CN110254530B - 一种具有加强底板模块组装式的轻量化货车车厢 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有加强底板模块组装式的轻量化货车车厢，包括前车厢板、后车厢门、两个对称设置的侧车厢板、车厢底板以及车厢顶板，在其中一个侧车厢板上设置有侧车厢门；所述侧车厢板包括侧板本体，在所述侧板本体的上、下两侧边缘分别设置有第一边梁包块与第二边梁包块；所述车厢底板包括底板边梁以及连接于底板边梁之内的底板横梁与底板纵梁，所述底板边梁、底板纵梁与底板横梁连接形成矩形框结构，在所述底板横梁与底板纵梁的上方设置有第一底板体与第二底板体，在所述第一底板体的底部采用铝合金材料一体挤压成型有加强梁。其显著效果是：采用模块化装配，车厢结构强度高，抗形变能力好。

Description

一种具有加强底板模块组装式的轻量化货车车厢

技术领域

本发明涉及到自卸车轻量化车厢技术领域，具体涉及一种具有加强底板模块组装式的轻量化货车车厢。

背景技术

根据国家相关政策，对超载需进行大力度治理，配合计重收费制度的实施，控制车辆总重量是当前急待解决的课题。另外，出于车辆的节能环保和安全方面的考虑，使得商用车本身轻量化已成必然趋势。再者，轻量化车辆所具有的高效、节能、环保、安全的优点也逐渐被用户所重视，因此，市场的扩大和用户需求的提高，这也是车辆轻量化的动力。

然而，目前国内的车厢大多是复合板和瓦楞板结构。但都存在车厢自重大，密封防水性能差等缺陷。因此有人提出了铝制结构的货车车厢，对于铝制的车厢来说，虽然可以节约能源，但是若采用现有技术中的结构，车厢越长，车厢结构的强度和刚度就越弱，承载能力就会明显下降，因此增加刚度是满足厢体几何尺寸的有效方式。但传统工艺中，对铝质车厢底板的刚度增强方式是在底板的底部焊接一根加强梁，但焊接过程会产生热量，母材强度会有所损失，导致车厢底板的整体强度差强人意。同时，现有铝制车厢的侧板中侧板和边梁之间的连接方式是焊接固定在横梁的表面，此时形成的是一个横向撕拉的力；这就使得侧车厢板的抗剪切性能与抗形变性能均不够。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种具有加强底板模块组装式的轻量化货车车厢，该车厢结构采用模块化装配，车厢结构强度高，能够抵抗较大的货物冲击力，抗形变能力好。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种具有加强底板模块组装式的轻量化货车车厢，其关键在于：包括铝制的前车厢板、后车厢门、两个对称设置的侧车厢板、车厢底板以及车厢顶板，所述前车厢板、后车厢门、两个对称设置的侧车厢板、车厢底板以及车厢顶板围成矩形厢体，在其中一个侧车厢板上设置有侧车厢门，所述后车厢门、侧车厢门均通过铰链铰接于侧车厢板上，且能够通过锁止机构实现车厢的密闭；

其中，所述侧车厢板包括侧板本体，在所述侧板本体的上、下两侧边缘分别设置有第一边梁包块与第二边梁包块，所述第一边梁包块、第二边梁包块分别用于与所述车厢顶板、车厢底板的侧边缘固定连接，在所述第一边梁包块与所述第二边梁包块上均开设有与所述侧板本体相适应的仿形槽，所述侧板本体的上下两侧插设于所述仿形槽内且向外伸出一部分，所述侧板本体的伸出部分与所述第一边梁包块、所述第二边梁包块焊接固定；

所述车厢底板包括底板边梁以及连接于底板边梁之内的底板横梁与底板纵梁，所述底板边梁、底板纵梁与底板横梁连接形成矩形框结构，在所述底板横梁与底板纵梁的上方设置有第一底板体与第二底板体，在所述第一底板体的底部采用铝合金材料一体挤压成型有加强梁，该加强梁与所述底板横梁平行设置，在相邻的两块所述第一底板体之间设置若干所述第二底板体，所述第一底板体与第二底板体之间以及相邻两块第二底板体之间均采用摩擦焊固定连接。

