一种新型车辆底架的制作方法

1.本实用新型涉及车辆设备技术领域，特别是涉及一种新型车辆底架。


背景技术：

2.无论是传统汽车还是新能源汽车，车身轻量化已成为研究热点。而传统汽车车辆底架为碳钢，主要存在许多缺点：首先就是笨重，例如一部公交车汽车底架重达1.8吨以上；由于重量非常大，就导致汽车索引力需求大，油耗较高，同时车辆惯性大，产生刹车困难，刹车片磨损快。为了达到轻量化的效果，传统技术通常在车辆底架中加入其它复合轻材料，如玻璃钢、碳纤维、玄武岩纤维，但是，上述复合材料在加工过程中必然要加入树脂、石油衍生品等，这必然产生材料报废后不易降解的新环境难题。
3.随着社会的进步，人们逐渐研发出全焊接铝蜂窝板这一结构，全焊接铝蜂窝板能够以较少的材料消耗，构筑成极为坚固的蜂窝，其结构要比其他形状的结构更强有力，不仅结构坚固、板材质量轻、强度高、力学性能好，而且具有保温、隔热、隔声等作用，广泛应用于工业、民用市场各领域。焊接铝蜂窝板的制备方法起源于蜂窝仿生技术。科学家发现,蜜蜂所做的六角六面状窝是一个杰作，它以最少的材料消耗，构筑成极为坚固的蜂窝，其结构要比其他任何形状的结构更强有力。科学家对蜂窝密封结构的研究，给人们的启迪是，即使非常纤薄的材料，只要把它制成蜂窝形状，就能够承受很大的压力。正是受到蜂巢的启发，蜂窝密封结构材料问世。在车辆装备领域，全焊接铝蜂窝板也有不少应用，如申请号为“201910307001.3”，名称为“铝蜂窝与铝板拼接司机室及具有其的轨道车辆”的发明专利及申请号为“201520988224.8”，名称为“一种金属焊接蜂窝顶板”的实用新型专利。但是，将全焊接铝蜂窝芯在车辆底架上的应用还鲜有报道。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种新型车辆底架，以解决现有技术存在的问题，能够在保证车辆底架整体强度的前提下实现车辆车架轻量化的目的，车辆底架均由金属构件制成，便于整体回收利用，且在制造及回收的过程中不会带来环境污染的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种新型车辆底架，包括骨架主体及全焊接铝蜂窝板，所述骨架主体包括若干在平面内相连接的承载梁，在所述骨架主体所在平面方向上，所述承载梁上设置有安装凹槽，所述全焊接铝蜂窝板固定在安装凹槽中；所述全焊接铝蜂窝板包括自上而下层叠设置的上蒙皮铝板、全焊接铝蜂窝芯及下蒙皮铝板，所述全焊接铝蜂窝芯中蜂窝孔的轴向与所述上蒙皮铝板、所述下蒙皮铝板均垂直。
6.优选的，所述骨架主体包括若干纵梁及连接在所述纵梁之间的若干横梁，所述纵梁与所述横梁分别沿车辆的长度、宽度方向设置，所述横梁与所述纵梁上均设置有安装凹槽。
7.优选的，所述骨架主体在对应车辆轮胎的位置还设置有轮罩骨架，所述轮罩骨架
包括沿车辆宽度方向平行排列且间隔设置的若干梯形框架，所述梯形框架包括沿车辆长度方向设置的上横杆，所述上横杆两端均连接有弧形杆，所述弧形杆的端部均连接斜杆，所述斜杆与所述骨架主体连接，所述上横杆、所述弧形杆、所述斜杆上均设置有安装凹槽，全焊接铝蜂窝板安装在安装凹槽中后形成轮罩，且所述弧形杆为铝包钢材质，所述上横杆、所述弧形杆、所述斜杆均为铝材质。
8.优选的，沿车辆宽度方向相连的所述斜杆的底端均连接有沿车辆宽度方向设置的第一加固梁，所述轮罩骨架的内侧、两所述第一加固梁之间连接有沿车辆长度方向设置的第二加固梁。
9.优选的，所述车辆底架还包括用于固定车辆悬架的悬架连接件，所述悬架连接件固定在所述骨架主体的全焊接铝蜂窝板上。
10.优选的，所述骨架主体中的全焊接铝蜂窝板中设置有固定块，所述固定块中设置有用于通过螺栓连接所述悬架连接件的丝套，所述上蒙皮铝板与所述下蒙皮铝板上对应所述丝套设置有通孔。
