封舱分别位于所述主车架的左右两侧，位于所述动力电池系统前侧的所述多合一系统和所述制动系统分别位于所述主车架的左右两侧，所述动力电池温控系统和位于所述动力电池系统后侧的所述组合系统分别位于所述主车架的左右两侧。
15.进一步的，所述上装车架横梁包括垂直固定于所述上装车架纵梁前后两端的前横梁和尾横梁、分别垂直固定于所述上装车架纵梁前后两侧的两根第一上装车架横梁以及分别垂直固定于所述上装车架纵梁前后两侧且位于所述第一上装车架横梁内侧的第二上装车架横梁；所述上装车架横梁上设置有用于将集装箱导向落装至所述上装车架横梁中部的导向结构。
16.进一步的，所述导向结构包括前高后低、朝向所述上装车架纵梁的内侧倾斜的所述前横梁的顶面；
17.前低后高、朝向所述上装车架纵梁的内侧倾斜的所述尾横梁的顶面；
18.固定于所述第一上装车架横梁的左右两端、用于将集装箱向所述第一上装车架横梁的中部导向落装的第一导向块，所述第一导向块的顶面为外侧高、内侧低、朝向所述第一上装车架横梁的中部倾斜的导向面；
19.固定于所述第二上装车架横梁的左右两端、用于将集装箱向所述第二上装车架横梁的中部导向落装的第二导向块，所述第二导向块的顶面为外侧高、内侧低、朝向所述第二
上装车架横梁的中部倾斜的导向面。
20.更进一步的，所述上装车架纵梁上固定有用于限制集装箱前后位置的限位结构，其包括固定于所述外纵梁外侧表面上的限位结构支座和固定于所述限位结构支座内的转轴，所述转轴上铰接连接有可绕其转动、顶部位于所述限位结构支座上方的限位块。
21.本发明的有益效果是：通过主车架和上装车架组装一体的组合式车架，将主车架的底盘区和上装车架的承载区区分开来，既实现了公路运输车的底盘布置，满足公路运输车性能的同时兼具承载港口集装箱功能。可以根据不同自动驾驶场景和使用需求，定制化更换上装车架，大大提高底盘通用性。上装车架的结构简单，承载力好，对集装箱的装卸具有导向和定位功能。上装车架与主车架连接简单且可靠性高，设计及制造工艺的要求简单。即使集装箱常年累月落装冲击上装车架，导致上装车架的承载接触面磨损生锈，也可以直接吊装更换上装车架而不用更换整个底盘，有效降低了维修成本。底盘系统对称布置，前后无差别行驶，空间上布置紧凑且保证功能冗余。
附图说明
22.图1为本发明中上装车架的立体图；
23.图2为本发明中限位结构的内部结构图；
24.图3为本发明中主车架的立体图；
25.图4为本发明中上装车架安装于主车架上的立体图；
26.图5为本发明中无人驾驶智能运输车结构的立体图
27.图6为本发明中无人驾驶智能运输车结构的车架底盘俯视图；
28.其中，100—上装车架，101—上装车架纵梁(101.1—外纵梁，101.2—外纵梁螺栓过孔)，102—上装车架横梁(102.1—第一上装车架横梁，102.2—第二上装车架横梁，102.3—前横梁，102.4—尾横梁)，103—第一导向块，104—连接梁，105—第二导向块，106—限位结构支座，107—转轴，108—限位块，109—盖板，110—吊装孔；
29.200—主车架，201—外贴板(201.1—外贴板螺栓过孔)，202—内纵梁，203—主车架横梁(203.1—第一主车架横梁，203.2—第二主车架横梁，203.3—第三主车架横梁，203.4—第四主车架横梁，203.5—第五主车架横梁)，204—槽型横梁，205—第三横梁连接板，206—第四横梁连接板，207—第五横梁连接板；
30.300—底盘结构，301—前保险杠，302—后保险杠，303—一轴，304—二轴，305—双电机，306—动力电池系统，307—多合一系统，308—电机冷却系统，309—制动系统，310—控制器集成密封舱，311—动力电池温控系统。
具体实施方式
31.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
32.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以
特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
33.如图1—6所示的无人驾驶智能运输车结构，包括主车架200、固定于所述主车架200上的底盘结构300和可拆卸固定于所述主车架200上方的上装车架100。
