一种客车多孔横向隧道铝合金腔梁结构车架制造技术

本发明专利技术公开一种客车多孔横向隧道铝合金腔梁结构车架，包括两根平行设置的纵梁，其特征在于：所述纵梁为多腔铝型材结构，两根所述纵梁之间横向设置有横向隧道腔、剪力墙、横臂，所述横向隧道腔、剪力墙、横臂的两端分别贯穿两根所述纵梁腹部型腔并与之榫卯连接，再通过连接件固定。本发明专利技术通过若干个横向隧道腔、若干剪力墙、若干横臂与纵梁构成一个箱式的横向隧道铝合金腔梁车架拓扑结构，车架的受力稳定性好，扭转刚度可达到同级别钢车架的扭转刚度，此外横向隧道腔可用于收纳电池包，有效地提高车架空间利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种客车多孔横向隧道铝合金腔梁结构车架
本专利技术涉及车身部件
，具体是一种客车多孔横向隧道铝合金腔梁结构车架。
技术介绍
新能源客车、尤其是中大型客车，因为自重大、电池重、车辆负载需求大，对整车轻量化的需求更为迫切，减重空间也更大，因此越来越多的汽车企业相继推出了轻量化新能源客车产品。一种较成熟的轻量化结构方案是钢桁架全承载结构，即采用轻量化的空间桁架式车架代替传统的钢大梁式车架，该车架与钢车身骨架装配后形成全承载式车辆结构，从而实现整车轻量化。但是，受钢材料的限制以及车架高度尺寸的限制，其减重效果有限；在此基础上，从国外引进了一种“上铝下钢”的轻量化结构方案，即车辆的车身采用铝合金骨架结构进一步减重，车架仍采用桁架式钢结构，装配后仍然保持全承载车辆结构特点。由于车身重量在整车重中的占比不大，上铝下钢的轻量化效果也不明显，但是成本明显增加，同时面临钢铝结构在连接处易出现电化学腐蚀的新问题。因此，桁架式钢结构、或上铝下钢混合结构都不是新能源商用车轻量化的终极解决方案，未能在客车行业获得推广应用。“上铝下铝”的全轻量化车辆结构在乘用车上已经获得应用及市场认可，但国内外鲜有“上铝下铝”的全铝合金的轻量化客车产品，主要的困难是没有开发出满足客车结构特点及工况要求的铝合金车架。在本专利技术的前续技术已公开有全铝车架，由两根大梁与一组小横梁采用榫卯结构连接，形成众多四边形桁架拓扑结构，但是该现有拓扑结构形式的车架存在以下问题：1、现有全铝车架扭转刚度往往不足，只限于在小型商务车上应用；2、现有全铝车架的空间利用率不高，尤其是用于储存电池的空间不多。因此，客车如要实现全铝合金车架拓扑结构，亟待解决现有技术中铝合金车架结构的上述技术问题。
技术实现思路
针对上述现有缺陷，本专利技术目的在于提供一种三维腔梁拓扑的轻量化车架，旨在重点解决现有技术中全铝车架扭转刚度不足、电池空间布局难的典型问题。本专利技术的技术方案如下：一种客车多孔横向隧道铝合金腔梁结构车架，包括两根平行设置的纵梁，所述纵梁为多腔铝型材结构，所述纵梁的顶部设置有顶部平面齐平的顶部型腔，顶部型腔横向外侧向下设置有下凸型腔，横向内侧向下设置有竖直的腹部型腔，在所述两纵梁的侧面对应位置分别设置有贯穿的隧道孔、横梁孔以及横臂孔；两根所述纵梁之间横向设置有横向隧道腔，所述横向隧道腔截面为中空的薄壁腔体的结构，其两端分别横向贯穿所述两根纵梁的隧道孔并与隧道孔榫卯连接，纵梁与横向隧道腔之间设置有L形法兰板，L形法兰板两侧分别与横向隧道腔外表面、纵梁的腹部型腔的侧面连接；两根所述纵梁之间横向设置有剪力墙，所述剪力墙包括由上至下平行设置的至少两根横梁，所述横梁横向贯穿两根纵梁的横梁孔并与横梁孔榫卯连接，横梁与横梁之间设置有加强筋板，剪力墙的两端设置有用于与侧围装配的收口连接板；两根所述纵梁之间横向设置有横臂，所述横臂两端分别贯穿两根所述纵梁的横臂孔并与横臂孔榫卯连接，横臂两端部设置有法兰座，法兰座与纵梁固定连接。