CN110242850B - 型材板 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种型材板，型材板的内部形成有至少一结构型腔及至少一安装型腔，结构型腔及安装型腔均沿型材板的长度方向延伸，且结构型腔及安装型腔沿型材板的宽度方向排列设置且相互独立，安装型腔的顶部开设有至少一个贯通型材板的上表面的安装孔，且型材板的上表面上设有至少一个扎线支撑架。本发明通过在其内部设置安装型腔，能实现螺栓螺杆等机械结构的安装，通过设置结构型腔能提高型材板的结构强度减轻型材板重量；且结构型腔与安装型腔的宽度可以设置的较小，在需要通过切割拼接来达到某一宽度时，可以方便地从两型腔之间进行切割，并将某一切割部分与其它整块的或部分的型材板焊接固定，满足多种宽度需求。

Description

型材板

技术领域

本发明涉及机械支撑板结构技术领域，尤其是指一种型材板。

背景技术

现有技术中，机械支撑板常用单层板或简单截面形状的型材板。通过多个机械支撑板的连接形成相对密闭的空间，以实现一定的功能或容纳具有一定功能的器件，如高速列车车体、飞机机身、变压器箱体、变流器箱体等。机械支撑板常用的材料包括碳钢、不锈钢、铝合金等，连接的方法包括焊接、铆接、螺栓连接等。

单层板具有制造简易、使用方便等特点。板材尺寸不受结构的限制，通常可以通过简单的机械加工的方式精确成型。但单层板上的安装结构、扎线结构等需要通过增加其它机械零件的方式实现，例如在单层板表面焊接或铆接螺杆、螺柱、扎线架等，当所需的安装结构或扎线结构较多时，单层板上需要增加的其它机械零件的数量也会成比例增多，因而导致结构复杂、装配定位步骤繁琐、材料增重等诸多问题。此外，单层板刚性较差，对于一些在振动冲击工况等恶劣环境中工作的结构而言，其机械强度不易保证。

型材板具有刚性好、强度高的特点，常用于对机械强度要求较高的结构中，如高速列车的车体等。然而，型材板的使用与型材宽度和截面形状直接相关，受到一定的限制。现有技术中，当型材截面形状确定后，其宽度已确定，仅当所需的结构具有该型材宽度整数倍的尺寸时，才可以使用该型材。例如，当需要宽度为2米的列车底板时，可以通过将4块宽度0.5米的型材连接得到。若型材供应商只有0.6米或0.8米宽度的型材，则无法得到需求的底板，此时需重新设计产品结构，或重新开模制作 0.5米宽度的型材，成本大幅增加。此外，型材的截面具有简单的形状，如“日”字形、“八”字形等，仅用于提高结构的刚度，功能单一。

发明内容

本发明的目的是提供一种型材板，既能方便的实现其他机械结构的安装，又具有较高的强度，同时还能灵活进行裁切，满足多种宽度需求。

为达到上述目的，本发明提供了一种型材板，其中，所述型材板的内部形成有至少一结构型腔及至少一安装型腔，所述结构型腔及所述安装型腔均沿所述型材板的长度方向延伸，且所述结构型腔及所述安装型腔沿所述型材板的宽度方向排列设置且相互独立，所述安装型腔的顶部开设有至少一个贯通所述型材板的上表面的安装孔，且所述型材板的上表面上设有至少一个扎线支撑架。

如上所述的型材板，其中，所述结构型腔及所述安装型腔均设有多个，多个所述结构型腔及多个所述安装型腔沿所述型材板的宽度方向排列设置且相互独立，各所述安装型腔相邻设置或每两个所述安装型腔之间设有至少一个结构型腔，各所述结构型腔相邻设置或每两个所述结构型腔之间设有至少一个安装型腔。

如上所述的型材板，其中，所述安装型腔的沿所述型材板的宽度方向上的纵向截面为凸字形结构，所述安装孔开设于所述型材板上与所述凸字形结构的最上端相对应的位置处。

如上所述的型材板，其中，所述安装孔包括插入区及限位区，所述插入区的沿所述型材板的宽度方向上的尺寸大于所述限位区的沿所述型材板的宽度方向上的尺寸，且所述限位区沿所述型材板的长度方向延伸；

