CN219163561U - 一种t型梁焊接结构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种T型梁焊接结构，属于动力电池技术领域。横梁和纵梁相互垂直设置，横梁至少一端和纵梁焊接，横梁和纵梁的焊接处存在焊缝；加强组件包括横梁加强件和横梁应力分散槽，横梁加强件设置于焊缝处，且横梁加强件连接于纵梁和横梁；横梁应力分散槽沿纵梁的延伸方向开设于横梁，且横梁应力分散槽靠近横梁加强件。在本申请实施例中，一方面通过横梁加强件和横梁应力分散槽的设置加强了横梁和纵梁之间的连接强度，为焊缝分担放置在横梁和纵梁上重物的载荷，另一方面通过横梁应力分散槽的设置还减少了传递到焊缝处的载荷，横梁加强件和横梁应力分散槽的组合结构提高了焊缝的强度，保护了焊缝，具有防止焊缝失效的有益效果。

Description

一种T型梁焊接结构

技术领域

本申请属于电动汽车技术领域，具体涉及一种T型梁焊接结构。

背景技术

电动汽车已是当今的汽车技术发展的主要趋势，动力电池是电动汽车的唯一动力来源，动力电池的性能好坏直接决定了电动汽车的性能。

现有技术中，考虑轻量化和安全性，电池箱体结构普遍采用金属材料焊接而成。电池箱体的安全性决定了电动汽车的安全性，而其中焊缝的质量决定了电池箱体的安全性。

然而，电池箱体中横梁、纵梁分别与侧边梁焊接的位置处是应力较为集中的区域，而形成的焊缝是振动、冲击等工况下的最薄弱环节，极易失效，进而影响到电池箱体的安全性。

实用新型内容

本申请实施例的目的是提供一种T型梁焊接结构，能够解决现有技术中电池箱体中的焊缝易失效的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

本申请实施例提供了一种T型梁焊接结构，包括横梁、纵梁和加强组件，横梁和纵梁相互垂直设置，横梁至少一端和纵梁焊接以实现连接，横梁和纵梁的焊接处存在焊缝；加强组件包括横梁加强件和横梁应力分散槽，横梁加强件设置于焊缝处，且横梁加强件连接于纵梁和横梁；横梁应力分散槽沿纵梁的延伸方向开设于横梁，且横梁应力分散槽靠近横梁加强件。

在本申请实施例中，横梁和纵梁是相互垂直连接的梁体结构，在实际应用中，多个横梁和多个纵梁纵横交错组成的结构可以用来提供一定的支撑，也可以用来承载重物。其中，横梁至少一端和纵梁连接，横梁在和纵梁连接的一端和纵梁相互垂直，横梁和纵梁之间焊接形成“T”型梁结构，焊接连接的位置处存在焊缝。加强组件的设置用于增强焊缝处的连接强度。其中，横梁加强件设置于焊缝处并分别连接于横梁和纵梁，通过横梁加强件的设置增强横梁和纵梁之间的连接强度，为焊缝分担放置在横梁和纵梁上重物的载荷，减少焊缝承担的载荷。横梁应力分散槽沿纵梁的延伸方向开设于横梁，可以理解的，横梁应力分散槽将横梁划分为两个区域，区域Ⅰ为横梁靠近纵梁的区域，区域Ⅱ为横梁远离纵梁的区域，横梁应力分散槽的设置用于在横梁向纵梁传递载荷的路径上人为制造刚度变化断点，降低了载荷从区域Ⅱ向区域Ⅰ传递，使横梁应力分散槽成为一个人为的应力集中区域，以减少传递到焊缝处的载荷，保护横梁和纵梁的焊接处的焊缝。在本申请实施例中，通过设置横梁加强件和横梁应力分散槽，一方面通过横梁加强件和横梁应力分散槽的设置加强了横梁和纵梁之间的连接强度，为焊缝分担放置在横梁和纵梁上重物的载荷，另一方面通过横梁应力分散槽的设置还减少了传递到焊缝处的载荷，上述结构均提高了焊缝的强度，保护了焊缝，具有防止焊缝失效的有益效果。

