随车起重运输车车架连接优化设计与强度分析
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摘 要 大家俗称的随车吊指的就是随车起重运输车。其既具备普通载货汽车的运输能力，又具备起重机的起吊功能，是一种能够实现货物快速装卸、运输的专用车。在专用车领域，随车起重运输车可以执行物资装卸、运输、倒运等作业任务。
关键词 随车起重运输车;车架连接;优化设计与强度
1 随车起重运输车整车结构形式
1.1 前置式根据随车起重机安装位置的不同，随车吊可分为前置、中置和后置三种结构形式
起重机置于车厢和驾驶室之间，一般为起吊能力小于1t的随车吊所采用，适用于装卸包装成件的货物和集装箱等。由于液压泵安装在距离发动机较近处（汽车前部），距离起重机液压缸的管路较短，功率损失小，相比其他形式，液压传动效率较高。在进行该形式的整车布置时，应注意前轴载荷的分配，防止前轴过载。
1.2 中置式
起重机安装在汽车车厢中部，一般为起吊能力在1～3t范围内的隨车吊所采用，且汽车多采用大、中型货车底盘，主要用于装卸、运输长度整齐的木材、管材、建材、条状物件等，货物沿车厢纵向安放。由于起重机布置于车厢中部，相比其他形式，中置式随车吊车厢利用率较低。
1.3 后置式
起重机安装于汽车车厢后部，主要用于带有挂车的随车吊。相比中置式随车吊，后置式虽提高了车厢面积利用率，但由于起重机在车辆尾部，改变了原车的轴荷分配，必然影响整车的操纵性能[1]。
2 起重机基座与底盘之间加装副车的优化设计
2.1 三维实体分析
（1）额定起升高度。是指当吊钩在最大起重量的情况下，上升到最高点时，吊钩钩口距离水平地面的距离。一般情况而言，随着工作幅度的不断减小，在吊臂伸长不变的前提下，额定起升高度会不断增大。
（2）额定起重力矩。额定起重量与对应工作幅度的乘积即为额定起重力矩，主要决定依据为工作幅度和额定起重量，能最直观、准确地对反映起重机的整体性能。
（3）工作速度。主要是指在起重机回转、货物起升、吊臂伸缩和支腿收放时的整体工作速度。起重机的回转速度是指随车起重机的基座转台在每分钟内的转动圈数。货物起升速度是指吊钩在对物品进行吊装的过程中，在垂直方向进行移动的速度。支腿收放速度指支腿在伸出或收回时的速度。吊臂伸缩速度是指吊臂在伸长和缩短时的速度。
2.2 整体思路的改进
（1）在起重机基座与车架之间能够加装多个车架，并明确直架的信息体系。同时，在进行基座应力体系的整体传输中，还能将整体的首例面积进行全面性的分散。这样能使得车架的强度得到相应的完善与改进。并使得整体的受力面积得到相应分散。对副车的传递信息进行初步性改良。
（2）副车架与主车架的面接触方式在增加了受力面积的同时，还能将应力分散，并减少由于外力的冲击而带来的影响。
（3）为了增加车架的强度，可以将副车架做成矩形结构，这样能够增强车架侧方进行吊重作业时的抗弯能力。
（4）加装副车架能够增加随车起重机的整体高度并升高其重心，对随车起重机使用时，能够降低其便利性，但这也存在一定的安全隐患。
（5）连接方式并不能使刚性连接的性质发生改变，车架很容易发生断裂和产生变形的情况。
（6）分析说明。由于主车架的内部零部件较多，结构也同样较为复杂，如果完全按照CREO进行仿真分析，对其进行三维建模，这会花费掉大量的精力与时间。在不同的工作状况下，可以对车架的整体结构的许用应力进行计算，并简化连接结构和车架的有限元建模，为了减少今后的分析与计算工作量，可以只对竖直方向受到的几种主要载荷以及产生的相应扭矩进行考虑，在建模时也可以省去一些较为复杂和无关紧要的结构，只留下关键部分与连接机构的车架。通过有限元分析能够对车架的强度校核进行验证。
（7）载荷输入。同时，在荷载的输入及输出中，起重机的重量也会逐步性的发生变化。这样在信息流的持续作用下，其车架的硬性体系也能得到相应的完善。对车架受到的弯矩主要包括起升重量对车架产生的弯矩和随车起重机自重产生的弯矩。只有对其做出全面性的保护，从而使得车架的运行效果更加明显。
（8）约束条件。对于截取部分车架的两端可以进行约束。一般情况下，起重机上装连在L形加强板上，连接板的上平面也会高出车架上平面（5～10）mm，不与车架直接接触，这样一来，通过连接板进行缓冲能够将起重作业是起重机产生的较大扭矩，传到主车架。在将车架的抗弯模量增加对同时，还能将副车架减少或去掉，经过连接板的变形、缓冲，这样起重机在侧方作用时，起重力矩通过固定支腿箱作用在连接板上，能够大大降低车架所受的扭曲，防止车架出现断裂、变形的情况，有利于保护车架，大大地将车架的使用寿命提高，降低了维修成本[2]。
3 结束语
随车起重运输车车架连接优化设计与强度进行整体性的分析相当重要。在进行全面性的应用中，需要采用多种不同的方式让车架的连接效率得到显著性的提升。然后根据连接优化的整体情况，对负载及约束条件进行体系的完善。最终使得随车起重运输车的运输效率得到增强。
参考文献
[1] 赵重年，李红勋，王青峰.随车起重运输车产品概述及发展趋势分析[J].专用汽车，2018，（06）：75-78.
[2] 牛善田，李红勋，徐楠.随车起重运输车结构及技术特点分析[J].专用汽车，2018，（03）：72-75.
作者简介
张志敏（1986-），学历：硕士研究生，工程师，现就职单位：三一汽车起重机械有限公司，研究方向：起重机械。
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