所述安装孔成对设置，且每对的两个所述安装孔的所述限位区相对布置。

如上所述的型材板，其中，所述限位区为沿所述型材板的长度方向延伸的一字型结构，所述插入区为圆形结构、六边形结构或与所述限位区垂直的一字形结构。

如上所述的型材板，其中，所述结构型腔的沿所述型材板的宽度方向上的纵向截面为矩形、梯形、三角形、圆形、椭圆形或六边形，且在所述结构型腔的纵向截面为矩形、梯形、三角形或六边形的状态下，所述结构型腔的内壁上的拐角处形成倒角或圆角。

如上所述的型材板，其中，沿所述型材板的宽度方向的两侧分别一体成型连接有呈板状的焊肩，所述焊肩的下表面与所述型材板的下表面平齐且所述焊肩沿所述型材板的长度方向延伸，所述焊肩的厚度与所述安装型腔的底板的厚度、所述结构型腔的底板的厚度相同，且所述焊肩的宽度与所述安装型腔的沿所述型材板的宽度方向上的尺寸相同。

如上所述的型材板，其中，所述扎线支撑架包括第一板体与第二板体，所述第一板体与所述第二板体均沿所述型材板的长度方向延伸，所述第一板体与所述型材板的上表面垂直设置，所述第一板体的下边缘与所述型材板的上表面相接，所述第二板体与所述型材板的上表面平行设置，所述第二板体的一侧边缘与所述第一板体的上部边缘相接，且所述第一板体与所述第二板体相互垂直，所述第二板体上开设有固线孔。

如上所述的型材板，其中，所述第一板体的下边缘与所述型材板的上表面相接的位置位于相邻设置的所述安装型腔与所述结构型腔之间的分隔壁的上方、相邻设置的两所述安装型腔之间的分隔壁的上方或相邻设置的两所述结构型腔之间的分隔壁的上方。

如上所述的型材板，其中，所述安装型腔的内部填充有保温材料和/或降噪材料；且所述型材板为铝合金、镁合金、碳纤维材料、不锈钢或碳钢制成的型材板。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

本发明提供的型材板，通过在其内部设置安装型腔，能方便地实现螺栓螺杆等机械结构的安装，同时通过设置结构型腔能有效提高型材板的结构强度，并减轻型材板的重量，另外，结构型腔与安装型腔的宽度可以设置的较小，在需要通过切割拼接来达到某一宽度时，可以方便地从两型腔之间(安装型腔与结构型腔之间、两安装型腔之间、两结构型腔之间)进行切割，并将某一切割部分与其它整块的或部分的型材板焊接固定，满足多种宽度需求。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明进行示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明提供的型材板的立体结构示意图；