附图说明

图1是本申请实施例中运用了T型梁焊接结构的电池箱体的部分结构示意图；

图2是本申请实施例中横梁和纵梁连接的结构示意图；

图3是本申请实施例中加强组件的结构示意图；

图4是本申请实施例中横梁应力分散槽的结构示意图。

附图标记说明：

10、横梁；11、焊缝；20、纵梁；30、加强组件；31、横梁加强件；311、加强单元；3111、第一平面连接部；3112、斜筋连接部；3113、第二平面连接部；32、横梁应力分散槽；321、槽口；322、内壁；323、圆角。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的T型梁焊接结构进行详细地说明。

参见图1至图4，本申请的实施例提供了一种T型梁焊接结构，包括横梁10、纵梁20和加强组件30，横梁10和纵梁20相互垂直设置，横梁10至少一端和纵梁20焊接以实现连接，横梁10和纵梁20的焊接处存在焊缝11；加强组件30包括横梁加强件31和横梁应力分散槽32，横梁加强件31设置于焊缝11处，且横梁加强件31连接于纵梁20和横梁10；横梁应力分散槽32沿纵梁20的延伸方向开设于横梁10，且横梁应力分散槽32靠近横梁加强件31。

在本申请实施例中，横梁10和纵梁20是相互垂直连接的梁体结构，在实际应用中，多个横梁10和多个纵梁20纵横交错组成的结构可以用来提供一定的支撑，也可以用来承载重物。其中，横梁10至少一端和纵梁20连接，横梁10在和纵梁20连接的一端和纵梁20相互垂直，横梁10和纵梁20之间焊接形成“T”型梁结构，焊接连接的位置处存在焊缝11。加强组件30的设置用于增强焊缝11处的连接强度。其中，横梁加强件31设置于焊缝11处并分别连接于横梁10和纵梁20，通过横梁加强件31的设置增强横梁10和纵梁20之间的连接强度，为焊缝11分担放置在横梁10和纵梁20上重物的载荷，减少焊缝11承担的载荷。横梁应力分散槽32沿纵梁20的延伸方向开设于横梁10，可以理解的，横梁应力分散槽32将横梁10划分为两个区域，区域Ⅰ为横梁10靠近纵梁20的区域，区域Ⅱ为横梁10远离纵梁20的区域，横梁应力分散槽32的设置用于在横梁10向纵梁20传递载荷的路径上人为制造刚度变化断点，降低了载荷从区域Ⅱ向区域Ⅰ传递，使横梁应力分散槽32成为一个人为的应力集中区域，以减少传递到焊缝11处的载荷，保护横梁10和纵梁20的焊接处的焊缝11。在本申请实施例中，一方面通过横梁加强件31和横梁应力分散槽32的设置加强了横梁10和纵梁20之间的连接强度，为焊缝11分担放置在横梁10和纵梁20上重物的载荷，另一方面通过横梁应力分散槽32的设置还减少了传递到焊缝11处的载荷，上述结构均提高了焊缝11的强度，保护了焊缝11，具有防止焊缝11失效的有益效果。

需要说明的是，在实际应用中，加强组件30可以设置于任意横梁10和纵梁20之间焊接形成“T”型梁结构中，包括但不限于电池箱体中相互垂直的横梁10和纵梁20的连接处，建筑物中相互垂直的横梁10和纵梁20的连接处，以及车辆车架中相互垂直的横梁10和纵梁20的连接处，本实施例对此不作任何限定。

可选地，在本申请实施例中，横梁加强件31包括多个加强单元311，多个加强单元311均连接于纵梁20和横梁10；多个加强单元311围设于横梁10垂直于纵梁20的表面，且加强单元311与横梁10的延伸方向之间存在预设夹角；其中，加强单元311至少设置于横梁10的第一表面。

