一种离散的外置式钢骨架复合材料储运箱

1.本发明涉及复合材料储运箱技术领域，具体是一种离散的外置式钢骨架复合材料储运箱。


背景技术：

2.先进树脂基复合材料具有较高的比强度和比刚度、可设计性强、优异的耐腐蚀、便于大面积整体成型的独特优点。复合材料在高新设备上的大量应用可有效提高性能、减轻结构重量、降低运营成本、增强市场竞争力。因此玻璃钢、碳纤维等复合材料逐步在储运箱应用。
3.对于体积较大的储运箱，在使用过程中，吊装、叉装、多层堆码存放等不同工况受力情况存在较大差异。由于复合材料各向异性的特点，对储运箱的结构刚度要求较高，尤其是具有密封要求的储运箱，减轻重量的同时，控制储运箱变形，保证密封性能是一个难题。而现有的储运箱在多层码垛时，由于复合材料储运箱结构刚度的限制，使得码垛高度仅能达到两到三个储运箱，若是再往上继续码垛，则会造成储运箱变形，难以保障储运箱的密封性。同时由于储运箱的多层组合起吊需求，当起吊最上层储运箱时，下面多层储运箱及其内容物的重量可能会造成上层箱体及其搭扣变形同样无法保障储运箱的密封性。加上箱体还有并联、系留等要求，若将相关结构固定在复合材料箱壁上，也容易造成局部应力集中和变形，影响箱体的使用性能。
4.为了解决这些问题，现有的思路是将加强的钢骨架预置固化在复合材料箱体内部。其成型方法要么采用在钢骨架上手糊成型，但手糊成型的复合材料箱体性能较差，密实度低，密封性不好；要么将钢骨架放置在预成型体内，导致工艺难度增大，箱体制备成本提高。
5.还有一种思路是在复合材料箱体外连接钢质框架，但由于钢质框架要与复合材料箱体多面配合，对钢制框架的制作要求较高，且造成复合材料储运箱重量增加较多，失去了复合材料箱体轻量化的意义。


