CN105015329B - 一种矿用自卸车、燃油箱及其防波板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃油箱及其防波板，防波板包括开设有多个导流孔的第一拱形板和第二拱形板，第一拱形板和第二拱形板中一者向燃油箱的前板拱起，另一者向燃油箱的后板拱起，且两者交叉设置。与现有技术相比，防波板拱形板交叉布置结构，能显著提高正向抗冲击能力，同时拱形板将该冲击力传递到防波板与燃油箱壁相接的焊缝时，大部分的作用力已经从直板方案的垂向剪切力转化成了沿拱形板板面平行的拉压应力，这对焊缝结构的受力有很大的改善。另外，防波板与燃油箱壁的连接焊缝长度显著增长，焊缝截面积得到很大提高，这种设计对于燃油箱而言，能提高结构的整体强度和稳定性。在此基础上，本发明还公开了一种包括该燃油箱的矿用自卸车。

Description

一种矿用自卸车、燃油箱及其防波板

技术领域

本发明涉及燃油箱的防波板结构技术领域，特别涉及一种矿用自卸车、燃油箱及其防波板。

背景技术

矿用自卸车的燃油箱以其大容量，为车辆正常高效运营提供保障。

车辆行驶过程中，燃油晃荡产生的冲击力严重影响油箱结构和焊缝结构使用寿命。同时，冲击力大小也对车辆制动产生很大的影响。

车辆工作时，由于车辆的加速、减速、制动、起动等作用较频繁，因此燃油冲击最明显的应为前后方向，侧向冲击较大主要出现在弯道变向等情况。

燃油箱中设置防波板作为一种有效手段能较好的减小车辆行驶时燃油晃荡产生的冲击力，同时也能有效减小车辆运行时燃油晃荡产生的噪声。

直板防波板因结构简单、制造成本低，在传统的油罐车、燃油箱或其他液体储运设备中应用较为广泛。

对于容量大、垂直深度较大的燃油箱设置直板防波板，防波板受到垂直于板面的燃油冲击力，该冲击力在防波板与油箱壁相连的焊缝处产生很大的剪应力，同时防波板通常还需作为油箱壁之间的拉筋承受拉应力，因此在这种复合应力的长期影响下，势必对防波板和油箱壁相连处焊缝的结构形式和质量提出很大的挑战。

有鉴于此，本领域技术人员亟待提供一种新型防波板，以优化防波板受力形式，改善焊缝受力特性，最终达到延长燃油箱使用寿命的效果。

发明内容

针对上述缺陷，本发明的核心目的在于，提供一种新型防波板，以优化防波板受力形式，改善焊缝受力特性，最终达到延长燃油箱使用寿命的效果。在此基础上，本发明还提供一种包括该防波板的燃油箱，以及包括该燃油箱的矿用自卸车。

为了实现上述目的，本发明提供了一种燃油箱的防波板，所述防波板包括开设有多个导流孔的第一拱形板和第二拱形板，所述第一拱形板和所述第二拱形板中一者向所述燃油箱的前板拱起，另一者向所述燃油箱的后板拱起，且两者交叉设置。

现有直板防波板相比，本方案中防波板采用两个拱起方向相反且交叉布置拱形板结构，拱起方向与车辆行驶方向一致，如此能显著提高正向抗冲击能力，同时拱板将该冲击力传递到防波板与燃油箱壁相接的焊缝时，绝大部分的作用力已经从直板方案的垂向剪切力转化成了沿拱形板板面平行的拉压应力，这对焊缝结构的受力有很大的改善。