在本申请实施例中，多个加强单元311的设置用于连接横梁10和纵梁20，通过加强单元311分别与横梁10和纵梁20连接，实现了对焊缝11的保护。其中，加强单元311的一端和横梁10连接，加强单元311的另一端和纵梁20连接，加强单元311通过分别与纵梁20和横梁10连接分担了用于连接横梁10和纵梁20形成的焊缝11的载荷。多个加强单元311围设于横梁10垂直于纵梁20的表面，以实现沿横梁10的周向方向和横梁10以及纵梁20连接，因此，无论是对水平焊缝11还是对立焊缝11均起到了分到载荷的作用。而加强单元311和横梁10的延伸方向之间存在预设夹角，也就是说加强单元311在横梁10和纵梁20之间起到了加强筋的作用，加强单元311还起到了和焊缝11一样的传递载荷的作用，降低焊缝11处受到的应力，具有实现对焊缝11保护的有益效果。此外，加强单元311至少设置于横梁10的第一表面，也就是说，加强单元311和横梁10连接的表面也就是横梁应力分散槽32所在的表面。在同一表面上设置横梁应力分散槽32和加强单元311，在横梁应力分散槽32分散应力的同时，加强单元311还传递了分散后的载荷，进而双重降低了焊缝11的应力，具有实现对焊缝11保护的有益效果。

需要说明的是，横梁10可以是棱柱形，也可以是圆柱形，本实施例对此不作任何限定。其中，多个加强单元311围设于横梁10垂直于纵梁20的表面，多个加强单元311可以完全围设横梁10垂直于纵梁20的表面，也可以围设横梁10垂直于纵梁20的部分表面，本实施例对此不作任何限定，可根据实际情况而定。

可选地，在本申请实施例中，加强单元311包括第一平面连接部3111、斜筋连接部3112和第二平面连接部3113；第一平面连接部3111设置于横梁10垂直于纵梁20的表面，第二平面连接部3113设置于纵梁20垂直于横梁10的表面，斜筋连接部3112的两端分别与第一平面连接部3111和第二平面连接部3113连接；其中，斜筋连接部3112与横梁10的延伸方向之间存在预设夹角。

在本申请实施例中，第一平面连接部3111、斜筋连接部3112和第二平面连接部3113连接形成了加强单元311。其中，第一平面连接部3111和横梁10垂直于纵梁20的表面连接，第二平面连接部3113和纵梁20垂直于横梁10的表面连接，斜筋连接部3112的两端分别与第一平面连接部3111和第二平面连接部3113连接，其中，斜筋连接部3112与横梁10的延伸方向之间存在预设夹角，斜筋连接部3112的设置用于在横梁10和纵梁20之间形成加强筋，可以在横梁10和纵梁20之间传递载荷，以分散焊缝11处的应力，具有减低焊缝11应力保护焊缝11的有益效果。

需要说明的是，第一平面连接部3111可以和横梁10垂直于纵梁20的表面焊接、也可以和横梁10垂直于纵梁20的表面铆接、还可通过螺栓和横梁10垂直于纵梁20的表面固定连接，本实施例对此不作任何限定。

还需要说明的是，第二平面连接部3113可以和纵梁20垂直于横梁10的表面焊接、也可以和纵梁20垂直于横梁10的表面铆接、还可通过螺栓和纵梁20垂直于横梁10的表面固定连接，本实施例对此不作任何限定。

可选地，在本申请实施例中，横梁加强件31中的多个第一平面连接部3111依次首尾连接，多个第一平面连接部3111围设于横梁10垂直于纵梁20的表面。

在本申请实施例中，多个第一平面部首尾连接的设置用于实现多个连接单元之间的连接，通过第一平面部首尾连接，以及多个斜筋连接部3112相互分离，多饿第二平面连接部3113相互分离且与纵梁20连接使得横梁加强件31形成“爪”状结构连连接于横梁10和纵梁20，其中，每一个加强单元311都是“爪”状结构中的一个组成部分，相邻的加强单元311通过第一平面连接部3111相互连接。多个第一平面连接部3111围设于横梁10垂直于纵梁20的表面，可以理解的，通过多个第一平面连接部3111的连接，将多个加强单元311组成“爪”状横梁加强件31，将横梁加强件31分担的载荷均匀地由多个加强单元311分别分担，在防止单个加强单元311由于分担的载荷过大导致断裂的同时，还具有分散焊缝11处的应力，减低焊缝11应力保护焊缝11的有益效果。