技术实现要素：

6.针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种离散的外置式钢骨架复合材料储运箱，将储运箱的吊装、码垛等结构外置在钢骨架上，不仅能有效地提升储运箱的竖向承载，可减少或消除多层堆叠、吊装对轻质复合材料箱体变形的影响，而且由于复合材料箱体、离散的钢骨架分别成型，在工艺上易于制作和组装，具有良好的经济性。
7.为实现上述目的，本发明提供一种离散的外置式钢骨架复合材料储运箱，其特征在于，包括箱体，所述箱体的两侧均设有钢骨架；
8.所述钢骨架沿竖向固定连接在所述箱体的侧部，且所述钢骨架的顶端高于所述箱体的顶面，所述钢骨架的底端低于所述箱体的底面；
9.所述钢骨架的顶端设有第一插接结构，所述钢骨架的底端设有第二插接结构，所
述第一插接结构与所述第二插接结构相互配置，以实现所述第一插接结构与所述第二插接结构可拆卸地插接配合。
10.在其中一个实施例，所述钢骨架包括矩形结构的框架以及以及若干增强梁板；
11.各所述增强梁板沿所述框架的长度方向间隔设在所述框架内，且每一所述增强梁板的两端分别与所述框架的两条长边相连；
12.部分或全部所述增强梁板与所述箱体固定相连，所述第一插接结构、所述第二插接结构分别设在所述框架的两端。
13.在其中一个实施例，所述第一插接结构为设在所述框架顶端的插块，所述第二插接结构为设在所述框架底端的插槽，所述插块的形状与所述插槽的形状相同；或
14.所述第一插接结构为设在所述框架顶端的插槽，所述第二插接结构为设在所述框架底端的插块，所述插块的形状与所述插槽的形状相同；
15.当两个所述箱体竖向码垛时，所述插块插入所述插槽。
16.在其中一个实施例，所述插块上设有沿所述框架宽度方向贯穿所述插块的第一销孔；
17.所述框架上对应所述插槽的位置设有第二销孔，所述第二销孔沿宽度方向贯穿所述框架且经过所述插槽；
18.当所述插块插入所述插槽后，所述第一销孔与所述第二销孔同轴。
19.在其中一个实施例，所述箱体两侧的所述钢骨架数量均为2个以上；
20.且位于所述箱体两侧的钢骨架均一一对应，相互对应的两个所述钢骨架位于所述箱体的同一宽度方向上。
21.在其中一个实施例，在相互对应的两个所述钢骨架上，其中一个所述钢骨架上设有第一搭接结构，另一个所述钢骨架上设有第二搭接结构；
22.当两个所述箱体水平相邻时，所述第一搭接结构可拆卸地搭接在所述第二搭接结构上。
23.在其中一个实施例，所述第一搭接结构为固定设在对应所述钢骨架侧部的第一搭钩，所述第一搭钩为l形结构，且所述第一搭钩与所述钢骨架的侧部之间围成向上开口的搭槽；
24.所述第二搭接结构为用分度销转动连接在对应所述钢骨架侧部的第二搭钩，所述第二搭钩为l形结构，且所述第二搭钩所在平面与对应所述钢骨架的所在平面垂直；
25.当两个所述箱体水平相邻时，所述第二搭钩的转动端搭入所述搭槽且与所述第一搭钩抵接。
26.在其中一个实施例，所述箱体的两端均设有第一防撞块，且两个所述第一防撞块位于所述箱体的同一长度方向上；
27.所述箱体的底部设有沿所述箱体宽度方向的叉车槽，且所述箱体的两侧均设有第二防撞块，以用于叉车防撞。
28.在其中一个实施例，所述钢骨架的两侧设置有系留环。
29.在其中一个实施例，所述箱体包括箱底与箱盖，所述箱盖设在所述箱底的顶部或端部，所述箱盖通过若干搭扣可拆卸的扣接在所述箱底上；
30.所述箱底的外壁上沿长度方向间隔设有若干包络所述箱底的加强筋，所述钢骨架
固定连接在所述加强筋上；
31.所述箱底与所述箱盖的配合面上设有密封结构与防错位结构。
32.本发明提供的一种离散的外置式钢骨架复合材料储运箱，通过在储运箱两侧设置额外的钢骨架，进而可以将储运箱上的码垛、吊装、系留等结构外置在钢骨架上，不仅能有效地提升储运箱的竖向承载，而且在工艺上易于实现，具有良好的经济性。同时由于钢骨架的顶端高于箱体的顶面，底端低于箱体的底面，因此在多层码垛和吊装过程中，上下相邻的两个复合材料储运箱箱体实际上是不接触的，且最下面的箱体也是悬空在地面上，即每个箱体都不再承受多层码垛和吊装的载荷，因此不会出现变形的问题，可以进行更多数量的储运箱码垛，有效保证了复合材料箱体的密封性能，也有效节约码垛空间。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
34.图1为本发明实施例中储运箱的整体轴测图；
35.图2为图1中标识部分a的放大示意图；
36.图3为本发明实施例中储运箱的横向剖视图；
37.图4为图3中标识部分b的放大示意图；
38.图5为图3中标识部分c的放大示意图；
39.图6为本发明实施例中钢骨架具有第一搭接结构时的轴测图；
40.图7为本发明实施例中钢骨架具有第二搭接结构时的轴测图。
41.附图标号：
42.箱体1：箱底101、箱盖102、搭扣103、加强筋104、第一密封槽105、第二密封槽106、单向碳限位板107；
43.钢骨架2：第一插接结构201、第二插接结构202、系留环203、框架204、增强梁板205、第一销孔206、第一搭接结构207、第二搭接结构208、螺栓209、第二销孔2010、吊孔环2011；
44.第一防撞块3、叉车槽4、第二防撞块5、第一防错位块6、凹槽601、第二防错位块7、凸起701、支撑托架8、储运物体9。
45.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
46.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
47.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该
特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
48.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
49.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
50.另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