另外，采用拱形板防波板较直板防波板而言，防波板与燃油箱壁的连接焊缝长度显著增长，焊缝截面积得到很大提高，这种设计对于燃油箱而言，能提高结构的整体强度和稳定性。

进一步，由有限元分析应力云图结果来看，该设计方案中提供的拱形防波板结构较直板防波板结构在燃油冲击力作用下，应力相对更低。

优选地，所述第二拱形板包括第一板、第二板和第三板；所述第一板为拱形板并固定连接于第一拱形板的内壁，第二板和第三板均固定连接于所述第一拱形板的外壁。

优选地，所述第二板和第三板均为直板。

优选地，所述第一板、第二板和第三板均与所述第一拱形板焊接连接。

优选地，所述第一拱形板和所述第二拱形板两者中至少一者的多个所述导流孔相对于其折弯线对称布置。

优选地，所述第一拱形板和所述第一板均通过折弯或滚弯工艺加工成型。

除上述防波板外，本发明还提供一种燃油箱，包括箱体以及设置于所述箱体内的防波板，所述防波板具体为如上所述的防波板。

可以理解，由于上述防波板具有上述技术效果，因此，包括该防波板的燃油箱同样具有上述技术效果，故而本文在此不再赘述。

优选地，所述箱体由底板、顶板、前板、后板、左板和右板围合而成的方形箱体。

优选地，所述防波板安装于所述箱体的中部。

如此设置。在保证车辆正常行驶的同时，可保证防波板抗冲击性能和阻尼性能前后保持一致。

另外，本发明还提供一种矿用自卸车，包括车体、驱动该车体行走的发动机，以及为所述发动机提供燃油的燃油箱，所述燃油箱具体为如上所述的燃油箱。

可以理解，由于上述燃油箱具有上述技术效果，因此，包括该燃油箱的矿用自卸车同样具有上述技术效果，故而本文在此不再赘述。

附图说明

图1示出了本发明所提供的燃油箱具体实施方式拆除左板后的结构示意图；

图2示出了图1中所示第一拱形板的结构示意图；

图3示出了图2中所示第一拱形板展开状态下的结构示意图；

图4示出了图1中所示第二拱形板的第一板的结构示意图；

图5示出了图4中所示第一板展开状态下的结构示意图；

图6示出了图1中所示第二拱形板的第二板的结构示意图；

图7示出了图1中所示第二拱形板的第三板的结构示意图。

图1至图7中附图标记与各个部件名称之间的对应关系：

1箱体、11底板、12顶板、13前板、14后板、15左板、2第一拱形板、3第二拱形板、31第一板、32第二板、33第三板、S导流孔、A折弯线、4支撑杆。

具体实施方式

本发明的核心在于，提供一种燃油箱的防波板，改善直板式防波板的焊缝受力特性，最终达到延长燃油箱使用寿命的效果。在此基础上，本发明还提供一种包括该防波板的燃油箱，以及包括该燃油箱的矿用自卸车。

现结合说明书附图来详细说明本发明所提供的矿用自卸车及其燃油箱的具体结构。需要说明的是，矿用自卸车除车体、驱动车体行走的发动机以及给该发动机供油的燃油箱外，其构造及工作原理与现有技术完全相同，本领域技术人员基于现有技术完全可以实现，故而本文在此仅对其改进点-燃油箱及其防波板加以详述。

请参见图1，该图示出了本发明所提供的燃油箱具体实施方式拆除左板后的结构示意图。

如图1所示，矿用自卸车的燃油箱包括箱体1和安装于箱体1内的防波板，该防波板将箱体1分割为前后两部分。防波板的作用在于减小车厢行驶过程中，燃油的冲击力对箱体1的影响。

其中，本方案中箱体1由底板11、顶板12、前板13、后板14、右板(图中未示出)和左板15依次拼装焊接围合而成的方形箱体1。需要说明的是，本文中所述及的方位词“前”和“后”是以车辆行驶方向为基准设定的，而“顶”、“底”、“左”和“右”是以图1为基准设定的。另外，方位词“内”和“外”是以第一拱形板2为基准设定，“内”折弯时第一拱形板2的受力面，相应地“外”为该受力面的背面。可以理解，上述方位词的出现并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，该箱体具体为方形箱体，由六块钣金焊接拼装而成，结构简单且制作成本低。可以理解，在满足容置燃油功能并安装防波板功能、加工及装配工艺要求的基础上，该箱体亦可为其他结构。

