CN212500653U - 一种纯电动工程车辆组合式车架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种纯电动工程车辆组合式车架，包括前部的梯形框架结构，中部的三维空间箱式框架结构和后部的板梁框架结构，梯形框架结构和三维空间箱式框架结构之间通过贯通式转接横梁相连接，三维空间箱式框架结构和板梁框架结构之间通过横向贯通转接框架相连接，横向贯通转接框架安装在三维空间箱式框架结构上，并与贯通式转接横梁的位置相对；板梁框架结构的侧边上开设有加油孔，板梁框架结构的内部两侧开设有用于放置车轮的内凹槽。本实用新型减轻了自重，提高了质量，提高了车架的结构稳定性，还提高了车架的行驶稳定性，节省能源，减少排放，降低了轮胎磨损延长轮胎寿命，为整车系列化、标准化打下了坚实的基础。

Description

一种纯电动工程车辆组合式车架

技术领域

本实用新型涉及纯电动工程车辆的设计与制造技术领域，尤其涉及一种纯电动工程车辆组合式车架。

背景技术

当前，随着节能减排、降低能源依赖的呼声高涨，加之油价不断上涨给传统汽车工业带来的压力，纯电动工程车辆将会逐渐成为未来汽车工业的发展趋势。

然而电动工程车辆所配用的动力电池，无论是尺寸参数、质量参数以及固接方式等，与要替代的燃油供给系统出入太大，再沿用原有的燃油供给系统的布置位置、布置固定形式甚至相应固接的基础(也就是车架)几乎无法实现。所以，要想合理、高效、安全的利用不同电池厂商、不同规格、不同种类的电池，就必须额外制作适应性较强、固定可靠、并能实现快速换装的安装固定装置，甚至在车架设计上就必须融入电池的尺寸参数、质量参数、接线(线缆)空间需求参数。

而沿用传统工程车辆底盘车架设计方法，要想解决上述问题，其结果势必就出现了抗扭刚度差、电池品种兼容性差、车型系列化基础差，且制造工艺难度大、成本高等问题，因此就需要设计一种用于电动工程车辆的底盘车架来满足需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种纯电动工程车辆组合式车架，解决上述的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型一种纯电动工程车辆组合式车架，包括前部的梯形框架结构，中部的三维空间箱式框架结构和后部的板梁框架结构，所述梯形框架结构和三维空间箱式框架结构之间通过贯通式转接横梁相连接，所述贯通式转接横梁安装在所述三维空间箱式框架结构上，所述三维空间箱式框架结构和板梁框架结构之间通过横向贯通转接框架相连接，所述横向贯通转接框架安装在所述三维空间箱式框架结构上，并与所述贯通式转接横梁的位置相对；所述板梁框架结构的侧边上开设有加油孔，所述板梁框架结构的内部两侧开设有用于放置车轮的内凹槽。

进一步的，所述梯形框架结构包括两根纵梁、前横梁和后横梁，两根所述纵梁的一端分别垂直连接在所述前横梁上，另一端连接在所述贯通式转接横梁上，且所述后横梁连接在两根所述纵梁之间。

进一步的，所述纵梁和所述后横梁之间设有斜向连接板。

进一步的，所述三维空间箱式框架结构包括前部框架结构、顶部板梁框架结构、底部框架结构、上部中央纵梁和后部板梁框架结构，所述顶部板梁框架结构安装在所述贯通式转接横梁和横向贯通转接框架的上方，所述安装在所述贯通式转接横梁的下方，所述后部板梁框架结构安装在所述横向贯通转接框架的下方，所述底部框架结构固定在所述前部框架结构和后部板梁框架结构的底端之间。

进一步的，所述前部框架结构包括两端立柱和中部支撑柱，所述两端立柱安装座所述贯通式转接横梁两端的下方，所述中部支撑柱固定在所述贯通式转接横梁的中部下方。

进一步的，所述两端立柱上设有第一导向滚轮。

进一步的，所述后部板梁框架结构包括两个外侧下组合立柱、两个过渡横梁和一个中部主体板，所述中部主体板竖直的固定在所述横向贯通转接框架的中间段的下方，所述外侧下组合立柱和过渡横梁对称的设置在所述中部主体板的两侧，所述过渡横梁横向的设置在所述外侧下组合立柱和中部主体板之间。

进一步的，所述板梁框架结构包括两块主纵板梁，两块所述主纵板梁之间通过主纵板梁前连接板和主纵板梁后上连接板相连接，所述主纵板梁的外侧设有轮胎罩，所述内凹槽开设有所述轮胎罩的内部，所述轮胎罩的外侧设有外侧板梁，所述主纵板梁的后端连接有尾部板型横梁。