11.优选的，所述骨架主体上还设置有用于形成所述车辆底架上阶梯结构的阶梯骨架及固定在所述阶梯骨架上的全焊接铝蜂窝板，所述阶梯骨架的底端具有与所述横梁平行设置的第三加固梁。
12.优选的，所述第一加固梁、所述第二加固梁、所述第三加固梁均为铝制型材。
13.优选的，所述全焊接铝蜂窝芯与所述上蒙皮铝板、所述下蒙皮铝板均通过焊接连接。
14.优选的，所述横梁与所述纵梁均为铝材质。
15.本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
16.1、本实用新型通过利用承载梁与全焊接铝蜂窝板进行配合，能够在保证车辆底架整体强度的前提下实现车辆车架轻量化的目的，并且，由于全焊接铝蜂窝芯中的蜂窝芯封闭结构，还能够提高车辆的隔音降噪、抗冲击问题，而车辆底架均由金属构件制成，便于整体回收利用，且在制造及回收的过程中不会带来环境污染的问题；
17.2、本实用新型通过将弧形杆设置为铝包钢的材质，能够提高其自身强度，防止应力集中对轮罩骨架造成破坏，从而也提高骨架主体的整体强度；
18.3、本实用新型中车辆底架还包括用于固定车辆悬架的悬架连接件，悬架连接件固定在骨架主体的全焊接铝蜂窝板上；车辆在行驶过程中，车辆悬架能够将载荷传输至各处的全焊接铝蜂窝芯处，以达到消减应力集中的影响，提高整体车架抗强度破坏能力。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型中车辆底架的整体结构示意图；
21.图2为图1中区域a的局部放大图；
22.图3为区域a的仰视图；
23.图4为图1中区域b省略全焊接铝蜂窝板的局部放大图；
24.图5为全焊接铝蜂窝板的结构示意图；
25.图6为铝包钢的截面结构示意图；
26.其中，1、骨架主体；2、全焊接铝蜂窝板；3、纵梁；4、横梁；5、安装凹槽；6、上蒙皮铝板；7、全焊接铝蜂窝芯；8、下蒙皮铝板；9、轮罩骨架；10、上横杆；11、弧形杆；12、斜杆；13、第一加固梁；14、第二加固梁；15、阶梯骨架；16、第三加固梁；17、悬架连接件；18、固定块；19、丝套；20、钢材质内芯；21、铝材质外层结构。
具体实施方式
27.下面将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，本领域普通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。
28.本实用新型的目的是提供一种新型车辆底架，以解决现有技术存在的问题，能够在保证车辆底架整体强度的前提下实现车辆车架轻量化的目的，车辆底架均由金属构件制成，便于整体回收利用，且在制造及回收的过程中不会带来环境污染的问题。
29.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，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。
30.如图1～图6所示，本实施例提供一种新型车辆底架，包括骨架主体1及全焊接铝蜂窝板2，骨架主体1包括若干在平面内相连接的承载梁，在骨架主体1所在平面方向上，承载梁上设置有安装凹槽5，全焊接铝蜂窝板2固定在安装凹槽5中；全焊接铝蜂窝板2包括自上而下层叠设置的上蒙皮铝板6、全焊接铝蜂窝芯7及下蒙皮铝板8，全焊接铝蜂窝芯7中蜂窝孔的轴向与上蒙皮铝板6、下蒙皮铝板8均垂直，上蒙皮铝板6及下蒙皮铝板8通过钎焊与全焊接铝蜂窝芯7进行连接。
31.本实施例通过利用承载梁与全焊接铝蜂窝板2进行配合，能够在保证车辆底架整体强度的前提下实现车辆车架轻量化的目的，并且，由于全焊接铝蜂窝芯7中的蜂窝芯封闭结构，还能够提高车辆的隔音降噪、抗冲击问题，而车辆底架均由金属构件制成，便于整体回收利用，且在制造及回收的过程中不会带来环境污染的问题。
