一種鐵路運輸的平車用中梁的製作方法

2023-07-31 10:50:01 1

專利名稱：一種鐵路運輸的平車用中梁的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種車用中梁，特別是關於一種適用於快捷鐵路運輸的平車用中梁。
技術背景
2011年以來，我國提出了新的鐵路發展戰略，將進一步深化體制改革，轉換經營機制，實施多元化經營，「重載、快捷」協調發展。既有鐵路線客貨混跑的現狀將長期保持，所以既有線貨車就不能無限制地重載，還需要補充適當的快捷貨車。自1998年開始我國開始了 120km/h鐵路貨車的技術研究，到2008年我國鐵路60餘外輛貨車已全 面邁上了 120km/ h臺階，形成了 120km/h提速系列貨車技術標準。在此技術積澱下，並借鑑國外開行經驗，我國探索性地提出了速度160km/h的快捷貨物列車使用的技術政策和要求，其中車輪直徑將由傳統貨車的Φ840πιπι加大到Φ915ηη，並要求採用盤形制動。輪徑增大意味著軸位將抬高，轉向架構架或搖枕與車體的配合面如心盤承載面高度、牽引座配合面將抬高37. 5mm以上，這就使轉向架上的車體也將相應整體抬高，心盤、牽引座直接定位的中梁下平面距軌面的高度將提高。然而，為了保證鐵路技術規程關於車鉤高度880mm的要求，中梁端部裝配車鉤的空間還需保留原有高度，這就形成了矛盾，所以需要設計新結構的中梁來解決此矛盾， 也正是現階段160km/h的快捷鐵路貨車研究的新課題。
鐵路快捷貨車中一種具有市場前景，且國外已實現開發運營的車種是快捷貨櫃運輸平車。眾所周知，平車為底架承載結構，即截面高度不高的平板形底架需要承載與箱形敞車、桶形棚車相等的載重，為保證底架的剛度和強度，平車的中梁往往需要大型熱軋H型鋼來擔當，以減少鋼板拼焊中梁焊縫缺陷、焊接變形、工藝控制難、材料各向異性的風險。大型熱軋H型鋼中梁的中部截面大，枕梁外的牽引梁部分就需要減小截面高度，傳統平車的牽弓I梁高度一般取值350mm，該截面空間能滿足裝鉤高度，但截面高度富裕量不多，而快捷平車H型鋼中梁在牽引梁處一定需要截面的過渡以保證牽引梁下移的裝鉤要求，因此造成了中梁H型鋼的加工難度。發明內容
針對上述問題，本發明的目的是提供一種通過採用大型熱軋H型鋼與多截面過渡的結構加工製作，並能獲得較大的剛度和強度，可以實現快捷及性能可靠的鐵路運輸的平車用中梁。
為實現上述目的，本發明採取以下技術方案一種鐵路運輸的平車用中梁，其特徵在於它包括由一中部平直兩端底部對稱向上漸縮過渡梁段為魚腹梁段，所述魚腹梁段兩端對稱連接一段平直梁段為枕中梁段，兩所述枕中梁段的末端對稱連接一呈下刀把狀的埠梁段為鉤緩套口梁段組成的中梁；所述中梁的兩側壁由一對稱多截面變化的兩中梁腹板相對平行設置，其每一所述中梁腹板頂部分別設置有上翼，底部分別設置有下翼，且兩所述中梁腹板的上翼頂面通長保持同一高度平面設置，所述下翼底面為高度錯落設置；
在所述魚腹梁段內的平直段中的兩所述中梁腹板之間，間隔焊接有六塊相同的中梁隔板，每一側漸縮段內間隔設置有兩塊不同高度的中梁隔板，每一所述枕中梁段內間隔 設置有四塊相同的枕中隔板，每一所述鉤緩套口梁段內設置有一塊枕前隔板；
兩所述中梁腹板的下翼底面的所述魚腹梁段內焊接一下蓋板，所述枕中梁段內的 中部焊接有一心盤墊板，所述心盤墊板的內側焊接有一枕後加強板，外側焊接有一枕前加 強板，所述心盤墊板頂面分別與所述枕中梁段內中間連接的兩所述枕中隔板的底邊固定連 接，兩所述枕中隔板的頂部通過一連接板平齊固定連接在兩上翼之間，兩所述中梁腹板上 翼頂面的兩所述連接板內側之間的焊接有一上蓋板，兩所述連接板的外側對稱焊接有一牽 引梁上蓋板，所述鉤緩套口梁段內的中部兩所述上翼之間平齊連接有一固定板，所述固定 板底面以及兩所述中梁腹板相對內側壁上，間隔焊接有兩U型鉤尾框壓板，兩所述壓板之 間的兩外側間隔固定連接有一前從板座和一後從板座，兩所述前、後從板座中通過若干螺 釘固定連接有一易損耗部件的磨耗板。