进一步的，所述横向贯通转接框架包括外侧梁间连接立柱、顶部贯通横梁、中部梁间连接立柱和贯通横梁，所述外侧梁间连接立柱和中部梁间连接立柱均设置在所述顶部贯通横梁和贯通横梁之间，所述中部梁间连接立柱置于中间位置，所述外侧梁间连接立柱设置在两端。

进一步的，所述贯通横梁上设有第二导向滚轮。

与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果：

本实用新型减轻了自重，提高了质量，提高了车架的结构稳定性，还提高了车架的行驶稳定性，节省能源，减少排放，降低了轮胎磨损延长轮胎寿命，为整车系列化、标准化打下了坚实的基础。

附图说明

下面结合附图说明对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型纯电动工程车辆组合式车架结构示意图；

图2为梯形框架结构示意图；

图3为三维空间箱式框架结构示意图；

图4为前部框架结构示意图；

图5为顶部板梁框架结构示意图；

图6为底部框架结构示意图；

图7为后部板梁框架结构示意图；

图8为板梁框架结构示意图；

图9为横向贯通转接框架结构示意图；

图10为纯电动工程车辆整车示意图；

附图标记说明：1、梯形框架结构；11、纵梁；12、前横梁；13、后横梁； 14、斜向连接板；2、贯通式转接横梁；3、三维空间箱式框架结构；31、前部框架结构；311、立柱；312、中部支撑柱；313、第一导向滚轮；32、顶部板梁框架结构；321、外侧固接L型板；322、座椅下方主体L型板；323、中部槽型左右连接梁；324、外侧立边板；325、尾部封头板；33、底部框架结构；331、带减磨滚轮贯通梁；332、带插槽结构外侧梁；333、底部中央脊骨纵梁；334、中部导向角型贯通横梁；335、底部公共连接板；35、后部板梁框架结构；351、外侧下组合立柱；352、过渡横梁；353、中部主体板；4、板梁框架结构；41、外侧板梁；42、轮胎罩；43、主纵板梁；44、主纵板梁前连接板；45、主纵板梁后上连接板；46、尾部板型横梁；5、横向贯通转接框架；51、外侧梁间连接立柱； 52、顶部贯通横梁；53、中部梁间连接立柱；54、贯通横梁；55、第二导向滚轮； 6、加油孔；7、内凹槽。

具体实施方式

如图1-10所示，一种纯电动工程车辆组合式车架，包括前部的梯形框架结构1，中部的三维空间箱式框架结构3和后部的板梁框架结构4，所述梯形框架结构1和三维空间箱式框架结构3之间通过贯通式转接横梁2相连接，所述贯通式转接横梁2安装在所述三维空间箱式框架结构3上，所述三维空间箱式框架结构3和板梁框架结构4之间通过横向贯通转接框架5相连接，所述横向贯通转接框架5安装在所述三维空间箱式框架结构3上，并与所述贯通式转接横梁2的位置相对。

所述梯形框架结构1、贯通式转接横梁2、三维空间箱式框架结构3、板梁框架结构4和横向贯通转接框架5之间的连接可以是焊接、铆接、螺接中的一种。

所述板梁框架结构4的侧边上开设有加油孔6，所述板梁框架结构4的内部两侧开设有用于放置车轮的内凹槽7。

如图2所示，所述梯形框架结构1包括两根纵梁11、前横梁12和后横梁13，两根所述纵梁11的一端分别垂直连接在所述前横梁12上，另一端连接在所述贯通式转接横梁2上，且所述后横梁13连接在两根所述纵梁11之间。

所述纵梁11和所述后横梁13之间设有斜向连接板14。

如图3所示，所述三维空间箱式框架结构3包括前部框架结构31、顶部板梁框架结构32、底部框架结构33、上部中央纵梁34和后部板梁框架结构35，所述顶部板梁框架结构32安装在所述贯通式转接横梁2和横向贯通转接框架5的上方，所述安装在所述贯通式转接横梁2的下方，所述后部板梁框架结构35安装在所述横向贯通转接框架5的下方，所述底部框架结构33固定在所述前部框架结构31和后部板梁框架结构35的底端之间。

如图4所示，所述前部框架结构31包括两端立柱311和中部支撑柱312，所述两端立柱311安装座所述贯通式转接横梁2两端的下方，所述中部支撑柱312 固定在所述贯通式转接横梁2的中部下方。所述两端立柱311上设有第一导向滚轮313。

