本發(fā)明涉及工程機械領域，具體地，涉及一種加強筋結構和應用有該加強筋結構的箱體。

背景技術：

加強筋作為機械領域中的常用部件，通常形成為角板，分別焊接到需要相互連接的部件上，以提高連接強度。

如圖1所示，在水箱、垃圾箱等箱體中經常利用三角形加強筋結構，即梯形板焊接到拼接寬板1和拼接長板2來提高箱體的連接強度。但是，由于三角形加強筋所承受的力主要集中在三角形的夾角處，從而容易在焊縫處產生較大的應力集中而導致焊縫的撕裂，不但容易造成加強筋的失效，還可能對箱體本身造成破壞。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是提供一種加強筋結構，該加強筋結構能夠避免使應力集中到焊縫，從而可靠地保證加強筋板的增強作用的實現。作為本發(fā)明的另一目的是提供一種箱體，該箱體能夠有效地維持一定的強度，避免箱體焊縫破裂。

為了實現上述目的，本發(fā)明提供一種加強筋結構，所述加強筋結構包括受力部和設置在所述受力部上的連接部，所述受力部具有至少一個弧形曲部以能夠相應于通過所述連接部傳遞而來的力而變形。

優(yōu)選地，所述受力部為圓弧曲板，該圓弧曲板的兩個非彎曲側為所述連接部。

優(yōu)選地，所述圓弧曲板的厚度從中央位置向兩側逐漸減小。

優(yōu)選地，所述圓弧曲板的寬度從中央位置向兩側逐漸減小。

優(yōu)選地，所述連接部上設置有連接端板，該連接端板為矩形板。

為了實現上述另一目的，本發(fā)明提供一種箱體，所述箱體包括相互連接的拼接寬板和拼接長板，所述拼接寬板和拼接長板之間通過根據上述技術方案所述的加強筋結構連接，所述連接部為所述受力部的兩個非彎曲側，所述連接部與所述拼接寬板和拼接長板的焊縫平行與所述拼接寬板和拼接長板之間的焊縫。

優(yōu)選地，所述受力部的最小厚度等于所述拼接寬板和拼接長板中厚度較小的。

為了實現上述另一目的，本發(fā)還提供一種箱體，所述箱體包括相互連接的拼接寬板和拼接長板，所述拼接寬板和拼接長板之間通過根據上述技術方案所述的加強筋結構連接，所述拼接寬板和拼接長板之間的夾角為φ，所述圓弧曲板的圓周角θ應滿足如下條件：

為了實現上述另一目的，本發(fā)另提供一種箱體，所述箱體包括相互連接的拼接寬板和拼接長板，所述拼接寬板和拼接長板之間通過根據上述技術方案所述的加強筋結構連接，所述連接端板通過焊接或螺栓分別連接到所述拼接寬板和拼接長板。

優(yōu)選地，所述焊接為三面圍焊。。

通過上述技術方案，利用能夠相應于受力而允許變形的弧形曲部，使加強筋結構能夠保持有一定的彈性，避免應力集中到加強筋結構的連接部的連接處，從而可靠地保證了加強筋板的增強作用的實現，利用有本發(fā)明所述加強筋結構的箱體能夠有效地維持一定的強度，避免箱體焊縫破裂。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構成對本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是現有技術中的加強筋結構示意圖。

圖2是本發(fā)明所述加強筋結構的一種具體實施方式的立體圖。

圖3是本發(fā)明所述加強筋結構的另一種具體實施方式的立體圖。

圖4是本發(fā)明所述加強筋結構的再一種具體實施方式的立體圖。

圖5是本發(fā)明所述箱體的結構示意圖。

圖6是本發(fā)明所述加強筋結構的再一種具體實施方式的結構示意圖。

圖7是圖6所示加強筋結構的應力分布圖。

附圖標記說明

1 拼接寬板 2 拼接長板

3 梯形板

10 加強筋結構 11 受力部

12 連接部 13 連接端板

具體實施方式

以下結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

在本發(fā)明中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如“上、下、左、右”通常是指參考附圖所示的上、下、左、右；“內、外”是指相對于各部件本身的輪廓的內、外。

本發(fā)明提供一種加強筋結構，如圖2-4所示，該加強筋結構包括受力部11和設置在受力部11上的連接部12，所述受力部11具有至少一個弧形曲部，從而能夠相應于通過連接部12傳遞而來的力而變形。也就是說，由于加強筋結構中具有受力使允許變形的弧形曲部，因而能夠保持有一定的彈性，避免應力集中到加強筋結構的連接部的連接處(焊縫)。

由于本發(fā)明所述的加強筋結構具有彈性，因而能夠使加強筋抗拉剛度相對較小，能夠更好地與被連接板(下述的拼接寬板1和拼接長板2)的剛度相配合，使剛度適中，具有良好的加強作用。

如圖7所示，本發(fā)明所述加強筋結構10受力時，應力較大的部位不在兩連接板的端面處，而位于弧形結構的中部，從而能夠有效地改善加強筋兩端焊縫處應力，提高焊縫的可靠性。其中，A區(qū)為應力最大區(qū)、B區(qū)為應力較小區(qū)、C區(qū)為應力最小區(qū)。

