某型矿用自卸车车厢结构设计与分析.pdfVIP

学兔兔 某型矿用 自卸车车厢结构设计与分析 马洪锋，董栓牢，孟庆勇，蹴雪梅 (徐工集团江苏徐州工程机械研究院) 摘 要 ：分析矿用 自卸车车厢的发展趋势与整体结构特点，从车厢整体布局、主板结构、筋板结 构3个方面，对研发中的车厢进行结构设计。充分考虑车厢的结构形式和受力特点 ，对车厢 1／2模型 j进行有限元离散，建立车厢结构有限元分析模型。根据车厢的实际工作情况，针对其最大受力工况，借 助土力学理论，进行合理加载。有限元分析结果表明，设计的自卸车车厢结构满足刚强度要求。 三。’。l_．-．．I1…-．．_|．’’‘．11．．．．．．．．．1-．-．．． ．．_…．．．．．． ．．_．．．-．．’‘．I‘．。。。．．．_．_… 。。。。。。．．_-．．I．_--．_．．。’。‘．．‘．-．．I．．．-．-．．．．．-．_．__．．。。。‘。．．_--．_．_…_．．．．．．’‘．…-．_．- ．‘．…．．-…．．． ．．‘．-．．． 关键词：自卸车车厢 ：结构设计；有限元分析 矿用 自卸车行驶在露天矿场 ，所处工况恶劣。 工艺 、焊接工艺要求极高，因此本设计采用折中的 车厢作为矿用 白卸车的主要承载部件，其结构设计 设计方法 ：适当降低主板(底板、侧板和前板)厚度 ， 的优劣，对于整孥I生能的发挥具有重要影响。 在受冲击严重的车厢底部、侧部与前部主板处，焊 现阶段，矿用 自卸车车厢的设计有两种发展趋 接 HARDOX耐磨钢板作为腹板，如图 1所示，车厢 势：一是车厢设计偏刚性 ，以提高结构刚强度；二是 内侧带有多个小孔的板，即为腹板。另外，车厢侧板 车厢设计偏柔性 ，以缓冲矿石的冲击，但此设计技 上部边缘采用 U形折弯板与主板焊接的形式，组成 术尚不成熟。本文以研发中的某型矿用 自卸车车厢 箱型包边结构，使其与主板共同组成车厢的整体焊 为研究对象，介绍其整体结构，并通过有限元分析 接骨架。车厢的整体结构如图1所示。 方法验证其结构刚强度设计的合理性。 1 结构设计 1．1 整体布局 重型矿用 自卸车车厢的典型样式是底板前低 后高，尾部敞开无后拦板 ，斜坡角一般为 12。，这样 的斜坡角可以保证矿用 自卸车即使上坡行驶时，车 厢中的矿石也不会从车尾滚落；车厢 由低合金钢板 全焊接制成 ；车厢前部保护罩向前伸出，以保护驾 驶室及发动机罩不被 电铲装卸时散落的矿石撞击 图 1 车厢整体结构 损坏。本设计延续矿用 自卸车车厢典型样式的基本 布局形式，并做出创新改进。 目前，国内矿用 自卸车车厢的截面一般呈方 目前 ，国内矿用 自卸车车厢使用的钢板材料一 形，但从装载货物的过程来看，u形或半弧形是车厢 般为Q235(16Mn)，抗冲击性能差，硬度较小。在欧 变形趋势，如图2所示 。U形车厢抵御外力F的能力 美，很多矿用 自卸车车厢使用具有较高硬度和抗冲 比方形车厢要好l1l。设计中考虑到与其他部件的连 击韧性的HARDOX耐磨钢板制成 ，且不需要加强 接等因素，将车厢截面设计成如图3所示的截面形 筋l11。由于HARDOX耐磨钢板价格昂贵，且对生产 状，其中，ACC和BDD段为侧板，CD段为底板 ，A 作者简介：马洪锋(1982一)，男，山东德州人，工程师，硕士，研究方向：结构设计与分析。