凿岩车基座以及凿岩车的制作方法

1.本发明涉及工程机械领域，具体涉及一种凿岩车基座以及凿岩车。


背景技术：

2.凿岩车是用于隧道及地下工程钻爆施工的凿岩机械，是地下矿山、水电、铁路、公路等领域的巷道、隧道掘进时的重要设备。凿岩车作业时，钻臂进行左、右、上、下变幅及伸缩、回转、摆动等动作，质心位置不断变化，同时冲击力直接作用到孔底，钻臂承受很强的反作用力。凿岩车基座连接车架与钻臂。凿岩车基座作为支撑钻臂作业的主要结构件，强度不足则危及人机安全，刚度不足则影响钻孔定位速度与精度。近年来凿岩车应用范围不断扩展，作业工况恶劣，对基座强度与刚度的要求不断提高。
3.发明人发现，现有技术中至少存在下述问题：相关技术中，凿岩车所使用的基座结构为箱型结构，加强筋和箱型筋布置位置不合理，焊缝多、易变形，且背部板壳交汇区域焊缝承受大弯矩容易发生开裂。特别在施工作业为钻臂伸至最长进行垂直向上的锚杆工况时，基座结构受到很大的弯矩，现有技术方案通过增加筋板的厚度，造成重量增大；且厚板焊接时，多板壳交汇处焊接性能不佳，在大弯矩作用下易开裂。


技术实现要素：

4.本发明提出一种凿岩车基座以及凿岩车，用以平衡凿岩车轻量化与承载性能双方面的要求。
5.本发明实施例提供了一种凿岩车基座，包括：
6.第一折弯板，包括第一平直段和第一折弯段；所述第一折弯段位于所述第一平直段的一端；
7.第二折弯板，包括第二平直段和第二折弯段；所述第二折弯段位于所述第二平直段的一端；所述第一平直段与所述第二平直段平行布置；以及
8.第一连接板，布置于所述第一折弯板和所述第二折弯板之间，且所述第一连接板与所述第一平直段、所述第二平直段均垂直；所述第一折弯段和所述第二折弯段均朝着远离所述第一连接板的方向弯折。
9.在一些实施例中，所述第一连接板被构造为对称的，且所述第一折弯板和所述第二折弯板相对于所述第一连接板的长度方向中心线对称布置。
10.在一些实施例中，所述第一折弯板的顶部比自身的底部窄；和/或，所述第二折弯板的顶部比自身的底部窄。
11.在一些实施例中，凿岩车基座还包括：
12.顶板，布置于所述第一折弯板和所述第二折弯板之间；所述顶板还位于所述第一连接板的顶部；所述顶板与所述第一折弯板、所述第二折弯板以及所述第一连接板均垂直，且固定连接。
13.在一些实施例中，凿岩车基座还包括：
14.底板，布置于所述第一折弯板和所述第二折弯板之间；所述底板还位于所述第一连接板的底部；所述顶板与所述第一折弯板、所述第二折弯板以及所述第一连接板均垂直，且固定连接；所述底板与所述顶板间隔布置，且所述第一连接板位于所述顶板、所述底板之间。
15.在一些实施例中，凿岩车基座还包括：
16.第一加强板，固定于所述顶板和所述底板之间，且与所述第一连接板固定连接。
17.在一些实施例中，所述第一加强板的顶部窄于自身的底部。
18.在一些实施例中，所述第一加强板设置有减重孔，且所述减重孔位于所述第一加强板顶部的一端的开口尺寸小于所述减重孔位于所述第一加强板底部的一端的开口尺寸。
19.在一些实施例中，凿岩车基座还包括：
20.第二加强板，成对布置；各个所述第二加强板固定于所述底板的底部；以及
21.第三加强板，成对布置；各个所述第三加强板固定于所述底板的底部；各个所述第三加强板均位于成对布置的所述第二加强板之间。
22.在一些实施例中，所述第二加强板被构造为长条状的，所述第二加强板的一侧被构造为平的且与所述底板固定连接；所述第二加强板的另一侧被构造为内凹的。
23.在一些实施例中，所述第一连接板设置有用于与臂架连接的第一连接孔。
24.在一些实施例中，凿岩车基座还包括：
25.第二连接板，固定于所述第一折弯段的底部；所述第二连接板与所述第一平直段、所述第一连接板均垂直；以及
26.第三连接板，固定于所述第二折弯段的底部；所述第三连接板与所述第二平直段、所述第三连接板均垂直；
27.其中，所述第二连接板和所述第三连接板均与所述第一连接板的底部有间隙。
28.在一些实施例中，所述第二连接板设置有用于和车架连接的第二连接孔；和/或，所述第三连接板设置有用于和车架连接的第三连接孔。
29.在一些实施例中，所述第二连接板与所述第一连接板平行，且两者相互错开。
