CN114537597A - 基于工字梁与t型梁组装的板体骨架结构及组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于工字梁与T型梁组装的板体骨架结构及组装方法，包括受力主梁体，具有主梁延伸方向；受力肋梁体，具有与所述主梁延伸方向相互垂直的肋梁延伸方向，所述受力主梁体和所述受力肋梁体之间垂直组装形成所述板体骨架的主体受力框架；盒式结构件，固接于所述主体受力框架的底端。解决了现有技术中的冲浪板体骨架结构由于采用多钣金材质而导致的重量较大，加工复杂，成本较高，无法提供兼顾满足需求的结构强度和板体重量的平衡，难以有效适应产品使用场景逐渐多样化的技术问题。

Description

基于工字梁与T型梁组装的板体骨架结构及组装方法

技术领域

本发明涉及冲浪板体骨架技术领域，具体而言，涉及一种基于工字梁与T型梁组装的板体骨架结构及组装方法。

背景技术

当前冲浪板体骨架结构较为复杂，常常需要很多钣金件铆接或者用木条粘接等结构接才能达到强度要求，而这种多钣金的结构使其板体重量比较重，加工复杂，成本较高，无法提供兼顾满足需求的结构强度和板体重量的平衡。

冲浪板，特别是电动水翼冲浪板的板体，至少有三方面的要求，一是要有足够的刚度和强度，以确保脚感反馈更直接，从而提高操控性；二是重量要尽量轻，以减轻以水翼模式飞行时的重量，并便于携带和运输；三是，降低成本。板体采用epp材料发泡结合金属骨架是一种制作板体是一种较好的选择。

此时，板体骨架的合理设计就显得十分重要。

发明内容

为此，本发明提供了一种基于工字梁与T型梁组装的板体骨架结构及组装方法，以解决现有技术中的冲浪板体骨架结构由于采用多钣金材质而导致的重量较大，加工复杂，成本较高，无法提供兼顾满足需求的结构强度和板体重量的平衡，难以有效适应产品使用场景逐渐多样化的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于工字梁与T型梁组装的板体骨架结构，包括：

受力主梁体，具有主梁延伸方向；

受力肋梁体，具有与所述主梁延伸方向相互垂直的肋梁延伸方向，所述受力主梁体和所述受力肋梁体之间垂直组装形成所述板体骨架的主体受力框架；

盒式结构件，固接于所述主体受力框架的底端。

在上述技术方案的基础上，对本发明做如下进一步说明：

作为本发明的进一步方案，所述受力主梁体包括相平行设置的第一受力主梁和第二受力主梁。

所述受力肋梁体包括相平行设置的第一受力肋梁、第二受力肋梁和第三受力肋梁，所述第一受力肋梁、所述第二受力肋梁和所述第三受力肋梁分别垂直组装于所述第一受力主梁和所述第二受力主梁之间。

作为本发明的进一步方案，所述第一受力肋梁在所述肋梁延伸方向上的两端分别一一对应可分离式固接于所述第一受力主梁在所述主梁延伸方向上的一端和所述第二受力主梁在所述主梁延伸方向上的一端。

所述第二受力肋梁在所述肋梁延伸方向上的两端分别一一对应可分离式固接于所述第一受力主梁在所述主梁延伸方向上的另一端和所述第二受力主梁在所述主梁延伸方向上的另一端。

所述第三受力肋梁位于所述第一受力肋梁和所述第二受力肋梁之间，且所述第三受力肋梁在所述肋梁延伸方向上的两端分别一一对应可分离式固接于所述第一受力主梁在所述主梁延伸方向上的两端之间和所述第二受力主梁在所述主梁延伸方向上的两端之间。

作为本发明的进一步方案，所述第一受力主梁和所述第二受力主梁均为工字梁。

所述第一受力肋梁和所述第二受力肋梁均为工字梁，所述第三受力肋梁为工字梁或T型梁。

作为本发明的进一步方案，工字梁的所述第一受力主梁和工字梁的所述第二受力主梁在相向一侧的底部横板位置均开设有主梁装配嵌口。

工字梁的所述第一受力肋梁和/或所述第二受力肋梁和/或所述第三受力肋梁的中部竖板在所述肋梁延伸方向上的均嵌入所述主梁装配嵌口内。

作为本发明的进一步方案，工字梁的所述第一受力肋梁和/或所述第二受力肋梁和/或所述第三受力肋梁的中部竖板在所述肋梁延伸方向上的两端均开设有肋梁装配嵌口。

工字梁的所述第一受力主梁和工字梁的所述第二受力主梁在相向一侧的底部横板均嵌入所述肋梁装配嵌口内。

作为本发明的进一步方案，还包括受力延伸梁体。

所述受力延伸梁体联接组装于所述主体受力框架的一侧端。

所述受力延伸梁体包括第一受力延伸梁、第二受力延伸梁和连接座。

所述第一受力延伸梁沿其延伸方向的一端与所述第一受力主梁在所述主梁延伸方向上的一端之间可分离式固接，所述第二受力延伸梁沿其延伸方向的一端与所述第二受力主梁在所述主梁延伸方向上的一端之间可分离式固接。

