CN110341814A - 一种轻量化汽车车厢结构 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车车厢技术领域，尤其是一种轻量化汽车车厢结构，针对材料屈服强度、抗拉强度和屈强比低及车厢构架未轻量化的问题，现提出以下方案，包括底盘、前围板、后围板、上顶板、第一侧围板和第二侧围板，所述前围板、后围板、第一侧围板和第二侧围板与底盘的连接处均通过螺栓固定有边梁，所述前围板和后围板的边梁底端外壁焊接在底盘的其中两侧相对的外壁边缘处，且第一侧围板和第二侧围板的边梁底端外壁焊接在另外两侧相对的外壁边缘处。本发明在材料上，汽车车厢轻量化通过使用高强钢有限元分析以及实验，合理降低车厢整体材料厚度，结构上汽车车厢通过S型导流管，形成空气下压和空气升抬，通过空气动力辅助控制车厢状态。

Description

一种轻量化汽车车厢结构

技术领域

本发明涉及汽车车厢技术领域，尤其涉及一种轻量化汽车车厢结构。

背景技术

车厢是指具有一定强度、刚度和规格专供周转使用的大型装货容器，使用车厢转运货物，可直接在发货人的仓库装货，运到收货人的仓库卸货，中途更换车、船时，无须将货物从箱内取出换装，因此车厢是一种伟大的发明，高栏车厢使指在车厢的两侧安装相应的防护栏，达到对车厢内的物品进行固定和增加车厢容积的目的。目前国内汽车厢体车厢行业为了成本的控制，厢体所采用的材料均为普通的碳钢Q235B（密度：7.85g/cm^3），车厢行业的迅速发展以及技术标准的提高，改类型材料无法适应行业的发展，总结其缺点有：

1.材料屈服强度低（Re≥235Mpa），为了达到车厢整体强度要求，车厢整体的用料较厚，导致车厢变重，运输成本增加；

2.普通碳钢抗拉强度低（Rm≥375），其抵抗变形和破坏的能力差，车厢使用寿命短；

3.材料的屈强比在0.6左右，处于较低水平，易发生塑性变形；

4.构架使用以上材料进行构建，会使整体构架变得繁重和不能调节。

发明内容

基于材料屈服强度、抗拉强度和屈强比低及车厢构架未轻量化的技术问题，本发明提出了一种轻量化汽车车厢结构。

本发明提出的一种轻量化汽车车厢结构，包括底盘、前围板、后围板、上顶板、第一侧围板和第二侧围板，所述前围板、后围板、第一侧围板和第二侧围板与底盘的连接处均通过螺栓固定有边梁，所述前围板和后围板的边梁底端外壁焊接在底盘的其中两侧相对的外壁边缘处，且第一侧围板和第二侧围板的边梁底端外壁焊接在另外两侧相对的外壁边缘处，所述上顶板的底端四侧边缘处分别和前围板、后围板、第一侧围板与第二侧围板相焊接，所述第二侧围板的外壁轴心处开有门仓，且门仓的两侧内壁通过铰链固定有侧对开门，所述前围板、后围板、第一侧围板和第二侧围板均包括横梁、纵梁和波纹板，且波纹板焊接在横梁、纵梁组成的梁框内，所述第一侧围板和第二侧围板靠近前围板的两侧横梁的内壁分别铺设有下压导流管和上抬导流管，且前围板的两个横梁的分别开有下对流孔和上对流孔，所述下压导流管和上抬导流管靠近前围板的一端分别和下对流孔和上对流孔相连接。

