工程機械駕駛室主體骨架、駕駛室及工程機械的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種工程機械駕駛室組成部件，具體地，涉及一種工程機械駕駛 室主體骨架。此外，本實用新型還涉及一種工程機械和工程機械駕駛室。
【背景技術(shù)】
[0002] 工程機械，例如流動式起重機、混凝土泵車、壓路機等，因其工作環(huán)境復(fù)雜、行駛路 況惡劣，整車行駛穩(wěn)定性較差，尤其是承載運行時整車穩(wěn)定性更是不夠，這常常導(dǎo)致翻傾事 故發(fā)生，嚴重威脅著司機的生命安全。為了保護司機在翻傾事故中的生命安全，現(xiàn)有工程機 械的駕駛室上一般需要加裝翻車保護結(jié)構(gòu)。
[0003] 目前翻車保護結(jié)構(gòu)的性能評價主要是依據(jù)ISO 3471:2008《土方機械翻車保護結(jié) 構(gòu)實驗室試驗和性能要求》等國際、國內(nèi)標準，這些標準要求翻車保護結(jié)構(gòu)必須達到規(guī)定的 承載作用力，并能夠吸收能量。
[0004] 但是，現(xiàn)有技術(shù)在設(shè)計工程機械駕駛室的階段，為了使得駕駛室符合標準，通常采 用的技術(shù)措施是增加駕駛室主體骨架型材的板厚、增加主體骨架型材截面面積、加大駕駛 室設(shè)計空間等，這些措施導(dǎo)致駕駛室過于笨重，且增加了材料和制造成本。
[0005] 例如，如圖1至圖3所示，傳統(tǒng)工程機械駕駛室的主體骨架一般為鋼結(jié)構(gòu)框架，其 通常采用鋼材Q235或Q345焊接而成，其中，該鋼結(jié)構(gòu)框架包括間隔布置的左前立柱9a和 右前立柱9b以及間隔布置的左后立柱Ia和右后立柱lb，左前立柱9a與左后立柱Ia的上 端之間連接有頂部左側(cè)縱梁l〇a，右前立柱9b與右后立柱Ib的上端之間連接有頂部右側(cè)縱 梁10b。盡管圖中未顯示，左后立柱Ia和右后立柱Ib的下端之間可以連接有底部前橫梁， 左后立柱Ia和右后立柱Ib的下端之間可以連接有底部后橫梁。左前立柱9a與左后立柱 Ia的下端之間連接有底部左側(cè)縱梁8a，右前立柱9b與右后立柱Ib的下端之間連接有底部 右側(cè)縱梁8b，底部左側(cè)縱梁8a和底部右側(cè)縱梁8b-般根據(jù)駕駛室的形狀形成為曲折形狀， 其可以為分段式，也可以為整體式。頂部左側(cè)縱梁IOa與頂部右側(cè)縱梁IOb之間連接有頂 部橫向連接桿3。
[0006] 此外，為了增強上述作為駕駛室主體骨架的鋼結(jié)構(gòu)框架的結(jié)構(gòu)剛度，可以根據(jù)需 要增加一些邊梁或中間連接梁，例如，頂部左側(cè)縱梁IOa與底部左側(cè)縱梁8a之間連接有中 間立柱2，中間立柱2的中部與左后立柱Ia的中部連接有左加強縱梁4,左后立柱Ia的中部 和右后立柱Ib的中部連接有后加強橫梁7,右前立柱9b的中部與右后立柱Ib的中部連接 有右加強縱梁6,左前立柱9a的中下部和右前立柱9b的中下部連接有前加強橫梁5。根據(jù) 駕駛室的結(jié)構(gòu)剛度的需要，還可以進一步增加其它的加強梁。這種現(xiàn)有技術(shù)的駕駛室主體 骨架的前立柱、后立柱和頂部左、右側(cè)縱梁通常采用異形截面，加工困難，成本較高。此外， 其它一些現(xiàn)有技術(shù)（例如CN202492884U、CN202767149U等）公開的駕駛室的結(jié)構(gòu)基本與上 述類似。
[0007] 上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點在于：為了提高駕駛室的強度和剛度，對于主要承力的駕駛 室立柱等管材結(jié)構(gòu)，經(jīng)常會采用異型截面管。尤其是，為了提高駕駛室的強度和剛度而加厚 管件時，一般需要對各個立柱管件以及立柱管件的連接管件重新設(shè)計，零構(gòu)件的通用性不 強，顯著增加了制造成本和加工難度。
[0008] 有鑒于此，需要提供一種能夠克服或緩解現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷的工程機械駕駛室 主體骨架。 【實用新型內(nèi)容】
[0009] 本實用新型首先所要解決的技術(shù)問題是提供一種工程機械駕駛室主體骨架，其能 夠根據(jù)需要方便地調(diào)節(jié)主體骨架的強度和剛度，并且改善零部件的通用性，降低生產(chǎn)成本。 [0010] 進一步地，本實用新型還要提供一種工程機械及其駕駛室，該工程機械駕駛室能 夠根據(jù)需要方便地調(diào)節(jié)主體骨架的強度和剛度，并且改善零部件的通用性，降低生產(chǎn)成本。 [0011] 為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種工程機械駕駛室主體骨架，包括鋼 結(jié)構(gòu)框架，所述鋼結(jié)構(gòu)框架包括立柱和頂部邊縱梁，其特征在于，至少一根所述立柱的上部 與對應(yīng)的所述頂部邊縱梁之間形成可拆卸連接。