进一步的，所述第一底板体与加强梁的截面呈T字形结构，其中所述第一底板体形成该T字形结构的横向部分，所述加强梁形成该T字形结构的竖向部分。

进一步的，所述第一底板体与第二底板体均采用双层铝板结构，在双层铝板之间形成有支撑壁。

进一步的，所述第一底板体与第二底板体均采用多空腔结构。

进一步的，所述缺口呈倒T字形，所述缺口的纵向部分与所述凸缘上方的底板纵梁相适应，所述凸缘下方的底板纵梁凸出于所述加强横梁的下表面设置，所述缺口的横向部分与所述凸缘相适应。

进一步的，所述凸缘上开设有与所述缺口横向部分相适应的让位槽，当所述底板纵梁卡设于所述缺口内时，所述让位槽的内壁与所述缺口横向部分的内壁相接触。

进一步的，所述底板纵梁与所述凸缘采用铝合金一体挤压成型，且所述底板纵梁采用多空腔结构。

进一步的，所述第一边梁包块包括竖向部分以及连接于该竖向部分的第一横向部分与第二横向部分，其中所述第一横向部分连接于所述竖向部分的顶部，所述第二横向部分连接于所述竖向部分的中下部，在所述第一横向部分与第二横向部分之间形成扣合槽，所述扣合槽扣设于所述车厢顶板的侧边缘，所述第一边梁包块与车厢顶板扣合后焊接固定，在所述第二横向部分开设所述仿形槽，所述侧板本体的伸出部分焊接于所述第二横向部分靠近第一横向部分的一侧。

进一步的，所述第二边梁包块包括扣合部与防护部，所述扣合部用于扣合在所述车厢底板的侧边缘，所述侧车厢板与车厢底板扣合后焊接固定，在所述扣合部与防护部之间形成所述仿形槽，所述侧板本体的伸出部分焊接于所述扣合部、防护部的下侧壁，所述防护部设于车厢内且支撑于所述底板边梁的突出部上，用于对侧车厢板提供抗冲击力保护。

进一步的，所述防护部包括相连接的平面部分与斜面部分，所述平面部分支撑于所述车厢底板上，所述斜面部分从所述平面部分的较内侧延伸至所述侧车厢板，在所述斜面部分与侧车厢板之间设置有支撑条，该支撑条的自由端延伸至与侧车厢板相接触，所述斜面部分的上侧边缘与所述侧车厢板之间部分焊接。

本发明的显著效果是：

1、在侧车厢板与前车厢板的上下侧都增加了边梁包块，这样不仅对侧板喷涂更加简便；同时利用该结构把车厢分为了七大板块，使运输更加便捷，减少了运输难度和加大了每车运输量，可提高到现有整车运输5倍的运输量，同时将各模块运输至客户场地实现异地装配，装配时采用内部焊接和外部铆接的方式，提高了生产效率且保证了产品质量；

2、所述侧车厢板通过边梁包块上设置的仿形槽，并将侧板本体在竖向上与边梁包块焊接固定，而不是像传统技术中将侧板焊接在侧板边梁的表面，使得焊接后侧板本体从传统结构中横向的剪切力变成了纵向上的拉力，提高了侧车厢板的抗形变能力，有助于延长车厢使用寿命；