进一步地，所述下压导流管和上抬导流管在靠近侧对开门的底部分别对夹连接有第一电磁阀和第二电磁阀，且第一电磁阀和第二电磁阀均通过螺栓固定在横梁的内壁上。

进一步地，所述波纹板包括板壳和轻质支撑夹层，且轻质支撑夹层粘接在板壳的内壁上。

进一步地，所述轻质支撑夹层包括三至四层规格相同的蜂窝框架和连接键，且三至四层蜂窝框架的相对一侧通过连接键相连接。

进一步地，所述侧对开门包括两个对称分布的门体和锁体结构，且锁体结构通过螺栓固定在两个门体的相对一侧外壁上。

进一步地，所述锁体结构包括锁杆、锁把、锁套和卡扣，且锁套和卡扣均通过螺栓固定在门体上，锁把焊接在锁杆的底端外壁上，锁杆的底端外壁插接在锁套内壁上。

进一步地，所述底盘的底部外壁轴心处焊接有安装梁，且安装梁的两侧外壁均开有安装螺孔。

进一步地，所述安装梁的内壁轴心处开有等距离分布的通孔，且通孔内壁插接有底导流管。

进一步地，所述底盘靠近第一侧围板和第二侧围板的两侧外壁底端均焊接有卡绳器和挂钩。

本发明中的有益效果为：材料上，汽车车厢轻量化通过使用高强钢RE700L（密度：7.85g/cm^3）有限元分析以及实验，合理降低车厢整体材料厚度，既保证了车厢的强度和使用寿命，又能降低车厢整体的质量（Kg），降低运输成本。

1、材料屈服强度高（Re≥743MPa）；

2、高强钢抗拉强度高（Rm≥780），其抵抗变形和破坏的能力强，车厢使用寿命长；

3、材料的屈强比在0.95左右，处于较高水平，不易发生塑性变形。

结构上，汽车车厢通过内壁设置有两个S型导流管，形成空气下压和空气升抬两种形式，保证车厢在行进过程中进行车厢的上浮和下压控制，通过空气动力辅助控制车厢状态。

附图说明

图1为本发明提出的一种轻量化汽车车厢结构的结构示意图；

图2为本发明提出的一种轻量化汽车车厢结构的第二侧围板结构示意图；

图3为本发明提出的一种轻量化汽车车厢结构的侧对开门结构示意图；

图4为本发明提出的一种轻量化汽车车厢结构的波纹板截面结构示意图；

图5为本发明提出的一种轻量化汽车车厢结构的轻质支撑夹层结构示意图；

图6为本发明提出的一种轻量化汽车车厢结构的边梁截面结构示意图；

图7为本发明提出的一种轻量化汽车车厢结构的横梁截面结构示意图；

图8为本发明提出的一种轻量化汽车车厢结构的纵梁截面结构示意图。

图中：1底盘、2安装梁、3下对流孔、4后围板、5上对流孔、6第一侧围板、7上顶板、8前围板、9横梁、10纵梁、11边梁、12第二侧围板、13底导流管、14第一电磁阀、15上抬导流管、16下压导流管、17第二电磁阀、18侧对开门、19门体、20锁体结构、21轻质支撑夹层、22板壳、23蜂窝框架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-8，一种轻量化汽车车厢结构，包括底盘1、前围板4、后围板8、上顶板7、第一侧围板6和第二侧围板12，前围板4、后围板8、第一侧围板6和第二侧围板12与底盘1的连接处均通过螺栓固定有边梁11，前围板4和后围板8的边梁11底端外壁焊接在底盘1的其中两侧相对的外壁边缘处，且第一侧围板6和第二侧围板12的边梁11底端外壁焊接在另外两侧相对的外壁边缘处，上顶板7的底端四侧边缘处分别和前围板4、后围板8、第一侧围板6与第二侧围板12相焊接，第二侧围板12的外壁轴心处开有门仓，且门仓的两侧内壁通过铰链固定有侧对开门18，前围板4、后围板8、第一侧围板6和第二侧围板12均包括横梁9、纵梁10和波纹板，且波纹板焊接在横梁9、纵梁10组成的梁框内，第一侧围板6和第二侧围板12靠近前围板4的两侧横梁9的内壁分别铺设有下压导流管16和上抬导流管15，且前围板4的两个横梁的分别开有下对流孔3和上对流孔5，下压导流管16和上抬导流管15靠近前围板4的一端分别和下对流孔3和上对流孔5相连接，下压导流管16和上抬导流管15在靠近侧对开门18的底部分别对夹连接有第一电磁阀14和第二电磁阀17，且第一电磁阀14和第二电磁阀17均通过螺栓固定在横梁9的内壁上，波纹板包括板壳22和轻质支撑夹层21，且轻质支撑夹层21粘接在板壳22的内壁上，轻质支撑夹层21包括三至四层规格相同的蜂窝框架23和连接键，且三至四层蜂窝框架23的相对一侧通过连接键相连接，侧对开门18包括两个对称分布的门体19和锁体结构20，且锁体结构20通过螺栓固定在两个门体19的相对一侧外壁上，锁体结构20包括锁杆、锁把、锁套和卡扣，且锁套和卡扣均通过螺栓固定在门体19上，锁把焊接在锁杆的底端外壁上，锁杆的底端外壁插接在锁套内壁上，底盘1的底部外壁轴心处焊接有安装梁2，且安装梁2的两侧外壁均开有安装螺孔，安装梁2的内壁轴心处开有等距离分布的通孔，且通孔内壁插接有底导流管13，底盘1靠近第一侧围板6和第二侧围板12的两侧外壁底端均焊接有卡绳器和挂钩。

