拖运卡车倾倒主体前壁支撑件的制作方法

1.本发明涉及拖运卡车，并且更具体地涉及用于拖运卡车的倾倒主体前壁支撑布置，及其系统、部件和方法。


背景技术：

2.传统上，后拖运卡车具有可枢轴转动地连接到邻近倾倒主体后端的拖运卡车框架的倾倒主体。关于倾倒主体和拖运卡车框架之间的连接会出现问题。倾倒主体和拖运卡车框架之间的连接可以提供负载支撑点。这些负载支撑点可能对诸如制造变化、不良维护实践和/或不可靠的支撑定义之类的约束敏感。这可以导致多个负载路径的增加的加强。
3.另外，后拖运卡车可能需要以尽可能轻的机器重量运输尽可能多的材料，但仍满足使用寿命的期望。倾倒主体支撑结构的有效和高效的实现可以减小倾倒主体的重量，并因此减小机器重量而不减小有效负载承载能力。
4.美国专利第9,649,966号(“'966专利”)描述了一种用于机器的卡车主体，其具有限定前端和后端的底壁，从底壁延伸的一对侧壁，以及在前端处在这对侧壁之间延伸的前壁。根据'966专利，一对软垫板136邻近前壁布置，用于将卡车主体的前端支撑在机器的框架上。该'966专利进一步指出，该对软垫板136从前梁竖直地支撑，并且第二中间梁邻近平行于前梁的前壁布置。


技术实现要素：

5.在一个方面，公开了一种支撑结构布置。该支撑结构布置可以包括第一竖直支撑结构，其具有形成第一面向下的接触表面的底部；以及第二竖直支撑结构，其具有形成第二面向下的接触表面的底部。第一和第二竖直支撑结构是在宽度方向上彼此间隔开的中空细长结构件，并且第一和第二面向下的接触表面中的每一个都是凸形的。
6.在另一方面，公开了一种支撑结构布置。该支撑结构布置可以包括第一竖直支撑结构，其从倾倒主体的前壁的前面延伸，该第一竖直支撑结构具有形成第一面向下的接触表面的底部；第二竖直支撑结构，其从该前壁的前面延伸，该第二竖直支撑结构具有形成第二面向下的接触表面的底部；以及水平支撑结构，其从所述前壁的所述前面延伸，所述水平支撑结构延伸穿过所述第一和第二竖直支撑结构。第一和第二竖直支撑结构是在倾倒主体的宽度方向上彼此间隔开的细长结构件。
7.又一方面，公开了一种非公路后拖运卡车的倾倒主体，其配置为设置在非公路后拖运卡车的空间框架上。倾倒主体可以包括底壁；一对相对侧壁；以及前壁，其位于所述相对侧壁之间并从所述底壁延伸，支撑结构布置固定地安装在所述前壁的前面上。该支撑结构布置可以包括从前壁的前面延伸的第一竖直支撑结构，该第一竖直支撑结构在其底部具有第一面向下的接触表面，以及从前壁的前面延伸的第二竖直支撑结构，该第二竖直支撑结构在其底部具有第二面向下的接触表面。第一和第二竖直支撑结构是在倾倒主体的宽度方向上彼此间隔开的细长结构件，使得第一和第二竖直支撑结构与倾倒主体的竖直中心线
等距地间隔开。所述第一和第二面向下的接触表面中的每一个都是凸形的。
8.根据以下描述和附图，本发明的其他特征和方面将变得明显。
附图说明
9.图1是根据所公开的主题的实施例的机器的侧视图。
10.图2是根据所公开的主题的实施例的图1的机器的前视图，其中移除了机器的驾驶室以示出空间框架及其倾倒主体。
11.图3是根据所公开的主题的实施例的倾倒主体的前侧视图。
12.图4是图3的倾倒主体的前部的前侧视图，其中倾倒主体的前壁被移除。
13.图5是图3的倾倒主体的前部的顶部后透视图，其中倾倒主体的前壁被移除。
14.图6示出了根据所公开主题的实施例的倾倒主体的前壁。
具体实施方式
15.现在参照附图并具体参照图1和图2，这些附图示出了机器10的示例性实施例。机器10可以是执行与诸如采矿、建筑或本领域已知的任何其他行业等行业相关联的某种类型的操作的移动式机器。例如，如图1和图2所示，机器10可以是运土机器，尤其是非公路后拖运卡车10。
16.机器10可具有由前轮14和后轮16(包括各自的轮胎)支撑的空间框架20。前轮和后轮14、16可分别通过前悬架构件和后悬架系统连接到空间框架20。机器10还可以包括由空间框架20支撑的床或主体30。这样的床或主体30在本文中称为倾倒主体30。倾倒主体30可配置为接收拖运材料的接收器。
