CN213168315U - 一种用于半挂车箱体的前墙结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于半挂车箱体的前墙结构，包括前墙主体框架、前墙波形板总成和防撞结构，前墙主体框架至少包括上横梁和两个边立柱，上横梁的上部与半挂车箱体的顶板连接，边立柱朝向箱内的折弯边与半挂车箱体的侧板连接，边立柱底部与半挂车箱体的底架连接形成上下贯通直连结构；前墙波形板总成至少包括前墙波形板和中立柱，前墙波形板总成中两侧波形板的侧立边固定于前墙主体框架边立柱的后部形成前后堆叠结构；防撞结构至少包括中横梁、底横梁，通过中横梁、底横梁的前侧面与前墙波形板总成的波形板和中立柱的后侧面连接，形成前后堆叠结构。本实用新型前后堆叠的结构提高了前墙的刚度，提升了抗弯能力，提高了质量利用系数和承载能力。

Description

一种用于半挂车箱体的前墙结构

技术领域

本实用新型涉及一种半挂车箱体结构，尤其涉及一种用于半挂车箱体的前墙结构，属于汽车箱体技术领域。

背景技术

如图1、图2所示，是现有技术中用于半挂车箱体的前墙的两种典型结构。该两种结构，都是以矩形管或折弯件作为立柱和横梁来围成的框架结构，中部采用薄钢板压制的波形板作为墙板，以填充框架结构的空间，构成“墙面结构”。

通过分析两种结构的受力，能够发现，无论哪种结构，都是只依赖波形板来抵抗并向边立柱和横梁分解箱内货物的堆息和制动造成的向前进方向的堆息力和冲击力，颇显薄弱。且薄钢板的波形件与立柱和横梁的连接，无论是铆接、焊接、螺接，均是以连接部位来传递力的，由于其连接面积十分有限，此种结构的特点是：强度有余，而刚度不足，造成其传力效果也是十分有限的，尤其无法迅速有效传递和分解制动所造成的冲击力。

由于上述原因，导致目前上述两类半挂车箱体前墙极易造成向前凸起变形甚至破裂。需要一种能解决现有技术中存在问题的用于半挂车箱体的前墙结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决的当前技术中存在的问题，提供一种用于半挂车箱体的前墙结构。

本实用新型的采用的技术手段是：一种用于半挂车箱体的前墙结构，包括前墙主体框架、前墙波形板总成和防撞结构，

所述前墙主体框架至少包括上横梁和两个边立柱，上横梁的上部与半挂车箱体的顶板连接，边立柱朝向箱内的折弯边与半挂车箱体的侧板连接，边立柱底部与半挂车箱体的底架连接形成上下贯通直连结构；

所述前墙波形板总成至少包括前墙波形板和中立柱，前墙波形板总成中两侧波形板的侧立边固定于前墙主体框架边立柱的后部形成前后堆叠结构；同时，前墙波形板和中立柱的上下端分别固定于前墙主框架上横梁的底部和半挂车箱体的底架之上，形成上下贯通直连结构；

所述防撞结构至少包括中横梁、底横梁，通过中横梁、底横梁的前侧面与前墙波形板总成的波形板和中立柱的后侧面连接，形成前后堆叠结构；同时，防撞结构通过底横梁的两端与前墙主体框架的两个边立柱相连接，形成左右贯通直连结构，并通过底横梁的底侧面与半挂车箱体的底架相连接形成上下贯通直连结构；

所述前是指正常行驶中的前进方向，后是与前相对。

本实用新型设计出前后堆叠、上下、左右贯通直连的结构，应用基础力学原理，结合经典理论力学、材料力学、结构力学的设计方法，优化结构设计，在保障强度足够的前提下，大幅度提升前墙的整体刚度；可轻松实现对货物堆息及车辆制动产生的对前墙的冲击力的快速、有效分解和抵消，解决了现有技术中存在的强度有余，刚度不足，导致前墙无法抵御货物堆息及制动时的冲击力而产生的变形的问题。进而提升了半挂车箱体的整体性能和其行驶安全性；同时，结构的设计和连接关系，加工制造环节在不提高零部件以及总成加工工艺难度的前提下，降低了对设备性能和操作者的技能要求，有效的兼容了不同批量的生产所带来的质量、效率的不同特点。