所述第一受力延伸梁和所述第二受力延伸梁之间距离在远离受力主梁的一侧方向上逐步减小，且所述第一受力延伸梁和所述第二受力延伸梁在远离受力主梁的一端之间固接有连接座。

作为本发明的进一步方案，所述第一受力延伸梁和所述第二受力延伸梁均为T型梁。

作为本发明的进一步方案，所述第三受力肋梁为T型梁，T型梁的所述第三受力肋梁的横板固接于所述第一受力主梁和所述第二受力主梁的底端，所述盒式结构件的两侧端分别一一对应固接于所述第二受力肋梁的底端和所述第三受力肋梁的横板底端。

一种基于工字梁与T型梁组装的板体骨架结构的组装方法，包括以下步骤：

S1:将两组工字梁作为受力主梁沿既定的主梁延伸方向平行布置；

S2:将两组工字梁作为受力肋梁沿既定的肋梁延伸方向分别与两条受力主梁的两端之间垂直联接组装，以此形成板体骨架的主体受力框架，通过工字梁形成的主体受力框架承载受力情况较大的位置；

组装时，在相垂直联接组装的两组工字梁开设装配嵌口，在其中一组工字梁的中间竖板开设竖板装配嵌口，竖板装配嵌口与另一组工字梁的底横板和/或顶横板卡合对接；或者，在其中一组工字梁的底横板和/或顶横板开设横板装配嵌口，横板装配嵌口与另一组工字梁的中间竖板卡合对接；

S3:将两组T型梁作为延伸梁体分别一一对应与两组受力主梁之间联接组装，两组延伸梁体之间在远离受力主梁的方向相向倾斜，且两组延伸梁体之间在远离受力主梁的一端通过连接座进行固定，通过整体结构重量更小且成本更低的T型梁形成的延伸受力框架承载板体骨架结构中受力情况较小的位置；

组装时，延伸梁体的T型梁与受力主梁的工字梁之间的联接组装固接方式以及延伸梁体的T型梁与连接座之间的联接组装固接方式均为铆接或焊接；

S4:在平行设置的两组受力主梁之间垂直式搭接一组T型梁作为受力肋梁，在T型梁的受力肋梁底端与工字梁的受力肋梁底端之间组装固定盒式结构件，通过盒式结构件基于自下而上传导压力的桅杆进行稳定承力；

组装时，T型梁的受力肋梁与工字梁的受力主梁之间以及盒式结构件分别与T型梁的受力肋梁和工字梁的受力肋梁之间的联接组装固接方式均为铆接或焊接。

本发明具有如下有益效果：

该装置能够借由工字梁与T型梁获取成本低及材质重量轻的特性，通过运用工字梁与T型梁分别作为受力梁体，并根据工程力学设计连接各个受力梁体，以此形成板体骨架结构，实现运用工程上梁肋工艺及工字钢形式使得在产品重量及产品刚度上有效达到重量轻承重力强的使用特性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例提供的基于工字梁与T型梁组装的板体骨架结构的整体轴测结构示意图之一。

图2为本发明实施例提供的基于工字梁与T型梁组装的板体骨架结构的整体轴测结构示意图之二。

图3为本发明实施例提供的基于工字梁与T型梁组装的板体骨架结构在图2中A处的结构放大图之一。

图4为本发明实施例提供的基于工字梁与T型梁组装的板体骨架结构在图2中A处的结构放大图之二。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

受力主梁体1：第一受力主梁11、第二受力主梁12、主梁装配嵌口13；

受力肋梁体2：第一受力肋梁21、第二受力肋梁22、第三受力肋梁23、肋梁装配嵌口24；

受力延伸梁体3：第一受力延伸梁31、第二受力延伸梁32、连接座33；

盒式结构件4。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本说明书所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1至图3所示，本发明实施例提供了一种基于工字梁与T型梁组装的板体骨架结构，包括受力主梁体1、受力肋梁体2、受力延伸梁体3和盒式结构件4，用以借由工字梁与T型梁获取成本低及材质重量轻的特性，通过运用工字梁与T型梁分别作为受力梁体，并根据工程力学设计连接各个受力梁体，以此形成板体骨架结构，实现运用工程上梁肋工艺及工字钢形式使得在产品重量及产品刚度上有效达到重量轻承重力强的使用特性。具体设置如下：