17.倾倒主体30的后部34可以可枢转地联接或附接到空间框架20的后部24处的一部分(包括多个部分)。下面更详细地讨论，倾倒主体30的后部34和前部36之间的倾倒主体30的部分可以相对于空间框架20的相应部分可移动地定位，以在倾倒主体30的静止位置将倾倒主体30支撑在空间框架20上。倾倒主体30的静止位置位置可被认为是倾倒主体30的定位，使得倾倒主体30的前部36处于最低位置(即，未升高)。倾倒主体30可在后部34处绕着空间框架20的后部24枢转，以升高或降低倾倒主体30在枢轴前面的部分(并因此沿相反方向移动倾倒主体30在枢轴后面的部分)。倾倒主体30的这种枢转以升高倾倒主体30的前部36可以从倾倒主体30内倾倒内容物。类似地，倾倒主体30枢转以将倾倒主体30的前部36降低到静止位置可以是接收倾倒主体30中的内容物。
18.机器10可具有由空间框架20支撑的驾驶室18。机器10还可装备有转向机构和控制器以移动机器10，并控制升高和降低倾倒主体30。转向机构和控制器可位于机器10的驾驶室18内。
19.机器10可具有由空间框架20支撑的原动机(未明确示出)。通常，原动机可以设置在空间框架20的空间21中。原动机可配置为沿向前或向后方向推进前轮和后轮14、16。原动机可以沿机器10的行进方向在空间框架20上纵向对准。然而，本领域技术人员将认识到，原动机可以横向对准。在一个示例性实施例中，原动机可以是内燃机，例如可以是二冲程或四冲程柴油发动机。然而，本领域技术人员将认识到，原动机可以是任何其它类型的内燃机，例如汽油发动机或气体燃料动力发动机。原动机可经由诸如传动系(未示出)的其它部件连
接到前轮14和/或后轮16，以传递动力来使前轮14和/或后轮16沿向前或向后方向移动。
20.来自原动机的排气可以从一个或多个排气输出(未明确示出)输出。任选地，所述一个或多个排气输出可大体设置在驾驶室18与倾倒主体30的前壁37之间，使得排气朝向前壁37的至少预定部分提供。可提供联接器(例如，波纹管)以将一个或多个排气输出连接到倾倒主体30的前壁37，例如连接到设置在倾倒主体30的前壁37中或上的加热通道，以加热倾倒主体30中携带的材料。这种加热配置可以如美国申请第16/663,692号中所述，该申请通过引用整体结合于此。
21.通常，根据所公开的主题的实施例的空间框架，例如空间框架20，可以是包括在节点和/或接头处彼此连接的结构构件的框架。结构构件可以包括中空管和/或实心管，并且在一些情况下可以根据三角形结构连接。例如，结构件可由金属、金属合金或增强复合材料制成。例如，空间框架20可包括在空间框架20的后部24处的一对后框架连接210、前上框架连接270和多个细长支撑构件。根据所公开的主题的实施例，细长支撑构件可以是例如圆形的杆和/或管的形式，其中一些或所有杆和/或管可以是实心的或中空的。空间框架20和对应的连接可以如美国申请第16/664,009号中所述，该申请通过引用整体结合于此。
22.参见图1和图2，前上框架连接270(可以是一种制造)可以具有主体，在其顶表面上具有一对摇杆附接接口272。摇杆附接接口272可以在空间框架20的宽度方向上彼此间隔开，例如设置在前上框架连接270的主体的相对的外侧边缘处。每个摇杆附接接口272可具有配置为接收枢轴销的枢轴销孔。可选地，枢轴销可以被认为是摇杆附接接口272的一部分。枢轴销孔和枢轴销的旋转轴线可以在空间框架20的长度方向上水平或基本上水平地延伸。此外，摇杆附接接口272的旋转轴线可以彼此平行。
23.每个摇杆附接接口272可以具有通过枢轴销可旋转地附接到其上的支撑摇杆274。由于摇杆附接接口272可以在空间框架20的宽度方向上彼此间隔开，因此支撑摇杆274也可以彼此间隔开。此外，支撑摇杆274可围绕由摇杆附接接口272限定的相应旋转轴线横向地或在空间框架20的宽度方向上旋转或枢转。