图2是本发明提供的型材板的沿其宽度方向的纵向截面示意图；

图3是本发明提供的型材板的结构型腔的沿型材板的宽度方向的结构示意图；

图4是本发明提供的型材板的安装型腔的沿型材板的宽度方向的结构示意图；

图5是本发明提供的型材板的焊肩的沿型材板的宽度方向的结构示意图；

图6是本发明提供的型材板的扎线支撑架的沿型材板的宽度方向的结构示意图；

图7是本发明提供的型材板的安装型腔中安装有螺栓的装配结构示意图；

图8是图1中A处的放大结构示意图；

图9是本发明提供的两块完整的型材板拼接时的示意图；

图10是本发明提供的一块完整的型材板与另一块沿图9中L线切割后的型材板拼接时的示意图；

图11是本发明提供的一块完整的型材板与另一块沿图9中M线切割后的型材板拼接时的示意图；

图12是本发明提供的一块完整的型材板与另一块沿图9中N线切割后的型材板拼接时的示意图。

附图标号说明：

1、安装型腔；

11、安装孔；

111、插入区；

112、限位区；

2、结构型腔；

3、扎线支撑架；

31、第一板体；

32、第二板体；

321、固线孔；

4、焊肩；

5、螺栓；

51、螺栓头。

具体实施方式

为了对本发明型的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图说明本发明的具体实施方式。

如图1、图2及图9～图12所示，本发明提供了一种型材板，其中，型材板的内部形成有至少一结构型腔2及至少一安装型腔1，结构型腔2及安装型腔1均沿型材板的长度方向贯通延伸，且结构型腔2及安装型腔1沿型材板的宽度方向排列设置且相互独立，结构型腔2的设置既能提高型材板的强度，同时还能减轻型材板的重量，降低型材板的生产原料成本，安装型腔1供其他机械零件的安装，在安装时可以将各个机械零件定位于安装型腔1中，仅使工作部分露出于安装型腔1外部，而无需将整个机械零件都固定在型材板的表面上，保证型材板表面的整洁；每个结构型腔2的内部的上表面与型材板的上表面之间形成结构型腔2的顶板，每个结构型腔2的内部下表面与型材板的下表面之间形成结构型腔2的底板，每个安装型腔1的内部的上表面与型材板的上表面之间形成安装型腔1的顶板，每个安装型腔1的内部的下表面与型材板的下表面之间形成安装型腔1的底板，每两个相邻的型腔(可以为每两个相邻的结构型腔2、每两个相邻的安装型腔1或相邻设置的结构型腔2与安装型腔1)之间均形成有分隔壁，安装型腔1的顶部开设有至少一个贯通型材板的上表面的安装孔 11，螺栓5、螺杆等机械零件可以通过安装孔11能拆装地定位安装于安装型腔1中，如此既能方便实现其他机械零件的安装，且将机械零件设为可拆装的能避免对型材板进行焊接，避免由于焊接导致型材板硬度、强度、塑性等特性下降的情况发生，且型材板的上表面上设有至少一个扎线支撑架3，在装配过程中，能供工作人员方便地固定功能器件的线束固定于距离较近或其他合适位置的扎线支撑架3上，另外，扎线支撑架3与型材板也是一体成型固定的，同样不需要进行焊接，避免焊接对型材板带来的伤害。

进一步地，如图1、图2及图9～图12所示，本发明提供的型材板，其中，结构型腔2及安装型腔1均设有多个，多个结构型腔2及多个安装型腔1沿型材板的宽度方向排列设置且相互独立，各安装型腔1相邻设置或每两个安装型腔1之间设有至少一个结构型腔2，各结构型腔2相邻设置或每两个结构型腔2之间设有至少一个安装型腔1，即多个结构型腔2与多个安装型腔1可以以任意的顺序周期性或非周期性沿型材板的方向排列设置，使型材板的结构具有灵活多变的特点。

作为优选，如图2、图4、图7及图9～图12所示，本发明提供的型材板，其中，安装型腔1的沿型材板的宽度方向上的纵向截面为凸字形结构，安装孔11开设于型材板上与凸字形结构的最上端相对应的位置处，请参见图7，将安装型腔1的结构设为凸字形，一方面能够减小安装孔11开设位置处的厚度，便于安装孔11的开孔操作，另一方面能够保证安装孔11的开孔边缘处与螺栓5的螺栓头51相卡接的位置处的厚度从而保证其强度，在位于安装型腔1外部的螺杆受力时能防止安装孔11的开孔边缘处在螺栓头51的作用下产生形变、破裂等情况，保证机械零件在安装型腔1内的可靠安装。

作为优选，如图1及图8所示，本发明提供的型材板，其中，安装孔11包括插入区111及限位区112，插入区111的沿型材板的宽度方向上的尺寸大于限位区112 的沿型材板的宽度方向上的尺寸，且限位区112沿型材板的长度方向延伸，以安装螺栓5为例，在安装过程中，将螺栓头51通过插入区111插入至安装型腔1的内部，接着使螺栓5向限位区112滑动，在螺栓5进入限位区112后，限位区112边缘处的安装型腔1的顶板将螺栓头51限位于安装型腔1的内部，使螺栓5仅能沿限位区112 的长度方向往复滑动而无法从限位区112中脱出，实现螺栓5与安装型腔1的限位，接着将螺栓5调整到合适的位置，最后在型材板的上方向螺栓5上套设垫圈并旋接螺母将螺栓5定位，即可完成螺栓5的安装。