本发明中，本汽车车厢在使用时，通过安装梁2固定在车架上，在行进时，通过上对流孔5配合上下压导流管16实现车厢的下压稳定，通过下对流孔3配合上上抬导流管15实现车厢的上抬，辅助车厢减轻对底盘和车架之间的挤压，同时车厢中的波纹板通过蜂窝框架23的轻质支撑夹层21实现整体车厢的轻量化。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种轻量化汽车车厢结构，包括底盘（1）、前围板（4）、后围板（8）、上顶板（7）、第一侧围板（6）和第二侧围板（12），其特征在于，所述前围板（4）、后围板（8）、第一侧围板（6）和第二侧围板（12）与底盘（1）的连接处均通过螺栓固定有边梁（11），所述前围板（4）和后围板（8）的边梁（11）底端外壁焊接在底盘（1）的其中两侧相对的外壁边缘处，且第一侧围板（6）和第二侧围板（12）的边梁（11）底端外壁焊接在另外两侧相对的外壁边缘处，所述上顶板（7）的底端四侧边缘处分别和前围板（4）、后围板（8）、第一侧围板（6）与第二侧围板（12）相焊接，所述第二侧围板（12）的外壁轴心处开有门仓，且门仓的两侧内壁通过铰链固定有侧对开门（18），所述前围板（4）、后围板（8）、第一侧围板（6）和第二侧围板（12）均包括横梁（9）、纵梁（10）和波纹板，且波纹板焊接在横梁（9）、纵梁（10）组成的梁框内，所述第一侧围板（6）和第二侧围板（12）靠近前围板（4）的两侧横梁（9）的内壁分别铺设有下压导流管（16）和上抬导流管（15），且前围板（4）的两个横梁的分别开有下对流孔（3）和上对流孔（5），所述下压导流管（16）和上抬导流管（15）靠近前围板（4）的一端分别和下对流孔（3）和上对流孔（5）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种轻量化汽车车厢结构，其特征在于，所述下压导流管（16）和上抬导流管（15）在靠近侧对开门（18）的底部分别对夹连接有第一电磁阀（14）和第二电磁阀（17），且第一电磁阀（14）和第二电磁阀（17）均通过螺栓固定在横梁（9）的内壁上。

3.根据权利要求1所述的一种轻量化汽车车厢结构，其特征在于，所述波纹板包括板壳（22）和轻质支撑夹层（21），且轻质支撑夹层（21）粘接在板壳（22）的内壁上。

4.根据权利要求3所述的一种轻量化汽车车厢结构，其特征在于，所述轻质支撑夹层（21）包括三至四层规格相同的蜂窝框架（23）和连接键，且三至四层蜂窝框架（23）的相对一侧通过连接键相连接。

5.根据权利要求1所述的一种轻量化汽车车厢结构，其特征在于，所述侧对开门（18）包括两个对称分布的门体（19）和锁体结构（20），且锁体结构（20）通过螺栓固定在两个门体（19）的相对一侧外壁上。

6.根据权利要求5所述的一种轻量化汽车车厢结构，其特征在于，所述锁体结构（20）包括锁杆、锁把、锁套和卡扣，且锁套和卡扣均通过螺栓固定在门体（19）上，锁把焊接在锁杆的底端外壁上，锁杆的底端外壁插接在锁套内壁上。

7.根据权利要求1所述的一种轻量化汽车车厢结构，其特征在于，所述底盘（1）的底部外壁轴心处焊接有安装梁（2），且安装梁（2）的两侧外壁均开有安装螺孔。

8.根据权利要求7所述的一种轻量化汽车车厢结构，其特征在于，所述安装梁（2）的内壁轴心处开有等距离分布的通孔，且通孔内壁插接有底导流管（13）。

9.根据权利要求1所述的一种轻量化汽车车厢结构，其特征在于，所述底盘（1）靠近第一侧围板（6）和第二侧围板（12）的两侧外壁底端均焊接有卡绳器和挂钩。