CN204323481U - 半挂车小鹅颈式组合焊接铝合金纵梁 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了半挂车小鹅颈式组合焊接铝合金纵梁，包括前上梁、中颈梁和后下梁，所述前上梁为双腹板工字梁，包括前上翼板、前双腹板和前下翼板，所述中颈梁包括至少两块平行设置的类直角三角形腹板，所述后下梁为工字梁，包括后上翼板、后腹板和后下翼板，所述中颈梁的直角边I和II分别与前下翼板和后下梁的前端面焊接固定，所述前上梁末端设有与后下梁前端相配合的缺口，所述前上梁和后下梁通过配合缺口焊接固定。本实用新型的半挂车铝合金纵梁，采用三段式结构，可以增强结构强度、降低产品制造成本并提高行驶安全度。
Description
技术领域
本实用新型属于运输设备领域领域，涉及一种铝合金结构件，特别涉及一种半挂车小鹅颈式组合焊接铝合金纵梁。
背景技术
铝合金密度2.7g/cm3，仅为钢的1/3，铝合金耐蚀性能有益，不需任何防护措施即可长期维持表面光洁，另外铝合金还具有良好的焊接及塑形加工性能。为满足节能减排的要求，汽车轻量化已成为汽车行业的共识，而大量使用铝合金构件是实现汽车轻量化的最为可行的方式。然而，铝合金强度较钢铁低，因而使用受到一定程度的限制。
半挂车是一种广发使用的重型运输交通工具，为满足强度要求，目前半挂车多采用钢铁构件；全铝合金半挂车产品虽也见报道，但也主要停留在罐式车和厢式车的层面上，无法拓展到骨架式集装箱半挂车，这主要是因为骨架式集装箱半挂车整车不具有上装总成，且车架总成没有圈梁和地板以及侧横梁等零部件，整车的强度完全由纵梁来承担，对半挂车纵梁的强度要求大幅提高，普通结构的铝合金纵梁无法满足该强度要求。
当前市场上流通的全铝合金半挂车纵梁结构如图1、2所示，都采用一次性挤压成型，该种车型强度较差，且制造成本较高，例如40英呎的骨架式集装箱运输半挂车在运输一个40英呎标准箱时还勉强可以，但是在同时运输两个20英呎集装箱时，两个20英呎集装箱中间位置纵梁会因为强度不足出现严重变形，严重时集装箱顶部出现了碰撞干涉现象，对集装箱的吊装带来不便，对整车的安全也带来了严重隐患。
发明内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种半挂车小鹅颈式组合焊接铝合金纵梁。
为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
半挂车小鹅颈式组合焊接铝合金纵梁，包括前上梁、中颈梁和后下梁，所述前上梁为双腹板工字梁，包括前上翼板、前双腹板和前下翼板，所述中颈梁包括至少两块平行设置的类直角三角形腹板，所述后下梁为工字梁，包括后上翼板、后腹板和后下翼板，所述中颈梁的直角边I和II分别与前下翼板和后下梁的前端面焊接固定，所述前上梁末端设有与后下梁前端相配合的缺口，所述前上梁和后下梁通过配合缺口焊接固定。
优选的，还包括设置在中颈梁下部的双腹板T形加强梁，该双腹板T形加强梁包括前后两段，前段仅包括基板，后段包括基板和加强双腹板，该T形加强梁前段与中颈梁斜边焊接固定，后段与后下翼板焊接固定。
优选的，还包括设置在基板上的加强板，该加强板后端焊接在基板表面，前端向前延伸至前下翼板下部并与之焊接固定。
优选的，所述中颈梁直角边II与后下梁的前端面间设有中段立板，所述直角边II和后下梁分别与该中段立板焊接固定。
优选的，所述前上梁和双腹板T形加强梁末端分别设有堵板I和II，所述堵板I的侧面与前双腹板焊合，边部分别与前上翼板和后上翼板焊合；所述堵板II侧面与加强双腹板焊合，边部分别与基板和后下翼板焊合。
