一種多管高壓氣體運輸半掛車車架的製作方法

2023-07-20 19:45:21 1

一種多管高壓氣體運輸半掛車車架的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開的一種多管高壓氣體運輸半掛車車架，包括前撐板、後撐板以及位於前撐板及後撐板之間的至少兩根平行的縱梁，兩根縱梁之間設置有若干相互平行的橫梁，縱梁及橫梁均為工字形的鋼材，前撐板及後撐板分別固定連接在若干橫梁中最前端的前橫梁及最後端的後橫梁上，前橫梁及後橫梁與縱梁交叉連接，且前橫梁及後橫梁與縱梁的工字形上邊在同一平面上，前橫梁及後橫梁的工字形上邊與縱梁的工字形上邊之間形成的內拐角中設置有倒圓角結構；前撐板與後撐板之間固定設置有多管式氣瓶，多管式的氣瓶上至少套設有兩個約束框，後撐板上與所述氣瓶對應的另一側設置有固定框。本實用新型實現輕量化，而不減少單車氣體容積率。
【專利說明】
一種多管高壓氣體運輸半掛車車架
技術領域
[0001] 本實用新型涉及半掛車車架技術領域，特別涉及一種多管高壓氣體運輸半掛車車 架。
【背景技術】
[0002] 半掛車是車軸置於車輛重心（當車輛均勻受載時）後面，裝有可將水平和垂直力傳 遞到牽引車的聯結裝置的掛車，通過牽引銷與半掛車頭相連接的一種重型的運輸交通工 具。然而隨著工業氣體的發展，天然氣等高壓氣體異地間輸送與日倶增，由於管網的初始投 資高，能量消耗大，傳統中小容積氣瓶運輸量小，則難以實現連續工期等。而長管半掛車將 幾隻或十幾隻大容積無縫氣瓶通過框架或捆綁形式固定在半掛車車架上，並將氣瓶頭部連 通作為移動式儲存罐提供給用戶送氣設備，使得介於管網輸送和中小氣瓶裝運之間的高壓 氣體半掛車得以迅速發展，成為城際間氣體運輸的主要方式。
[0003] 車架是半掛車最大的基礎件，具有縱梁長、支點跨距大、貨箱面積大等特點，也是 作為骨架承載著該車在各種工況下的載荷，其受力特點為車架前後兩端支撐板底部承受較 大的載荷，而中部大部分區域受力較小。車架性能的優劣直接影響到整車的承載性、安全 性、行駛平穩性等，考慮到高壓氣體半掛車用途的特殊性、運輸安全性以及運輸效率，工程 上要求其必須滿足強度和剛度要求。 【實用新型內容】
[0004] 本實用新型的目的在於提供一種多管高壓氣體運輸半掛車車架，其目的在於:在 確保安全並不改變鋼瓶容積的前提情況下，減少半掛車車架的自重，進而提高單車運輸效 益。
[0005] 為解決上述技術問題，本實用新型提供一種多管高壓氣體運輸半掛車車架，包括 前撐板、後撐板以及位於前撐板及後撐板之間的至少兩根平行的縱梁，所述兩根縱梁之間 設置有若干相互平行的橫梁，所述縱梁及橫梁均為工字形的鋼材，所述前撐板及後撐板分 別固定連接在所述若干橫梁中最前端的前橫梁及最後端的後橫梁上，所述前橫梁及後橫梁 與所述縱梁交叉連接，且所述前橫梁及後橫梁與所述縱梁的工字形上邊在同一平面上，所 述前橫梁及後橫梁的工字形上邊與所述縱梁的工字形上邊之間形成的內拐角中設置有倒 圓角結構;所述前撐板與後撐板之間固定設置有多管式的用於盛裝高壓氣體的氣瓶，所述 多管式的氣瓶上至少套設有兩個約束框，所述後撐板上與所述氣瓶對應的另一側設置有固 定框。
[0006] 進一步，所述兩個約束框中，對應於所述氣瓶的最前端的所述約束框的兩側邊下 端與所述前撐板的兩側邊之間分別連接設置有固定拉杆，對應於所述氣瓶的最後端的所述 約束框的兩側邊下端與所述後撐板的兩側邊之間也分別連接設置有所述固定拉杆。
[0007] 進一步，所述固定框包括三組方形框，所述三組方形框平行的固定在四根橫杆上， 所述三組方形框的四個角分別固定連接在所述四根橫杆上，所述三組方形框的一條邊固定 連接在所述後撐板上，所述三組方形框上與連接在所述後撐板上的一條邊相鄰的另一條邊 兩端連接的兩條橫杆固定在所述至少兩根縱梁上，每組方形框中均呈對角線狀的固定設置 一根斜杆，所述斜杆的一端連接在所述方形框中對應所述後撐板的上邊沿的一角上、另一 端連接在該角的對角上。