优选地，所述前墙波形板总成在两侧位置是固定于所述的前墙主体框架之后。

优选地，所述防撞结构固定于所述前墙波形板总成之后，同时，其底部与半挂车箱体底架相连接，两端分别与所述前墙主体框架的边立柱相连接。

优选地，所述边立柱为钢板折弯件、圆管、矩形管、方管、工字钢、槽钢中的一种；所述上横梁为钢板折弯件、圆管、矩形管、方管、工字钢、槽钢中的一种；所述中立柱为钢板折弯件、圆管、矩形管、方管、工字钢、槽钢中的一种；所述底横梁为钢板折弯件、圆管、矩形管、方管、工字钢、槽钢中的一种；所述中横梁为钢板折弯件、圆管、矩形管、方管、工字钢、槽钢中的一种。

优选地，所述前墙主体框架与前墙波形板总成之间为焊接、铆接、螺接中的一种；所述防撞结构与前墙波形板总成之间为焊接、铆接、螺接中的一种；所述防撞结构与前墙主体框架之间为焊接、铆接、螺接中的一种；所述防撞结构与半挂车箱体底架之间为焊接、铆接、螺接中的一种。

优选的，所述防撞结构的高度尺寸大于等于前墙波形板总成的高度尺寸的一半。

优选的，所述防撞结构还包括胶合板，所述胶合板与底横梁、中横梁之间为粘接、铆接、螺接中的一种。

优选地，所述防撞结构中的胶合板为实木板、木质夹芯板、塑料夹芯板、复合材料板、复合材料夹芯板中的一种。

优选地，所述用于半挂车箱体的前墙结构与半挂车箱体底架之间为焊接、铆接、螺接中的一种。

本实用新型的有益效果在于：

1、前后堆叠的结构提高了前墙的刚度，使得前墙增加了抗弯截面尺寸，提升了抗弯能力，同时，增大了对外力的传递与分解的作用面积，使得对外力的传递更加迅速，分解得更加高效；上下、左右直连的结构，在结构上保证了所有前墙构成元件彼此连接更加紧密和牢固，实现了一体的效果，保证了对外力的传递更加迅速、高效，提高了前墙的整体刚度。

2、由于提高了前墙整体的刚度，使得质量利用系数提高，实现了牵一发而动全身的效果，在抵抗变形时，前墙的所有构成元件均参与承载，发挥出了每个构成元件各自应有的能力，从而实现了质量利用系数的大大提升。

3、提高了结构的承载受力合理性：由于在将构成元件沿着外力的方向依次堆叠方式布置的同时，设置左右、上下贯通的元件，以直连的方式将所有元件以更加直接的方式连接在一起，构成完整承载部件，在结构设计上，强制全部的构成元件同时参与承载，为全员承载打下坚实的结构基础，使得前墙的承载受力结构更加合理。同时，使得外力的抵消和传递不再通过现有结构中的连接部位（焊道、铆钉、螺栓等），而是依赖元件之间的全部接触面积；也即是由现有结构中的焊道、铆钉、螺钉受力、传力，改变成所有元件本身在受力、传力；针对受力、传力面积而言：也就是由现有结构的线对线、点对点受力、传力，改变成了面对面的受力、传力；彻底消除了应力集中的可能性的同时，发挥出了各个元件的自身能力，使得前墙的承载受力结构更加合理。

4、提高了结构的承载受力承载能力：由于采用了沿着外力的方向依次堆叠方式布置构成元件的结构形式，使得外力的抵消和传递不再通过现有结构中的连接部位（焊道、铆钉、螺栓等），而是依赖元件之间的全部接触面积，也就是由现有结构的线对线、点对点受力、传力，改变成了面对面的受力、传力，同时，由于受力传力的面积以几何级数（由点、线变成面）的加大，在同样大小的外力作用下，大大降低了前墙以及构成前墙的各个元件上面作用的压强，也就降低了内应力的峰值，极大地提升了结构的承载能力。