51.如图1-7所示为本实施例公开的一种离散的外置式钢骨架复合材料储运箱，主要包括箱体1，在箱体1的两侧均设有钢骨架2，钢骨架2可以采用不锈钢等高承载金属材料制成。其中，钢骨架2沿竖向固定连接在箱体1的侧部，且钢骨架2的顶端高于箱体1的顶面，钢骨架2的底端低于箱体1的底面。钢骨架2的顶端设有第一插接结构201，钢骨架2的底端设有第二插接结构202，第一插接结构201与第二插接结构202相互配置，以实现第一插接结构201与第二插接结构202可拆卸地插接配合，用于箱体1的码垛定位。同时，钢骨架2的上还设置有系留环203与吊孔环2011，其中，系留环203的数量为两个且对称设在钢骨架2两侧的中部靠下的位置，吊孔环2011的数量为一个，该吊孔环2011设在钢骨架朝向箱体中部一侧的顶部位置。
52.本实施例通过在储运箱两侧设置额外的钢骨架2，进而可以将储运箱上的码垛、吊装、系留等结构外置在钢骨架2上，不仅能有效地提升储运箱的竖向承载，而且在工艺上易于实现，具有良好的经济性。同时由于钢骨架2的顶端高于箱体1的顶面，底端低于箱体1的底面，因此在多层码垛和吊装过程中，上下相邻的两个复合材料储运箱箱体1实际上是不接触的，且最下面的箱体1也是悬空在地面上，即每个箱体1都不再承受多层码垛和吊装的载荷，因此不会出现变形的问题，可以进行更多数量的储运箱码垛，有效保证了复合材料箱体的密封性能，也有效节约码垛空间。
53.在具体实施过程中，钢骨架2包括矩形结构的框架204以及以及若干增强梁板205。具体地，各增强梁板205沿框架204的长度方向间隔设在框架204内，且每一增强梁板205的两端分别与框架204的两条长边通过焊接固定相连。其中，部分或全部增强梁板205通过螺栓209与箱体1固定相连，第一插接结构201、第二插接结构202分别设在框架204的两端。在具体实施过程中，对于与箱体1相连的增强梁板205，其都是通过多个螺栓209与箱体1固定相连，且各螺栓209沿增强梁板205的长度方向间隔分布在增强梁板205上。在增强梁板205与箱体1连接固定后，框架204与箱体1之间为间隙配合。
54.在具体实施过程中，第一插接结构201为设在框架204顶端的插块，第二插接结构202为设在框架204底端的插槽，插块的形状与插槽的形状相同。或者也可以将第一插接结构201设计为设在框架204顶端的插槽，将第二插接结构202设计为设在框架204底端的插
块，插块的形状与插槽的形状相同。当两个箱体1竖向码垛时，插块插入插槽。其中优选地，插块上设有沿框架204宽度方向贯穿插块的第一销孔206，而框架204上对应插槽的位置设有第二销孔2010，第二销孔2010沿宽度方向贯穿框架204且经过插槽，当插块插入插槽后，第一销孔206与第二销孔2010同轴，进而可以通过一根销轴插入第一销孔206与第二销孔2010，实现插块与插槽之间的锁定，实现同一码垛中两个箱体1之间的上下限位，进而保障箱体1码垛的稳定性。
55.作为优选地实施方式，箱体1两侧的钢骨架2数量均为2个以上，且位于箱体1两侧的钢骨架2均一一对应，相互对应的两个钢骨架2位于箱体1的同一宽度方向上，即通过多个钢骨架2分担码垛过程中的载荷。其中，在相互对应的两个钢骨架2上，其中一个钢骨架2上设有第一搭接结构207，另一个钢骨架2上设有第二搭接结构208，当在码垛过程中有两个箱体1水平相邻时，则可以将第一搭接结构207可拆卸地搭接在第二搭接结构208上，最终实现不同码垛之间两个箱体1的左右限位，配合销轴的上下限位，实现储运箱整体堆放的稳固性。
56.进一步具体地，第一搭接结构207为固定设在对应钢骨架2侧部的第一搭钩，第一搭钩为l形结构，且第一搭钩与钢骨架2的侧部之间围成向上开口的搭槽。第二搭接结构208则为用分度销转动连接在对应钢骨架2侧部的第二搭钩，第二搭钩为l形结构，且第二搭钩所在平面与对应钢骨架2的所在平面垂直。当两个箱体1水平相邻时，可以转动第二搭钩使得第二搭钩的转动端搭入搭槽且与第一搭钩抵接，最终实现不同码垛之间两个箱体1的左右限位。
57.在具体实施过程中，可以在箱体1的两端设置第一防撞块3，且位于两端的两个第一防撞块3位于箱体1的同一长度方向上，进而可以在码垛过程中避免前后方向上的两个箱体1发生直接的碰撞。优选地，箱体1的底部设有沿箱体1宽度方向的叉车槽4，且箱体1的两侧均设有第二防撞块5，可以在叉车驶向箱体1时避免叉车对箱体1造成直接的碰撞。
58.箱体1包括箱底101与箱盖102，箱盖102可以是设在箱底1顶部的顶盖，也可以是设在箱底1端部端盖。具体地，箱盖102通过若干搭扣103可拆卸的扣接在箱底101上。其中，箱底101的外壁上沿长度方向间隔设有若干包络箱底101外侧壁与底壁的加强筋104，钢骨架2、第二防撞块5分别固定连接在加强筋104上。具体到本实施例中，加强筋104的数量共为四个，钢骨架2、第二防撞块5的数量也均为四个，其中两个钢骨架2设在第一个加强筋104的两侧，另外两个钢骨架2设在第四个加强筋104的两侧，四个第二防撞块5则分别设在中间两个加强筋104的两侧。
59.箱底101与箱盖102的配合面上设有密封结构，密封结构包括设置在箱盖102底端面边缘的第一密封槽105与设置在箱底101顶端面边缘的第二密封槽106，当箱盖102扣接在箱底101上时，第二密封槽106与第二密封槽106相接组成一个方形密封槽，可以在方形密封槽内设置ω形截面的密封橡胶圈实现密封。
60.箱底101与箱盖102的之间还设有防错位结构。具体地，防错位结构包括设置在箱盖102两端的第一防错位块6以及设置在箱底101两端的第二防错位块7，其中，第二防错位块7上具有向上延伸的凸起701，且凸起701的高度高于箱盖102的顶面，第一防错位块6的底部则具有与凸起701对应的凹槽601，当箱盖102扣接在箱底101上时，凸起701则会嵌入凹槽601，最终实现箱底101与箱盖102的之间的防错位设计。其中优选地，可以将第一防撞块3固
定连接在第一防错位块6和/或第二防错位块7上。
61.本实施例中，箱底101与箱盖102均是有复合材料外蒙皮、泡沫夹芯以及复合材料内蒙皮构成的复合材料夹芯结构，其中，在箱盖102顶部两侧且对应泡沫夹芯与复合材料内蒙皮之间的位置，还设置有单向碳限位板107，以加强箱盖102的强度。
62.在具体实施过程中，向箱盖102内部沿长度方向还设置有多个支撑托架8，用于固定储运物体9。其中，支撑托架8的数量与箱底101上的加强筋104相同且一一对应，相互对应的支撑托架8与加强筋104位于箱体1的同一宽度平面上。
63.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。