CN109131568B - 一种轻量化平板半挂车车体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轻量化平板半挂车车体，涉及平板半挂车制造技术领域，包括承重壳体、底板和支撑梁，所述壳体粘接在所述底板的下表面与所述底板形成盒状结构，所述支撑梁位于所述盒状结构内连接所述壳体和底板，所述支撑梁沿所述车体长度方向设置，位于所述盒状结构的中心，所述壳体内位于支撑梁的两侧设置有抵接在壳体两侧壁上的加强结构，所述加强结构包括多个沿壳体长度方向设置的支撑架，所述支撑架抵在支撑梁的两侧和壳体的内壁上。本发明解决半挂车体横向结构强度低的问题，具有更强的横向结构强度，承重能力和坚固性大大提升。

Description

一种轻量化平板半挂车车体

技术领域

本发明涉及平板半挂车制造技术领域，特别涉及一种轻量化平板半挂车车体。

背景技术

现有的平板半挂车，一般都是钢制的，由底板、车架、悬架和车轮总成等部件组成。其中车架是由两根大于底板总长的大号工字钢纵梁和数根横梁构成的框架结构，提供整车所需要的承载能力和刚度。其缺点是车架自身重量很大，耗钢材多要占到整车重量的25％。

纤维增强复合材料是近年来发展迅速的一种新型材料，通常由基体树脂和纤维增强物组成，制备的方法也是多种，如真空辅助树脂传递模塑工艺 (VARTM)、等。由于纤维增强复合材料的高比强度和比刚度，已经被广泛应用于工程领域，也被应用于轻量化汽车的制造领域，如中国专利ZL 2005100295704公开了一种使用纤维复合材料制造汽车覆盖件的方法，该汽车覆盖件虽然具有轻量化的效果，但是该复合材料板只能作为覆盖件不能作为承力结构件，且内外板与芯材采用胶接的形式，增加了制造环节，生产周期长。

授权公告号为CN 202368695U的中国专利公开了一种轻量化的平板半挂车车体，所述平板半挂车车体，包括承重壳体、底板和支撑梁，所述壳体粘接在所述底板的下表面与所述底板形成盒状结构，所述支撑梁位于所述盒装结构内连接所述壳体和底板，所述支撑梁沿所述车体长度方向设置，位于所述盒状结构的中心，其两端面与所述壳体的端面相贴合。这种半挂车车体的结构比较简单，缺少横向的支撑结构，车体在受到横向力的时候很容易造成车体变形，造成车体损坏，导致安全事故的发生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轻量化平板半挂车车体，具有更强的横向结构强度，承重能力和坚固性大大提升。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种轻量化平板半挂车车体，包括承重壳体、底板和支撑梁，所述壳体粘接在所述底板的下表面与所述底板形成盒状结构，所述支撑梁位于所述盒状结构内连接所述壳体和底板，所述支撑梁沿所述车体长度方向设置，位于所述盒状结构的中心，所述壳体内位于支撑梁的两侧设置有抵接在壳体两侧壁上的加强结构，所述加强结构包括多个沿壳体长度方向设置的支撑架，所述支撑架抵在支撑梁的两侧和壳体的内壁上。

通过采用上述技术方案，在车体的壳体内设置有加强结构，即由多个支撑架组成的，支撑架抵接在支撑梁和壳体内壁上，能够增强车体的横向抗弯强度，在内部支撑壳体，使壳体的结构更坚固。

作为优选，所述支撑架包括棱形的架体以及设置在架体四个顶角外侧的固定板。

通过采用上述技术方案，加强结构由多个棱形的架体组成结构网，连成一个整体，加强结构上一个节点受力能够将力分散到其他节点上，进一步增强了横向抗弯强度，同时也提高了车体的承载能力。

作为优选，所述固定板包括设置在架体两侧并与支撑梁的两侧和壳体内壁抵接的定位板，以及位于架体两端的连接板，相邻的所述支撑架之间通过连接板固定连接。

通过采用上述技术方案，设置定位板方便将支撑架安装在支撑梁与壳体之间，能够将壳体受到的力更好地传递到支撑梁上，将受力分散；设置连接板方便相邻的两个支撑架之间进行对位连接。

作为优选，所述支撑梁的侧面上设置有两个相对设置的卡板，两个所述卡板之间形成卡槽，所述支撑架上与支撑梁相对的定位板卡设在卡槽中。

通过采用上述技术方案，支撑梁侧面设置两个卡板，方便支撑架上的定位板与支撑梁快速定位安装，同时防止支撑架在在安装过程中前后滑动，安装更加方便。

作为优选，所述壳体的内壁上设置有两个相对设置的筋板，两个所述筋板之间形成安装槽，所述支撑架上与壳体内壁相对的定位板卡在安装槽中，并与壳体固定连接。

通过采用上述技术方案，壳体内壁设置筋板形成安装槽，方便支撑架上的定位板与壳体内壁快速定位安装，同时防止支撑架在在安装过程中前后滑动，安装更加方便。

作为优选，所述车体采用纤维增强复合材料，其厚度为50～150mm；所述纤维增强复合材料由树脂基体和纤维织物加热固化成型 ；所述纤维织物为碳纤维、玻璃纤维或混杂纤维；所述树脂为不饱和聚酯、乙烯基树脂、环氧树脂、酚醛树脂或丙烯酸酯树脂中的任意一种。

