一种矿用自卸车厢斗底板设计方法及结构技术

本发明专利技术公开了一种矿用自卸车厢斗底板设计方法及结构，本发明专利技术根据矿山路面设计要求及物料特性，分析厢斗在不同安装角度下物料的安息角变化，给出厢斗安装角度设计依据，然后根据厢斗底板结构特征及承载特点，对厢斗底板进行反变形设计，最后基于离散元技术，研究厢斗装载物料后物料在厢斗内的堆积形态，将厢斗底板卸料端的轮廓线设计为物料堆积形态线

【技术实现步骤摘要】
一种矿用自卸车厢斗底板设计方法及结构


[0001]本专利技术属于矿用车辆
，具体涉及一种矿用自卸车厢斗底板设计方法及结构
。

技术介绍

[0002]矿用自卸车是大型露天煤矿的主要运输工具，具有载重量大
、
能适应各种恶劣环境等优点
。
厢斗是矿用自卸车直接与物料接触的部件，由顶板
、
前板
、
侧板
、
底板组成
。
而底板是矿用自卸车厢斗最重要的承载部件，在装载过程中往往承受着巨大的冲击力
。
同时，厢斗底板与车架通过铰接孔进行连接并存在一定的安装角度，安装角度的大小会直接影响到运输过程中物料的稳定性
。
因此，针对底板结构和安装角度的优化对提高矿用自卸车的刚度和强度以及运输过程中物料的稳定性有着重要的作用
。
[0003]传统的矿用自卸车厢斗底板通常为平板式结构，但是在长期的使用中发现，平板式结构在物料的冲击和压力作用下厢斗底板上靠近侧板的位置变形较大，长时间工作后厢斗底板容易出现疲劳断裂现象，增加了维修时间
。
同时，现有平板式结构尾部边线呈一条直线，当物料堆装在厢斗内部并保持静止状态后，靠近厢斗尾部的物料更容易因矿车的振动及制动而撒落，降低了运输效率
。
此外，厢斗底板安装角度的设计缺乏理论指导，如何在保证物料稳定性的前提下，选择合适的厢斗安装角度成为了结构工程师亟待解决的一个关键问题
。