5、简化了工艺，降低了劳动强度，提高了生产效率：由于采用了堆叠方式布置构成元件的结构形式，即增大了零部件之间的连接面积，又改变了受力、传递力的方式和主体，使得零部件之间的焊道、铆钉、螺栓只需承担连接固定作用即可，无须担负较为苛刻的受力、传力的功能，这样，使得各个元件彼此之间的适应性更宽泛，容错能力更强，势必降低了对各个元件的加工、组装的精度要求，也使得零部件的制作、组装变得更加简便易行；进而降低了零部件制作、组装的劳动强度，提高了劳动生产率。

6、提升了半挂车箱体、半挂车的整体性：由于提升了前墙的整体刚度和承载能力，使得应用本使用新型的半挂车箱体以及应用本使用新型的半挂车的外观在使用过程中能够长期保持良好的整体性，外观也更加的美观。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是现有技术的一种结构示意图；

图2是现有技术的另一种结构示意图；

图3是本实用新型的结构示意图；

图4是本实用新型前墙主体框架的结构示意图；

图5是本实用新型前墙波形板总成的结构示意图；

图6是本实用新型前墙波形板总成的断面示意图；

图7是本实用新型前墙主体框架与前墙波形板总成装配水平断面示意图；

图8是本实用新型防撞结构及局部结构放大示意图；

图9是本实用新型前墙总成水平断面示意图；

图10是本实用新型前墙总成竖直断面示意图。

图中：1、前墙主体框架，11、边立柱，12、上横梁，13、角部压板，2、前墙波形板总成，21、波形板，22、中立柱，23、捆绑杆，3、防撞结构，31、底横梁，32、中横梁，33、胶合板，34、自攻螺钉。

具体实施方式

本实用新型是前后（相对于车行驶方向而言）堆叠、上下、左右贯通直连的结构（图3）；最前部是前墙主体框架1，前墙波形板总成2中两侧波形板21的侧立边固定于前墙主体框架1中边立柱11的后部（如图4、图7）----前后堆叠结构；同时，前墙波形板21和中立柱22的上下端部，分别固定于前墙主框架1中上横梁12的底部和半挂车箱体的底架之上---上下贯通直连结构；防撞结构3通过中横梁32、底横梁31的前侧面与前墙波形板总成2中波形板21和中立柱22的后侧面连接----前后堆叠结构；同时防撞结构3通过底横梁31的两端与前墙主体框架中的两个边立柱11相连接----左右贯通直连结构；并通过底横梁31的底侧面与半挂车箱体的底架相连接（如图3、图9）----上下贯通直连结构；其中，所述的前墙主体框架1中上横梁12的上部用于与半挂车箱体的顶板连接；所述的前墙主体框架1中边立柱11的朝向箱内的折弯边用于与半挂车箱体的侧板连接；所述的前墙主体框架1边立柱11的底部用于与半挂车箱体的底架连接----上下贯通直连结构。

前墙波形板总成2在两侧位置是固定于所述的前墙主体框架1之后（相对于车辆前进方向）。防撞结构3固定于所述的前墙波形板总成2之后的同时，其底部与半挂车箱体底架相连接，两端分别与所述的前墙主体框架1的边立柱11相连接。

边立柱11可以是钢板折弯件、圆管、矩形管、方管、工字钢、槽钢中的一种。上横梁12可以是钢板折弯件、圆管、矩形管、方管、工字钢、槽钢中的一种。中立柱22可以是钢板折弯件、圆管、矩形管、方管、工字钢、槽钢中的一种。底横梁31可以是钢板折弯件、圆管、矩形管、方管、工字钢、槽钢中的一种。中横梁32可以是钢板折弯件、圆管、矩形管、方管、工字钢、槽钢中的一种。前墙主体框架1与前墙波形板总成2之间可以是焊接、铆接、螺接中的一种。防撞结构3的高度尺寸大于等于前墙波形板总成2的高度尺寸的一半。防撞结构3与前墙波形板总成2之间可以是焊接、铆接、螺接中的一种。防撞结构3与前墙主体框架1之间可以是焊接、铆接、螺接中的一种。防撞结构3与半挂车箱体底架之间可以是焊接、铆接、螺接中的一种。防撞结构3中的胶合板33与底横梁31、中横梁32之间可以是粘接、铆接、螺接中的一种。防撞结构3中的胶合板33可以是实木板、木质夹芯板、塑料夹芯板、复合材料板、复合材料夹芯板中的一种。