作为优选，如图1所示，安装孔11为成对设置，每对的两个安装孔11的限位区 112相对布置，即每对的两个安装孔111的限位区112之间的距离小于每对的两个安装孔11的插入区111的距离，以防止被安装在型材板上的机械零件在型材板的长度方向上滑动、脱出。

作为优选，本发明提供的型材板，其中，限位区112为沿型材板的长度方向延伸的一字型结构，插入区111为圆形结构、六边形结构或与限位区112垂直的一字形结构，需要说明的是，限位区112的形状结构以及插入区111的形状结构并不以上述为限，只要能保证限位区112能对螺栓5进行限位使其不会与安装型腔1脱离，且插入区111能供螺栓5的螺栓头51插入即可。

作为优选，如图1～图3及图9～图12所示，本发明提供的型材板，其中，结构型腔2的沿型材板的宽度方向上的纵向截面为矩形、梯形、三角形、圆形、椭圆形或六边形，本发明并不以此为限，且在结构型腔2的纵向截面为矩形、梯形、三角形或六边形的状态下，结构型腔2的内壁上的拐角处形成倒角或圆角，以提高结构型腔2 的结构强度。

进一步地，如图2、图5及图9～图12所示，本发明提供的型材板，其中，沿型材板的宽度方向的两侧分别一体成型连接有呈板状的焊肩4，焊肩4的下表面与型材板的下表面平齐且焊肩4沿型材板的长度方向延伸，焊肩4的厚度与安装型腔1的底板的厚度、结构型腔2的底板的厚度相同，且焊肩4的宽度与安装型腔1的沿型材板的宽度方向上的尺寸相同。请参见图9～图12，通过设置焊肩4能顺利实现两型材板之间的焊接连接，焊接方式可以为搅拌摩擦焊、弧焊、激光焊中的一种或多种的组合，本发明并不以此为限；另外，图10～图12中分别示出了将型材板沿L线切割、将型材板沿M线切割及将型材板沿N线切割的情况，可以看出，在焊肩4的厚度与安装型腔1的底板的厚度、结构型腔2的底板的厚度相同，且焊肩4的宽度与安装型腔1 的沿型材板的宽度方向上的尺寸相同时，沿上述L线、M线及N线切割后的型材板的边缘与完整的型材板的边缘完全相同，从而能有效保证切割后得到的宽度减小的型材板其结构强度不会降低。

进一步地，如图1、图2、图6及图9～图12所示，本发明提供的型材板，其中，扎线支撑架3包括第一板体31与第二板体32，第一板体31与第二板体32均沿型材板的长度方向延伸，第一板体31与型材板的上表面垂直设置，第一板体31的下边缘与型材板的上表面(的任意位置)相接，第二板体32与型材板的上表面平行设置，第二板体32的一侧边缘与第一板体31的上部边缘相接，且第一板体31与第二板体 32相互垂直，即扎线支撑架3的结构与角钢的结构相似，第二板体32上开设有固线孔321，用于固定功能器件的线束，其中，第一板体31的高度以及第二板体32的宽度可以根据实际情况灵活调整。

作为优选，如图1、图2、图6及图9～图12所示，本发明提供的型材板，其中，第一板体31的下边缘与型材板的上表面相接的位置位于相邻设置的安装型腔1与结构型腔2之间的分隔壁的上方、相邻设置的两安装型腔1之间的分隔壁的上方或相邻设置的两结构型腔2之间的分隔壁的上方，以保证扎线支撑架3与型材板之间连接后的结构强度，在向扎线支撑架3上固定线束的过程中避免扎线支撑架3由于受力倾斜或下压导致型材板的上表面形变甚至破裂的情况发生。

作为优选，本发明提供的型材板，其中，安装型腔1的内部填充有保温材料和/ 或降噪材料；且型材板为铝合金、镁合金、碳纤维材料、不锈钢或碳钢制成的型材板；另外，型材板是通过挤压成型、铸造、机械加工及增材制造中的一种工艺或多种工艺组合制造而成。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

