淺談高空作業車副車架的優化設計

李偉 許鐵巧 盛珍貴

摘 要：車載式高空作業車由底盤、副車架、轉臺、工作臂、工作平臺、變幅機構以及回轉機構組成，而副車架作為高空作業車重要的承載部件，不僅是連接底盤和上車工作裝置的橋梁，也是固定支腿的關鍵部件。

關鍵詞：車載式;高空作業車;副車架

車載式高空作業車是一種可以機動作業的工程車輛，多采用二類底盤改裝而成，為實現將上車作業裝置可靠有效的固定在底盤上，往往都會設計采用副車架作為承載結構，一方面將高空作業車的轉臺、工作臂、變幅機構以及回轉機構等部件通過螺栓與副車架相固定。副車架通過U型螺栓和側連接板與底盤相連，來實現整車的組裝。

1現狀分析

近年來，隨著市場需求的不斷變化，車載式高空作業車的作業高度也不斷提升，并且底盤的選用品牌越來越多，給生產廠家帶來了新問題。因客戶對底盤的鐘情度和認可度不同，造成了一個車型要匹配兩款或兩款以上的底盤，而不同型號的底盤大梁長度和寬度存在一定的差異，如果采用某款作業車型匹配不同型號底盤，就會產生無法裝配或干涉等不確定的問題。目前，多是根據底盤的尺寸來設計副車架，這樣不僅設計工作量大、周期長、型號多，而且會造成生產組織混亂、不易管理，無法批量生產，導致制造成本增加。

因車載式高空作業車的副車架在設計過程中還涉及到固定支腿布置及結構形式、整車回轉中心的布置、前后橋載荷分布等多方面因素的影響，而本文主要是討論底盤大梁寬度變化對副車架的影響以及為消除影響所采取的解決方法。故上述的影響因素不在此一一贅述。

目前，以車載式高空作業車為代表的工程車常用副車架的基本上都是矩形截面結構，如圖1所示，左側為箱體式副車架（陰影區域），分別采用兩側立板、上平板、下平板以及內部的加強板組合而成。右側為雙縱梁式副車架，兩側采用封閉的矩形作為主梁，中間通過縱向彎板連接，當匹配不同的底盤時，因底盤大梁寬度發生變化，這兩種副車架副車架中的上平板、下平板以及內部的加強板都需要跟著改變。這樣一方面增加設計的工作量，零部件通用性降低;另一方面副車架寬度增加時，副車架的重量也會隨之增加，讓制造成本提升。

2改善方案

為解決上述副車架不通用的問題，本文介紹的副車架副車架優化設計，分為副車架主體和底梁兩部分，底梁由兩個對稱的彎板組成。與底盤匹配時，副車架主體保持不變，而是根據二類底盤的大梁寬度來確定底梁的尺寸，并采用焊接的方式將底梁與副車架主體進行固定，從而實現一種副車架可匹配不同型號的二類底盤。本方案具有結構簡單、調整方便、可靠，通用性好，易于組織批量生產等優點。

如圖2所示，一種工程車的通用副車架，由副車架主體-1和底梁-2組成。副車架主體-1為上寬下窄的六邊形箱體結構，底梁-2由鋼板整體折彎而成或擠壓成型，布置在副車架主體-1兩側斜邊的位置各1件，通過焊接的方式進行固定。底梁-2的整體寬度與底盤大梁-4寬度保持一致，通過側擋板-3以及螺栓將底梁-2與底盤大梁-4相連接，目的是為了保證副車架與底盤保持面接觸，防止副車架水平方向晃動。并且在底梁-2與底盤大梁-4之間設置橡膠緩沖墊，降低車身運動過程中因沖擊產生的撞擊聲。

如圖3所示，當底盤大梁-4寬度X反生變化時，通過控制底梁-2水平尺寸X1來調節副車架的連接寬度，以適應底盤大梁-4的X寬度。底梁-2水平尺寸的調節在設計之初，就可以根據底盤大梁尺寸提前計算出寬度尺寸和折彎尺寸，這樣可以大大提高板材的利用率。

3總結

本文介紹的一種工程車通用副車架，采用模塊化設計組合，只需通過變更底梁即可實現匹配不同品牌的底盤，結構簡單、可靠性高，易于組織批量生產，縮短生產周期，可有效降低制造成本。另外，該方案的技術原理不僅僅可以用于車載式高空作業車，也可以用于消防車、混凝土泵車、隨車吊等工程車輛的改裝。

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