如图5所示，所述顶部板梁框架结构32包括外侧固接L型板321、座椅下方主体L型板322、中部槽型左右连接梁323、外侧立边板324和尾部封头板325。

如图6所示，所述底部框架结构33包括带减磨滚轮贯通梁331、带插槽结构外侧梁332、底部中央脊骨纵梁333、中部导向角型贯通横梁334和底部公共连接板335，所述中部支撑立柱312安装在所述底部中央脊骨纵梁333上，所述两端立柱311和外侧下组合立柱351分别安装在所述带减磨滚轮贯通梁331的两侧。

如图7所示，所述后部板梁框架结构35包括两个外侧下组合立柱351、两个过渡横梁352和一个中部主体板353，所述中部主体板353竖直的固定在所述横向贯通转接框架5的中间段的下方，所述外侧下组合立柱351和过渡横梁352对称的设置在所述中部主体板353的两侧，所述过渡横梁352横向的设置在所述外侧下组合立柱351和中部主体板353之间。

如图8所示，所述板梁框架结构4包括两块主纵板梁43，两块所述主纵板梁 43之间通过主纵板梁前连接板44和主纵板梁后上连接板45相连接，所述主纵板梁43的外侧设有轮胎罩42，所述内凹槽7开设有所述轮胎罩42的内部，所述轮胎罩42的外侧设有外侧板梁41，所述主纵板梁43的后端连接有尾部板型横梁 46。

如图9所示，所述横向贯通转接框架5包括外侧梁间连接立柱51、顶部贯通横梁52、中部梁间连接立柱53和贯通横梁54，所述外侧梁间连接立柱51和中部梁间连接立柱53均设置在所述顶部贯通横梁52和贯通横梁54之间，所述中部梁间连接立柱53置于中间位置，所述外侧梁间连接立柱51设置在两端。所述贯通横梁54上设有第二导向滚轮55。

由于嵌入三维空间箱式框架结构3上的贯通式转接梁2、横向贯通转接框架 5的存在，使得由前轴传递到梯形框架结构1上和由后轴传递到板梁式框架结构 4上的左右不平衡力所形成的横向扭矩，都强制而且均匀传递到了三维空间箱式框架结构3上；而三维空间箱式框架结构3的横、纵断面均为方形或长方形，恰是抗扭的最佳结构形式之一，能够有效的抵抗和消化整个车架各处传来的横向扭转力矩。这样，根据受力特点，将各个不同截面、不同特性的单一元件有机的组合在一起形成具有不同力学特性的框架结构。根据整车不同部位所需承担或传递的载荷特性，布置具备相应力学特性的框架结构，并将这些不同力学特性的框架结构有机的组合在一起共同传递或承担外载荷，就形成了本实用新型的组合式车架。框架结构的力学特性之一就是刚度大、质量小，构成框架结构的所有元件均参与承载，质量利用系数高，而本实用新型在结构设计上实现了对各个框架结构的有针对性利用和有机组合，且由不同种类的框架结构有机组成的组合式车架替代传统的梯形车架，从而避免了传统梯形车架的刚度低、自重大、质量利用系数低的弊病；由于框架结构的存在，使得组成底盘车架的各个部分、各个元件形成了一个有机的整体，能够承担更大更多的外载荷；充分发挥出了各个部件、元件的固有的能力(做到物尽其用)，实现了整体承载，在同等条件(承载能力不变) 下，提高了材料利用率，降低了各个元件的自重，提高了质量利用系数，自然就达到了减轻自重的目的。

由于底盘车架的各个部位均由不同力学特性的框架结构组成，而框架结构能够强制组成框架结构的各个元件彼此互相更多的分担外载荷，极大地提升了承载元件的承载能力及抵抗变形的能力，相应的底盘车架的稳定性也大大提升。其次，框架式结构的车架的主要特点之一就是受力时的结构稳定性远远优于传统的梯形车架，通过贯通式转接梁2和横向贯通转接框架5将前部的梯形框架结构1、尾部的板梁式框架结构4与中部三维空间箱式框架3有机的连接在一起，使得前中后的的三种框架结构的车架组合连成完整而牢固的承载整体，承载上实现了整体承载，使得整体的底盘车架的结构稳定性得到了提升。

由于实现了底盘车架的整体承载，所有外载荷均会由所有元件来分担，使整个车架变成了完整的承载整体，故此，在应对各种工况时车架的变形幅度大为减小，从而提升了行驶稳定性。