由图1可知，防波板包括第一拱形板2和第二拱形板3，第一拱形板2和第二拱形板3均开设有多个燃油导流孔S，其中，第一拱形板2向箱体1的后板14拱起并与箱体1的右板和左板15焊接连接，第二拱形板3向箱体1的前板13拱起且与箱体1的右板和左板15焊接连接，第一拱形板2和第二拱形板3交叉设置。

与现有直板防波板相比，本方案中防波板采用两个拱起方向相反且交叉布置拱形板结构，拱起方向与车辆行驶方向一致，如此能显著提高正向抗冲击能力，同时拱形板将该冲击力传递到防波板与燃油箱壁相接的焊缝时，绝大部分的作用力已经从直板方案的垂向剪切力转化成了沿拱形板板面平行的拉压应力，这对焊缝结构的受力有很大的改善。

另外，采用拱形板防波板较直板防波板而言，防波板与燃油箱壁的连接焊缝长度显著增长，焊缝截面积得到很大提高，这种设计对于燃油箱而言，能提高结构的整体强度和稳定性。

进一步，由有限元分析应力云图结果来看，该设计方案中提供的拱形防波板结构较直板防波板结构在燃油冲击力作用下，应力相对更低。

更进一步地，由图1可知，防波板位于燃油箱箱体1的中部。如此设置，在保证车辆正常行驶的同时，可保证防波板抗冲击性能和阻尼性能前后保持一致。

可以理解，依据不同车型以及燃油箱的具体结构，本领域技术人员可调整防波板在燃油箱箱体1内的安装位置。

接下来，结合图2至图7对防波板的具体结构加以详细说明，其中，图2示出了图1中所示第一拱形板的结构示意图，图3示出了图2中所示第一拱形板展开状态下的结构示意图，图4示出了图1中所示第二拱形板的第一板的结构示意图，图5示出了图4中所示第一板展开状态下的结构示意图，图6示出了图1中所示第二拱形板的第二板的结构示意图，图7示出了图1中所示第二拱形板的第三板的结构示意图。

具体地，结合图2和图3可知，第一拱形板2是将图3中直板由折弯线A经滚弯或折弯成图2中所示拱形结构。第一拱形板2的加工过程为：首先，在直板中心线处画出折弯线A，在相对于该折弯线A对称的加工多个燃油导流孔S，最后沿折弯线A通过折弯或滚弯工艺将直板折弯成如图2中所示的拱形结构。

需要说明的是，第一拱形板2的多个燃油导流孔S相对于折弯线A加工而成，如此设置，一方面可避免折弯线A与燃油导流孔S重合而集中应力过大问题，以增强第一拱形板2的强度及抗冲击能力，另一方面使第一拱形板2相对于折弯线A受力均匀分布，具有较好的抗冲击能力。

当然，在满足拱形结构要求及加工工艺要求的基础上，燃油导流孔S亦可采用异于本方案中其他布置方式。

结合图4和图5可知，第二拱形板3包括第一板31、第二板32和第三板33，其中，第一板31具体为由直板经折弯或滚弯成型的拱形板，第一板31向箱体1的前板13拱起，且固定连接于第一拱形板2的内壁上；第二板32和第三板33均为直板且固定连接第一拱形板2的外壁上。

可以理解，本方案中第二拱形板3由三块板与第一拱形板2拼装后成型，巧妙的形成第一拱形板2和第二拱形板3交叉设置的防波板结构，结构简单且制造成本低。当然，在满足由两个拱形板交叉设置拱形板结构、加工及装配工艺要求的基础上，该防波板亦可通过铸造一体成型。