3、采用了一体挤压成型有加强梁的车厢底板结构，避免了焊接时对母材削弱，提高了车厢底板的整体强度。

附图说明

图1是本发明一个视角的结构示意图；

图2是本发明另一个视角的结构示意图；

图3是本发明的主视图；

图4是图3的A-A剖视图；

图5是图4中D的局部放大示意图；

图6是图4中E的局部放大示意图；

图7是本发明的左视图；

图8是图7的B-B剖视图；

图9是图8的中F的局部放大示意图；

图10是图8的中G的局部放大示意图；

图11是图8的中H的局部放大示意图；

图12是图11的中I的局部放大示意图；

图13是图7的C-C剖视图；

图14是图13的中J的局部放大示意图；

图15是图13的中K的局部放大示意图；

图16是本发明的仰视图；

图17是所述加强梁与底板纵梁的连接状态示意图；

图18是图16的分解图；

图19是所述缺口处加强梁的结构示意图；

图20是所述底板纵梁的横截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式以及工作原理作进一步详细说明。

如图1～图20所示，本实施例所述的具有加强底板模块组装式的轻量化货车车厢，包括铝制的前车厢板1、后车厢门2、两个对称设置的侧车厢板3、车厢底板4以及车厢顶板5，所述前车厢板1、后车厢门2、两个对称设置的侧车厢板3、车厢底板4以及车厢顶板5围成矩形厢体，在其中一个侧车厢板3上设置有侧车厢门6，所述后车厢门2、侧车厢门6均通过铰链铰接于侧车厢板3上，且能够通过锁止机构实现车厢的密闭。其中，所述后车厢门2采用对开式双开门设计，每个门扇的其中一侧通过铰链与侧车厢板3的边梁铰接，另一侧设置于车厢中间，并可通过锁止机构实现车厢的密封。所述侧车厢门6的安装结构与后车厢门2相似，也即是其一侧通过铰链与侧车厢门3相铰接，另一侧通过锁止结构与侧车厢板3实现相对固定。

关于前车厢板1与侧车厢板3：

所述前车厢板1与侧车厢板3的结构相似，本例中，以侧车厢板3为例进行具体说明。而前车厢板1与侧车厢板3之间的连接，则通过立柱7来实现，所述立柱的两侧分别形成有一个台阶，所述前车厢板1与侧车厢板3分别支撑在其中一个台阶上，之后通过焊接固定。

关于所述侧车厢板3：

所述侧车厢板3包括波形侧板本体31，在所述侧板本体31的上、下两侧边缘分别设置有第一边梁包块32与第二边梁包块33，所述第一边梁包块32与第二边梁包块33用于与所述车厢底板4或车厢顶板5的侧边缘固定连接，在所述第一边梁包块32与所述第二边梁包块33上均开设有与所述侧板本体相适应的仿形槽，所述侧板本体31的上下两侧插设于所述仿形槽内且向外伸出一部分，所述侧板本体31的伸出部s分与所述第一边梁包块32、所述第二边梁包块33焊接固定；

传统技术中，侧板和边梁之间的连接方式是焊接固定在横梁的表面，此时形成的是一个横向撕拉的力；而本例中通过设置的与侧板本体31相适应的仿形槽，将所述侧板本体31的伸出部s分与所述第一边梁包块32的上侧壁、所述第二边梁包块33的下侧壁焊接固定；使侧板与边梁包块之间的横向撕拉力变成了纵向上的拉力，提高了车厢的抗形变能力。

关于第一边梁包块32：

所述第一边梁包块32包括竖向部分321以及连接于该竖向部分321的第一横向部分322与第二横向部分323，其中所述第一横向部分322连接于所述竖向部分321的顶部，所述第二横向部分323连接于所述竖向部分321的中下部，在所述第一横向部分322与第二横向部分323之间形成扣合槽，所述扣合槽扣设于所述车厢顶板5的侧边缘，所述第一边梁包块32与车厢顶板5扣合后焊接固定，在所述第二横向部分开设所述仿形槽，所述侧板本体31的伸出部s分焊接于所述第二横向部分323靠近第一横向部分322的一侧。