[0008] 與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:改進後的半掛車車架的應力結構中 最大的應力點均集中在所述至少兩根縱梁與若干橫梁組成的底盤上，而且這種結構在半掛 車在牽引車的拖動下向前運動時，氣瓶在慣性力的作用下導致前撐板與後撐板受力後應力 集中傳遞至固定框上，進而提高了前撐板與後撐板的應力強度;在氣瓶的慣性力為與運動 方向成直角水平方向或者向下方向或者向上方向時，應力集中在前撐板與前橫梁之間及後 撐板與後橫梁之間，從而增強半掛車的整體應力性能。本實用新型基於應力場分布結果對 其結構進行改進，實現輕量化，而不減少單車氣體容積率。
【附圖說明】

[0009] 圖1為本實用新型的整體結構示意圖。
[0010] 圖2為本實用新型的前橫梁與縱梁的局部結構示意圖。
[0011] 圖3為本實用新型的後撐板與固定框之間的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012] 以下將結合附圖1至3以及較佳實施例對本實用新型作更為詳細說明。
[0013] 本實用新型提供一種八管高壓氣體運輸半掛車車架，其包括前撐板1、後撐板2以 及位於前撐板1及後撐板2之間的至少兩根平行的縱梁3,所述兩根縱梁3之間設置有若干相 互平行的橫梁4,所述縱梁3及橫梁4均為工字形的鋼材，所述前撐板1與後撐板2之間固定設 置有八根管式的用於盛裝高壓氣體的氣瓶5,所述八根管式的氣瓶5上至少套設有兩個約束 框6,其中，對應於所述氣瓶5的最前端的所述約束框6的兩側邊下端與所述前撐板1的兩側 邊之間分別連接設置有固定拉杆61，對應於所述氣瓶5的最後端的所述約束框6的兩側邊下 端與所述後撐板2的兩側邊之間也分別連接設置有所述固定拉杆61，藉助所述固定拉杆61 使所述前撐板1、後撐板2分別與所述縱梁3之間形成三角形結構，使所述前撐板1、後撐板2 的豎立結構更加穩定;所述前撐板1及後撐板2分別固定連接在所述若干橫梁4中最前端的 前橫梁41及最後端的後橫梁42上，所述前橫梁41及後橫梁42與所述縱梁3交叉連接，且所述 前橫梁41及後橫梁42與所述縱梁3的工字形上邊在同一平面上，所述前橫梁41及後橫梁42 的工字形上邊與所述縱梁3的工字形上邊之間形成的內拐角中設置有倒圓角結構7(圖2中 所示為前橫梁41與縱梁3);所述後撐板2上與所述氣瓶5對應的另一側設置有固定框8,所述 固定框8包括三組方形框81，所述三組方形框81平行的固定在四根橫杆82上，所述三組方形 框81的四個角分別固定連接在所述四根橫杆82上，所述三組方形框81的一條邊固定連接在 所述後撐板2上，所述三組方形框81上與連接在所述後撐板2上的一條邊相鄰的另一條邊兩 端連接的兩條橫杆82固定在所述至少兩根縱梁3上，每組方形框81中均呈對角線狀的固定 設置一根斜杆83,所述斜杆83的一端連接在所述方形框81中對應所述後撐板2的上邊沿的 一角上、另一端連接在該角的對角上。
[0014] 本實用新型在具體實施時，按照最大工作負荷情況，以慣性力作為載荷邊界條件， 本文共分析了 4種工況，具體為：
[0016] 工況1:載荷的慣性力與運動方向相同，大小為2mg;
[0017] 工況2:載荷的慣性力與運動方向成直角的水平方向，大小為lmg;
[0018] 工況3:載荷的慣性力向下，大小為2mg;
[0019]工況4:載荷的向上方向，大小為lmg。
