CN207106630U - 一种半挂车大梁 - Google Patents

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朱金广
王建楼
李焕印
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Abstract

本实用新型公开了一种半挂车大梁，包括上下平行设置的两个翼板以及设于两个翼板之间的腹板，腹板，其厚度为3.5mm，沿大梁纵向依次分为首连接部、折叠部和尾连接部，所述腹板上等间距设有安装横梁的安装孔；折叠部，其纵向长度为L2，由长度为L1的钢板弯折构成，包括连接首连接部的首折段、连接尾连接部的尾折段以及连接首折段和尾折段的中折段，其中L2/L1＝0.9526；中折段，由多个弯折单元首尾连接构成一折线结构，相邻两个弯折单元形成V字形且之间的夹角呈钝角，所述中折段沿折叠部的首尾连线呈镜像交错设置。该大梁在保证大梁强度的前提下降低大梁自身重量，提高载货重量，并且同时提高大梁的抗左右扭曲的能力。

Description

一种半挂车大梁
技术领域
本实用新型涉及车辆制造技术领域，尤其涉及一种半挂车大梁。
背景技术
目前半挂车在我国运输业中已占据主要地位，半挂车大梁的性能优劣关系着半挂车性能的好坏。由于运输行业的规范化，我国公路标准载荷55吨的执行，即主车牵引头与半挂车总质量之和小于等于55吨，其中半挂车的最大载质量不超过35吨。所以要想装更多的货物，只有在保证车辆性能的前提下，减轻车辆本身自重。
传统的半挂车大梁包括腹板在内的大梁部件都为平面结构，有些厂家为减轻大梁的重量，对大梁腹板进行圆孔冲压，因此虽然减轻了大梁重量，却无法保证大梁的承载强度，降低了大梁的使用寿命，进而也造成严重的安全隐患。而如果单纯地为了减轻重量减小腹板用料厚度，强度就会降低，同样会影响大梁乃至整个半挂车的质量。
而且，传统的大梁结构通常只强调其承载能力，且结构一般为工字型或半工字型结构。但在半挂车载重较大时，特别是车辆行驶在转弯或不平坦的路面上时，大梁会收到侧向力和扭弯曲力的作用，从而造成大梁各薄弱点的裂纹或断裂，降低了大梁的使用寿命，甚至可能会造成非常严重的安全后果。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种在保证大梁强度的前提下降低大梁自身重量，提高载货重量，并且同时提高大梁的抗左右扭曲能力的一种半挂车大梁。
为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：
一种半挂车大梁，其横截面呈“工”字形，包括上下平行设置的两个翼板以及设于两个翼板之间的腹板，其特征在于：腹板，其厚度为3.5mm，沿大梁纵向依次分为首连接部、折叠部和尾连接部，所述腹板上等间距设有安装横梁的安装孔；折叠部，其纵向长度为L2，由长度为L1的钢板弯折构成，包括连接首连接部的首折段、连接尾连接部的尾折段以及连接首折段和尾折段的中折段，所述L2/L1＝0.9526；中折段，由多个弯折单元首尾连接构成一折线结构，相邻两个弯折单元形成V字形且之间的夹角呈钝角，所述中折段沿折叠部的首尾连线呈镜像交错设置。
进一步的技术方案在于：所述首连接部、折叠部和尾连接部的纵向长度比为11～12:19～20:1。
进一步的技术方案在于：所述中折段，其纵向长度为L4，由长度为L3的钢板弯折构成，所述L3/L1＝0.967，L4/L3＝0.952。
进一步的技术方案在于：两个弯折单元之间的夹角为144°，所述弯折单元的长度为200mm。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
1)减少了腹板用料厚度，并通过将腹板的一段平面结构设计成折线结构，增长了该段腹板的用材长度，整体结合降低了大梁的自身重量，从而提高半挂车的载货重量；
2)腹板与上下翼板由以前的直线段接触变为多线段接触，使应力分散，腹板整体加宽，提高了腹板对上下翼板支撑强度；
3)腹板折叠部上用于安装横梁的安装孔设于倾斜的弯折单元上，横梁安装后与该处腹板的接触面积较大，提高了部件连接处的连接强度；
4)腹板的双点支撑结构，增强了大梁的扭矩力，提高了抗左右扭曲的能力，有效避免了大梁各薄弱点的裂纹或断裂，提高了大梁的使用寿命，保证了驾驶人员的人身安全和财产安全。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型的左视结构示意图；
图2是本实用新型的主视结构示意图；
图3是图2中A-A的结构示意图。
具体实施方式