24.根据所公开的主题的实施例，每个支撑摇杆274可以具有面向上的接触表面275(见图2)。面向上的接触表面275可以是凹形的，例如半圆柱形的、椭圆形的或多平面的。另外，面向上的接触表面275可以是或包括衬垫。根据所公开的主题的实施例，支撑摇杆274和/或其部件可以根据美国申请第16/663,512号和/或美国申请第16/663,551号，其每一个通过引用整体并入本文。下面将更详细地讨论，支撑摇杆274，特别是其面向上的接触表面275，可以接收倾倒主体30的相应竖直支撑结构370的一部分。
25.现在转到图3和图4，倾倒主体30可在其底部35上具有后枢轴支撑件310和一对平坦接触表面301，并且在其前壁37上具有支撑结构布置的一对竖直支撑结构370。
26.后枢轴支撑件310可设置在倾倒主体30的后部34处，如图1和图3所示。后枢轴支撑310可以具有一对后枢轴311。后枢轴311可在倾倒主体30的宽度或横向上彼此间隔开，如图3和图4所示。后枢轴支撑件310还可以包括横向构件，该横向构件可以设置在后枢轴311之间，固定地连接到后枢轴311或后枢轴311的一部分(即，与其成一体和/或成一体件)。
27.后枢轴支撑件310可固定地联接至倾倒主体30的底部35。例如，后枢轴支撑件310可焊接到倾倒主体30的底部35。更具体地，根据所公开的主题的一个或多个实施例，每个后枢轴311可焊接到倾倒主体30的底部上的相应纵向主体支撑构件377。例如，如图3和图4所
示，每个后枢轴311可与相应纵向主体支撑构件377焊接成一直线。因此，后枢轴311可被认为是纵向主体支撑构件377的一部分(即，与其成一体和/或一体件)。另外，横向主体支撑构件378可接收在后枢轴311的切口中。
28.倾倒主体30的底部35可包括多个平坦的接触表面301，如图3和图4所示。平坦接触表面301可以是板的形式，例如矩形或正方形板，但是所公开的主题的实施例不限于前述几何形状。可选地，平坦接触表面301可以在其底部边缘上具有斜切部分。
29.平坦接触表面301可大致设置在倾倒主体30的中部。在倾倒主体30的俯视平面图中，所述一对平坦接触表面301可在倾倒主体30的长度方向上位于后枢轴支撑件310与所述一对竖直支撑结构370之间。另外，平坦接触表面301可以设置在对应的纵向支撑体构件377上。例如，平坦接触表面301可以设置在纵向支撑体构件377的面向内的表面上。因此，在所公开的主题的实施例中，平坦接触表面301可以是竖直定向的，如图3和图4所示。此外，一个纵向支撑体构件377上的平坦接触表面301可在倾倒主体30的宽度方向上与相对的纵向支撑体构件377上的平坦接触表面301间隔开。因此，图3和图4仅示出了一个平坦接触表面301(尽管该表面可包括多个平坦接触表面部分，如下所述)，另一个设置在近纵向支撑体构件377的面向内的表面上。作为非限制性示例，平坦接触表面301可例如通过焊接、铆钉或螺栓联接到纵向支撑体构件377。
30.根据一个或多个实施例，每一平坦接触表面301可由第一平坦接触表面部分和第二平坦接触表面部分组成，所述第二平坦接触表面部分在倾倒主体30的长度方向上与第一平坦接触表面部分间隔开，如图3和图4所示。可选地，平坦接触表面301的第一和第二平坦接触表面部分可以具有相同的配置。当然，根据所公开的主题的一个或多个实施例，每个平坦接触表面301可以由单个平坦接触表面(例如，单个板)表示。例如，图3所示的第一或第二平坦接触表面部分中只有一个可以构成平坦接触表面301。
31.当倾倒主体30处于降低位置(即，静止位置)时，附接到倾倒主体30的平坦接触表面301可定位成邻近于空间框架20的外细长支撑构件的外侧或横向侧以解决水平或横向负载。
32.支撑结构布置可固定地安装在倾倒主体30的前壁37的前面上，其中前壁37位于倾倒主体30的相对侧壁38之间并且从倾倒主体30的底部35处的底壁39的一端延伸。支撑结构布置可以包括例如通过焊接固定到前壁37的前面的一对竖直支撑结构370。竖直支撑结构370可在倾倒主体30的宽度方向上彼此间隔开。根据一个或多个实施例，如图2所示，在机器10的前视图中，竖直支撑结构370可居中在倾倒主体30的竖直中心线的相对侧上。