32.本实施例专利选用的铝蜂窝板和传统的胶粘铝蜂窝板不同，本实施例专利选用的全焊接铝蜂窝板2是一款绿色环保的纯金属结构轻质功能材料。全焊接铝蜂窝板2是以焊接铝蜂窝为芯材，上下两面敷铝面板，材料中铝蜂窝芯与铝蜂窝芯之间，铝蜂窝芯与铝面板之间的所有节点均为金属焊接连接，中间不添加任何诸如胶黏剂等非金属材料。这一改变使铝蜂窝板的性能大大改变，形成一种独立的新型金属结构材料，而非传统意义上的铝蜂窝复合材料。
33.进一步的，本实施例中骨架主体1包括若干纵梁3及连接在纵梁3之间的若干横梁4，纵梁3与横梁4分别沿车辆的长度、宽度方向设置，横梁4与纵梁3上均设置有安装凹槽5，通过设置凹槽，能够将全焊接铝蜂窝板2嵌在横梁4与纵梁3中，然后通过焊接或者螺栓连接进行固定，连接强度更高，同时横梁4与纵梁3均为铝材质，如图2～图4所示。
34.进一步的，本实施例中骨架主体1在对应车辆轮胎的位置还设置有轮罩骨架9，轮
罩骨架9包括沿车辆宽度方向平行排列且间隔设置的若干梯形框架，梯形框架包括沿车辆长度方向设置的上横杆10，上横杆10两端均连接有弧形杆11，弧形杆11的端部均连接斜杆12，斜杆12与骨架主体1连接，上横杆10、弧形杆11、斜杆12上均设置有安装凹槽5，全焊接铝蜂窝板2安装在安装凹槽5中后形成轮罩，其中每个轮罩骨架9中梯形框架优选设置为2个，并且，本实施例中上横杆10为直杆而不采用弧形杆11，能够降低轮罩所占用的空间，例如，当本实施例中的底架应用在公交车上时，便于在公交车内部的轮罩位置安装座椅；具体的，如图2、图4所示，轮罩骨架9中位于外侧的梯形框架可以具有竖直对接板，便于与车体罩进行安装固定，内侧的梯形框架无竖直对接板，相应的，纵梁3上也可以具有竖直对接板；另外，本实施例中弧形杆11为铝包钢材质，上横杆10、弧形杆11、斜杆12均为铝材质，通过将弧形杆11设置为铝包钢的材质，能够提高其自身强度，防止应力集中对轮罩骨架9造成破坏，从而也提高骨架主体1的整体强度；铝包钢的横截面结构如图6所示，内部材质为钢材质内芯20，钢材质外包裹有铝材质外层结构21。
35.本实施例中沿车辆宽度方向相连的斜杆12的底端均连接有沿车辆宽度方向设置的第一加固梁13，轮罩骨架9的内侧、两第一加固梁13之间连接有沿车辆长度方向设置的第二加固梁14，来加强轮罩与骨架主体1之间的连接强度。
36.本实施例中骨架主体1上还设置有用于形成车辆底架上阶梯结构的阶梯骨架15及固定在阶梯骨架15上的全焊接铝蜂窝板2，阶梯骨架15的底端具有与横梁4平行设置的第三加固梁16，来加强阶梯结构与骨架主体1之间的连接强度；并且，本实施例中第一加固梁13、第二加固梁14、第三加固梁16均为铝制型材，在提高整体底架强度的同时，还能够达到使底架轻量化的目的；本实施例中阶梯骨架15中也固定有全焊接铝蜂窝板2，且固定方式与骨架主体1中全焊接铝蜂窝板2的固定方式相同。
37.进一步的，本实施例中车辆底架还包括用于固定车辆悬架的悬架连接件17，悬架连接件17固定在骨架主体1的全焊接铝蜂窝板2上；车辆在行驶过程中，车辆悬架能够将载荷传输至各处的全焊接铝蜂窝芯7处，以达到消减应力集中的影响，提高整体车架抗强度破坏能力；为了对悬架连接件17进行固定，本实施例中骨架主体1的全焊接铝蜂窝芯7中设置有固定块18，固定块18中设置有用于通过螺栓连接悬架连接件17的丝套19，上蒙皮铝板6与下蒙皮铝板8上对应丝套19设置有通孔，能够通过螺栓对悬架连接件17进行固定，其中固定块18可以为铝块。
38.本实施例中车辆底架架构适用于车辆，比如客车地板、物流车地板、列车车厢地板等的应用，根据实际需求而进行的适应性改变均在本实用新型的保护范围内。
39.需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。