通過上述分析和受力圖可知，本發(fā)明所述加強筋的應力分布方式完全不同與三角形加強筋，不會產生如在焊縫連接處產生應力集中，從而容易保證焊接的連接強度，避免焊縫開裂或拼接板撕裂。

該受力部11能夠為一個或者多個弧形曲部形成，弧形曲部能夠為橢圓弧或者其他曲線弧，只要其能夠在承受來自連接部12的力時，其弧度能夠發(fā)生微變形而吸收部分應力即可。具體地，其弧度能夠使受力部11發(fā)生比連接部12較大的彈性變形而使應力最大區(qū)位于或靠近弧形結構中部即可。

如圖3-4所示，優(yōu)選為受力部11為圓弧曲板，該圓弧曲板的兩個非彎曲側為連接部12，更進一步優(yōu)選連接部12上設置有連接端板13，該連接端板13為矩形板。其中弧形半徑為R，受力部寬度為等寬，均為W,連接端板13的寬度與受力部的寬度相等，均為W，連接端板13的長度為L。

另外，容易理解的是，本發(fā)明所述的受力部的厚度能夠沿弧形周向方向發(fā)生變化，即能夠相應與弧形周向方向上的應力變化而設計受力部的厚度。例如在受力部為圓弧曲板時，其厚度從中央位置向兩側逐漸減小，也就是說，能夠將中部的厚度設計地較厚，以應對相對較大的應力，從而利用截面的變化而減少中部和端部的應力差，降低最大應力值。

另外，本發(fā)明所述的受力部的寬度W可沿弧形周向方向發(fā)生變化，即能夠相應與弧形周向方向上的應力變化而設計受力部的寬度。例如在受力部為圓弧曲板時，其寬度從中央位置向兩側逐漸減小，也就是說，能夠將中部的寬度設計地較寬，以應對相對較大的應力，從而利用截面的變化而減少中部和端部的應力差，降低最大應力值。

本發(fā)明還提供一種箱體，如圖5所示，該箱體的拼接板包括相互連接的拼接寬板1和拼接長板2，拼接寬板1和拼接長板2之間通過根據上述技術方案所述的加強筋結構10連接，從而能夠加強兩拼接板之間的連接強度。由于加強筋結構10形成有具有弧形曲部的受力部11，從而能夠利用加強筋結構的彈性，避免應力集中在加強筋結構10與拼接板之間的焊縫連接處，改善焊縫受力狀態(tài)，有效地保證加強筋結構10的連接可靠性。

具體地，連接部12為受力部11的兩個非彎曲側，這樣連接部12與拼接寬板1和拼接長板2的焊縫均能夠平行于拼接寬板1和拼接長板2之間的焊縫，從而使來自拼接板上的力能相對均勻地傳遞到受力部11上，并在弧形曲部的中央處形成最大應力處。

在上述技術方案的基礎上，受力部11的最小厚度等于所述拼接寬板1和拼接長板2中厚度較小的，以避免由于弧形加強筋厚度設計不合理而導致連接焊縫處的應力過大。

另外，本發(fā)明還提供一種箱體，箱體包括拼接寬板1和拼接長板2，拼接寬板1和拼接長板2之間通過根據上述技術方案所述的加強筋結構10連接，如圖6所示，拼接寬板1和拼接長板2之間的夾角為φ，所述圓弧曲板的圓周角θ應滿足如下條件：從而能夠避免加強筋結構10的焊縫處的應力過大，并且使加強筋結構10中部的應力大于連接端部的應力。具體地，當拼接寬板1和拼接長板2相互垂直時，即φ為90°，此時，圓弧曲板的圓周角θ取值范圍為：45°≤θ≤90°。

另外，在上述技術方案的基礎上，所述連接部能夠通過焊接等各種方式連接到拼接板上。優(yōu)選當連接部上設置有連接端板13時，連接端板13通過焊接連接到拼接寬板1和拼接長板2。優(yōu)選該焊接為三面圍焊，即焊縫為連接部12之外的其他三面，通過該焊接，不但焊縫受力相對較均勻，而且有一定的受力面積，不但能夠使得具有弧形曲部的加強筋結構的加強作用較好，而且又不易導致局部應力集中。

通過應力分析可知，采用現有技術中的三角形加強筋，即采用的梯形板3的兩側斜邊分別與拼接板焊接，且梯形板3垂直于拼接板，這樣設置，最大應力位于梯形板3的下邊尖端與拼接板的焊縫連接處，最大值為200Mpa。而本發(fā)明所述加強筋結構的弧形曲部的延伸方向(圖4中的寬度方向W)與拼接板延伸方向(拼接寬板1和拼接長板2)相同，最大應力位于弧形曲部的中部，而不在焊縫處，其最大值也較小，為156Mpa。從引力分析的結果能夠得知采用本發(fā)明的加強筋的水箱拼接處的應力明顯得到改善。

另外，對于無密封要求的箱體，所述連接端板13能夠通過螺栓連接到拼接板上。

以上結合附圖詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術構思范圍內，可以對本發(fā)明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應當視為本發(fā)明所公開的內容。