CN104908583B - 一种车辆薄壳桁架式铝制油箱 - Google Patents

Abstract

本发明属于车辆辅助系统技术领域，具体涉及一种车辆薄壳桁架式铝制油箱。随着各种新型装甲车辆陆续装备部队，用户逐步要求装甲车辆轻量化性能的提高，装甲车辆各分系统在满足使用要求的前提下应逐步减轻重量，本发明就是为了适应装甲车辆轻量化的要求而设计研制的薄壳桁架式铝制油箱。本发明属于坦克装甲车辆的辅助系统技术领域，是一种超轻型装甲车辆薄壳桁架式铝制油箱。本发明的优点：重量轻、结构好、强度高、通用性强，适应了装甲车辆轻量化的需求，从而提高坦克装甲车辆的整体作战效能。

Description

一种车辆薄壳桁架式铝制油箱

技术领域

本发明属于车辆辅助系统技术领域，具体涉及一种车辆薄壳桁架式铝制油箱。

背景技术

发明车辆铝制油箱的是为了适应车辆轻量化要求的需要，要求具有重量轻、结构好、强度高、通用性强等优点。

目前，在国内的重型车辆上，大多数安装的都是钢制油箱或厚铝油箱(20mm)，其最大的缺点就是体积庞大，重量笨重，随着发明轻型车辆轻量化要求的逐步提高，这种钢制油箱或厚铝油箱已严重不能满足车辆的轻量化要求，迫切需要发明一种轻型车辆油箱，而简单的将钢制材料更换为铝制材料又不能满足刚强度的需要，还需要在外部整体结构、内部桁架加强结构、通用化连接结构、焊接方法等方面进行创新性的设计改进。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何提供一种适应车辆轻量化要求的车辆薄壳桁架式铝制油箱。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种车辆薄壳桁架式铝制油箱，包括：外部整体结构、内部桁架加强结构、通用化连接结构；其中，

所述外部整体结构由6块4mm厚的铝板焊接而成，分为底板(1)、侧板(2)、中板(3)、后斜板(4)、直板(5)和顶板(6)；其中，底板(1)和侧板(2)采用折弯制造；

所述底板(1)为三段折叠一体式结构，三段折叠一体式结构中包括：背部底板、底面底板及正面底板；其中，所述底面底板为一“L”形板体，其包括一水平设置的矩形板体，以及从该矩形板体一端以一定的宽度延伸出的同样呈水平设置的延伸部板体；所述延伸部板体的延伸宽度占该矩形板体长边的一定比例；定义所述矩形板体长边延伸为X向，则延伸部板体的延伸方向为Y向正方向，并以延伸部板体的延伸末端为油箱尾端；所述背部底板由该矩形板体相对于延伸部板体的另一端端部向上方即Z向垂直延伸而出，且延伸过程中背部底板前端从一定高度位置处起以一定角度倾斜收缩，从而其上部形成一梯段；所述正面底板则由该矩形板体和该延伸部板体的外侧端部向上方即Z向垂直延伸而出，同样在延伸过程中正面底板前端从一定高度位置处起以一定角度倾斜收缩，从而其上部形成一与背部底板相同尺寸、角度且位置对应的梯段；定义矩形板体从背部底板向正面底板的方向的长边方向为X向正方向；

所述侧板(2)设置于底板(1)前端，为与背部底板及正面底板的梯段相匹配的两段折叠一体式结构，包括：垂直段及斜面段；该垂直段为一垂直设置的板体，其长度与矩形板体等长，高度与背部底板及正面底板的梯段的起始点高度相匹配；该斜面段为从垂直段顶端沿与所述梯段相同的倾斜角度向斜上方延伸而出，与背部底板及正面底板的顶部等高；

所述直板(5)竖直设置于延伸部板体尾端，其宽度与延伸部板体的延伸宽度相同，高度与背部底板及正面底板等高；

以正面底板作为延伸部板体的外侧段，则所述后斜板(4)垂直设置于延伸部板体的内侧端，其长度与延伸部板体所延伸出的长度相同，高度与背部底板及正面底板等高；

所述中板(3)从后斜板(4)前端垂直向X向负方向及X向正方向延伸，向X向负方向延伸的部分直至与背部底板相连接，向X向正方向延伸的部分直至与正面底板相接触，所述中板(3)高度整体均与背部底板及正面底板等高；