如图1所示，所述受力主梁体1具有一个主梁延伸方向，所述受力肋梁体2具有一个肋梁延伸方向，所述主梁延伸方向与所述肋梁延伸方向相互垂直，所述受力主梁体1和所述受力肋梁体2之间垂直联接组装形成所述板体骨架的主体受力框架，以通过主体受力框架承载受力情况较大的位置；所述受力延伸梁体3联接组装于所述主体受力框架的一侧端，用以通过受力延伸梁体3承载受力情况较小的位置；所述盒式结构件4固接于所述主体受力框架的底端，用以根据桅杆自下而上传导压力的特性，更为稳定地承力。

具体地，如图2所示，所述受力主梁体1包括相平行设置的第一受力主梁11和第二受力主梁12，其中，所述第一受力主梁11和所述第二受力主梁12均为工字梁；所述受力肋梁体2包括与所述第一受力主梁11和所述第二受力主梁12相垂直设置的第一受力肋梁21、第二受力肋梁22和第三受力肋梁23，其中，所述第一受力肋梁21在所述肋梁延伸方向上的两端分别一一对应可分离式固接于所述第一受力主梁11在所述主梁延伸方向上的一端和所述第二受力主梁12在所述主梁延伸方向上的一端，所述第二受力肋梁22在所述肋梁延伸方向上的两端分别一一对应可分离式固接于所述第一受力主梁11在所述主梁延伸方向上的另一端和所述第二受力主梁12在所述主梁延伸方向上的另一端，所述第三受力肋梁23位于所述第一受力肋梁21和所述第二受力肋梁22之间，且所述第三受力肋梁23在所述肋梁延伸方向上的两端分别一一对应可分离式固接于所述第一受力主梁11在所述主梁延伸方向上的两端之间和所述第二受力主梁12在所述主梁延伸方向上的两端之间，用以通过两根主梁和三根肋梁搭接成日字结构作为板体骨架的主体受力框架，有效增强结构稳定性。

优选地，所述第一受力肋梁21和所述第二受力肋梁22均为工字梁，所述第三受力肋梁23为工字梁或T型梁，用以在主体受力框架中受力大的位置用工程力学中承力性更好的工字梁作为主受力梁，达到受力大且用料少的效果。

更为具体地，在一种可选实施例中，如图3所示，工字梁的所述第一受力主梁11和工字梁的所述第二受力主梁12在相向一侧的底部横板位置均开设有主梁装配嵌口13，工字梁的所述第一受力肋梁21和/或所述第二受力肋梁22和/或所述第三受力肋梁23的中部竖板在所述肋梁延伸方向上的均嵌入所述主梁装配嵌口13内，以此完成工字梁与工字梁之间的相互嵌入式搭接，能够使得工字梁之间的搭接的面积和强度均更高。

在另一种可选实施例中，如图4所示，工字梁的所述第一受力肋梁21和/或所述第二受力肋梁22和/或所述第三受力肋梁23的中部竖板在所述肋梁延伸方向上的两端均开设有肋梁装配嵌口24，工字梁的所述第一受力主梁11和工字梁的所述第二受力主梁12在相向一侧的底部横板均嵌入所述肋梁装配嵌口24内，以此完成工字梁与工字梁之间的相互嵌入式搭接，能够使得工字梁之间的搭接的面积和强度均更高，进而以此有效提升了结构的稳固性能。

优选地，在以两种所述实施例完成工字梁与工字梁之间的相互嵌入式搭接之后，在工字梁之间进一步设置铆接和焊接固定联接。

请继续参考图2，所述受力延伸梁体3包括第一受力延伸梁31、第二受力延伸梁32和连接座33；其中，所述第一受力延伸梁31沿其延伸方向的一端与所述第一受力主梁11在所述主梁延伸方向上的一端之间可分离式固接，所述第二受力延伸梁32沿其延伸方向的一端与所述第二受力主梁12在所述主梁延伸方向上的一端之间可分离式固接，所述第一受力延伸梁31和所述第二受力延伸梁32之间距离在远离受力主梁的一侧方向上逐步减小，且所述第一受力延伸梁31和所述第二受力延伸梁32在远离受力主梁的一端之间固接有连接座33，用以以此承载板体骨架结构中受力情况较小的位置。