[0012] 優(yōu)選地，所述頂部邊縱梁具有連接部，所述連接部延伸到對應(yīng)的所述立柱的上部 以與對應(yīng)的所述立柱的上部形成可拆卸連接。
[0013] 優(yōu)選地，所述立柱至少包括左前立柱、左后立柱、右前立柱和右后立柱，所述頂部 邊縱梁包括頂部左側(cè)縱梁和頂部右側(cè)縱梁其中，所述頂部左側(cè)縱梁與所述左前立柱和所述 左后立柱中的至少一者的上端可拆卸地連接；和/或所述頂部右側(cè)縱梁與所述右前立柱和 所述右后立柱中的至少一者的上端可拆卸地連接。
[0014] 更具體地，所述頂部左側(cè)縱梁與頂部右側(cè)縱梁分別形成為U形頂部邊縱梁件，所 述頂部左側(cè)縱梁的U形開口側(cè)的兩端端部作為所述連接部分別與所述左前立柱和所述左 后立柱的上端可拆卸地連接；并且所述頂部右側(cè)縱梁的U形開口側(cè)的兩端端部作為所述連 接部分別與所述右前立柱和所述右后立柱的上端可拆卸地連接。
[0015] 更優(yōu)選地，所述左前立柱和右前立柱分別為前立柱管件，所述右前立柱和右后立 柱分別為后立柱管件，所述頂部左側(cè)縱梁與頂部右側(cè)縱梁分別為U形頂部邊縱梁管件，所 述頂部左側(cè)縱梁的U形開口側(cè)的兩端端部分別與所述左前立柱和所述左后立柱的上端可 拆卸地插裝連接；并且所述頂部右側(cè)縱梁的U形開口側(cè)的兩端端部分別與所述右前立柱和 所述右后立柱的上端可拆卸地插裝連接。
[0016] 進一步地，所述頂部左側(cè)縱梁的U形開口側(cè)的兩端端部分別對應(yīng)地插裝到所述左 前立柱和所述左后立柱的上端端部內(nèi)；并且所述頂部右側(cè)縱梁的U形開口側(cè)的兩端端部分 別對應(yīng)地插裝到所述右前立柱和所述右后立柱的上端端部內(nèi)。
[0017] 尤其優(yōu)選地，至少一根所述立柱的外表面上鋪設(shè)連接有纖維復(fù)合材料加強部，各 個所述纖維復(fù)合材料加強部包括纖維復(fù)合材料層，所述纖維復(fù)合材料加強部中至少部分纖 維方向沿著對應(yīng)的所述立柱的長度方向。
[0018] 更優(yōu)選地，在所述纖維復(fù)合材料加強部的同一層所述纖維復(fù)合材料層中，所述纖 維復(fù)合材料層的部分纖維方向沿著所述立柱的長度方向，另一部分纖維方向與所述立柱的 長度方向具有夾角；或者所述纖維復(fù)合材料加強部包括依次疊置的至少兩層所述纖維復(fù)合 材料層，該至少兩層所述纖維復(fù)合材料層中的部分所述纖維復(fù)合材料層中的纖維方向沿著 所述立柱的長度方向，另一部分所述纖維復(fù)合材料層中的纖維方向與所述立柱的長度方向 具有夾角。
[0019] 在本實用新型的上述工程機械駕駛室主體骨架的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實用新型 提供一種工程機械駕駛室，其中，該工程機械駕駛室包括上述任一工程機械駕駛室骨架。
[0020] 進一步地，本實用新型還提供一種工程機械，其中，該工程機械包括上述的工程機 械駕駛室。
[0021] 通過上述技術(shù)方案，本實用新型的工程機械駕駛室主體骨架由于獨創(chuàng)性地使得立 柱與頂部邊縱梁之間形成可拆卸連接，因此只需根據(jù)骨架強度和剛度的需要計算選擇相應(yīng) 立柱和頂部邊縱梁即可，從而既能夠?qū)崿F(xiàn)主體骨架需要的強度和剛度，并使得頂部邊縱梁 管件和立柱具有一定的通用性。
[0022] 在優(yōu)選技術(shù)方案中，本實用新型將同一側(cè)（例如駕駛室主體骨架的左側(cè)或右側(cè)） 的前立柱、頂部縱梁、后立柱形成為獨特設(shè)計的三段，其中前立柱管件和后立柱管件可以是 常規(guī)的直管件，用作厚度可調(diào)節(jié)段，U形頂部邊縱梁管件是固定厚度段。這樣，在設(shè)計駕駛 室時根據(jù)受力分析結(jié)果選擇合適的前立柱管件、后立柱管件和頂部邊縱梁管件的壁厚。在 設(shè)計同類產(chǎn)品駕駛室時，前立柱管件、后立柱管件可不用重新設(shè)計，只需根據(jù)計算選擇相應(yīng) 的壁厚即可，頂部邊縱梁管件不變，通過改變前立柱管件和后立柱管件的壁厚，即前立柱管 件和后立柱管件的壁厚外徑的大小而改變壁厚，就可以實現(xiàn)頂部邊縱梁管件的通用性。從 而，本實用新型能夠根據(jù)需要方便地調(diào)節(jié)主體骨架的強度和剛度，并且改善零部件的通用 性，降低生產(chǎn)成本。
[0023] 尤其是，在本實用新型的優(yōu)選技術(shù)方案中，本實用新型綜合使用鋼材和纖維復(fù)合 材料來形成工程機械駕駛室主體骨架，從而可以充分地將鋼材的剛度和強度與纖維復(fù)合材 料的韌性和能量吸收性能有效地結(jié)合起來，使得形成的工程機械駕駛室既滿足剛度、強度 要求，又滿足變形