另外，需要强调的是，第一拱形板2的第一板31、第二板32和第三板33均焊接拼装于第一拱形板2上，与螺栓连接、铆接的连接方式相比，焊接连接可降低防波板重量同时可控制制造成本。由于矿用自卸车而言，其自重和承载量之和为定值，本方案通过焊接连接方式可减轻防波板的重量，必然会降低矿用自卸车整车自重，进而实现增大其承载量的目的。

详细地，结合图4和图5可知，第一板31是将图4中直板由折弯线A经滚弯或折弯成图5中所示拱形板。第一板31的加工过程为：首先，在直板中心线处画出折弯线A，在相对于该折弯线A对称的加工多个燃油导流孔S，最后沿折弯线A通过折弯或滚弯工艺将直板折弯成如图5中所示的拱形结构。

需要说明的是，第一板31的多个燃油导流孔S相对于折弯线A加工而成，如此设置，一方面可避免折弯线A与燃油导流孔S重合而集中应力过大问题，以增强第一板31的强度及抗冲击能力，另一方面使第一板31相对于折弯线A受力均匀分布，具有较好的抗冲击能力。

当然，在满足拱形结构要求及加工工艺要求的基础上，燃油导流孔S亦可采用异于本方案中其他布置方式。

此外，如图6和图7所示，第二拱形板3的第二板32和第三板33均为开设有多个燃油导流孔S的直板。装配时，依据第一拱形板2的形状，第二板32焊接连接于第一拱形板2的外壁并相对于第一板31向上倾斜，相应地，第三板33同样焊接于第一拱形板2的外壁并相对于第一板31向下倾斜。

显然，第二板32和第三板33直接采用现有的钣金件，只需在装配前在相应位置加工燃油导流孔S即可，结构简单且制作成本低。

如图1所示，燃油箱还包括支撑杆4，燃油箱通过该支撑杆4固定连接于车体上，该支撑杆4依次穿过燃油箱的前板13、防波板的第一拱形板2、第二板32和后板14，并通过两端部固定连接于车体上。

燃油箱的前板13和后板14，以及防波板的第一拱形板2和第二拱形板3的对应位置均加工有供该支撑杆4穿过的通孔。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种燃油箱的防波板，其特征在于，所述防波板包括开设有多个导流孔(S)的第一拱形板(2)和第二拱形板(3)，所述第一拱形板(2)和所述第二拱形板(3)中一者向所述燃油箱的前板(13)拱起，另一者向所述燃油箱的后板(14)拱起，且两者交叉设置；

所述第二拱形板(3)包括第一板(31)、第二板(32)和第三板(33)；所述第一板(31)为拱形板并固定连接于第一拱形板(2)的内壁，第二板(32)和第三板(33)均固定连接于所述第一拱形板(2)的外壁。

2.如权利要求1所述的防波板，其特征在于，所述第二板(32)和第三板(33)均为直板。

3.如权利要求1所述的防波板，其特征在于，所述第一板(31)、第二板(32)和第三板(33)均与所述第一拱形板(2)焊接连接。

4.如权利要求1至3中任一项所述的防波板，其特征在于，所述第一拱形板(2)和所述第二拱形板(3)两者中至少一者的多个所述导流孔(S)相对于其折弯线(A)对称布置。

5.如权利要求1至3中任一项所述的防波板，其特征在于，所述第一拱形板(2)和所述第一板(31)均通过折弯或滚弯工艺加工成型。

6.一种燃油箱，包括箱体(1)和设置于所述箱体(1)内的防波板，其特征在于，所述防波板具体为如权利要求1至5中任一项所述的防波板。

7.如权利要求6所述的燃油箱，其特征在于，所述箱体(1)由底板(11)、顶板(12)、前板(13)、后板(14)、右板和左板(15)围合而成的方形箱体。

8.如权利要求7所述的燃油箱，其特征在于，所述防波板安装于所述箱体(1)的中部。

9.一种矿用自卸车，包括车体、驱动该车体行走的发动机，以及为所述发动机提供燃油的燃油箱，其特征在于，所述燃油箱具体为如权利要求6或8中任一项所述的燃油箱。