可选地，在本申请实施例中，加强单元311是一体成型式结构。

在本申请实施例中，一体成型的加强单元311可以按加强单元311在实际应用中的受力状况设计，可以充分发挥制作加强单元311的材质的强度。在本申请实施例中，当载荷由横梁向纵梁20传递的过程中，一体成型的加强单元311更不易断裂，具有防止加强单元311失效，导致失去对焊缝11保护的有益效果。

可选地，在本申请实施例中，横梁应力分散槽32包括槽口321，槽口321和第一表面平行，横梁应力分散槽32的槽深沿垂直于第一表面的方向向横梁10内延伸。横梁应力分散槽32为通槽。

在本申请实施例中，横梁应力分散槽32的槽口321和第一表面平行，也就是说，设置有加强单元311的第一表面开设有横梁应力分散槽32。横梁应力分散槽32的槽口321和第一表面平行，且横梁应力分散槽32沿垂直于第一表面的方向向横梁10内延伸以形成槽深。设置在第一表面并向横梁10内延伸的横梁应力分散槽32将横梁10分割为两个区域，分为区域Ⅰ和区域Ⅱ，其中，区域Ⅰ是横梁10靠近纵梁20的一侧，区域Ⅱ是横梁10远离纵梁20的一侧，横梁应力分散槽32的设置增强了区域Ⅰ处的局部刚度，进而降低焊缝11的应力起到保护焊缝11的作用。横梁应力分散槽32的也在横梁10向纵梁20的载荷传递路径上通过设置横梁应力分散槽32人为的制造横梁10刚度变化断点，降低了载荷从区域Ⅱ向区域Ⅰ的传递，进而使得横梁应力分散槽32成为一个人为的应力集中区域，具有保护靠近区域Ⅰ另一端焊缝11的有益效果。

需要说明的是，加强单元311和横梁应力分散槽32均设置在第一表面实现了对焊缝11的双层防护，进一步加强了避免焊缝11失效的有益效果。

可选地，在本申请实施例中，横梁应力分散槽32为通槽，横梁应力分散槽32的槽深为N，横梁10的厚度为M，其中，N＜M。

在本申请实施例中，通槽的设置用于将上述中的区域Ⅰ和区域Ⅱ在第一表面完全截断，以增强区域Ⅰ处的局部刚度，进而降低焊缝11的应力起到保护焊缝11的作用。横梁应力分散槽32的槽深小于横梁10厚度的设置用于实现通过横梁应力分散槽32实现人为的刚度断点，在实现横梁和纵梁20连接同时，减少载荷向T型搭接梁焊缝11的传递。在本申请实施例中，上述设置具有保护焊缝11防止失效的有益效果。

可选地，在本申请实施例中，横梁应力分散槽32的槽宽沿横梁10的延伸方向延伸，槽宽为L；其中，8mm≤N≤15mm，5mm≤L≤15mm。

在本申请实施例中，横梁应力分散槽32的槽宽沿横梁的延伸方向延伸，通过横梁应力分散槽32的设置将横梁10分为区域Ⅰ和区域Ⅱ，其中，横梁应力分散槽32沿垂直于第一表面的方向向横梁10内延伸的长度范围为大于等于8mm，小于等于15mm。槽宽沿横梁10的延伸方向延伸，槽宽的长度范围为大于等于5mm，小于等于15mm。在上述数值范围内设置的槽宽和槽深形成具有在第一表面截断区域Ⅰ和区域Ⅱ的横梁应力分散槽32，可以有效地形成人为的刚度断点，减少载荷向焊缝11的传递。具有实现对焊缝11进行保护的有益效果。

可选地，当槽深为8mm，槽宽为10mm的情况下，横梁应力分散槽32可以较好地截断区域Ⅰ和区域Ⅱ，进一步减小载荷向焊缝11的传递。

可选地，在本申请实施例中，横梁应力分散槽32包括槽内壁322，槽内壁322为圆滑的弧形。

在本申请实施例中，槽内壁322为光滑弧形的设置用于避免在槽内壁322形成的尖角或凸起，当载荷在横梁10上传递的过程中，尖角和凸起的位置处容易发生应力集中，当应力集中而超出材料强度极限时会导致失效，失去了在横梁应力分散槽32处分散载荷，有可能进一步导致焊缝11的失效。在本申请实施例中，圆滑的弧形内壁322防止了应力集中，具有进一步保护焊缝11的有益效果。