通过采用上述技术方案，车体材料采用更加轻量的纤维增强复合材料，其刚度及承重能力与钢质半挂车相当甚至更优。

作为优选，用于所述底板的纤维增强复合材料板上部粘附有耐磨层，所述耐磨层为聚双环戊二烯、芳纶纤维增强复合材料、超高分子量聚乙烯纤维增强复合材料中的一种。

通过采用上述技术方案，底板上部增加了聚双环戊二烯、芳纶纤维复合材料等耐磨、耐冲击的材料层，相对于一般的车用纤维增强复合材料来说，能够在车体承重部位使用，扩大了纤维增强复合材料在车体上的应用，使车体全部可以实现轻量化，有效地降低了车体重量。

作为优选，用于所述底板的纤维增强复合材料板下部沿车体横向和/或纵向方向设置有多根加强筋；相邻两加强筋的间距为100～1000mm；所述加强筋为纤维增强复合材料经拉挤或拉缠工艺成型制得。

通过采用上述技术方案，底板上设置加强筋，能够增强底板的结构强度和承重能力。

作为优选，所述支撑梁的横截面形状为工字型。

通过采用上述技术方案，支撑梁为工字型，能够更好地贴合在底板下侧面和壳体上表面，粘贴的更牢固，同时也能够增强车体的承重能力。

作为优选，所述车体外表面包覆有一层1～2mm 厚的纤维增强复合材料。

通过采用上述技术方案，使整个车体连接成为一个整体，进一步增强了车体的结构强度。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、本发明所述轻量化平板半挂车车体的结构采用盒状一体化结构，改变了现有平板半挂车的车体结构，省掉了原有的车架结构，使其具有更高的竖向抗扭转、抗弯和承载能力。

2、本发明通过在壳体内设置横向抵接的加强结构，改变了车体横向的受力结构，增强了车体横向的抗扭转、抗弯和承载能力。

3、加强结构在车体内连接成支撑网，将壳体受到的力更好地进行分散，降低壳体单位面积的受力，更好地保护壳体。

附图说明

图1是本发明车体的结构示意图；

图2是本发明车体是各组成结构的分解图；

图3是本发明中支撑梁的连接结构示意图。

图中，1、壳体；11、筋板；12、安装槽；2、底板；21、加强筋；3、支撑梁；31、卡板；32、卡槽；4、支撑架；41、架体；42、定位板；43、连接。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

一种轻量化平板半挂车车体，如附图1所示，包括承重的壳体1、底板2和支撑梁3。其中，底板2为平板结构，壳体1为上侧开口的长方体结构，沿车体横向的截面为矩形。为增加壳体1和底板2之间粘结的稳定性，壳体1设置约车体宽度的十分之一至五分之一的边沿区域，用于和底板2进行粘结。壳体1沿车体长度方向的两个端面中，靠近车头的端面设置成斜面形式，倾斜的角度以适应车头的形状为准，靠近车尾的端面设置为垂直于底板2的直面形式，壳体1沿车体纵向的截面为一直角梯形。

壳体1与底板2形成盒状结构，支撑梁3位于盒状结构内连接在壳体1和底板2上，支撑梁3沿车体长度方向设置，位于所述盒状结构的中心，本实施例中支撑梁3的横截面形状为工字型，上下表面贴合固定在壳体1和底板2上。

结合附图2和3所示，壳体1内位于支撑梁3的两侧均设置有加强结构，抵接在壳体1两侧壁上，加强结构由多个沿壳体长度方向设置的支撑架4组成，支撑架4的两侧抵在支撑梁3的侧面和壳体1的内壁上，在内部支撑壳体1，使壳体1的结构更坚固，能够增强车体的横向抗弯强度。具体的，支撑架4包括一个棱形的架体41和设置在架体41四个顶角外侧的固定板，相对的两个固定板互相平行，并与另两个固定板垂直。

具体实施时，固定板包括设置在架体41左右两侧的两个定位板42，两个定位板42分别与支撑梁3的侧面和壳体1内壁抵接，固定板还包括位于架体41前后两端的两个连接板43，相邻的支撑架4之间连接板43相对，并通过连接板43固定连接，两个连接板43可以焊接固定，也可以通过螺栓固定，本实施例中采用螺栓固定的方式，将多个支撑架4首尾相接，形成有多个棱形的架体组成结构网，连成一个整体。