作为优选地，与横向隧道腔连接的两根所述纵梁的对应的隧道孔至少一个为盲孔，横向隧道腔的至少一端设置有端盖，横向隧道腔带端盖端与纵梁腹部型腔上的盲孔榫卯连接，横向隧道腔的端盖与纵梁腹部型腔内壁固定连接，横向隧道腔的外表面通过L法兰板与纵梁的侧面连接。作为优选地，所述横向隧道腔为整体挤压成型件。作为优选地，所述横向隧道腔包括上腔体与下腔体，上腔体与下腔体通过焊接连接，或上腔体与下腔体通过H形型材搭接，并通过粘接或焊接或铆接固定。作为优选地，两根所述纵梁的中后部对应轮眉位置分别对应设置有加强梁，所述加强梁沿纵梁延伸方向的顶面贴平，加强梁的宽度与纵梁的宽度齐平，加强梁通过螺杆螺母与纵梁顶面连接，加强梁的左右两侧设置有夹板，所述夹板表面与加强梁侧面及纵梁侧面贴合，并通过胶接和铆钉固定。作为优选地，纵梁上装配有板簧硬点座，所述板簧硬点座的截面为多腔型材结构，所述剪力墙的至少一根横梁穿过所述板簧硬点座并与其榫卯连接；板簧硬点座上方为卡槽结构，所述卡槽结构与纵梁的下凹形腔卡接，并通过螺杆贯穿卡槽结构、下凹形腔与螺母连接固定；所述板簧硬点座底部通过螺杆、螺母与纵梁的腹部型腔连接。作为优选地，所述纵梁为一体挤压成型件，或为至少两个子纵梁形成的复合拼接件。本专利技术的有益效果：1、本专利技术的轻量化车架由两根纵向大梁、若干个横向隧道腔、若干剪力墙、若干横臂所构成，这些结构成分通过卯榫、螺接、粘接、铆接等有效装配连接构成一个多孔横向隧道腔式铝合金腔梁车架拓扑结构，该结构稳定性好，车架的扭转刚度、纵向弯曲刚度、横向弯曲刚度高，特别是扭转刚度可达到同级别钢车架的扭转刚度；2、本专利技术的轻量化车架设置的若干孔横向隧道腔，与纵梁之间综合采用榫卯结构加法兰结构进行连接，可采用粘接加铆接或之外的工艺进行固定，将纵梁和横向隧道腔牢牢的固接在一起，由于纵梁和横向隧道腔的截面刚度大，并且装配连接以后进一步互相加强，最终形成高强度高刚度的车架主拓扑结构，同时，隧道腔可用于收纳电池包，与同级别车型相比，有效地提高车架空间利用率，大大扩展了电池包的储放能力，有利于增加车辆的续航里程；3、本专利技术设置了若干条横臂，纵梁和横臂之间可采用榫卯结构加法兰结构进行连接，也可采用铆接或之外等工艺进行固定，将纵梁和横臂牢牢的固接在一起，既可以进一步提升车架整体刚度，又提供了底盘平衡杆的硬点；4、本专利技术设置了若干片剪力墙，纵梁和剪力墙之间采用榫卯结构进行连接固定，既可以进一步提升车架的横向刚度，又在纵向上对车门、轮眉等区段提供了有效隔断，有利于车架的分段密封；5、本专利技术的若干个横向隧道腔、若干剪力墙、若干横臂以及板簧硬点座可以根据需求布置在车架的不同地方，各个部件可以形成组合搭配，对于薄弱位置的适配性强，从而提高了车架的整体扭转刚度；6、本专利技术的轻量化车架的平台化程度高，可支持配置板簧悬架系统或气弹悬架系统，可支持前、中、后乘客门的布置，可支持二级踏步平地板车身、二级三级混合地板车身、三级踏步平地板车身；车架结构紧凑、模块化程度高，易于装配制造。