[0020] 對高壓氣體運輸半掛車車架結構按照上述原則改進，結果顯示，工況2、工況3、工 況4情況下前撐板1、後撐板2最大應力點都出現在與構成底盤的橫、縱梁之間的連接處，其 中前撐板的最大應力值分別為237.6MPa、179.675 MPa、86.917 MPa，後撐板最大應力值 分別為241.289 1〇^、171.308 1〇^、83.3561〇^;由於工況1邊界條件為運動方向加載211^的 慣性力，併集中在後撐板2上，大小為215 MPa，在後撐板2與後橫梁42連接處將產生應力集 中現象，而其他工況，後撐板2受力很小，因此在工況1時，前撐板的最大應力點為前撐板1下 部與前橫梁41連接的法蘭盤附近，大小為179.757 MPa;改進後前、後撐板的應力大幅度降 低了，不僅滿足了強度要求，而且為輕量化設計提高理論依據。
[0021] 進一步，所述橫梁4的工字形高度為120mm、工字形上下邊的寬度均為150mm，且所 述橫梁4的工字形上下邊以及中間板的厚度均為20mm，所述縱梁3的工字形高度為300mm、工 字形上下邊的寬度均為120mm，且所述縱梁3的工字形上下邊以及中間板的厚度均為20mm， 本實施例提供所述縱梁3以及橫梁4的最佳尺寸，使構成的底盤質量輕，卻滿足結構強度。 [0022]所述前橫梁41及後橫梁42的工字形上邊與所述縱梁3的工字形上邊之間的內拐角 中設置的倒圓角結構7的長度及寬度均為100mm、厚度為20mm，且倒圓角結構的圓弧半徑為 100mm，利用所述倒圓角結構7能夠增強所述前橫梁41及後橫梁42與縱梁3之間的結構強度， 進而增強所述前撐板1與後撐板2受到與半掛車運行方向垂直且水平的力時的應力性能，所 述前撐板1及後撐板2均為HG78?鋼。
[0023]綜合上所述，本實用新型的技術方案可以充分有效的完成上述實用新型目的，且 本實用新型的結構原理及功能原理都已經在實施例中得到充分的驗證，而能達到預期的功 效及目的，且本實用新型的實施例也可以根據這些原理進行變換，因此，本實用新型包括一 切在申請專利範圍中所提到範圍內的所有替換內容。任何在本實用新型申請專利範圍內所 作的等效變化，皆屬本案申請的專利範圍之內。
【主權項】
1. 一種多管高壓氣體運輸半掛車車架，其特徵在於包括前撐板、後撐板以及位於前撐 板及後撐板之間的至少兩根平行的縱梁，所述兩根縱梁之間設置有若干相互平行的橫梁， 所述縱梁及橫梁均為工字形的鋼材，所述前撐板及後撐板分別固定連接在所述若干橫梁中 最前端的前橫梁及最後端的後橫梁上，所述前橫梁及後橫梁與所述縱梁交叉連接，且所述 前橫梁及後橫梁與所述縱梁的工字形上邊在同一平面上，所述前橫梁及後橫梁的工字形上 邊與所述縱梁的工字形上邊之間形成的內拐角中設置有倒圓角結構;所述前撐板與後撐板 之間固定設置有多管式的用於盛裝高壓氣體的氣瓶，所述多管式的氣瓶上至少套設有兩個 約束框，所述後撐板上與所述氣瓶對應的另一側設置有固定框。2. 如權利要求1所述的一種多管高壓氣體運輸半掛車車架，其特徵在於:所述兩個約束 框中，對應於所述氣瓶的最前端的所述約束框的兩側邊下端與所述前撐板的兩側邊之間分 別連接設置有固定拉杆，對應於所述氣瓶的最後端的所述約束框的兩側邊下端與所述後撐 板的兩側邊之間也分別連接設置有所述固定拉杆。3. 如權利要求1所述的一種多管高壓氣體運輸半掛車車架，其特徵在於:所述固定框包 括三組方形框，所述三組方形框平行的固定在四根橫杆上，所述三組方形框的四個角分別 固定連接在所述四根橫杆上，所述三組方形框的一條邊固定連接在所述後撐板上，所述三 組方形框上與連接在所述後撐板上的一條邊相鄰的另一條邊兩端連接的兩條橫杆固定在 所述至少兩根縱梁上，每組方形框中均呈對角線狀的固定設置一根斜杆，所述斜杆的一端 連接在所述方形框中對應所述後撐板的上邊沿的一角上、另一端連接在該角的對角上。
【文檔編號】B62D21/02GK205706376SQ201620689758
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年7月4日
【發明人】劉軍, 楊鳳, 侯慶明, 楊志超, 方江雄, 劉翼, 李帆
【申請人】東華理工大學