需要说明的是，横梁应力分散槽32可以是U型槽、圆形槽或椭圆形槽，本实施例对此不作任何限，且槽内壁322均设置为圆滑的弧形以避免应力集中。

可选地，在本申请实施例中，槽口321与第一表面连接处为圆角323。

在本申请实施例中，槽口321和第一表面的连接处形成圆角323，圆角323的设置用于防止在槽口321与第一表面连接处应力集中而超出横梁10材料强度极限。当载荷由横梁10的区域Ⅱ向区域Ⅰ传递的过程中，载荷在横梁应力分散槽32的位置处被截断，形成人为的刚度断电。而载荷在横梁10上传递的过程中，任意尖角和凸起的位置处均容易发生应力集中，而在槽口321与第一表面连接处设置圆角323可以有效的避免在连接处产生应力集中，具有保护横梁应力分散槽32的有益效果，进一步的，横梁应力分散槽32和横梁加强件31的共同设置，还具有对焊缝11实现双层防护的有益效果。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种T型梁焊接结构，其特征在于，包括横梁、纵梁和加强组件，所述横梁和所述纵梁相互垂直设置，所述横梁至少一端和所述纵梁焊接以实现连接，所述横梁和所述纵梁的焊接处存在焊缝；

所述加强组件包括横梁加强件和横梁应力分散槽，所述横梁加强件设置于所述焊缝处，且所述横梁加强件连接于所述纵梁和所述横梁；所述横梁应力分散槽沿所述纵梁的延伸方向开设于所述横梁的第一表面，且所述横梁应力分散槽靠近所述横梁加强件。

2.根据权利要求1所述的T型梁焊接结构，其特征在于，所述横梁加强件包括多个加强单元，多个所述加强单元均连接于所述纵梁和所述横梁；

多个所述加强单元围设于所述横梁垂直于所述纵梁的表面，且所述加强单元与所述横梁的延伸方向之间存在预设夹角；

其中，所述加强单元至少设置于所述第一表面。

3.根据权利要求2所述的T型梁焊接结构，其特征在于，所述加强单元包括第一平面连接部、斜筋连接部和第二平面连接部；

所述第一平面连接部设置于所述横梁垂直于所述纵梁的表面，所述第二平面连接部设置于所述纵梁垂直于所述横梁的表面，所述斜筋连接部的两端分别与所述第一平面连接部和所述第二平面连接部连接；

其中，所述斜筋连接部与所述横梁的延伸方向之间存在所述预设夹角。

4.根据权利要求3所述的T型梁焊接结构，其特征在于，所述横梁加强件中的多个所述第一平面连接部依次首尾连接，多个所述第一平面连接部围设于所述横梁垂直于所述纵梁的表面。

5.根据权利要求4所述的T型梁焊接结构，其特征在于，所述加强单元是一体成型式结构。

6.根据权利要求5所述的T型梁焊接结构，其特征在于，所述横梁应力分散槽包括槽口，所述槽口和所述第一表面平行，所述横梁应力分散槽的槽深沿垂直于所述第一表面的方向向所述横梁内延伸。

7.根据权利要求6所述的T型梁焊接结构，其特征在于，所述横梁应力分散槽为通槽，所述横梁应力分散槽的槽深为N，所述横梁的厚度为M，其中，N＜M。

8.根据权利要求7所述的T型梁焊接结构，其特征在于，所述横梁应力分散槽的槽宽沿所述横梁的延伸方向延伸，所述槽宽为L；其中，8mm≤N≤15mm，5mm≤L≤15mm。

9.根据权利要求8所述的T型梁焊接结构，其特征在于，所述横梁应力分散槽包括槽内壁，所述槽内壁为圆滑的弧形。

10.根据权利要求9所述的T型梁焊接结构，其特征在于，所述槽口与所述第一表面连接处为圆角。

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