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一种客车多孔横向隧道铝合金腔梁结构车架整体结构示意图；图2为本专利技术纵梁的截面图；图3为本专利技术纵梁的侧视图；图4为本专利技术横向隧道腔、加强梁与纵梁的连接结构示意图；图5为本专利技术L形法兰板与纵梁、横向隧道腔连接结构示意图；图6为本专利技术剪力墙结构示意图。图7为本专利技术实施例3的横梁与纵梁连接结构示意图。图8为本专利技术横臂与纵梁连接结构示意图；图9为本专利技术实施例2单侧盲孔横向隧道腔与纵梁连接结构示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种客车多孔横向隧道铝合金腔梁结构车架，包括两根平行设置的纵梁，其特征在于：所述纵梁为多腔铝型材结构，所述纵梁的顶部设置有顶部平面齐平的顶部型腔，顶部型腔横向外侧向下设置有下凸型腔，横向内侧向下设置有竖直的腹部型腔，在所述两纵梁的侧面对应位置分别设置有贯穿的隧道孔、横梁孔以及横臂孔；/n两根所述纵梁之间横向设置有横向隧道腔，所述横向隧道腔截面为中空的薄壁腔体的结构，其两端分别横向贯穿所述两根纵梁的隧道孔并与隧道孔榫卯连接，纵梁与横向隧道腔之间设置有L形法兰板，L形法兰板两侧分别与横向隧道腔外表面、纵梁的腹部型腔的侧面连接；/n两根所述纵梁之间横向设置有剪力墙，所述剪力墙包括由上至下平行设置的至少两根横梁，所述横梁横向贯穿两根纵梁的横梁孔并与横梁孔榫卯连接，横梁与横梁之间设置有加强筋板，剪力墙的两端设置有用于与侧围装配的收口连接板；/n两根所述纵梁之间横向设置有横臂，所述横臂两端分别贯穿两根所述纵梁的横臂孔并与横臂孔榫卯连接，横臂两端部设置有法兰座，法兰座与纵梁固定连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种客车多孔横向隧道铝合金腔梁结构车架，包括两根平行设置的纵梁，其特征在于：所述纵梁为多腔铝型材结构，所述纵梁的顶部设置有顶部平面齐平的顶部型腔，顶部型腔横向外侧向下设置有下凸型腔，横向内侧向下设置有竖直的腹部型腔，在所述两纵梁的侧面对应位置分别设置有贯穿的隧道孔、横梁孔以及横臂孔；
两根所述纵梁之间横向设置有横向隧道腔，所述横向隧道腔截面为中空的薄壁腔体的结构，其两端分别横向贯穿所述两根纵梁的隧道孔并与隧道孔榫卯连接，纵梁与横向隧道腔之间设置有L形法兰板，L形法兰板两侧分别与横向隧道腔外表面、纵梁的腹部型腔的侧面连接；
两根所述纵梁之间横向设置有剪力墙，所述剪力墙包括由上至下平行设置的至少两根横梁，所述横梁横向贯穿两根纵梁的横梁孔并与横梁孔榫卯连接，横梁与横梁之间设置有加强筋板，剪力墙的两端设置有用于与侧围装配的收口连接板；
两根所述纵梁之间横向设置有横臂，所述横臂两端分别贯穿两根所述纵梁的横臂孔并与横臂孔榫卯连接，横臂两端部设置有法兰座，法兰座与纵梁固定连接。


2.根据权利要求1所述的一种客车多孔横向隧道铝合金腔梁结构车架，其特征在于：与横向隧道腔连接的两根所述纵梁的对应的隧道孔至少一个为盲孔，横向隧道腔的至少一端设置有端盖，横向隧道腔带端盖端与纵梁腹部型腔上的盲孔榫卯连接，横向隧道腔的端盖与纵梁腹部型腔内壁固定连接，横向隧道腔的外表面通过L法兰板与纵梁的侧面连接。

【专利技术属性】
技术研发人员：宗志坚，周江，龙飞永，贤锦章，刘华荣，谢明智，黄勇，
申请(专利权)人：南宁华数轻量化电动汽车设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45