由于减轻了自重，实现了节省原材料的消耗，同时，自重的减轻，也使得车辆在使用中降低了电能的消耗。

由于实现了整体承载，提高了底盘车架结构稳定性和整车的行驶稳定性，改善了行驶中轮胎的受力状况，自然就减低了轮胎的磨损，延长了轮胎的使用寿命。

由于组合式底盘车架的前中后分别对应有不同的框架结构，每个框架既是相对独立的完整结构，又是(在整体组合式底盘车架中)相互依存、相互连接、共同承载的整体，每个框架结构可以在不破坏彼此连接的状态下，根据各自需固接或承载的部件尺寸参数、质量参数实施系列化、标准化设计与改造。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种纯电动工程车辆组合式车架，其特征在于：包括前部的梯形框架结构(1)，中部的三维空间箱式框架结构(3)和后部的板梁框架结构(4)，所述梯形框架结构(1)和三维空间箱式框架结构(3)之间通过贯通式转接横梁(2)相连接，所述贯通式转接横梁(2)安装在所述三维空间箱式框架结构(3)上，所述三维空间箱式框架结构(3)和板梁框架结构(4)之间通过横向贯通转接框架(5)相连接，所述横向贯通转接框架(5)安装在所述三维空间箱式框架结构(3)上，并与所述贯通式转接横梁(2)的位置相对；所述板梁框架结构(4)的侧边上开设有加油孔(6)，所述板梁框架结构(4)的内部两侧开设有用于放置车轮的内凹槽(7)。

2.根据权利要求1所述的纯电动工程车辆组合式车架，其特征在于：所述梯形框架结构(1)包括两根纵梁(11)、前横梁(12)和后横梁(13)，两根所述纵梁(11)的一端分别垂直连接在所述前横梁(12)上，另一端连接在所述贯通式转接横梁(2)上，且所述后横梁(13)连接在两根所述纵梁(11)之间。

3.根据权利要求2所述的纯电动工程车辆组合式车架，其特征在于：所述纵梁(11)和所述后横梁(13)之间设有斜向连接板(14)。

4.根据权利要求1所述的纯电动工程车辆组合式车架，其特征在于：所述三维空间箱式框架结构(3)包括前部框架结构(31)、顶部板梁框架结构(32)、底部框架结构(33)、上部中央纵梁(34)和后部板梁框架结构(35)，所述顶部板梁框架结构(32)安装在所述贯通式转接横梁(2)和横向贯通转接框架(5)的上方，所述安装在所述贯通式转接横梁(2)的下方，所述后部板梁框架结构(35)安装在所述横向贯通转接框架(5)的下方，所述底部框架结构(33)固定在所述前部框架结构(31)和后部板梁框架结构(35)的底端之间。

5.根据权利要求4所述的纯电动工程车辆组合式车架，其特征在于：所述前部框架结构(31)包括两端立柱(311)和中部支撑柱(312)，所述两端立柱(311)安装座所述贯通式转接横梁(2)两端的下方，所述中部支撑柱(312)固定在所述贯通式转接横梁(2)的中部下方。

6.根据权利要求5所述的纯电动工程车辆组合式车架，其特征在于：所述两端立柱(311)上设有第一导向滚轮(313)。

7.根据权利要求4所述的纯电动工程车辆组合式车架，其特征在于：所述后部板梁框架结构(35)包括两个外侧下组合立柱(351)、两个过渡横梁(352)和一个中部主体板(353)，所述中部主体板(353)竖直的固定在所述横向贯通转接框架(5)的中间段的下方，所述外侧下组合立柱(351)和过渡横梁(352)对称的设置在所述中部主体板(353)的两侧，所述过渡横梁(352)横向的设置在所述外侧下组合立柱(351)和中部主体板(353)之间。

8.根据权利要求1所述的纯电动工程车辆组合式车架，其特征在于：所述板梁框架结构(4)包括两块主纵板梁(43)，两块所述主纵板梁(43)之间通过主纵板梁前连接板(44)和主纵板梁后上连接板(45)相连接，所述主纵板梁(43)的外侧设有轮胎罩(42)，所述内凹槽(7)开设有所述轮胎罩(42)的内部，所述轮胎罩(42)的外侧设有外侧板梁(41)，所述主纵板梁(43)的后端连接有尾部板型横梁(46)。

9.根据权利要求1所述的纯电动工程车辆组合式车架，其特征在于：所述横向贯通转接框架(5)包括外侧梁间连接立柱(51)、顶部贯通横梁(52)、中部梁间连接立柱(53)和贯通横梁(54)，所述外侧梁间连接立柱(51)和中部梁间连接立柱(53)均设置在所述顶部贯通横梁(52)和贯通横梁(54)之间，所述中部梁间连接立柱(53)置于中间位置，所述外侧梁间连接立柱(51)设置在两端。

10.根据权利要求9所述的纯电动工程车辆组合式车架，其特征在于：所述贯通横梁(54)上设有第二导向滚轮(55)。

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