30.在一些实施例中，所述第三连接板与所述第一连接板平行，且两者相互错开。
31.在一些实施例中，所述凿岩车基座被构造为沿着自身的长度方向的中心线对称。
32.本发明实施例还提供一种凿岩车，包括：
33.车架；
34.臂架；以及
35.本发明任一技术方案所提供的凿岩车基座，所述凿岩车基座固定于所述车架，所述臂架由所述凿岩车基座承载。
36.在一些实施例中，所述凿岩车基座的第一连接板与所述臂架固定连接，所述凿岩车基座的第二连接板和第三连接板均与所述车架固定连接。
37.上述技术方案提供的凿岩车基座，包括第一折弯板、第二折弯板以及第一连接板。第一折弯板、第二折弯板朝着远离第一连接板的方向弯折，其使得凿岩车基座的底部张开，这样增加了凿岩车基座与车架连接的跨度，使得凿岩车基座安装至车架之后，整体结构更加稳固，承载能力更强。并且，凿岩车基座结构非常紧凑，第一折弯板、第二折弯板以及第一连接板均采用板件，重量轻，有利于实现凿岩车基座的轻量化。
附图说明
38.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
39.图1为本发明实施例提供的凿岩车结构示意图。
40.图2为本发明实施例提供的凿岩车基座立体结构示意图。
41.图3为本发明实施例提供的凿岩车基座另一立体结构示意图。
42.图4为本发明实施例提供的凿岩车基座分解结构示意图。
43.图5为本发明实施例提供的凿岩车基座的底板处结构示意图。
44.图6为本发明实施例提供的凿岩车基座的主视结构示意图。
45.图7为本发明实施例提供的凿岩车基座的侧视结构示意图。
46.图8为本发明实施例提供的凿岩车基座的俯视结构示意图。
47.附图标记：
48.1、车架；2、臂架；3、凿岩车基座；4、托梁；5、推进装置；
49.31、第一折弯板；32、第二折弯板；33、第一连接板；34、顶板；35、底板；36、第一加强板；37、第二加强板；38、第三加强板；39、第二连接板；310、第三连接板；
50.311、第一平直段；312、第一折弯段；
51.321、第二平直段；322、第二折弯段；
52.331、第一连接孔；
53.361、减重孔；
54.391、第二连接孔；
55.310a、第三连接孔。
具体实施方式
56.下面结合图1～图8对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。
57.本文中，为了清楚描述凿岩车基座3的结构，在图2中建立了xyz的坐标系，其中x轴示意的方向为本文所描述的凿岩车基座3的长度方向，y轴示意的方向为本文所描述的凿岩车基座3的宽度方向，z轴示意的方向为本文所描述的凿岩车基座3的高度方向。
58.参见图1，本发明实施例提供一种凿岩车，包括车架1、臂架2以及凿岩车基座3。凿岩车基座3可以采用本发明任一技术方案所提供的结构。凿岩车基座3固定于车架1，臂架2由凿岩车基座3承载。
59.凿岩车基座3可以整体铸造、焊接或者采用其他制造方式。凿岩车基座3可以采用焊接等方式安装至车架1，也可以可拆卸地安装于车架1，比如采用螺栓连接等。采用可拆卸连接可以更加方便地更换凿岩车基座3，以实现维修、检修、更换不同工作性能要求的臂架2。
60.臂架2以悬臂的形式安装至凿岩车基座3，在臂架2和凿岩车基座3之间安装有臂架安装座，以方便臂架2的连接。在臂架2的底部安装有驱动机构，驱动机构比如为油缸，以实现臂架2变幅。
61.参见图1，臂架2的自由端安装有托梁4，推进装置5安装至托梁4，以实现推进作业。
62.参见图2至图4，凿岩车基座3是对称的，对称轴为凿岩车基座3长度方向的中心线
l，参见图6所示。凿岩车基座3宽度方向与臂架2的长度方向平行。从主视图方向来看，整个凿岩车基座3大致为矩形的，参见图6所示。从侧视图方向来看，凿岩车基座3的顶部尺寸小，底部尺寸大，整个凿岩车基座3大致为三角形的，参见图7侧视图所示意的，侧视图所示意的方向也是臂架2的长度方向。从俯视图方向来看，整个凿岩车基座3大致为h形的，参见图8所示。凿岩车基座3采用上述结构，其刚度、强度、抗疲劳性能更强，并且更加轻盈，有利于实现凿岩车基座3的轻量化。