如附图2所示，支撑梁3的两个侧面上设置有多组两个相对设置的卡板31，卡板31的高度为支撑梁3高度的一半，两个卡板31之间形成靠口朝向支撑梁3两侧的卡槽32，支撑架4上与支撑梁3相对的定位板42从上向下***并卡设在卡槽32中。壳体1的两个长边内壁上设置有多组两个相对设置的筋板11，筋板11与卡板31的位置相对且高度相同，两个筋板11之间形成开口朝向支撑梁3的安装槽12，支撑架4上与壳体1内壁相对的定位板42从上向下***并卡在安装槽12中，抵在壳体1的内壁上，并通过螺栓与壳体1固定连接。

本实施例中车体采用纤维增强复合材料，其厚度为50～150mm；纤维增强复合材料由树脂基体和纤维织物加热固化成型；纤维织物为碳纤维、玻璃纤维或混杂纤维；树脂为不饱和聚酯、乙烯基树脂、环氧树脂、酚醛树脂或丙烯酸酯树脂中的任意一种。用于底板的纤维增强复合材料板上部粘附有一层耐磨层，耐磨层采用聚双环戊二烯、芳纶纤维增强复合材料、超高分子量聚乙烯纤维增强复合材料中的一种。整个车体安装后，车体外表面包覆有一层1mm 厚的纤维增强复合材料层，使整个车体连接更紧密。

如附图2所示，底板2的纤维增强复合材料板下部沿车体横向和/或纵向方向设置有多根加强筋21，本实施例中加强筋21沿车体的长度方向设置，相邻两加强筋21的间距为300mm，中间的两个加强筋21之间形成用于固定支撑梁3的槽，加强筋21为纤维增强复合材料经拉挤或拉缠工艺成型制得，并与底部2一体成型。

本发明中的车体，通过壳体1、底板2和支撑梁3配合，承受来自上方的负载，支撑梁与支撑架4配合承受来自水平方向的力，壳体1侧面的某一点受力，通过定位板42将力传递给架体41，架体41传递给支撑梁3和相邻的架体41，将力分散，使车体具有更强的水平抗弯强度。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (6)

1.一种轻量化平板半挂车车体，包括承重壳体（1）、底板（2）和支撑梁（3），所述壳体（1）粘接在所述底板（2）的下表面与所述底板（2）形成盒状结构，所述支撑梁（3）位于所述盒状结构内连接所述壳体（1）和底板（2），所述支撑梁（3）沿所述车体长度方向设置，位于所述盒状结构的中心，其特征在于：所述壳体（1）内位于支撑梁（3）的两侧设置有抵接在壳体（1）两侧壁上的加强结构，所述加强结构包括多个沿壳体（1）长度方向设置的支撑架（4），所述支撑架（4）抵在支撑梁（3）的两侧和壳体（1）的内壁上；所述支撑架（4）包括棱形的架体（41）以及设置在架体（41）四个顶角外侧的固定板；所述固定板包括设置在架体（41）两侧并与支撑梁（3）的两侧和壳体（1）内壁抵接的定位板（42），以及位于架体（41）两端的连接板（43），相邻的所述支撑架（4）之间通过连接板固定连接；所述支撑梁（3）的侧面上设置有两个相对设置的卡板（31），两个所述卡板之间形成卡槽（32），所述支撑架（4）上与支撑梁（3）相对的定位板（42）卡设在卡槽（32）中；所述壳体（1）的内壁上设置有两个相对设置的筋板（11），两个所述筋板（11）之间形成安装槽（12），所述支撑架（4）上与壳体（1）内壁相对的定位板（42）卡在安装槽（12）中，并与壳体（1）固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种轻量化平板半挂车车体，其特征在于：所述车体采用纤维增强复合材料，其厚度为50～150mm ；所述纤维增强复合材料由树脂基体和纤维织物加热固化成型 ；所述纤维织物为碳纤维、玻璃纤维或混杂纤维；所述树脂为不饱和聚酯、乙烯基树脂、环氧树脂、酚醛树脂或丙烯酸酯树脂中的任意一种。

3.根据权利要求2所述的一种轻量化平板半挂车车体，其特征在于：用于所述底板（2）的纤维增强复合材料板上部粘附有耐磨层，所述耐磨层为聚双环戊二烯、芳纶纤维增强复合材料、超高分子量聚乙烯纤维增强复合材料中的一种。

4.根据权利要求2所述的一种轻量化平板半挂车车体，其特征在于：用于所述底板（2）的纤维增强复合材料板下部沿车体横向和/或纵向方向设置有多根加强筋（21）；相邻两加强筋的间距为100～1000mm；所述加强筋（21）为纤维增强复合材料经拉挤或拉缠工艺成型制得。

5.根据权利要求1所述的一种轻量化平板半挂车车体，其特征在于：所述支撑梁（3）的横截面形状为工字型。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种轻量化平板半挂车车体，其特征在于：所述车体外表面包覆有一层1～2mm 厚的纤维增强复合材料。

Images