优选的，所述中颈梁由两块相互平行的类直角三角形腹板构成，所述类直角三角形腹板单块厚度为8-12mm，该类直角三角形腹板直角边I长度为400-500mm、直角边II长度为130-180mm，所述直角三角形腹板斜边呈圆滑状。
优选的，所述前上梁长度为3150-3300mm，截面尺寸为175-215mm，其中前上翼板厚度为14-17mm、单块前双腹板厚度为5-7mm，前下翼板厚度为16-19mm。
优选的，所述后下梁长度为8000-12000mm，截面尺寸为340-400mm，其中后上翼板厚度为14-17mm、后腹板厚度为8-10mm、后下翼板厚度为16-19mm。
优选的，所述双腹板T形加强梁长度为4000-5000mm，所述加强板长度为2000-3000mm。
优选的，所述前上梁、后下梁和双腹板T形加强梁采用挤压成型方法制得。
本实用新型的有益效果在于：
1、本实用新型的本挂车纵梁分为前上梁、中颈梁和后下梁三段，与一体直梁相比，其后下梁货物承载面较前上梁低100mm以上，有效降低的货物重心，有利于行车安全；
2、本实用新型前上梁和后下梁采用直接挤压成型，减少纵梁焊接量，有助于提高其强度并减少焊接变形；
3、本实用新型将前上梁设计成双腹板工字梁，可以在不降低结构强度的情况下有效降低型材截面积，从而避免挤压吨位过大造成挤压生产成本过高的问题；
4、本实用新型在后下梁下部设置了双腹板T形加强梁，可以增强后下梁及中颈梁的强度并进而减小后下梁截面积；
5、本实用新型进一步在T型增强梁下部设置了增强板，可以增强各部分的结合强度。
附图说明
为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：
图1为现有技术中铝合金挂车纵梁结构图；
图2为图1中A-A剖视图；
图3为本实用新型铝合金挂车纵梁结构总成图；
图4为图3中B-B剖视图；
图5为图3中A-A剖视图；
图6为图3中C-C剖视图；
图7为本实用新型前上梁结构图；
图8为图7中A-A剖视图；
图9为本实用新型后下梁结构图；
图10为图9中A-A剖视图；
图11为本实用新型中颈梁的类直角三角形腹板结构图；
图12为本实用新型T形加强梁结构图；
图13为图12中A-A剖视图；
图14为本实用新型T形加强梁结构图；
图15为图14的俯视图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。
实施例1：
如图3-15所示，本实施例的半挂车小鹅颈式组合焊接铝合金纵梁，包括前上梁1、中颈梁2和后下梁3，所述前上梁1为双腹板工字梁，包括前上翼板1-1、前双腹板1-2和前下翼板1-3，所述中颈梁2包括至少两块平行设置的类直角三角形腹板，所述后下梁3为工字梁，包括后上翼板3-1、后腹板3-2和后下翼板3-3，所述中颈梁2的直角边I2-1和II2-2分别与前下翼板1-3和后下梁3的前端面焊接固定，所述前上梁1末端设有与后下梁3前端相配合的缺口1-0，所述前上梁1和后下梁3通过配合缺口1-0焊接固定。
本实施例中：还包括设置在中颈梁2下部的双腹板T形加强梁4，该双腹板T形加强梁4包括前后两段，前段仅包括基板4-1，后段包括基板4-1和加强双腹板4-2，该T形加强梁4前段与中颈梁2斜边2-3焊接固定，后段与后下翼板1-3焊接固定。
本实施例中：还包括设置在基板4-1上的加强板5，该加强板5后端焊接在基板4-1表面，前端向前延伸至前下翼板1-3下部并与之焊接固定。
本实施例中：所述中颈梁2直角边II2-2与后下梁3的前端面间设有中段立板6，所述直角边II2-2和后下梁3分别与该中段立板6焊接固定。
