浅谈高空作业车副车架的优化设计

李伟 许铁巧 盛珍贵

摘 要：车载式高空作业车由底盘、副车架、转台、工作臂、工作平台、变幅机构以及回转机构组成，而副车架作为高空作业车重要的承载部件，不仅是连接底盘和上车工作装置的桥梁，也是固定支腿的关键部件。

关键词：车载式;高空作业车;副车架

车载式高空作业车是一种可以机动作业的工程车辆，多采用二类底盘改装而成，为实现将上车作业装置可靠有效的固定在底盘上，往往都会设计采用副车架作为承载结构，一方面将高空作业车的转台、工作臂、变幅机构以及回转机构等部件通过螺栓与副车架相固定。副车架通过U型螺栓和侧连接板与底盘相连，来实现整车的组装。

1现状分析

近年来，随着市场需求的不断变化，车载式高空作业车的作业高度也不断提升，并且底盘的选用品牌越来越多，给生产厂家带来了新问题。因客户对底盘的钟情度和认可度不同，造成了一个车型要匹配两款或两款以上的底盘，而不同型号的底盘大梁长度和宽度存在一定的差异，如果采用某款作业车型匹配不同型号底盘，就会产生无法装配或干涉等不确定的问题。目前，多是根据底盘的尺寸来设计副车架，这样不仅设计工作量大、周期长、型号多，而且会造成生产组织混乱、不易管理，无法批量生产，导致制造成本增加。

因車载式高空作业车的副车架在设计过程中还涉及到固定支腿布置及结构形式、整车回转中心的布置、前后桥载荷分布等多方面因素的影响，而本文主要是讨论底盘大梁宽度变化对副车架的影响以及为消除影响所采取的解决方法。故上述的影响因素不在此一一赘述。

目前，以车载式高空作业车为代表的工程车常用副车架的基本上都是矩形截面结构，如图1所示，左侧为箱体式副车架（阴影区域），分别采用两侧立板、上平板、下平板以及内部的加强板组合而成。右侧为双纵梁式副车架，两侧采用封闭的矩形作为主梁，中间通过纵向弯板连接，当匹配不同的底盘时，因底盘大梁宽度发生变化，这两种副车架副车架中的上平板、下平板以及内部的加强板都需要跟着改变。这样一方面增加设计的工作量，零部件通用性降低;另一方面副车架宽度增加时，副车架的重量也会随之增加，让制造成本提升。

2改善方案

为解决上述副车架不通用的问题，本文介绍的副车架副车架优化设计，分为副车架主体和底梁两部分，底梁由两个对称的弯板组成。与底盘匹配时，副车架主体保持不变，而是根据二类底盘的大梁宽度来确定底梁的尺寸，并采用焊接的方式将底梁与副车架主体进行固定，从而实现一种副车架可匹配不同型号的二类底盘。本方案具有结构简单、调整方便、可靠，通用性好，易于组织批量生产等优点。

如图2所示，一种工程车的通用副车架，由副车架主体-1和底梁-2组成。副车架主体-1为上宽下窄的六边形箱体结构，底梁-2由钢板整体折弯而成或挤压成型，布置在副车架主体-1两侧斜边的位置各1件，通过焊接的方式进行固定。底梁-2的整体宽度与底盘大梁-4宽度保持一致，通过侧挡板-3以及螺栓将底梁-2与底盘大梁-4相连接，目的是为了保证副车架与底盘保持面接触，防止副车架水平方向晃动。并且在底梁-2与底盘大梁-4之间设置橡胶缓冲垫，降低车身运动过程中因冲击产生的撞击声。

如图3所示，当底盘大梁-4宽度X反生变化时，通过控制底梁-2水平尺寸X1来调节副车架的连接宽度，以适应底盘大梁-4的X宽度。底梁-2水平尺寸的调节在设计之初，就可以根据底盘大梁尺寸提前计算出宽度尺寸和折弯尺寸，这样可以大大提高板材的利用率。

3总结

本文介绍的一种工程车通用副车架，采用模块化设计组合，只需通过变更底梁即可实现匹配不同品牌的底盘，结构简单、可靠性高，易于组织批量生产，缩短生产周期，可有效降低制造成本。另外，该方案的技术原理不仅仅可以用于车载式高空作业车，也可以用于消防车、混凝土泵车、随车吊等工程车辆的改装。

（徐州重型机械有限公司，江苏 徐州  221004）