技术实现思路
r/>[0004]本专利技术的目的在于提供一种矿用自卸车厢斗底板设计方法及结构，为厢斗底板的结构设计提供依据
。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术的一种矿用自卸车厢斗底板设计方法及结构，其具体包括如下步骤：
[0006]S1、
根据矿山路面设计要求及物料特性，分析厢斗在不同安装角度下物料的安息角变化，给出厢斗底板安装角度设计依据，具体为：
[0007]S11、
根据厢斗安装要求，分别建立水平路面行驶工况下厢斗不同安装角度时的离散元模型，安装角度变化范围为0～
20
°
，每隔1°
建一个离散元模型，共
21
组，计算不同安装角度下厢斗内物料的安息角
i
为厢斗安装角度，其值为0～
20
；
[0008]S12、
基于矿山路面坡度要求，建立最大爬坡工况下厢斗不同安装角度时的离散元模型，安装角度与
S11
中水平路面行驶工况下的安装角度对应，分析矿车爬坡时厢斗内物料的安息角
δ
i
；
[0009]S13、
以
S11、S12
步骤中厢斗在水平路面行驶和爬坡两个工况下不同安装角度时物料的安息角，计算各安装角度下物料因矿用自卸车爬坡时的滑动角度
ε
i
，如式
(1)
所示，以物料滑动角度最小为原则，确定厢斗合理的安装角度；
[0010][0011]S2、
根据厢斗底板结构特征及承载特点，厢斗底板由底板面和加强筋组成，厢斗安装后左纵梁和右纵梁与车架接触，由此可知厢斗底板由左纵梁指向左侧板方向底板面的承载特征与悬臂量结构类似，同样地，厢斗底板由右纵梁指向右侧板方向底板面的承载特征与悬臂梁结构类似，根据悬臂梁结构特征，对厢斗底板进行反变形设计，即底板面靠近左侧板和右侧板的两端向上倾斜一定角度，建立厢斗底板的初始模型；
[0012]S3、
基于离散元技术，研究厢斗装载物料后物料在厢斗内的堆积形态，将厢斗底板卸料端的轮廓线设计为物料堆积形态线
。
[0013]进一步地，所述一种矿用自卸车厢斗底板包括底板面和加强筋组成，底板面整体为三段式结构，包括平板
、
左倾斜板
、
右倾斜板
。
[0014]进一步地，所述平板是指厢斗放置地面时与水平面平行，左倾斜板
、
右倾斜板分别布置在平板两侧并通过焊接与平板固定，且沿着远离平板靠近左侧板或右侧板一端向上倾斜1～5°
。
[0015]进一步地，所述加强筋包括左纵梁
、
右纵梁
、
若干横梁和若干倾斜梁，左纵梁和右纵梁均对称地焊接在平板下端，且左纵梁和右纵梁的位置依据矿用自卸车厢斗车架的位置确定
。
[0016]进一步地，所述左纵梁和右纵梁的截面型式均为
U
型加强筋，对称地焊接在平板下方
。
[0017]进一步地，所述厢斗底板卸料端的中间位置突出3～5°
倾角，突出的部分整体呈等腰三角形形状，三角形的顶点位于底板的纵向中心线上
。
[0018]本专利技术提出了一种矿用自卸车厢斗底板设计方法及结构，为厢斗底板的结构设计提供依据
。
与现有技术相比具有以下优点：
[0019]1、
根据矿山路面设计要求，分析厢斗在不同安装角度下物料的安息角变化，以物料滑动最小为原则，确定厢斗合理的安装角度
。
[0020]2、
将传统的平板式厢斗底板改为左倾斜板
+
平板
+
右倾斜板型式，倾斜板与水平面夹角为1～5°
，可提高厢斗的刚度
。
[0021]3、
依据物料的自然堆放状态，将厢斗底板卸料端局部加长，形成3‑5°
的倾角，增加了厢斗的装载量，提高了运输效率
。
附图说明
[0022]图1为本专利技术所提供的一种矿用自卸车厢斗底板设计方法及结构的总流程图；
[0023]图2为本专利技术所提供的一种矿用自卸车厢斗等轴视图；
[0024]图3为本专利技术所提供的一种矿用自卸车厢斗底板示意图正视图；
[0025]图4为本专利技术所提供的一种矿用自卸车厢斗底板示意图俯视图；
[0026]图5为本专利技术所提供的一种矿用自卸车厢斗底板等轴视图
。
[0027]图中部件：1为左倾斜板
、2
为平板
、3
为右倾斜板
、4
为横梁
、5
为右纵梁
、6
为左纵梁
、7
为倾斜梁
、8
左侧板
、9
为前板
、10
为前顶板
、11
为右侧板
。
具体实施方式
[0028]以下结合附图与具体实施方式对本专利技术提出的一种矿用自卸车厢斗底板设计方
法及结构作进一步详细描述
。
[0029]如图1所示，是本专利技术提出的一种矿用自卸车厢斗底板设计方法及结构的总流程图，具体包括以下步骤：
[0030]S1、
根据矿山路面设计要求及物料特性，分析厢斗在不同安装角度下物料的安息角变化，给出厢本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种矿用自卸车厢斗底板设计方法及结构，其特征在于，具体包括如下步骤：
S1、
根据矿山路面设计要求及物料特性，分析厢斗在不同安装角度下物料的安息角变化，给出厢斗底板安装角度设计依据，具体为：
S11、
根据厢斗安装要求，分别建立水平路面行驶工况下厢斗不同安装角度时的离散元模型，安装角度变化范围为0～
20
°
，每隔1°
建一个离散元模型，共
21
组，计算不同安装角度下厢斗内物料的安息角
i
为厢斗安装角度，其值为0～
20
；
S12、
基于矿山路面坡度要求，建立最大爬坡工况下厢斗不同安装角度时的离散元模型，安装角度与
S11
中水平路面行驶工况下的安装角度对应，分析矿车爬坡时厢斗内物料的安息角
δ
i
；
S13、
以
S11、S12
步骤中厢斗在水平路面行驶和爬坡两个工况下不同安装角度时物料的安息角，计算各安装角度下物料因矿用自卸车爬坡时的滑动角度
ε
i
，如式
(1)
所示，以物料滑动角度最小为原则，确定厢斗合理的安装角度；
S2、
根据厢斗底板结构特征及承载特点，厢斗底板由底板面和加强筋组成，加强筋由左纵梁
、
右纵梁和若干横梁组成，厢斗安装后左纵梁和右纵梁与车架接触，由此可知厢斗底板由左纵梁指向左侧板方向底板面的承载特征与悬臂梁结构类似，同样地，厢斗底板由右纵梁指向右侧板方向底板面的承载特征与悬...

【专利技术属性】
技术研发人员：王朝华，杨国彪，马立峰，赵炎龙，王志霞，李爱峰，
申请(专利权)人：太原科技大学，
类型：发明
国别省市：