34.上装车架包括上装车架纵梁101和垂直固定于上装车架纵梁101上的上装车架横梁102；上装车架纵梁101上设置有用于与主车架可拆卸固定的装配固定结构；上装车架横梁102上设置有用于将集装箱导向落装至上装车架横梁102中部的导向结构，上装车架纵梁101上固定有用于限制集装箱前后位置的限位结构。
35.上装车架纵梁101包括平行且正对布置的两根外纵梁101.1，装配固定结构包括沿外纵梁101.1的长度方向、间隔开设于两根外纵梁101.1的下翼面上的多个外纵梁螺栓过孔101.2。
36.上装车架横梁102包括分别垂直固定于上装车架纵梁101前后两侧的两根第一上装车架横梁102.1、分别垂直固定于上装车架纵梁101前后两侧且位于第一上装车架横梁102.1内侧的第二上装车架横梁102.2、垂直固定于上装车架纵梁101前后两端的前横梁102.3和尾横梁102.4，导向结构包括固定于第一上装车架横梁102.1的左右两端的第一导向块103、固定于第二上装车架横梁102.2的左右两端的第二导向块105、前高后低且朝向上装车架纵梁101的内侧倾斜的前横梁102.3的顶面和前低后高且朝向上装车架纵梁101的内侧倾斜的尾横梁102.4的顶面。第一导向块103的顶面为外侧高、内侧低、朝向第一上装车架横梁102.1的中部倾斜的导向面，第二导向块105的顶面为外侧高、内侧低、朝向第二上装车架横梁102.2的中部倾斜的导向面。
37.第一上装车架横梁102.1的两端分别位于两根外纵梁101.1的外侧，第一上装车架横梁102.1的左右两端与两根外纵梁101.1之间固定连接有多根连接梁104；第二上装车架横梁102.2的两端分别位于两根外纵梁10.1.1的外侧，第二上装车架横梁102.2的左右两端与两根外纵梁101.1之间固定连接有多根连接梁104。第二上装车架横梁102.2的左右两侧对称开设有至少一个吊装孔110。
38.上装车架纵梁101的中部左右两侧分别对称固定有两个前后布置的限位结构，位于第一上装车架横梁102.1和第二上装车架横梁102.2之间的上装车架纵梁101的左右两侧对称固定有一个限位结构。如图2所示，限位结构包括固定于外纵梁101.1外侧表面上的限位结构支座106和固定于限位结构支座106内的转轴107，转轴107上铰接连接有可绕其转动、顶部位于限位结构支座106上方的限位块108。
39.主车架200包括平行布置的两块外贴板201和分别沿两块外贴板201的长度方向、固定于两块外贴板201内侧表面的内纵梁202，两根内纵梁202之间固定有用于承载底盘结构的主车架横梁203；主车架横梁203包括分别垂直固定于两块外贴板201的前后两端内侧表面之间的两根第一主车架横梁203.1；分别垂直固定于两块外贴板201的前后两侧的内侧表面之间的两根第二主车架横梁203.2；分别垂直固定于两块外贴板201的前后两侧的内侧表面之间、位于第二主车架横梁203.2内侧的两根第三主车架横梁203.3；分别垂直固定于两块外贴板201的前后两侧的内侧表面之间、位于第三主车架横梁203.3内侧的两根第四主车架横梁203.4和垂直固定于两块外贴板201的中部内侧表面之间的第五主车架横梁203.5。
40.第一主车架横梁203.1为集成有拖钩接口的圆管横梁。第二主车架横梁203.2包括
用于与一轴的固定端支架连接、内侧表面相互贴合固定的两根槽型横梁204。第三主车架横梁203.3包括用于与一轴的吊耳端支架和二轴固定端支架同时连接、内侧表面相互固定的两根槽型横梁204和固定连接于两块外贴板201与两根槽型横梁204之间的多块第三横梁连接板205。第四主车架横梁203.4包括用于与二轴的吊耳端支架连接、内侧表面相互固定的两根槽型横梁204和固定连接于两块外贴板201与两根槽型横梁204之间的多块第四横梁连接板206。第五主车架横梁203.5包括用于连接电机悬置支架和电池支架、内侧表面相互固定的两根槽型横梁204和固定连接于两块外贴板201与两根槽型横梁204之间的多块第五横梁连接板207。