下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1～图3所示，一种半挂车大梁，其横截面呈“工”字形，包括上下平行设置的两个翼板20以及设于两个翼板20之间的腹板10；腹板10，其厚度为3.5mm，沿大梁纵向依次分为首连接部1、折叠部2和尾连接部3，所述腹板10上等间距设有安装横梁的安装孔4；折叠部2，其纵向长度为L2，由长度为L1的钢板弯折构成，包括连接首连接部1的首折段21、连接尾连接部3的尾折段23以及连接首折段21和尾折段23的中折段22，所述L2/L1＝0.9526；中折段22，由多个弯折单元首尾连接构成一折线结构，相邻两个弯折单元形成V字形且之间的夹角呈钝角，所述中折段22沿折叠部2的首尾连线呈镜像交错设置。
其中，首连接部1、折叠部2和尾连接部3的纵向长度比为
11～12:19～20:1。以大梁总长12984mm为例，首连接部1、折叠部2和尾连接部3的纵向长度分别为4697mm、7882mm和405mm，即L2＝7882mm，
根据L2/L1＝0.9526，则L1＝8274mm，大梁腹板用料长度较常规至少增加
392mm，根据腹板10的体积(腹板高为432mm)和材料密度(钢板
ρ＝7.85g/cm3)可得到，其大梁重量与常规5mm厚度的腹板相比，重量最大降低61.4kg，两根大梁则使半挂车自身减重122.8kg。
以大梁总长12984mm计，在其厚度为5mm时，大梁在超载10t和15t的条件下，最大应力和最大变形量见下表。
以大梁总长12984mm计，在其厚度为3.5mm时，弯折形状相同，仅当L2/L1取不同值。当L2/L1＝1时，即腹板10只减少其厚度为3.5mm，并未改变其结构(为平面结构)，在这种情况下，大梁的强度远远低于常规大梁使用强度，极易损坏；当L2/L1>0.9526时，腹板10存在折叠结构，但是由于折叠部2的用料长度L1较短，造成弯折度较小，大梁的强度仍旧低于常规大梁使用强度。当L2/L1<0.9526时，腹板10存在折叠结构，而且折叠部2的用料长度L1较长，造成弯折度较大，但是对大梁的强度影响差别不大而且大量重量减轻不明显。
综上，本实用新型减少了腹板10的用料厚度，并通过将腹板10的一段平面结构设计成折线结构，增长了该段腹板10的用材长度，但整体结合降低了大梁的自身重量，从而提高半挂车的载货重量，当L2/L1＝0.9526时，能够在满足大梁使用强度的前提下，最大的降低大梁的重量；腹板10与上下翼板由以前的直线段接触变为多线段接触，使应力分散，腹板整体加宽，提高了腹板对上下翼板支撑强度；腹板折叠部2上用于安装横梁的安装孔4设于倾斜的弯折单元上，横梁安装后与该处腹板的接触面积较大，提高了部件连接处的连接强度；腹板的双点支撑结构，增强了大梁的扭矩力，提高了抗左右扭曲的能力，有效避免了大梁各薄弱点的裂纹或断裂，提高了大梁的使用寿命，保证了驾驶人员的人身安全和财产安全。
进一步的，中折段22，其纵向长度为L4，由长度为L3的钢板弯折构成，所述L3/L1＝0.967，L4/L3＝0.952。
以大梁总长12984mm计，取L2/L1＝0.9526，L3/L1＝0.967，则折叠部2由长度为8274mm(L1)的钢板弯折构成，则中折段22由长度为8000mm(L3)的钢板弯折构成纵向长度为7616mm(L4)的折线结构。其中，中折段22的长度越大，则首连接段21和尾连接段23的长度越小，起到强度支撑和抗左右扭曲的部位为中折段22，首连接段21和尾连接段23只是起到将中折段22与首连接部1和尾连接部3同轴连接的作用，使中折段22沿折叠部2的首尾连线呈镜像交错设置。所以在折叠部2中，中折段22的长度越大，大梁的使用寿命越长。
并且，两个弯折单元之间的夹角为144°，所述弯折单元的长度为200mm，大梁的强度和抗左右弯曲能力较强。
以上仅是本实用新型的较佳实施例，任何人根据本实用新型的内容对本实用新型作出的些许的简单修改、变形及等同替换均落入本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种半挂车大梁，其横截面呈“工”字形，包括上下平行设置的两个翼板以及设于两个翼板之间的腹板，其特征在于：
腹板，其厚度为3.5mm，沿大梁纵向依次分为首连接部、折叠部和尾连接部，所述腹板上等间距设有安装横梁的安装孔；
折叠部，其纵向长度为L2，由长度为L1的钢板弯折构成，包括连接首连接部的首折段、连接尾连接部的尾折段以及连接首折段和尾折段的中折段，所述L2/L1＝0.9526；
中折段，由多个弯折单元首尾连接构成一折线结构，相邻两个弯折单元形成V字形且之间的夹角呈钝角，所述中折段沿折叠部的首尾连线呈镜像交错设置。
2.根据权利要求1所述的一种半挂车大梁，其特征在于：所述首连接部、折叠部和尾连接部的纵向长度比为11～12:19～20:1。
3.根据权利要求1所述的一种半挂车大梁，其特征在于：所述中折段，其纵向长度为L4，由长度为L3的钢板弯折构成，所述L3/L1＝0.967，L4/L3＝0.952。
4.根据权利要求1所述的一种半挂车大梁，其特征在于：两个弯折单元之间的夹角为144°，所述弯折单元的长度为200mm。
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