本实用新型的前墙与半挂车箱体底架之间可以是焊接、铆接、螺接中的一种；本实用新型还提供一种半挂车箱体，该半挂车箱体具有上述的用于半挂车箱体的前墙。

首先，在专用工装上，按照图4所示：将左右各一件的边立柱11、上横梁12、按照设计尺寸连接好；然后再按照设计尺寸将左右各一块的角部压板13连接在上横梁12上，完成前墙主体框架1的装配制作；

其次，在专用工装上，按照图5、图6所示：将两块波形板21、中立柱22、捆绑杆23按照设计尺寸连接好，完成前墙波形板总成2的装配制作；

第三步，在专用工装上，按照图7所示：将装配好的前墙主体框架1与波形板总成2，按照设计尺寸连接好；

第四步，在专用工装上，按照图8所示：将底横梁31、中横梁32、胶合板33按照设计尺寸用自攻螺钉34连接好，完成前墙防撞结构的装配制作；

最后，在专用工装上，按照图9、图10所示：将已经装配好的前墙防撞结构按照设计尺寸连接到已经装配好的主体框架1和前墙波形板总成2上，完成前墙装配制作。

在半挂车箱体承载过程中，当装运无外包装的散装货物时，在重力作用下，货物会以不同的堆息角度向四周扩散，会对半挂车箱体的前墙、侧墙、后门产生指向箱外的挤压作用力；当装运有完整外包装物的货物时，半挂车箱体所承受的挤压力非常小，几乎可以忽略不计；但当半挂车箱体、半挂车以一定的初速度制动的过程中，由于惯性的作用，其内部的货物会产生与行驶方向相同的惯性力，未固定捆扎良好的货物会倾斜甚至倾倒，更会产生位移而靠到前墙上，其堆息力、制动产生的惯性力均作用到前墙上；由理论力学和材料力学并结合结构力学可知：

1、对于本实用新型前墙结构而言，在垂直于半挂车前进方向的横断面内，前墙主体框架1固结于半挂车箱体底板之上，与半挂车箱体底板形成矩形的框架结构；波形板总成2就相当于（简化为）四个边固接在前墙主体框架1及半挂车箱体底板所围成的矩形框架上的板梁；而防撞结构3可视为三边固结于前墙主体框架1及半挂车箱体底板所围成的矩形框架上、同时整体覆盖在波形板总成2上的另一个板梁结构；简化而形象描述本实用新型前墙结构就是双层板梁结构固结于矩形框架结构上的复合结构。

2、当板梁结构受到外力作用时，会将外力分解成沿着垂直于板梁板面的正压力和沿着板梁板面的拉或压力；同时会以力偶和正压力的形式将此外力等效的传递到板梁所固定的框架结构上；由理论力学和材料力学可知：正压力迫使板梁产生垂直于板梁板面变形；而沿着板梁板面的拉或压力迫使板梁产生拉伸或压缩变形。

3、对于与半挂车箱体底架构成矩形框架结构的本实用新型前墙主体框架1而言，由于其边界部分都分别固接于半挂车箱体的左右两侧侧墙、半挂车箱体的底架和半挂车箱体的顶板结构之上，相对于其内固接的两层板梁结构所传导来的力偶和正压力而言其强度和刚度都足够的大，相应产生的应力与变形可以忽略不计。对于整体覆盖在板梁结构的前墙波形板总成2上的板梁结构防撞结构3而言，由于胶合板33自身的刚度很大，且又整体支撑于波形板总成2之上，故此，在承受货物的堆息力及制动时的惯性力时，胶合板33自身的变形很小，从而会将作用其上的所有外力（点载荷、线载荷、面载荷）均凭借其自身的整体性转换成均匀的面载荷，而施加到前墙波形板总成2上，这样，就极大地减小了前墙波形板总成2所承受的压强，从而大大减小了前墙波形板总成2的变形；同时，又由于底横梁31连接在左右边立柱11和半挂车箱体的底架上，又将防撞结构3所承受的外力，向边立柱11和半挂车箱体的底架传递一部分，强制边立柱11、以及其上连接的半挂车箱体两侧的侧墙、半挂车箱体的底架共同参与承担这些外力；如上述条件的存在，就大大缓解了前墙波形板总成2上所承担的外力，继而在同样载荷条件下，比现有结构的前墙大大减小了变形尺寸，提升了前墙的承载能力和整体刚度。最终结果就是提升了半挂车箱体、半挂车的整体性。

