本發(fā)明涉及一種大型箱體結(jié)構(gòu)，主要為該類結(jié)構(gòu)系列化設(shè)計(jì)提供參考。

背景技術(shù)：

大型箱體結(jié)構(gòu)在工業(yè)設(shè)備中應(yīng)用廣泛，例如門式起重機(jī)主梁、機(jī)床床身、鍛壓設(shè)備橫梁等；大型箱體結(jié)構(gòu)占據(jù)了設(shè)備的大部分體積和質(zhì)量，在設(shè)備中起著承載作用，決定著設(shè)備的最大加工能力和承載重量等基本參數(shù)。

目前，大型箱體結(jié)構(gòu)主要依據(jù)經(jīng)驗(yàn)和類比方法設(shè)計(jì)，導(dǎo)致此類結(jié)構(gòu)重量和體積較大，箱體內(nèi)部筋板布局和厚度沒有科學(xué)理論依據(jù)，材料利用率較低；在提倡綠色環(huán)保、節(jié)約資源的今天，在保證現(xiàn)有性能基礎(chǔ)上，如果設(shè)備中笨重大型箱體結(jié)構(gòu)能夠減輕一些重量，那么在制造過程中將會(huì)節(jié)省材料、在運(yùn)輸和使用過程中將會(huì)節(jié)省能源，故本發(fā)明公布了一種大型箱體結(jié)構(gòu)，為該類結(jié)構(gòu)加工制造提供參考。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種大型箱體結(jié)構(gòu)，通過對(duì)不同尺寸箱體結(jié)構(gòu)進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化獲得結(jié)構(gòu)的特征，提取兩者共有特征為該類大型箱體結(jié)構(gòu)，得到使此類結(jié)構(gòu)在其滿足工程使用要求的前提下，減輕大型箱體自重，提高材料利用率，降低生產(chǎn)成本。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，對(duì)結(jié)構(gòu)是壁厚為8mm的空心矩形長(zhǎng)方體簡(jiǎn)支梁進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)，長(zhǎng)方體左右兩端的下部各20mm區(qū)域受到全約束，長(zhǎng)方體上端承受載荷；分別將載荷加在大型箱體左、中、右端，根據(jù)載荷加載位置的的不同分別得出不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，提取各個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)共有的特征為該類大型箱體結(jié)構(gòu)。

該大型箱體結(jié)構(gòu)各部件之間是通過焊接而成的。

該大型箱體整體結(jié)構(gòu)可以分成兩大部分：中間主體結(jié)構(gòu)和左右兩端支撐結(jié)構(gòu)。

該大型箱體結(jié)構(gòu)兩端支撐結(jié)構(gòu)是傾斜的，并且兩端支撐結(jié)構(gòu)部分上下材料被去除，使結(jié)構(gòu)整體為梯形形狀，支撐結(jié)構(gòu)下方的孔洞也為梯形。

該大型箱體結(jié)構(gòu)中間主體部分為上寬下窄的倒梯形結(jié)構(gòu)，并且前后中心位置分別有一個(gè)較大的孔洞。

該大型箱體結(jié)構(gòu)的腹板整體結(jié)構(gòu)呈類似于m形。

該大型箱體結(jié)構(gòu)上蓋板被分成三部分：兩端的上蓋板和中間部分的上蓋板，其中兩端呈條狀的上蓋板用于增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體受力能力。

該大型箱體結(jié)構(gòu)下蓋板同樣被分成三部分：兩端的下蓋板和中間部分的下蓋板。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的左右二等角軸測(cè)圖。

圖2是本發(fā)明的前視圖。

圖3是本發(fā)明的上視圖。

圖4是本發(fā)明的右視圖。

圖中：1、上蓋板2、下蓋板3、腹板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步地描述：

該大型箱體結(jié)構(gòu)是對(duì)箱體結(jié)構(gòu)的壁厚為8mm的空心矩形長(zhǎng)方體簡(jiǎn)支梁進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)得到的；長(zhǎng)方體左右兩端的下部各20mm區(qū)域受到全約束，長(zhǎng)方體上端承受載荷；分別將載荷加在大型箱體左、中、右端，根據(jù)載荷加載位置的的不同分別得出不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，提取各個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)共有的特征為該類大型箱體結(jié)構(gòu)。

如圖1所示，一種大型箱體結(jié)構(gòu)，大型箱體結(jié)構(gòu)由上蓋板1、下蓋板2、腹板3焊接而成。

其中上蓋板被分成三部分：左右兩端呈條狀的上蓋板1和中間部分的上蓋板1，其中左右兩端呈條狀的上蓋板1用于增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體受力能力；下蓋板同樣被分成三部分：左右兩端呈條狀的下蓋板2和中間部分的下蓋板2；腹板3整體呈類似于m形。

該大型箱體整體結(jié)構(gòu)可以分成兩大部分：中間主體結(jié)構(gòu)和左右兩端支撐結(jié)構(gòu)；中間主體部分為上寬下窄的倒梯形結(jié)構(gòu)，并且前后中心位置分別有一個(gè)較大的孔洞；兩端支撐結(jié)構(gòu)是傾斜的，并且兩端支撐結(jié)構(gòu)部分上下材料被去除，使結(jié)構(gòu)整體為梯形形狀，支撐結(jié)構(gòu)下方的孔洞也為梯形。

本發(fā)明針對(duì)不同箱體結(jié)構(gòu)外形尺寸變化較大的問題，對(duì)不同尺寸箱體結(jié)構(gòu)進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化獲得結(jié)構(gòu)的特征，提取兩者共有特征為該類大型箱體結(jié)構(gòu)，為幾何外形為空心長(zhǎng)方體，內(nèi)部有復(fù)雜筋板結(jié)構(gòu)布置，底部區(qū)域受約束，上表面承受載荷，整體受載工況與簡(jiǎn)支梁相似的箱體結(jié)構(gòu)加工制造提供參考。

本發(fā)明上述描述給出了本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)箱體結(jié)構(gòu)受力情況在該大型箱體結(jié)構(gòu)內(nèi)部布置筋板，但凡不脫離本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)所作的任何簡(jiǎn)單改動(dòng)，仍屬于本發(fā)明的范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公布了一種大型箱體結(jié)構(gòu)，即針對(duì)不同箱體結(jié)構(gòu)外形尺寸變化較大的問題(如橋式起重機(jī)主梁跨度一般為10米以上，而鍛壓機(jī)下橫梁長(zhǎng)度則要小很多)，對(duì)不同尺寸箱體結(jié)構(gòu)進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化獲得結(jié)構(gòu)的特征，提取兩者共有特征為該類大型箱體結(jié)構(gòu)。該大型箱體結(jié)構(gòu)適合于幾何外形為空心長(zhǎng)方體，內(nèi)部有復(fù)雜筋板結(jié)構(gòu)布置，底部區(qū)域受約束，上表面承受載荷，整體受載工況與簡(jiǎn)支梁相似的箱體結(jié)構(gòu)。該大型箱體結(jié)構(gòu)為該類結(jié)構(gòu)加工制造提供參考。

技術(shù)研發(fā)人員：秦東晨;王然然;杜鵬;張姍;張東明;胡朋磊;陳江義;朱強(qiáng);王迎佳
受保護(hù)的技術(shù)使用者：鄭州大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.25
技術(shù)公布日：2017.07.04