本实施例中：所述前上梁1和双腹板T形加强梁4末端分别设有堵板I7和II8，所述堵板I7的侧面与前双腹板1-2焊合，边部分别与前上翼板1-1和后上翼板3-1焊合；所述堵板II8侧面与加强双腹板4-2焊合，边部分别与基板4-)和后下翼板3-3焊合。
本实施例中：所述中颈梁2由两块相互平行的类直角三角形腹板构成，所述类直角三角形腹板单块厚度为8-12mm，该类直角三角形腹板直角边I2-1长度为400-500mm、直角边II2-2长度为130-180mm，所述直角三角形腹板斜边2-3表面呈圆滑状。
本实施例中：所述前上梁1长度为3150-3300mm，截面尺寸为175-215mm，其中前上翼板1-1厚度为14-17mm、单块前双腹板1-2厚度为5-7mm，前下翼板1-3厚度为16-19mm。
本实施例中：所述后下梁3长度为8000-12000mm，截面尺寸为340-400mm，其中后上翼板3-1厚度为14-17mm、后腹板3-2厚度为8-10mm、后下翼板3-3厚度为16-19mm。
本实施例中：所述双腹板T形加强梁4长度为4000-5000mm，所述加强板5长度为2000-3000mm。
本实施例中：所述前上梁1、后下梁3和双腹板T形加强梁4采用挤压成型方法制得。
本实施例中半挂车小鹅颈式组合焊接铝合金纵梁分为前上梁、中颈梁和后下梁三段，与一体直梁相比，其后下梁货物承载面较前上梁低100mm以上，有效降低的货物重心，有利于行车安全；本实施例前上梁和后下梁采用直接挤压成型，减少纵梁焊接量，有助于提高其强度并减少焊接变形；本实施例将前上梁设计成双腹板工字梁，可以在不降低结构强度的情况下有效降低型材截面积，从而避免挤压吨位过大造成挤压生产成本过高的问题；本实施例在后下梁下部设置了双腹板T形加强梁，可以增强后下梁及中颈梁的强度并进而减小后下梁截面积；本实施例进一步在T型增强梁下部设置了增强板，可以增强各部分的结合强度。
生产本实用新型这种纵梁只需要开发两种小型挤压模具，同时挤压机吨位不需要很大(挤压机吨位不超过90MN)，挤压费用很低。开发模具费用不计算在内，单单挤压费用和机加两项便可降低一大块成本。第一代车纵梁挤压费用为(只计算后端纵梁成本)：11m×32.153Kg/m×9.5元/Kg＝3360元，机加费用：3小时×300元/小时＝900元，整车纵梁(两件/台)后段成本＝(3360+900)×2＝8520元；而新一代纵梁挤压压费用为(只计算后端纵梁成本)：A段：10m×22.924Kg/m×5.8元/Kg＝1329.59元，B段4.86m×16.779Kg/m×5.8元/Kg＝472.97元机加费用：B段2小时*150元/小时＝300元，整车纵梁后段成本＝(1329.59+472.97+300)*2＝4205.12元。仅此一项每台车可降低成本4314.88元，按每年2000台产量计算可获纯利润862.896万元。
由于汽车制造大量采用铝合金使汽车总质量减轻，从而降低了燃油的消耗；由于油耗低、质量轻、汽车的废气排放就少，污染程度就下降；废旧汽车的回收率高，铝质汽车零件基本上都可回收；回收再生所需要能源少，并且铝可以多次循环再生。据有关资料，汽车重量每减轻10％，最多可实现节油8％。每使用1kg铝，可使汽车在寿命期内减少20kg尾气排放。同时，铝是绿色环保材料，易回收，可循环回收。采用铝所节省的能量是生产该零件所用原铝耗能的6-12倍。我国在铝合金车辆应用方面还是刚刚起步阶段，全铝载货运输车辆还未形成规模产品。现今我国物流装备半挂车处于严重滞后的状态，欧美等发达国家早已广泛使用的铝合金车体半挂车。这种小鹅颈式组合焊接纵梁的出现必将会进一步扩大全铝合金半挂车的普遍使用。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。