由底板(1)、侧板(2)、中板(3)、后斜板(4)、直板(5)形成腔体，其上部开口由顶板(6)封盖；

从而油箱以底面底板的矩形板体及延伸部板体为界划分为两部分；一部分为由背部板体、矩形板体、正面板体前部、侧板(2)、中板(3)、顶板(6)前部构成的前端的梯形部腔体；另一部分为由中板(3)、延伸部板体、正面板体后部、直板(5)、后斜板(4)、顶板(6)后部形成的后端的矩形部腔体；

所述内部桁架加强结构包括4块4mm厚的镂空铝板焊接而成，其中，三块第一隔板(7)沿Y向垂直设置于梯形部腔体内，且沿X向均匀设置；另一块第二隔板(8)沿Y向垂直设置于矩形部腔体中部；

通用化连接结构包括出油口座(10)、传感器座(11)和若干附座(12)；所述出油口座(10)位于梯形部腔体前端底端角落；所述传感器座(11)位于矩形部腔体后部上端。

(三)有益效果

与现有技术相比较，本发明具备如下有益效果：

本发明的技术方案是为了适应车辆轻量化要求的需要，设计一种装甲车辆薄壳桁架式铝制油箱，主要在外部整体结构、内部桁架加强结构、通用化连接结构、焊接方法等方面进行创新性的设计改进，解决装甲车辆外挂油箱重量偏大的问题。

本发明的有益效果是：

1)满足了发明装甲车辆轻量化的设计要求；

2)突破采用薄壳设计理念设计油箱；

3)内部采用桁架式结构大大加强了铝制油箱的刚强度和承载能力；

4)外部铝板布局巧妙合理，既减少了焊缝同时满足强度的使用要求；

5)采用铝制座体与钢丝螺套配合使用的方法解决了与外部钢制管路，进、放油口装置以及吊装设备的连接问题，提高了产品的通用性；

6)结构简单、安装方便，便于拆装维修；

7)外型美观大方；

综上所述，装甲车辆薄壳桁架式铝制油箱是一种较钢制油箱重量更轻，较厚铝油箱更轻薄而且刚强度更优的油箱，具有重量轻、结构好、强度高、通用性强，适应了发明装甲车辆轻量化的设计要求，从而提高坦克装甲车辆的整体作战效能。

附图说明

图1-1、图1-2、图1-3及图2-1、图2-2、图2-3为本发明发明技术方案的分视图，其中图1-1及图2-1为正面，图1-2及图2-2为前端面，图1-3及图2-3为顶部俯视。

图3-1、图3-2、图3-3、图3-4为本发明发明技术方案的立体图，其中图3-1为中板的放大图，图3-3为侧板的放大图，图3-4为底板的放大图。

图4-1、图4-2、图4-3为本发明发明技术方案的立体图，其中图4-2为第一隔板的放大图，图4-3为第二隔板的放大图。

图中标记：1、底板；2、侧板；3、中板；4、后斜板；5、直板；6、顶板；7、第一隔板；8、第二隔板；9、角筋；10、出油口座；11、传感器座；12、附座。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

为解决现有技术的问题，本发明提供一种车辆薄壳桁架式铝制油箱，如图1-1至图4-3所示，该油箱包括：外部整体结构、内部桁架加强结构、通用化连接结构；其中，

所述外部整体结构由6块4mm厚的铝板焊接而成，分为底板1、侧板2、中板3、后斜板4、直板5和顶板6；其中，底板1和侧板2采用折弯制造，这样不仅减少了焊缝而且增强了油箱的刚强度；