63.参见图2至图4，凿岩车基座3包括第一折弯板31、第二折弯板32以及第一连接板33。第一折弯板31包括第一平直段311和第一折弯段312；第一折弯段312位于第一平直段311的一端。第二折弯板32包括第二平直段321和第二折弯段322；第二折弯段322位于第二平直段321的一端；第一平直段311与第二平直段321平行布置。第一连接板33布置于第一折弯板31和第二折弯板32之间，且第一连接板33与第一平直段311、第二平直段321均垂直；第一折弯段312和第二折弯段322均朝着远离第一连接板33的方向弯折。
64.第一折弯板31、第二折弯板32均采用底部朝外弯折的结构，使得凿岩车基座3的底部张开，这样增加了凿岩车基座3与车架1连接的跨度，使得凿岩车基座3安装至车架1之后，整体结构更加稳固。
65.参见图4和图7，在一些实施例中，第一折弯板31的顶部比自身的底部窄，即在凿岩车基座3的宽度方向，第一折弯板31的顶部的宽度小于第一折弯板31的底部的宽度。第一折弯板31包括第一平直段311和第一折弯段312。第一平直段311的顶部、底部之间具有两个连接侧面。远离臂架2的一侧的连接面基本为平面，朝向臂架2的一侧的连接面则为带有内凹弧面的弯折面。参见图7，第一折弯段312的顶部和底部的宽度基本相同，第一折弯段312整体朝着远离第一连接板33的方向弯折。第一折弯段312和第一平直段311可以是一体的，将一块板的底部弯折，以得到第一折弯板31。
66.继续参见图4和图7，第二折弯板32和第一折弯板31的结构相对于凿岩车基座3长度方向的中心线l对称。在一些实施例中，第二折弯板32的顶部比自身的底部窄。即在凿岩车基座3的宽度方向，第二折弯板32的顶部的宽度小于第二折弯板32的底部的宽度。第二折弯板32包括第二平直段321和第二折弯段322。第二平直段321的顶部、底部之间具有两个连接侧面。远离臂架2的一侧的连接面基本为平面，朝向臂架2的一侧的连接面则为带有内凹弧面的弯折面。参见图7，第二弯折段的顶部和底部的宽度基本相同，第二弯折段整体朝着远离第二连接板39的方向弯折。第二折弯段322和第二平直段321可以是一体的，将一块板的底部弯折，以得到第二折弯板32。
67.参见图4和图6，在一些实施例中，第一连接板33被构造为对称的，且第一折弯板31和第二折弯板32相对于第一连接板33的长度方向的中心线对称布置。第一连接板33可以采用平板。具体来说，第一连接板33安装在第一折弯板31、第二折弯板32之间，第一连接板33的一端与第一折弯板31的第一平直段311固定连接，具体比如焊接，第一连接板33的另一端与第二折弯板32的第二平直段321固定连接，具体也比如焊接。
68.参见图1，第一连接板33用于安装臂架安装座(图未示出)，具体地，第一连接板33设置有第一连接孔331，第一连接孔331比如为螺纹孔。第一连接孔331沿着第一连接板33的边缘布置，具体地，在第一连接板33的顶部、长度方向的两端均设置有第一连接孔331。臂架安装座通过第一连接孔331固定安装于第一连接板33，臂架2以悬臂的方式安装至臂架安装
座。臂架2的自由端安装有托梁4。
69.继续参见图2至图4，在一些实施例中，凿岩车基座3还包括顶板34，顶板34布置于第一折弯板31和第二折弯板32之间。顶板34还位于第一连接板33的顶部；顶板34与第一折弯板31、第二折弯板32以及第一连接板33均垂直，且固定连接。顶板34具体采用平板，顶板34起到增强凿岩车基座3的结构稳定性的作用。
70.参见图2至图4，在一些实施例中，凿岩车基座3还包括底板35，底板35具体为平板。底板35布置于第一折弯板31和第二折弯板32之间；底板35还位于第一连接板33的底部；顶板34与第一折弯板31、第二折弯板32以及第一连接板33均垂直，且固定连接；底板35与顶板34间隔布置，且第一连接板33位于顶板34、底板35之间。
71.第一折弯板31、第二折弯板32、第一连接板33、顶板34和底板35共同形成门型，该结构有效保证了基座结构的抗弯稳定性和结构刚度，提高了第一连接板33与其连接部件的焊接强度，提高了凿岩车基座3的抗疲劳性能。