本发明提供的型材板，通过在其内部设置安装型腔，能方便地实现螺栓、螺杆等机械结构的安装，同时通过设置结构型腔能有效提高型材板的结构强度，并减轻型材板的重量，另外，结构型腔与安装型腔的宽度可以设置的较小，在需要通过切割拼接来达到某一宽度时，可以方便地从两型腔之间(安装型腔与结构型腔之间、两安装型腔之间、两结构型腔之间)进行切割，并将某一切割部分与其它整块的或部分的型材板焊接固定，满足多种宽度需求。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (4)

1.一种型材板，其特征在于，所述型材板的内部形成有至少一结构型腔及至少一安装型腔，所述结构型腔及所述安装型腔均沿所述型材板的长度方向延伸，且所述结构型腔及所述安装型腔沿所述型材板的宽度方向排列设置且相互独立，所述安装型腔的顶部开设有至少一个贯通所述型材板的上表面的安装孔，且所述型材板的上表面上设有至少一个扎线支撑架；

所述结构型腔及所述安装型腔均设有多个，多个所述结构型腔及多个所述安装型腔沿所述型材板的宽度方向排列设置且相互独立，各所述安装型腔相邻设置或每两个所述安装型腔之间设有至少一个结构型腔，各所述结构型腔相邻设置或每两个所述结构型腔之间设有至少一个安装型腔；多个结构型腔与多个安装型腔可以以任意的顺序周期性或非周期性沿型材板的方向排列设置；沿所述型材板的宽度方向的两侧分别一体成型连接有呈板状的焊肩，所述焊肩的下表面与所述型材板的下表面平齐且所述焊肩沿所述型材板的长度方向延伸，所述焊肩的厚度与所述安装型腔的底板的厚度、所述结构型腔的底板的厚度相同，且所述焊肩的宽度与所述安装型腔的沿所述型材板的宽度方向上的尺寸相同；结构型腔与安装型腔的宽度设置的较小，在需要通过切割拼接来达到某一宽度时，从两型腔之间进行切割，并将某一切割部分与其它整块的或部分的型材板焊接固定，满足多种宽度需求；

所述安装孔包括插入区及限位区，所述插入区的沿所述型材板的宽度方向上的尺寸大于所述限位区的沿所述型材板的宽度方向上的尺寸，且所述限位区沿所述型材板的长度方向延伸；所述限位区为沿所述型材板的长度方向延伸的一字型结构，所述插入区为圆形结构、六边形结构或与所述限位区垂直的一字形结构；

所述安装孔成对设置，且每对的两个所述安装孔的所述限位区相对布置；

所述扎线支撑架包括第一板体与第二板体，所述第一板体与所述第二板体均沿所述型材板的长度方向延伸，所述第一板体与所述型材板的上表面垂直设置，所述第一板体的下边缘与所述型材板的上表面相接，所述第二板体与所述型材板的上表面平行设置，所述第二板体的一侧边缘与所述第一板体的上部边缘相接，且所述第一板体与所述第二板体相互垂直，所述第二板体上开设有固线孔；

每两个相邻的所述结构型腔之间、每两个相邻的所述安装型腔之间或相邻设置的所述结构型腔与所述安装型腔之间均形成有分隔壁；

所述第一板体的下边缘与所述型材板的上表面相接的位置位于相邻设置的所述安装型腔与所述结构型腔之间的分隔壁的上方、相邻设置的两所述安装型腔之间的分隔壁的上方或相邻设置的两所述结构型腔之间的分隔壁的上方。

2.根据权利要求1所述的型材板，其特征在于，所述安装型腔的沿所述型材板的宽度方向上的纵向截面为凸字形结构，所述安装孔开设于所述型材板上与所述凸字形结构的最上端相对应的位置处。

3.根据权利要求1所述的型材板，其特征在于，所述结构型腔的沿所述型材板的宽度方向上的纵向截面为矩形、梯形、三角形、圆形、椭圆形或六边形，且在所述结构型腔的纵向截面为矩形、梯形、三角形或六边形的状态下，所述结构型腔的内壁上的拐角处形成倒角或圆角。

4.根据权利要求1所述的型材板，其特征在于，所述安装型腔的内部填充有保温材料和/或降噪材料；且所述型材板为铝合金、镁合金、碳纤维材料、不锈钢或碳钢制成的型材板。