一种无人驾驶纯电动矿用自卸车的货箱系统的制作方法

本发明涉及一种无人驾驶纯电动矿用自卸车的货箱系统，属于矿用机械装备。

背景技术：

1、随着人们环保意识的增强，节能降耗、提高效率成为矿用汽车和宽体车主机厂技术改革创新的着力点，一些矿产企业也将设备的降低排放、提高效率、实现企业可持续发展作为主要工作内容。纯电动宽体车、技术升级改造的刚性自卸车应运而生，其逐渐形成规模。但是从起结构上来讲，无论是电动宽体车还是技术升级改造的电动刚性车自卸车，因一些结构布局影响，货箱的结构也是影响电动矿车续航里程的一个因素。而对于大型纯电动和混合动力刚性自卸车来说，前悬挂结构、动力系统布置和后传动机构布局决定了其货箱结构多为前深、后倾、中举这样的结构，较前置举升而言属费力机构。

2、传统的自卸车货箱为了平台部位的安全起见，加装了很大的护板；因其内部架构前部较深，所以装载货物时前方堆积较多，尤其大块物料较多时，货箱前板会首先收到很大的冲击。

3、为了延长货箱的使用寿命，有的还在货箱底板后1/3位置加装焊接耐磨钢板，一定程度的增加了车辆自身重量，增加了消耗。以理论值计算，车辆每增加百公斤自重小时可多消耗电能0.245kw；对于油车而言节省，多消耗柴油0.482kg。

4、这些货箱的结构加之液压系统的布置很大程度的影响了其下部空间的有效利用，对与改造纯电动车而言，影响电池组的布置和续航里程。

技术实现思路

1、发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种无人驾驶纯电动矿用自卸车的货箱系统，通过对货箱底板、侧板和前板结构的改进，减轻了货箱整体重量的同时，保障了结构强度，实现车辆轻量化，有效提高车辆续航能力，进一步提升作业效率。

2、技术方案：一种无人驾驶纯电动矿用自卸车的货箱系统，包括底板、侧板和前板，所述侧板分别设置在底板两侧，所述前板设置在底板前侧，所述底板包括平板和斜板，所述平板一端与前板固定连接，另一端与斜板一端连接，所述平板投影长度占底板总投影长度的40%~50%。

3、本发明车辆为无人驾驶矿车，取消驾驶室为货箱提供更多纵向空间，因此通过将货箱底板设置为平板与斜板的组合，增加纵向空间，与常规矿用卡车的货箱相比，在运载货料体积相同的情况下，本发明的货箱质量分布更加均匀，且整体高度更低，所以货料对货箱底板、侧板、前板的冲击力更小，静压力也相对更小，因此，由于底板的设计能够带来对前板和侧板的结构进一步改良，降低前板和侧板的强度，避免过多的加强梁的设定，降低侧板的高度，减轻货箱整体重量，有效的提升了车辆续航能力；

4、同时由于平板的长度设定，确保了在货箱整体长度不做改变的前提下，既能实现足够的载货量，也能确保平板与车架纵梁接触面积足够，确保车架纵梁承受的货箱压力均衡；另外能够有效的确保斜板倾角在11°左右，避免斜板倾角过大，超出举升油缸所能提供的最大倾卸角度，导致货料倾卸效果降低，影响货料运输。

5、所述底板底部设置有至少两个货箱纵梁，所述货箱纵梁位置与车架纵梁位置对应，所述货箱纵梁底部设置有减震垫；还包括等间距分布在平板底面和斜板底面的底板加强梁。

6、通过对货箱的结构改进，底板、侧板和前板所承受的冲击力和静压力均减小，因此纵梁设定为最少两个，既减轻了货箱自重，也保障了底板结构强度，设置在底板底部的货箱纵梁与车架纵梁接触，由车架承载货箱压力，为了避免车辆运行时货箱纵梁与车架纵梁产生碰撞造成不必要的结构件磨损，因此在货箱纵梁底部设置减震垫，抵消冲击带来的影响；同时底板设置有底板加强梁，保障底板各区域的强度均匀。

7、还包括设置在斜板底面底板加强梁上的货箱翻转座，所述货箱翻转座与车架上设置的车架翻转座铰接。

8、为了保障货箱在翻转卸料时，翻转座受力较大的情况下，对底板不产生影响，因此将翻转座设置在底板加强梁位置，通过底板加强梁分摊受力，保障卸料过程稳定。

9、所述前板向货箱中部倾斜设置，所述前板外侧设置有至少两个与货箱纵梁一端连接的前板加强梁。

10、由于本申请货箱应用于纯电的无人矿用自卸车上，取消驾驶室，将车辆前部空间安装液压举升系统和各种控制阀等组件，因此在液压油缸进行举升时，前板向靠近车架中间倾斜设置能够为举升油缸提供足够的伸缩空间，避免与举升油缸产生干涉。

11、还包括设置在前板外侧的前板加强梁上的举升支座，所述举升支座与举升油缸铰接。

12、举升过程中，举升支座的受力较大，为了避免举升过程中由于应力集中导致对前板和护板造成影响，因此将举升支座设置在前板加强梁上，能够有效的均衡受力，增加局部强度。

13、还包括设置在前板上端与侧板连接为一体的护板，所述护板长度为货箱总长度的13%~15%。

14、由于驾驶室的取消，以往为了保护驾驶人员安全的护板，作出对应的改进，车辆前端虽然取消了驾驶室但是新设定了举升油缸和其他工作组件，为了实现对工作组件的保护，同时减轻货箱整体重量，因此将护板的长度设定为货箱总长度的13%~15%，能够实现保护组件的同时减轻了货箱总重量，进一步提升车辆续航能力。