72.继续参见图3和图4，在一些实施例中，凿岩车基座3还包括第一加强板36，第一加强板36的数量为一个多个。多个第一加强板36分散布置；各个第一加强板36固定于顶板34和底板35之间。第一加强板36增强了凿岩车基座3局部结构刚度，使得凿岩车基座3的强度更高，承载能力更强。
73.参见图3至图5，在一些实施例中，在凿岩车基座3的宽度方向上，第一加强板36的顶部窄于自身的底部。第一加强板36采用顶部尺寸小、底部尺寸大的、类似于三角形的结构，一方面第一加强板36与第一连接板33、底板35共同形成了三角形的结构，提高了凿岩车基座3的局部强度，提升结构刚度，提高疲劳可靠性，改善凿岩车基座3的承载能力；另一方面，也使得第一加强板36便于加工制造，也便于与第一连接板33、底板35连接固定。
74.参见图3至图5，为了进一步实现凿岩车基座3的轻量化，第一加强板36设置有减重孔361，且减重孔361位于第一加强板36顶部的一端的开口尺寸小于减重孔361位于第一加强板36底部的一端的开口尺寸。采用上述结构的减重孔361，减重孔361的开口尺寸非常大，尽量在保证凿岩车基座3承载能力的前提下，使得了凿岩车基座3的轻量化。
75.继续参见图4和图5，在一些实施例中，凿岩车基座3还包括第二加强板37以及第三加强板38。第二加强板37成对布置；各个第二加强板37固定于底板35的底部；第三加强板38成对布置；各个第三加强板38固定于底板35的底部；各个第三加强板38均位于成对布置的第二加强板37之间。
76.在一些实施例中，第二加强板37被构造为长条状的，第二加强板37的一侧被构造为平的且与底板35固定连接；第二加强板37的另一侧被构造为内凹的。参见图5，第二加强板37的两端向下延伸，中部内凹。第二加强板37、第三加强板38垂直布置，这样使得凿岩车基座3的局部承载性能更强。
77.第一加强板36、第二加强板37、第三加强板38都起到增加凿岩车基座3局部刚度的作用，第一加强板36、第二加强板37、第三加强板38均与底板35固定连接，共同组成支撑结构，提高凿岩车基座3的局部结构刚度。
78.回到图3和图4，在一些实施例中，凿岩车基座3还包括第二连接板39以及第三连接板310。第二连接板39以及第三连接板310都用于和车架1可拆卸连接。第二连接板39设置有用于和车架1连接的第二连接孔391；具体比如设置两排第二连接孔391，通过选择所连接的
第二连接孔391，可以改变凿岩车基座3相对于车架1的位置，以满足安装要求。
79.第三连接板310设置有用于和车架1连接的第三连接孔310a。具体比如设置两排第三连接孔310a，通过选择所连接的第二连接孔391，可以改变凿岩车基座3相对于车架1的位置，以满足安装要求。
80.第二连接板39固定于第一折弯段312的底部；第二连接板39与第一平直段311、第一连接板33均垂直。第三连接板310固定于第二折弯段322的底部；第三连接板310与第二平直段321、第三连接板310均垂直。其中，第二连接板39和第三连接板310均与第一连接板33的底部有间隙。
81.在一些实施例中，第二连接板39与第一连接板33平行，且两者在凿岩车基座3的长度方向上相互错开。第一连接板33的位置比较高，第二连接板39的位置比较低。
82.参见图4，在一些实施例中，第三连接板310与第一连接板33平行，且两者相互错开。第一连接板33的位置比较高，第三连接板310的位置比较低。
83.凿岩车基座3在长度方向的底部中间位置设置有中空部，以避让凿岩车的其他部件。
84.第二连接板39与第一连接板33的底面位于同一平面上，这样使得凿岩车基座3安装至车架1之后，更加平稳。
85.上述技术方案提供的凿岩车基座3，通过拓扑优化设计得到，凿岩车基座3的结构布局设计有利于提高凿岩车基座3结构的刚度、强度，提升提高钻臂作业的稳定性；该结构布置有利于提升基座结构的焊缝强度，提升基座结构的疲劳可靠性。同时该方案既保证了结构的抗弯能力，又有利于结构轻量化，有效平衡了凿岩车基座3结构增加强度与实现轻量化这两个相冲突的需求。
86.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。
87.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。