所述底板1为三段折叠一体式结构，三段折叠结构中包括：背部底板、底面底板及正面底板；其中，所述底面底板为一“L”形板体，其包括一水平设置的矩形板体，以及从该矩形板体一端以一定的宽度延伸出的同样呈水平设置的延伸部板体；所述延伸部板体的延伸宽度占该矩形板体长边的一定比例；定义所述矩形板体长边延伸为X向，则延伸部板体的延伸方向为Y向正方向，并以延伸部板体的延伸末端为油箱尾端；所述背部底板由该矩形板体相对于延伸部板体的另一端端部向上方即Z向垂直延伸而出，且延伸过程中背部底板前端从一定高度位置处起以一定角度倾斜收缩，从而其上部形成一梯段；所述正面底板则由该延伸部板体外侧端部向上方即Z向垂直延伸而出，同样在延伸过程中正面底板前端从一定高度位置处起以一定角度倾斜收缩，从而其上部形成一与背部底板相同尺寸、角度且位置对应的梯段；定义矩形板体从背部底板向正面底板的方向的长边方向为X向正方向；

所述侧板2设置于底板1前端，为与背部底板及正面底板的梯段相匹配的两段折叠一体式结构，包括：垂直段及斜面段；该垂直段为一垂直设置的板体，其长度与矩形板体等长，高度与背部底板及正面底板的梯段的起始点高度相匹配；该斜面段为从垂直段顶端沿与所述梯段相同的倾斜角度向斜上方延伸而出，与背部底板及正面底板的顶部等高；

所述直板5竖直设置于延伸部板体尾端，其宽度与延伸部板体的延伸宽度相同，高度与背部底板及正面底板等高；

以正面底板作为延伸部板体的外侧段，则所述后斜板4垂直设置于延伸部板体的内侧端，其长度与延伸部板体所延伸出的长度相同，高度与背部底板及正面底板等高；

所述中板3从后斜板4前端垂直向X向负方向及X向正方向延伸，向X向负方向延伸的部分直至与背部底板相连接，向X向正方向延伸的部分直至与正面底板相接触，所述中板3高度整体均与背部底板及正面底板等高；

所述由底板1、侧板2、中板3、后斜板4、直板5形成的腔体，其上部开口由顶板6封盖；

从而油箱以底面底板的矩形板体及延伸部板体为界划分为两部分；一部分为由背部板体、矩形板体、正面板体前部、侧板2、中板3、顶板6前部构成的前端的梯形部腔体；另一部分为由中板3、正面板体后部、直板5、后斜板4、顶板6后部形成的后端的矩形部腔体；

所述内部桁架加强结构包括4块4mm厚的镂空铝板焊接而成，其中，三块第一隔板7沿X向均匀垂直设置于梯形部腔体内；另一块第二隔板8沿Y向垂直设置于矩形部腔体中部；与外部整体结构分段焊接，还有若干角筋在局部焊接，内部桁架加强结构大大加强了油箱的刚强度；

通用化连接结构包括出油口座10、传感器座11和若干附座12；所述出油口座10位于梯形部腔体前端底端角落；所述传感器座11位于矩形部腔体后部上端；通用化连接结构用于解决铝制油箱与外部钢制管路，进、放油口装置以及吊装设备的连接问题，采用铝制座体与钢丝螺套配合使用的方法。

下面结合具体实施例来详细描述本发明。

实施例

为适应轻型装甲车辆轻量化需求的装甲车辆薄壳桁架式铝制油箱，这种装甲车辆薄壳桁架式铝制油箱在满足使用要求的前提下，较钢制油箱重量大大减轻，较厚铝油箱体积缩小，它主要由外部整体结构、内部桁架加强结构、通用化连接结构等组成。

外部整体结构要考虑油箱的受力分布，合理设计各外板之间的搭接方式，尽量减少焊缝的数量，提高油箱的刚强度。承载较大的部位采用铝板压制一次成型，受力较小的部位采用单板，与压型板焊接而组合成外部整体结构。

内部桁架加强结构要考虑到车辆对油箱的振动，避开油箱安装处的振动频率，根据需要用几大块镂空铝板与外部整体结构交错焊接，形成桁架式结构。小型加强角筋均匀焊接在油箱内部，加强铝制油箱的刚强度和承载能力。

通用化连接结构主要由出油口座、传感器座、放油口座和若干附座组成，主要解决铝制油箱与外部钢制管路，进、放油口装置以及吊装设备的连接问题，主要采用铝制座体与钢丝螺套配合使用的方法。