15、所述侧板外侧均设置有至少一根倾斜设置的侧板加强梁，所述加强梁设置在靠近侧板中部位置。

16、由于侧板的受力减小，因此侧板加强梁的数量不用过多设置，倾斜设置至少一根侧板加强梁，增加了覆盖面积，起到更好的保护效果，同时也可以抵抗一部分的货箱前后方向的变形。

17、所述斜板远离平板一端的底部设置有耐磨横梁。

18、在与物料接触最频繁的斜板尾部设置耐磨横梁，耐磨横梁的横截面积大于底板加强梁横截面积，增加斜板尾部的强度，在卸料过程中，增加斜板尾部强度，提升货箱的使用寿命。

19、有益效果：本发明车辆为无人驾驶矿车，取消驾驶室为货箱提供更多纵向空间，因此通过将货箱底板设置为平板与斜板的组合，增加纵向空间，与常规矿用卡车的货箱相比，在运载货料体积相同的情况下，本发明的货箱质量分布更加均匀，且整体高度更低，所以货料对货箱底板、侧板、前板的冲击力更小，静压力也相对更小，因此，由于底板的设计能够带来对前板和侧板的结构进一步改良，降低前板和侧板的强度，避免过多的加强梁的设定，降低侧板的高度，减轻货箱整体重量，有效的提升了车辆续航能力；

20、同时由于平板的长度设定，确保了在货箱整体长度不做改变的前提下，既能实现足够的载货量，也能确保平板与车架纵梁接触面积足够，确保车架纵梁承受的货箱压力均衡；另外能够有效的确保斜板倾角在11°左右，避免斜板倾角过大，超出举升油缸所能提供的最大倾卸角度，导致货料倾卸效果降低，影响货料运输。

21、由于驾驶室的取消，以往为了保护驾驶人员安全的护板，作出对应的改进，车辆前端虽然取消了驾驶室但是新设定了举升油缸和其他工作组件，为了实现对工作组件的保护，同时减轻货箱整体重量，因此将护板的长度设定为货箱总长度的13%~15%，能够实现保护组件的同时减轻了货箱总重量，进一步提升车辆续航能力。

技术特征：

1.一种无人驾驶纯电动矿用自卸车的货箱系统，包括底板（1）、侧板（2）和前板（3），所述侧板（2）分别设置在底板（1）两侧，所述前板（3）设置在底板（1）前侧，其特征在于：所述底板（1）包括平板（11）和斜板（12），所述平板（11）一端与前板（3）固定连接，另一端与斜板（12）一端连接，所述平板（11）投影长度占底板（1）总投影长度的40%~50%。

2.根据权利要求1所述的无人驾驶纯电动矿用自卸车的货箱系统，其特征在于：所述底板（1）底部设置有至少两个货箱纵梁（13），所述货箱纵梁（13）位置与车架纵梁位置对应，所述货箱纵梁（13）底部设置有减震垫（14）；还包括等间距分布在平板（11）底面和斜板（12）底面的底板加强梁（15）。

3.根据权利要求2所述的无人驾驶纯电动矿用自卸车的货箱系统，其特征在于：还包括设置在斜板（12）底面底板加强梁（15）上的货箱翻转座（4），所述货箱翻转座（4）与车架上设置的车架翻转座铰接。

4.根据权利要求1所述的无人驾驶纯电动矿用自卸车的货箱系统，其特征在于：所述前板（3）向货箱中部倾斜设置，所述前板（3）外侧设置有至少两个与货箱纵梁（13）一端连接的前板加强梁（31）。

5.根据权利要求4所述的无人驾驶纯电动矿用自卸车的货箱系统，其特征在于：还包括设置在前板（3）外侧的前板加强梁（31）上的举升支座（5），所述举升支座（5）与举升油缸铰接。

6.根据权利要求1所述的无人驾驶纯电动矿用自卸车的货箱系统，其特征在于：还包括设置在前板（3）上端与侧板（2）连接为一体的护板（6），所述护板（6）长度为货箱总长度的13%~15%。

7.根据权利要求1所述的无人驾驶纯电动矿用自卸车的货箱系统，其特征在于：所述侧板（2）外侧均设置有至少一根倾斜设置的侧板加强梁（21），所述侧板加强梁（21）设置在靠近侧板（2）中部位置。

8.根据权利要求1所述的无人驾驶纯电动矿用自卸车的货箱系统，其特征在于：所述斜板（12）远离平板（11）一端的底部设置有耐磨横梁（16）。

技术总结
本发明提供了一种无人驾驶纯电动矿用自卸车的货箱系统，包括底板、侧板和前板，所述侧板分别设置在底板两侧，所述前板设置在底板前侧，所述底板包括平板和斜板，所述平板一端与前板固定连接，另一端与斜板一端连接，所述平板投影长度占底板总投影长度的40%~50%。有益效果：通过将货箱底板设置为平板与斜板的组合，增加纵向空间，与常规矿用卡车的货箱相比，在运载货料体积相同的情况下，本发明的货箱质量分布更加均匀，且整体高度更低，所以货料对货箱底板、侧板、前板的冲击力更小，静压力也相对更小，有效的提升了车辆续航能力。

技术研发人员：邢少辉,石超,莫思剑
受保护的技术使用者：江苏常矿工程机械有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23