关于第二边梁包块33：

所述第二边梁33包块包括扣合部331与防护部332，所述扣合部331用于扣合在所述车厢底板4的侧边缘，所述侧车厢板3与车厢底板4扣合后，第二边梁包块33的内侧边缘与车厢底板4的底板边梁407焊接固定，而防护部331则通过铆钉与所述底板边梁407铆接固定。在所述扣合部331与防护部332之间形成所述仿形槽，所述侧板本体31的伸出部s分焊接于所述扣合部331、防护部332的下侧壁，所述防护部332设于车厢内且支撑于所述底板边梁407的突出部407b上，用于对侧车厢板3提供抗冲击力保护。

进一步的，所述防护部332包括相连接的平面部分332a与斜面部分332b，所述平面部分332a支撑于所述车厢底板4上，所述斜面部分332b从所述平面部分332a的较内侧延伸至所述侧车厢板3，在所述斜面部分332b与侧车厢板3之间设置有支撑条332c，该支撑条332c的自由端延伸至与侧车厢板3相接触并形成有接触头332d，所述斜面部分332b的上侧边缘与所述侧车厢板3之间部分焊接，也即是仅仅焊接波形侧板本体31靠近所述斜面部分332b的部分，从而既减少了焊接工作量，又能够对侧车厢板3提供抗冲击力保护，避免货物冲击时侧车厢板3局部受力而引起变形。

本例中，在侧车厢板3与前车厢板1的上下侧都增加了边梁包块，这样不仅对侧板喷涂更加简便；同时利用该结构把车厢分为了七大板块，使运输更加便捷，减少了运输难度和加大了每车运输量，同时第二边梁包块33中的三角形防护部分即防护部332，有效避免了货物冲击时前车厢板1与侧车厢板3的局部受力，使其抗形变能力得到增强，同时有效避免车厢变形出现的渗水现象。

关于车厢底板4：

参见附图10～附图16，本例中，所述车厢底板4包括底板边梁407以及连接在底板边梁407内部的交叉连接的底板纵梁401与底板横梁402，所述底板纵梁401与底板横梁402以及底板边梁407构成长方形框架式结构，(在其他实施例中，还可以构成其他多边形等等)，其中底板纵梁401沿着车厢的长度方向设置，在所述长方形框架式结构上铺设有第一底板体403与第二底板体404，在所述第一底板体403的底部采用铝合金材料一体挤压成型有加强梁405，该加强梁405与所述底板横梁402平行设置，在相邻的两块所述第一底板体403之间设置若干所述第二底板体404，所述第一底板体403与第二底板体404之间以及相邻两块第二底板体404之间均采用摩擦焊固定连接。可理解的，在其他的实施例中，所述第一底板体403之间设置的第二底板体404可以为0到N之间的任意数字，也即是若车厢载重量大则加强梁405设置更为密集，车厢底板4可以由第一底板体403依次拼接而成，载重量小时则加强梁405的设置间距加大，如此，所述第二底板体404则属于非必要部件。

传统技术中把加强梁405和车厢底板4焊接，采用加强梁405和车厢底板4一体挤压成型这样避免了焊接后对母材削弱，同时采用一体挤压成型的生产方式，还减少了工艺步骤，降低了生产成本。

由于在使用同等体积原材料下，双层铝板结构抗形变的能力大于单层钢板，因此本例中所述第一底板体403与第二底板体404均采用双层铝板结构，从而增强车厢底板4的抗形变能力。

关于所述底板边梁407：

本例中，所述底板边梁407的较内侧形成有支撑台阶407a，该支撑台阶407a用于支撑所述第一底板体403与第二底板体404，所述底板边梁407的中部向上延伸形成有突出部407b，所述底板边梁407的较外侧向上延伸形成有凸沿407c，在所述突出部407b与凸沿407c之间形成溢水槽407d，所述侧板本体31的伸出部分容置于该溢水槽407d内。

通过底板边梁407上设置的溢水槽407d，在前车厢板1或侧车厢板3出现疲劳损耗或焊接过程不严实而引起渗水问题时，能够有效将水排出，避免其流入车厢损坏货物，有效地保证了货物运输过程中的安全性。