33.可选地，如图5所示，竖直支撑结构370可以是中空的细长支撑构件。根据一个或多个实施例，竖直支撑结构370中的每一个可由成形金属片形成，例如，不同的成形金属片。因此，根据一个或多个实施例，竖直支撑结构370可以包括多个竖直支撑结构部分。任选地，例如出于制造目的(即，放置竖直支撑结构370的底部形成面向下的接触表面371)，可在竖直支撑结构370的部分之间提供装载板372。
34.竖直支撑结构370至少在倾倒主体30的前视图中可以是竖直的。根据倾倒主体30的前壁37的配置，在倾倒主体30的侧视图中，竖直支撑结构370可以是大致竖直的，例如与竖直方向成20度或更小的角度。
35.根据一个或多个实施例，该支撑结构布置还可以包括水平支撑结构375，该水平支
撑结构还可以被固定(例如，焊接)到前壁37的前面上。水平支撑结构375可以延伸穿过竖直支撑结构370。举例来说，水平支撑结构375可延伸穿过竖直支撑结构370，使得水平支撑结构375的第一部分在竖直支撑结构370之间，水平支撑结构375的第二部分在竖直支撑结构370中的一个与侧壁38中的一个之间，且水平支撑结构375的第三部分在另一竖直支撑结构370与侧壁38中的另一个之间。
36.水平支撑结构375的相对端可从对应侧壁38向内偏移。即，水平支撑结构375的相对端可不接触侧壁38。例如，水平支撑结构375和每个竖直支撑结构370的相交表面可以通过焊接固定附接。可选地，如图5所示，水平支撑结构375可以是中空的细长支撑构件。根据一个或多个实施例，水平支撑结构375可以由成形的金属片形成。
37.竖直支撑结构370可以比水平支撑结构375更厚(即，从前壁37延伸更多)。例如，至少在水平支撑结构375与竖直支撑结构370相交的地方，竖直支撑结构370可以比水平支撑结构375厚。另外，与顶部相比，竖直支撑结构370在底部处可以更厚(即，从前壁37延伸更多)。也就是说，竖直支撑结构370可以从底部到顶部从厚到薄逐渐变细，根据一个或多个实施例，其可以到达顶部横向主体支撑构件379。
38.竖直支撑结构370的底部可以形成面向下的接触表面371。根据一个或多个实施例，面向下的接触表面371可以是凸形的，例如半圆柱形的，如图2-4和6所示，或椭圆形的或多平面的。竖直支撑结构370的面向下的接触表面371可以是相同的配置。面向下的接触表面371可以被配置为接收或安置在支撑摇杆274的面向上的接触表面275中。与支撑摇杆274不同，竖直支撑结构370本身不枢转。
39.根据一个或多个实施例，一个或多个纵向主体支撑构件377可以从底壁39延伸到前壁37(即，从水平过渡到竖直)。如图6所示，例如，两个纵向主体支撑构件377可以沿着前壁37延伸，使得其末端设置在竖直支撑结构370之间。可选地，例如为了制造的目的，可以在竖直支撑结构370的部分之间提供装载板373。
40.参照图5，内支撑件40可设置在侧壁38和前壁37之间的拐角处。一般而言，内支撑件40可在侧壁38和前壁37之间提供保护接口，以从侧壁38和前壁37之间的实际接口传递应力。内支撑件40还可防止侧壁38与前壁37之间的接口处的拐角相对尖锐，否则这可允许倾倒主体30中的拖运材料在相对尖锐的拐角处聚结。
41.工业实用性
42.如上所述，本发明的实施例涉及用于拖运卡车的倾倒主体前壁支撑布置，及其系统、部件和方法。
43.所公开的主题的实施例可以提供一种重量轻、耐用的机器配置，例如，根据由于公差和/或部件偏转引起的尺寸变化，其具有倾倒主体30和空间框架20之间的负载点的可靠支撑限定。
44.根据所公开的主题的实施例，倾倒主体30可以根据预定的接触装置可操作地接触空间框架20。例如，所公开主题的实施例可提供倾倒主体30和空间框架20之间的六点接触装置。根据所公开的主题的实施例，当倾倒主体30处于静止位置时可以提供这种接触装置。在此使用的静止位置可以是指倾倒主体30处于最低或完全下降的位置并且不被提升缸提升。
45.第一对接触点可由空间框架20的后框架连接210和倾倒主体30的后枢轴支撑件
310的后枢轴311提供。后框架连接210可经由后枢轴311枢转地连接到倾倒主体30。这种连接可允许倾倒主体30的前部36通过围绕由后框架连接210和后枢轴311之间的连接产生的公共枢轴线的旋转而在最上部和最下部位置之间升高和降低。