所述第一受力延伸梁31和所述第二受力延伸梁32均为T型梁，用以在受力情况较小的位置利用T型梁，能够使得整体结构的重量更小且成本更低。

在所述第三受力肋梁23为T型梁时，T型梁的所述第三受力肋梁23的横板固接于所述第一受力主梁11和所述第二受力主梁12的底端，所述盒式结构件4的两侧端分别一一对应固接于所述第二受力肋梁22的底端和所述第三受力肋梁23的横板底端，用以根据桅杆自下而上传力的特性，更为稳定地承力。

需要说明的是，所述受力主梁体1、所述受力肋梁体2、所述受力延伸梁体3和所述盒式结构件4之间以及与其他五金件之间固接方式均为铆接或焊接，以此使得整体连接更为可靠且受力均匀，变形更小。

所述受力主梁体1、所述受力肋梁体2、所述受力延伸梁体3和所述盒式结构件4的材质均为强度较高且成本较低的6061T6铝合金。

本实施例还提供了一种基于工字梁与T型梁组装的板体骨架结构的组装方法，包括以下步骤：

S1:将两组工字梁作为受力主梁沿既定的主梁延伸方向平行布置；

S2:将两组工字梁作为受力肋梁沿既定的肋梁延伸方向分别与两条受力主梁的两端之间垂直联接组装，以此形成板体骨架的主体受力框架，通过工字梁形成的主体受力框架承载受力情况较大的位置；

组装时，在相垂直联接组装的两组工字梁开设装配嵌口，可在其中一组工字梁的中间竖板开设竖板装配嵌口，竖板装配嵌口与另一组工字梁的底横板和/或顶横板卡合对接；或者，可在其中一组工字梁的底横板和/或顶横板开设横板装配嵌口，横板装配嵌口与另一组工字梁的中间竖板卡合对接；

S3:将两组T型梁作为延伸梁体分别一一对应与两组受力主梁之间联接组装，两组延伸梁体之间在远离受力主梁的方向相向倾斜，且两组延伸梁体之间在远离受力主梁的一端通过连接座进行固定。通过整体结构重量更小且成本更低的T型梁形成的延伸受力框架承载板体骨架结构中受力情况较小的位置；

组装时，延伸梁体的T型梁与受力主梁的工字梁之间的联接组装固接方式以及延伸梁体的T型梁与连接座之间的联接组装固接方式均为铆接或焊接；

S4:在平行设置的两组受力主梁之间垂直式搭接一组T型梁作为受力肋梁，在T型梁的受力肋梁底端与工字梁的受力肋梁底端之间组装固定盒式结构件，通过盒式结构件基于自下而上传导压力的桅杆进行稳定承力；

组装时，T型梁的受力肋梁与工字梁的受力主梁之间以及盒式结构件4分别与T型梁的受力肋梁和工字梁的受力肋梁之间的联接组装固接方式均为铆接或焊接，以此使得整体连接强度更为可靠且受力均匀，变形更小，成本低。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种基于工字梁与T型梁组装的板体骨架结构，其特征在于，包括：

受力主梁体，具有主梁延伸方向；

受力肋梁体，具有与所述主梁延伸方向相互垂直的肋梁延伸方向，所述受力主梁体和所述受力肋梁体之间垂直组装形成所述板体骨架的主体受力框架；

盒式结构件，固接于所述主体受力框架的底端。

2.根据权利要求1所述的基于工字梁与T型梁组装的板体骨架结构，其特征在于，

所述受力主梁体包括相平行设置的第一受力主梁和第二受力主梁；

所述受力肋梁体包括相平行设置的第一受力肋梁、第二受力肋梁和第三受力肋梁，所述第一受力肋梁、所述第二受力肋梁和所述第三受力肋梁分别垂直组装于所述第一受力主梁和所述第二受力主梁之间。

3.根据权利要求2所述的基于工字梁与T型梁组装的板体骨架结构，其特征在于，

所述第一受力肋梁在所述肋梁延伸方向上的两端分别一一对应可分离式固接于所述第一受力主梁在所述主梁延伸方向上的一端和所述第二受力主梁在所述主梁延伸方向上的一端；

所述第二受力肋梁在所述肋梁延伸方向上的两端分别一一对应可分离式固接于所述第一受力主梁在所述主梁延伸方向上的另一端和所述第二受力主梁在所述主梁延伸方向上的另一端；

所述第三受力肋梁位于所述第一受力肋梁和所述第二受力肋梁之间，且所述第三受力肋梁在所述肋梁延伸方向上的两端分别一一对应可分离式固接于所述第一受力主梁在所述主梁延伸方向上的两端之间和所述第二受力主梁在所述主梁延伸方向上的两端之间。