Claims (10)
1.半挂车小鹅颈式组合焊接铝合金纵梁，包括前上梁(1)、中颈梁(2)和后下梁(3)，其特征在于：所述前上梁(1)为双腹板工字梁，包括前上翼板(1-1)、前双腹板(1-2)和前下翼板(1-3)，所述中颈梁(2)包括至少两块平行设置的类直角三角形腹板，所述后下梁(3)为工字梁，包括后上翼板(3-1)、后腹板(3-2)和后下翼板(3-3)，所述中颈梁(2)的直角边I(2-1)和II(2-2)分别与前下翼板(1-3)和后下梁(3)的前端面焊接固定，所述前上梁(1)末端设有与后下梁(3)前端相配合的缺口(1-0)，所述前上梁(1)和后下梁(3)通过配合缺口(1-0)焊接固定。
2.根据权利要求1所述半挂车小鹅颈式组合焊接铝合金纵梁，其特征在于：还包括设置在中颈梁(2)下部的双腹板T形加强梁(4)，该双腹板T形加强梁(4)包括前后两段，前段仅包括基板(4-1)，后段包括基板(4-1)和加强双腹板(4-2)，该T形加强梁(4)前段与中颈梁(2)斜边(2-3)焊接固定，后段与后下翼板(1-3)焊接固定。
3.根据权利要求1所述半挂车小鹅颈式组合焊接铝合金纵梁，其特征在于：还包括设置在基板(4-1)上的加强板(5)，该加强板(5)后端焊接在基板(4-1)表面，前端向前延伸至前下翼板(1-3)下部并与之焊接固定。
4.根据权利要求1所述半挂车小鹅颈式组合焊接铝合金纵梁，其特征在于：所述中颈梁(2)直角边II(2-2)与后下梁(3)的前端面间设有中段立板(6)，所述直角边II(2-2)和后下梁(3)分别与该中段立板(6)焊接固定。
5.根据权利要求1所述半挂车小鹅颈式组合焊接铝合金纵梁，其特征在于：所述前上梁(1)和双腹板T形加强梁(4)末端分别设有堵板I(7)和II(8)，所述堵板I(7)的侧面与前双腹板(1-2)焊合，边部分别与前上翼板(1-1)和后上翼板(3-1)焊合；所述堵板II(8)侧面与加强双腹板(4-2)焊合，边部分别与基板(4-1)和后下翼板(3-3)焊合。
6.根据权利要求1所述半挂车小鹅颈式组合焊接铝合金纵梁，其特征在于：所述中颈梁(2)由两块相互平行的类直角三角形腹板构成，所述类直角三角形腹板单块厚度为8-12mm，该类直角三角形腹板直角边I(2-1)长度为400-500mm、直角边II(2-2)长度为130-180mm，所述直角三角形腹板斜边(2-3)呈圆滑状。
7.根据权利要求1所述半挂车小鹅颈式组合焊接铝合金纵梁，其特征在于：所述前上梁(1)长度为3150-3300mm，截面尺寸为175-215mm，其中前上翼板(1-1)厚度为14-17mm，单块前双腹板(1-2)厚度为5-7mm，前下翼板(1-3)厚度为16-19mm。
8.根据权利要求1所述半挂车小鹅颈式组合焊接铝合金纵梁，其特征在于：所述后下梁(3)长度为8000-12000mm，截面尺寸为340-400mm，其中后上翼板(3-1)厚度为14-17mm、后腹板(3-2)厚度为8-10mm、后下翼板(3-3)厚度为16-19mm。
9.根据权利要求1所述半挂车小鹅颈式组合焊接铝合金纵梁，其特征在于：所述双腹板T形加强梁(4)长度为4000-5000mm，所述加强板(5)长度为2000-3000mm。
10.根据权利要求1所述半挂车小鹅颈式组合焊接铝合金纵梁，其特征在于：所述前上梁(1)、后下梁(3)和双腹板T形加强梁(4)采用挤压成型方法制得。
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