46.通过相对于外细长支撑构件定位平坦接触表面301，可以提供第二对接触点。特别地，平坦接触表面301(其特别地可以在倾倒主体30上或倾倒主体30的一部分上，而不是空间框架20)可以邻近空间框架20的外细长支撑构件的外侧或横向侧设置。另外，根据所公开的主题的一个或多个实施例，平坦接触表面301可以接触外细长支撑构件。平坦接触表面301的这种定位可以在倾倒主体30处于最低或静止位置时进行。此外，平坦接触表面301的这种定位可适应来自空间框架20的对应外细长支撑构件的横向或水平力。另外，如上所述，平坦接触表面301可在其底部边缘上具有斜切部分。当倾倒主体30过渡到静止或完全向下位置时，这种斜切部分有助于倾倒主体30的对中。
47.通过将竖直支撑结构370(特别是其面向下的接触表面371)可移除地定位在支撑摇杆274(特别是其面向上的接触表面275)上，可以提供第三对接触点。根据所公开的主题的实施例，面向下的接触表面371可以可移除地安置在面向上的接触表面275上。另外，在机器10的前视图中，每个竖直支撑结构370的面向下的接触表面371的竖直中心轴线可以从支撑摇杆274的对应一个的旋转轴线(即，枢转轴线)偏移。例如，如图2所示，面向下的接触表面371的竖直中心轴线可以在机器10的宽度方向上相对于支撑摇杆274的旋转轴线向内偏移。
48.根据所公开主题的实施例的倾倒主体30的前壁37上的支撑结构布置可以通过空间框架20将负载传递到前悬架系统和前轮14。特别地，竖直支撑结构370，特别是当接触支撑摇杆274的面向上的接触表面275时的面向下的接触表面371可以通过空间框架20将负载传递到前悬架系统和前轮14。实际上，作为示例，所有的竖直负载(例如，图6的f1、f2和f3的竖直分量)可以通过竖直支撑结构370，特别是面向下的接触表面371穿过摇杆附接接口272和支撑摇杆274的枢轴销或由其共享。在某种程度上，可以基于支撑摇杆274的枢转轴线相对于竖直支撑结构370的竖直中心线的倾斜或偏移来控制对于通过空间框架20和前悬架系统传递到前轮14的倾倒主体30负载的力矢量的水平分量(例如，图6的f4、f5和f3的水平分量)的支撑。然而，根据所公开的主题的实施例的倾倒主体30的前壁37上的支撑结构布置也可以为力矢量的水平分量提供支撑。
49.另外，因为支撑摇杆274可以横向地并且彼此独立地枢转，并且因为支撑摇杆274和竖直支撑结构370两者可以都具有协作的接触表面(即，分别面向上的接触表面275和面向下的接触表面371)，所以可以保持竖直支撑结构370与支撑摇杆274之间的适当安置，特别是当倾倒主体30处于静止位置时，甚至例如当机器10移动时。如图2所示，这样的布置因此可以相对于支撑布置的每一侧(即，侧到侧或横向)提供均匀的负载分布ld。
50.另外如图2所示，在前视图中，支撑摇杆274/竖直支撑结构370组合可以沿着连接到空间框架20的相同侧上的相应前悬架构件120的相应前支柱121的纵向轴线定位。例如，支撑摇杆274的枢转轴线可以与相应前支柱121的纵向轴线对准。纵向轴线可在倾倒主体30顶部的竖直中心线处的点cl1处相交。当然，所公开的主题的实施例不限于此，并且前支柱121的纵向轴线可以不与支撑摇杆271/竖直支撑结构370组合对准，例如支撑摇杆274的枢转轴线。还如图2所示，在空间框架20的相对侧上的附加悬架构件的纵向轴线可以在与点
cl1相同的机器10的竖直中心线处的点cl2处相交。因此，第三对接触点的布置可以通过支撑摇杆274和空间框架20将负载从倾倒主体30均匀地传递到前悬架系统。
51.虽然已经参照上述实施例具体示出和描述了本发明的各方面，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离所公开的精神和范围的情况下，可以通过对所公开的机器、组件、系统和方法的修改来预期各种附加实施例。这些实施例应当被理解为落入基于权利要求及其任何等同物所确定的本发明的范围内。