[实用新型]一种铝合金型材结构

说明书

技术领域

本实用新型属于母线槽用途的铝合金型材设计制造领域，具体涉及一种铝合金型 材的优化结构。

背景技术

自铝合金型材问世之日起，针对航空航天、汽车运输、轨道交通、船舶潜艇、建筑装 修以及电力传输等各个领域的不同用途，人们总是在不断地追求铝合金型材结构的优化设 计，以期在单位长度用料量相同的前提下使型材的刚度达到最大，从而扩充用途、提高应用 可靠性和降低成本。如今，研究铝合金型材结构较为活跃的领域之一是母线槽配件的设计， 其特点表现为型材结构设计变化大、尺寸比例变量多、总体结构由单件向多件拼合化方向 发展。

特殊地，对超高层建筑、大型工厂以及军事基地而言，其电能输送都涉及线束众 多、超强密度电流的供给与分配难题，如果仅靠电线电缆的连接分配是极不可靠的，也几乎 不可能，由此早在上世纪50年代前后由美国发明的一套“Bus-Way-System（母线槽）”的传导 方案很好地解决了这个难题。经过半个多世纪的不断改进，母线槽配件在结构和材料等各 个细节技术上都日趋完善，尤其是用于母线槽外壳、接驳管的金属型材，其结构总是在不断 地优化或变化之中，诸如中国专利CN2749154Y、CN2899217Y、CN103036182A、CN201051637Y、 CN201853988U、CN2275295Y、CN101098071A都对构成母线槽外壳的盖板和侧板等金属型材 的结构作了不同程度的改进。

但是，面对日益增长的性价比需求，构成母线槽配件的金属型材产品和技术仍然 存在许多技术上的改进空间。

例如，将母线槽外壳的钢材改为铝镁合金，使单位长度的重量减轻了近60%，使母 线槽配件的制造、运输、安装和运行成本显著降低，而对于向大跨度、减少安装支点为发展 方向的母线槽构件而言，由于铝镁合金强度与钢材相比有所下降，反过来又需要增加母线 槽构件的壁厚来提高强度和刚度。

因此，有必要发明一系列结构和尺寸比例关系优化的铝合金型材，以解决大跨度、 少支点母线槽需要大幅度增加壁厚的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于大跨度、少支点的铝合金型材优化结构，并 在保证母线槽配件有足够强度、刚度和可靠性的前提下，使单位长度的材料用量最少化。

为达上述目的，本实用新型的一种铝合金型材结构，包括：基板、侧板、棱筋和拱 桥，侧板、棱筋的伸展方向均与基板长度方向平行，棱筋分布在基板和侧板各自的一个平面 上、或同时分布在基板和侧板各自的两个平面上、与基板和侧板各自构成整体，侧板固定在 基板两侧的边沿通过拱桥联接与基板构成整体凹形沟槽，基板、侧板、棱筋和拱桥共同构成 一个左右对称的受到结构和尺寸比例控制的整体异形件。

进一步地，所述基板的横切面结构为矩形、梯形的任意一种几何构成体，或矩形和 梯形两种形状的几何构成体，或者多于一种矩形与多于一种梯形的几何构成体。

进一步地，所述侧板的横切面结构为矩形、梯形板的任意一种几何构成体，或矩形 和梯形两种形状的几何构成体，或者多于一种矩形与多于一种梯形的几何构成体。

进一步地，所述棱筋的横切面结构为波浪形、三角形的任意一种几何构成体，或波 浪形和三角形两种组合的单条棱或多棱阵列，棱筋分布在基板和侧板各自的一个平面上、 或同时分布在基板和侧板各自的两个平面上、与基板和侧板各自构成整体。

进一步地，所述拱桥的横切面结构为用几何平面通过轴心将管状物沿管体轴向切 去五分之一至五分之四体积后剩余的瓦状体，基板通过两个瓦状体的直线边沿分别将两块 侧板联接成整体凹形沟槽，并且瓦状体柱面的法线方向指向凹形沟槽的内侧或指向凹形沟 槽的外侧。

进一步地，所述结构和尺寸比例控制包括：基板厚度T₁、基板宽度B₁，基板棱筋高度 H₁、基板棱筋峰顶半径r₁、基板棱筋谷底半径R₁、基板棱筋宽度W₁，侧板厚度T₂、侧板宽度B₂、 侧板棱筋高度H₂、侧板棱筋三角形底宽度W₂，拱桥外半径R₃、拱桥外半径与拱桥内半径之差 ΔR₃，其中——