本申请实施例只是用于说明本申请所公开的技术特征，本领域技术人员通过简单的替换所进行的改变，仍然属于本申请所保护的范围。

Claims (9)

1.一种用于半挂车箱体的前墙结构，其特征在于：包括前墙主体框架、前墙波形板总成和防撞结构，所述前墙主体框架至少包括上横梁和两个边立柱，上横梁的上部与半挂车箱体的顶板连接，边立柱朝向箱内的折弯边与半挂车箱体的侧板连接，边立柱底部与半挂车箱体的底架连接形成上下贯通直连结构；所述前墙波形板总成至少包括前墙波形板和中立柱，前墙波形板总成中两侧波形板的侧立边固定于前墙主体框架边立柱的后部形成前后堆叠结构；同时，前墙波形板和中立柱的上下端分别固定于前墙主框架上横梁的底部和半挂车箱体的底架之上，形成上下贯通直连结构；所述防撞结构至少包括中横梁、底横梁，通过中横梁、底横梁的前侧面与前墙波形板总成的波形板和中立柱的后侧面连接，形成前后堆叠结构；同时，防撞结构通过底横梁的两端与前墙主体框架的两个边立柱相连接，形成左右贯通直连结构，并通过底横梁的底侧面与半挂车箱体的底架相连接形成上下贯通直连结构；所述前是指正常行驶中的前进方向，后是与前相对。

2.根据权利要求1所述的用于半挂车箱体的前墙结构，其特征在于：所述前墙波形板总成在两侧位置是固定于所述的前墙主体框架之后。

3.根据权利要求1所述的用于半挂车箱体的前墙结构，其特征在于：所述防撞结构固定于所述前墙波形板总成之后，同时，其底部与半挂车箱体底架相连接，两端分别与所述前墙主体框架的边立柱相连接。

4.根据权利要求1所述的用于半挂车箱体的前墙结构，其特征在于：所述边立柱为钢板折弯件、圆管、矩形管、方管、工字钢、槽钢中的一种；所述上横梁为钢板折弯件、圆管、矩形管、方管、工字钢、槽钢中的一种；所述中立柱为钢板折弯件、圆管、矩形管、方管、工字钢、槽钢中的一种；所述底横梁为钢板折弯件、圆管、矩形管、方管、工字钢、槽钢中的一种；所述中横梁为钢板折弯件、圆管、矩形管、方管、工字钢、槽钢中的一种。

5.根据权利要求1所述的用于半挂车箱体的前墙结构，其特征在于：所述前墙主体框架与前墙波形板总成之间为焊接、铆接、螺接中的一种；所述防撞结构与前墙波形板总成之间为焊接、铆接、螺接中的一种；所述防撞结构与前墙主体框架之间为焊接、铆接、螺接中的一种；所述防撞结构与半挂车箱体底架之间为焊接、铆接、螺接中的一种。

6.根据权利要求1所述的用于半挂车箱体的前墙结构，其特征在于：所述防撞结构的高度尺寸大于等于前墙波形板总成的高度尺寸的一半。

7.根据权利要求1所述的用于半挂车箱体的前墙结构，其特征在于：所述防撞结构还包括胶合板，所述胶合板与底横梁、中横梁之间为粘接、铆接、螺接中的一种。

8.根据权利要求1所述的用于半挂车箱体的前墙结构，其特征在于：所述防撞结构中的胶合板为实木板、木质夹芯板、塑料夹芯板、复合材料板、复合材料夹芯板中的一种。

9.根据权利要求1所述的用于半挂车箱体的前墙结构，其特征在于：所述用于半挂车箱体的前墙结构与半挂车箱体底架之间为焊接、铆接、螺接中的一种。

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