关于底板纵梁401：

所述底板纵梁401下部的两侧分别向外延伸形成凸缘401a；所述底板纵梁401与所述凸缘401a采用铝合金一体挤压成型，且所述底板纵梁401采用多空腔结构，以增强抗形变能力。

进一步的，所述底板纵梁401具有四个空腔，且上侧的两侧空腔的高度大于下侧的两个空腔，上下两侧的空腔的分隔与所述凸缘401a的形成位置相适应。可以理解的是，所述底板纵梁401也可以为其他数量的空腔，而凸缘401a也相应的可以形成与其他位置。

关于底板纵梁401与底板横梁402或加强梁405之间的连接：

本例中，所述底板纵梁401与底板横梁402以及底板纵梁401与加强梁405之间的连接方式一致，以底板纵梁401与加强梁405之间的连接方式为例进行说明，具体的连接结构如下：

在所述加强梁405上开设有与底板纵梁401相适应的缺口406，该缺口406大体呈倒T字形，所述缺口406的纵向部分与所述凸缘401a上方的底板纵梁401相适应，所述凸缘401a下方的底板纵梁401凸出于所述加强梁405的下表面设置，所述缺口406的横向部分与所述凸缘401a相适应，当所述底板纵梁401卡设于加强梁405上开设的所述缺口406内时，所述加强梁405的下表面与所述凸缘401a的下表面齐平，从而满足于摩擦焊所需要的大平面要求。因此所述加强梁405的下表面与所述凸缘401a的下表面采用摩擦焊方式焊接固定，所述加强梁405与底板纵梁401的其余接触部分采用氩弧焊方式焊接固定。

传统的底板纵梁401与底板横梁402之间采用氩弧焊焊接，强度不足处加三角块补强，施工工序复杂，焊接受热会改变材料强度，且连接强度有限。而本实施例采用一体加挤压的带加强梁405的第一底板体403和带凸缘401a的底板纵梁401进行结构卡接，并增加摩擦焊部分使底板的整体强度得到了增强，从而减少了传统焊接方式的热量对母材强度的影响。

优选的，所述凸缘401a上开设有与所述缺口406横向部分相适应的让位槽401b，当所述底板纵梁401卡设于所述缺口406内时，所述让位槽401b的内壁与所述缺口406横向部分的内壁相接触，从而便于进行摩擦焊。

可以理解的是，本方案所述的加强梁405与底板纵梁402的连接方式并不局限于车厢底板4，其他诸如需要通过横梁与纵梁的框架式连接结构，均可采用本例所述连接结构。

本方案在侧车厢板3与前车厢板1的上下侧都增加了边梁包块，这样不仅对侧板喷涂更加简便；同时利用该结构把车厢分为了七大板块，使运输更加便捷，减少了运输难度和加大了每车运输量，同时第二边梁包块33中的三角形防护部分即防护部332，有效避免了货物冲击时前车厢板1与侧车厢板3的局部受力，使其抗形变能力得到增强，同时有效避免车厢变形出现的渗水现象。另外，通过底板加强结构，有效地增强了车厢地板的抗形变能力与抗冲击能力，有效地增强了底板结构的整体强度，进而保证了车厢的强度与刚度。

以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种具有加强底板模块组装式的轻量化货车车厢，其特征在于：包括铝制的前车厢板、后车厢门、两个对称设置的侧车厢板、车厢底板以及车厢顶板，所述前车厢板、后车厢门、两个对称设置的侧车厢板、车厢底板以及车厢顶板围成矩形厢体，在其中一个侧车厢板上设置有侧车厢门，所述后车厢门、侧车厢门均通过铰链铰接于侧车厢板上，且能够通过锁止机构实现车厢的密闭；

其中，所述侧车厢板包括侧板本体，在所述侧板本体的上、下两侧边缘分别设置有第一边梁包块与第二边梁包块，所述第一边梁包块、第二边梁包块分别用于与所述车厢顶板、车厢底板的侧边缘固定连接，在所述第一边梁包块与所述第二边梁包块上均开设有与所述侧板本体相适应的仿形槽，所述侧板本体的上下两侧插设于所述仿形槽内且向外伸出一部分，所述侧板本体的伸出部分与所述第一边梁包块、所述第二边梁包块焊接固定；

