[发明专利]一种客车多孔横向隧道铝合金腔梁结构车架

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及车身部件技术领域，具体是一种客车多孔横向隧道铝合金腔梁结构车架。

背景技术

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。在本发明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。

发明内容

针对上述现有缺陷，本发明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。

本发明的技术方案如下：

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。