41.上装车架纵梁101通过可拆卸固定结构固定于外贴板201上。沿外纵梁101.1的长度方向、两根外纵梁101.1的下翼面上均间隔开设有多个外纵梁螺栓过孔101.2，外贴板201的顶部沿其长度方向间隔开设有多个与外纵梁螺栓过孔101.2对应的外贴板螺栓过孔201.1，可拆卸固定结构包括多个同轴穿过外纵梁螺栓过孔101.2和外贴板螺栓过孔201.1的螺栓和多个与螺栓连接的螺母。
42.底盘结构300包括前保险杠301、后保险杠302、一轴303、二轴304、前后布置的双电机305、动力电池系统306、组合系统、制动系统309、控制器集成密封舱310和动力电池温控系统311。
43.主车架200的前后两根第一主车架横梁203.1上分别固定有前保险杠301和后保险杠302。主车架200的前后两根第二主车架横梁203.2上分别固定有一根一轴303；主车架200的前后两根第三主车架横梁203.2上分别固定有一根二轴304。第五主车架横梁203.5上固定有双电机305和动力电池系统306；动力电池系统306的前后两侧分别固定有一套组合系统，其包括位于内纵梁202同一侧的多合一系统307和电机冷却系统308，两套组合系统关于主车架200中心对称。动力电池系统306的前侧固定有制动系统309和控制器集成密封舱310，动力电池系统306的后侧固定有动力电池温控系统311，位于动力电池系统306前侧的电机冷却系统308和控制器集成密封舱310分别位于主车架200的左右两侧，位于动力电池系统306前侧的多合一系统307和制动系统309分别位于主车架200的左右两侧，动力电池温控系统311和位于动力电池系统306后侧的组合系统分别位于主车架200的左右两侧。
44.本发明中，通过主车架200和上装车架100组装一体的组合式车架，将主车架200的底盘区和上装车架100的承载区区分开来，既实现了公路运输车的底盘布置，满足公路运输车性能的同时兼具承载港口集装箱功能。可以根据不同自动驾驶场景和使用需求，定制化更换上装车架，大大提高底盘通用性。上装车架100的结构简单，承载力好，对集装箱的装卸具有导向和定位功能。上装车架100与主车架200连接简单且可靠性高，设计及制造工艺的要求简单。即使集装箱常年累月落装冲击上装车架100，导致上装车架100的承载接触面磨损生锈，也可以直接吊装更换上装车架100而不用更换整个底盘，有效降低了维修成本。底盘系统对称布置，前后无差别行驶，空间上布置紧凑且保证功能冗余。
45.最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应认为属于本发明的保护范围。在此，需要说明的是，上述技术方案的描述是示例性的，本说明书可以以不同形式来体现，并且不应被解释为限于本文阐述的技术方案。相反，提供这些说明将使得本发明公开将是彻底和完整的，并且将向本领域
技术人员充分传达本说明书所公开的范围。此外，本发明的技术方案仅由权利要求的范围限定。
46.用于描述本说明书和权利要求的各方面公开的形状、尺寸、比率、角度和数字仅仅是示例，因此，本说明书和权利要求的不限于所示出的细节。在以下描述中，当相关的已知功能或配置的详细描述被确定为不必要地模糊本说明书和权利要求的重点时，将省略详细描述。
47.在使用本说明书中描述的“包括”、“具有”和“包含”的情况下，除非使用否则还可以具有另一部分或其他部分，所用的术语通常可以是单数但也可以表示复数形式。应该指出，尽管在本说明书可能出现并使用术语“第一”、“第二”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”等来描述各种不同的组件，但是这些成分和部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个成分和部分和另一个成分和部分。例如，在不脱离本说明书的范围的情况下，第一部件可以被称为第二部件，并且类似地，第二部件可以被称为第一部件，顶部和底部的部件在一定情况下，也可以彼此对调或转换；一端和另一端的部件可以彼此性能相同或者不同。此外，在构成部件时，尽管没有其明确的描述，但可以理解必然包括一定的误差区域。
48.本发明的各种实施方案的特征可以部分地或全部地彼此组合或者拼接，并且可以如本领域技术人员可以充分理解的以各种不同地构造来执行。本发明的实施方案可以彼此独立地执行，或者可以以相互依赖的关系一起执行。