所述车厢底板包括底板边梁以及连接于底板边梁之内的底板横梁与底板纵梁，所述底板纵梁下部两侧分别向外延伸形成凸缘，所述底板边梁、底板纵梁与底板横梁连接形成矩形框结构，在所述底板横梁与底板纵梁的上方设置有第一底板体与第二底板体，在所述第一底板体的底部采用铝合金材料一体挤压成型有加强梁，该加强梁与所述底板横梁平行设置，在所述加强梁上开设有与所述底板纵梁尺寸相适应的缺口，所述底板纵梁卡设于所述缺口内，在相邻的两块所述第一底板体之间设置若干所述第二底板体，所述第一底板体与第二底板体之间以及相邻两块第二底板体之间均采用摩擦焊固定连接；

所述第一边梁包块包括竖向部分以及连接于该竖向部分的第一横向部分与第二横向部分，其中所述第一横向部分连接于所述竖向部分的顶部，所述第二横向部分连接于所述竖向部分的中下部，在所述第一横向部分与第二横向部分之间形成扣合槽，所述扣合槽扣设于所述车厢顶板的侧边缘，所述第一边梁包块与车厢顶板扣合后焊接固定，在所述第二横向部分开设所述仿形槽，所述侧板本体的伸出部分焊接于所述第二横向部分靠近第一横向部分的一侧；

所述第二边梁包块包括扣合部与防护部，所述扣合部用于扣合在所述车厢底板的侧边缘，所述侧车厢板与车厢底板扣合后焊接固定，在所述扣合部与防护部之间形成所述仿形槽，所述侧板本体的伸出部分焊接于所述扣合部、防护部的下侧壁，所述防护部设于车厢内且支撑于所述底板边梁的突出部上，用于对侧车厢板提供抗冲击力保护；

所述防护部包括相连接的平面部分与斜面部分，所述平面部分支撑于所述车厢底板上，所述斜面部分从所述平面部分的较内侧延伸至所述侧车厢板，在所述斜面部分与侧车厢板之间设置有支撑条，该支撑条的自由端延伸至与侧车厢板相接触，所述斜面部分的上侧边缘与所述侧车厢板之间部分焊接。

2.根据权利要求1所述的具有加强底板模块组装式的轻量化货车车厢，其特征在于：所述第一底板体与加强梁的截面呈T字形结构，其中所述第一底板体形成该T字形结构的横向部分，所述加强梁形成该T字形结构的竖向部分。

3.根据权利要求2所述的具有加强底板模块组装式的轻量化货车车厢，其特征在于：所述第一底板体与第二底板体均采用双层铝板结构，在双层铝板之间形成有支撑壁。

4.根据权利要求1所述的具有加强底板模块组装式的轻量化货车车厢，其特征在于：所述第一底板体与第二底板体均采用多空腔结构。

5.根据权利要求1所述的具有加强底板模块组装式的轻量化货车车厢，其特征在于：所述缺口呈倒T字形，所述缺口的纵向部分与所述凸缘上方的底板纵梁相适应，所述凸缘下方的底板纵梁凸出于所述加强梁的下表面设置，所述缺口的横向部分与所述凸缘相适应。

6.根据权利要求5所述的具有加强底板模块组装式的轻量化货车车厢，其特征在于：所述凸缘上开设有与所述缺口横向部分相适应的让位槽，当所述底板纵梁卡设于所述缺口内时，所述让位槽的内壁与所述缺口横向部分的内壁相接触。

7.根据权利要求1所述的具有加强底板模块组装式的轻量化货车车厢，其特征在于：所述底板纵梁与所述凸缘采用铝合金一体挤压成型，且所述底板纵梁采用多空腔结构。