4.根据权利要求3所述的基于工字梁与T型梁组装的板体骨架结构，其特征在于，

所述第一受力主梁和所述第二受力主梁均为工字梁；

所述第一受力肋梁和所述第二受力肋梁均为工字梁，所述第三受力肋梁为工字梁或T型梁。

5.根据权利要求4所述的基于工字梁与T型梁组装的板体骨架结构，其特征在于，

工字梁的所述第一受力主梁和工字梁的所述第二受力主梁在相向一侧的底部横板位置均开设有主梁装配嵌口；

工字梁的所述第一受力肋梁和/或所述第二受力肋梁和/或所述第三受力肋梁的中部竖板在所述肋梁延伸方向上的均嵌入所述主梁装配嵌口内。

6.根据权利要求4所述的基于工字梁与T型梁组装的板体骨架结构，其特征在于，

工字梁的所述第一受力肋梁和/或所述第二受力肋梁和/或所述第三受力肋梁的中部竖板在所述肋梁延伸方向上的两端均开设有肋梁装配嵌口；

工字梁的所述第一受力主梁和工字梁的所述第二受力主梁在相向一侧的底部横板均嵌入所述肋梁装配嵌口内。

7.根据权利要求4所述的基于工字梁与T型梁组装的板体骨架结构，其特征在于，还包括受力延伸梁体；

所述受力延伸梁体联接组装于所述主体受力框架的一侧端；

所述受力延伸梁体包括第一受力延伸梁、第二受力延伸梁和连接座；

所述第一受力延伸梁沿其延伸方向的一端与所述第一受力主梁在所述主梁延伸方向上的一端之间可分离式固接，所述第二受力延伸梁沿其延伸方向的一端与所述第二受力主梁在所述主梁延伸方向上的一端之间可分离式固接；

所述第一受力延伸梁和所述第二受力延伸梁之间距离在远离受力主梁的一侧方向上逐步减小，且所述第一受力延伸梁和所述第二受力延伸梁在远离受力主梁的一端之间固接有连接座。

8.根据权利要求7所述的基于工字梁与T型梁组装的板体骨架结构，其特征在于，

所述第一受力延伸梁和所述第二受力延伸梁均为T型梁。

9.根据权利要求4所述的基于工字梁与T型梁组装的板体骨架结构，其特征在于，

所述第三受力肋梁为T型梁，T型梁的所述第三受力肋梁的横板固接于所述第一受力主梁和所述第二受力主梁的底端，所述盒式结构件的两侧端分别一一对应固接于所述第二受力肋梁的底端和所述第三受力肋梁的横板底端。

10.一种如权利要求5-9任一项所述的基于工字梁与T型梁组装的板体骨架结构的组装方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1:将两组工字梁作为受力主梁沿既定的主梁延伸方向平行布置；

S2:将两组工字梁作为受力肋梁沿既定的肋梁延伸方向分别与两条受力主梁的两端之间垂直联接组装，以此形成板体骨架的主体受力框架，通过工字梁形成的主体受力框架承载受力情况较大的位置；

组装时，在相垂直联接组装的两组工字梁开设装配嵌口，在其中一组工字梁的中间竖板开设竖板装配嵌口，竖板装配嵌口与另一组工字梁的底横板和/或顶横板卡合对接；或者，在其中一组工字梁的底横板和/或顶横板开设横板装配嵌口，横板装配嵌口与另一组工字梁的中间竖板卡合对接；

S3:将两组T型梁作为延伸梁体分别一一对应与两组受力主梁之间联接组装，两组延伸梁体之间在远离受力主梁的方向相向倾斜，且两组延伸梁体之间在远离受力主梁的一端通过连接座进行固定，通过整体结构重量更小且成本更低的T型梁形成的延伸受力框架承载板体骨架结构中受力情况较小的位置；

组装时，延伸梁体的T型梁与受力主梁的工字梁之间的联接组装固接方式以及延伸梁体的T型梁与连接座之间的联接组装固接方式均为铆接或焊接；

S4:在平行设置的两组受力主梁之间垂直式搭接一组T型梁作为受力肋梁，在T型梁的受力肋梁底端与工字梁的受力肋梁底端之间组装固定盒式结构件，通过盒式结构件基于自下而上传导压力的桅杆进行稳定承力；

组装时，T型梁的受力肋梁与工字梁的受力主梁之间以及盒式结构件分别与T型梁的受力肋梁和工字梁的受力肋梁之间的联接组装固接方式均为铆接或焊接。

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