具体而言，本薄壳桁架式铝制油箱的容量在500升左右。外部整体结构由6块4mm厚的铝板焊接而成。

其中，底板1和侧板2采用折弯制造，这样不仅减少了焊缝而且增强了油箱的刚强度，其余还有中板3、后斜板4、直板5和顶板6。

内部桁架加强结构由三块4mm厚的镂空铝板焊接而成，其中，两块第一隔板7和一块第二隔板8均匀分布在油箱内部，与外部整体结构分段焊接，还有16块角筋在局部焊接，内部桁架加强结构大大加强了油箱的刚强度。

通用化连接结构包括出油口座10、传感器座11和若干附座12。通用化连接结构主要解决铝制油箱与外部钢制管路，进、放油口装置以及吊装设备的连接问题，主要采用铝制座体与钢丝螺套配合使用的方法。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种车辆薄壳桁架式铝制油箱，其特征在于，包括：外部整体结构、内部桁架加强结构、通用化连接结构；其中，

所述外部整体结构由6块4mm厚的铝板焊接而成，分为底板(1)、侧板(2)、中板(3)、后斜板(4)、直板(5)和顶板(6)；其中，底板(1)和侧板(2)采用折弯制造；

所述底板(1)为三段折叠一体式结构，三段折叠一体式结构中包括：背部底板、底面底板及正面底板；其中，所述底面底板为一“L”形板体，其包括一水平设置的矩形板体，以及从该矩形板体一端以一定的宽度延伸出的同样呈水平设置的延伸部板体；所述延伸部板体的延伸宽度占该矩形板体长边的一定比例；定义所述矩形板体长边延伸为X向，则延伸部板体的延伸方向为Y向正方向，并以延伸部板体的延伸末端为油箱尾端；所述背部底板由该矩形板体相对于延伸部板体的另一端端部向上方即Z向垂直延伸而出，且延伸过程中背部底板前端从一定高度位置处起以一定角度倾斜收缩，从而其上部形成一梯段；所述正面底板则由该矩形板体和该延伸部板体的外侧端部向上方即Z向垂直延伸而出，同样在延伸过程中正面底板前端从一定高度位置处起以一定角度倾斜收缩，从而其上部形成一与背部底板相同尺寸、角度且位置对应的梯段；定义矩形板体从背部底板向正面底板的方向的长边方向为X向正方向；

所述侧板(2)设置于底板(1)前端，为与背部底板及正面底板的梯段相匹配的两段折叠一体式结构，包括：垂直段及斜面段；该垂直段为一垂直设置的板体，其长度与矩形板体等长，高度与背部底板及正面底板的梯段的起始点高度相匹配；该斜面段为从垂直段顶端沿与所述梯段相同的倾斜角度向斜上方延伸而出，与背部底板及正面底板的顶部等高；

所述直板(5)竖直设置于延伸部板体尾端，其宽度与延伸部板体的延伸宽度相同，高度与背部底板及正面底板等高；

以正面底板作为延伸部板体的外侧段，则所述后斜板(4)垂直设置于延伸部板体的内侧端，其长度与延伸部板体所延伸出的长度相同，高度与背部底板及正面底板等高；

所述中板(3)从后斜板(4)前端垂直向X向负方向及X向正方向延伸，向X向负方向延伸的部分直至与背部底板相连接，向X向正方向延伸的部分直至与正面底板相接触，所述中板(3)高度整体均与背部底板及正面底板等高；

由底板(1)、侧板(2)、中板(3)、后斜板(4)、直板(5)形成腔体，其上部开口由顶板(6)封盖；

从而油箱以底面底板的矩形板体及延伸部板体为界划分为两部分；一部分为由背部板体、矩形板体、正面板体前部、侧板(2)、中板(3)、顶板(6)前部构成的前端的梯形部腔体；另一部分为由中板(3)、延伸部板体、正面板体后部、直板(5)、后斜板(4)、顶板(6)后部形成的后端的矩形部腔体；

所述内部桁架加强结构包括4块4mm厚的镂空铝板焊接而成，其中，三块第一隔板(7)沿Y向垂直设置于梯形部腔体内，且沿X向均匀设置；另一块第二隔板(8)沿Y向垂直设置于矩形部腔体中部；

通用化连接结构包括出油口座(10)、传感器座(11)和若干附座(12)；所述出油口座(10)位于梯形部腔体前端底端角落；所述传感器座(11)位于矩形部腔体后部上端。