所述魚腹梁段底部向上漸縮過渡段的縱向長度與截面高度差比為10 :1。
兩所述中梁腹板的內側間距為350mm，兩所述中梁腹板在魚腹梁段內採用截面高 度630mm以上的大型熱軋H型鋼切制而成，在所述枕中梁段內的截面高度一般為400mm 450mm範圍，所述鉤緩套口梁段的下刀把狀向下過渡的高度一般控制範圍為40mm 80mm， 過渡長度一般控制在過渡高度的5 6倍。
兩所述中梁腹板上翼頂部焊接的所述上蓋板，與所述牽引梁上蓋板縱向間隔距離 大於等於需要連接車體枕梁上蓋板板寬尺寸。
枕中梁段內的兩下翼邊全部切除，所述鉤緩套口梁段內的兩下翼內側邊全部切除。
兩所述中梁腹板下翼底面連接的所述心盤墊板，與心盤採用焊接、鉚接中的一種 組裝方式固定連接。
所述枕中梁段的兩所述中梁腹板下翼底面連接的所述心盤墊板，與牽引座採用焊 接、鉚接中的一種組裝方式固定連接。
在每一所述心盤墊板前端鋪設的所述枕前加強板的縱向延伸至所述鉤緩套口梁 段起始段口的底面，在每一所述心盤墊板末端鋪設的所述枕後加強板縱向延伸至所述魚腹 梁段一側的末段。
本發明由於採取以上技術方案，其具有以下優點1、本發明採用大型熱軋H型鋼 的多截面過渡結構的兩中梁腹板，其中部保持大型鋼截面不變，可最大限度地獲得平車底 架承載需要的剛度和強度，兩端部採用下刀把狀結構的牽引梁使牽引梁截面向下過渡，因 此可以實現了裝配車鉤的高度空間要求。2、本發明由於在鉤緩套口梁段採用下刀把狀過渡 結構的牽引梁，其向下過渡的高度一般控制範圍為40mm 80mm,其過渡長度一般控制在過 渡高度的5 6倍，因此避免斜度過大，使得腹板過渡緩和，保證牽引梁下翼面壓型不出現 尖點而導致裂紋，實現了製做工藝可行性，同時也降低製造的難點。3、本發明的由於將枕中 梁段下翼邊全部切除，因此可以保證中梁本體與轉向架配件的安裝空間。4、本發明由於採 用厚板結構的心盤墊板以及厚板壓型的枕前加強板和枕後加強板，因此增強了枕中梁段的 強度和剛度，進一步保證了車鉤縱向作用力附加彎矩、枕外垂向力力臂增加所需的強度要 求。5、本發明由於在前從板座和後從板座通過若干緊固件緊固連接易損配件的磨耗板，因 此可以方便更換易損配件，提高維修速度及效率。6、本發明的在每一鉤緩套口梁段內設置兩有U型鉤尾框壓板，且鉤尾框壓板通過固定板與中梁腹板的上翼邊齊平焊接，且與兩中 梁腹板側壁連續焊接，因此增強了鉤尾框壓板的連接強度，以防止車輛在運輸過程中鉤尾 框向上躥起而造成脫出從板座的不安全隱患，同時也避免縱向力向上偏載的問題。本發明 可以廣泛用於鐵路運輸平車使用之中。


圖1是本發明的結構示意圖
圖2是本發明的背部結構示意圖
圖3是本發明一側內部結構示意圖
圖4是圖3的A-A視不意圖
圖5是圖3的B-B視不意圖
圖6是圖3的C-C視示意圖
圖7是圖3的D-D視不意圖具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明的進行詳細的描述。
如圖1、圖2所示，本發明包括由一中部平直兩端底部對稱向上漸縮過渡梁段為魚 腹梁段1，魚腹梁段I兩端對稱連接一段平直梁段為枕中梁段2，兩枕中梁段2的末端對稱 連接一呈下刀把狀的埠梁段為鉤緩套口梁段3組成的中梁。中梁的兩側壁由一對稱多截 面變化的兩中梁腹板4、5相對平行設置，其每一中梁腹板4、5頂部分別設置有上翼41、51， 底部分別設置有下翼42、52，且兩中梁腹板4、5的上翼41、51頂面通長保持同一高度平面設 置，下翼42、52底面為高度錯落設置。
如圖3所示，在魚腹梁段I內的平直段中的兩中梁腹板4、5之間，間隔焊接有六塊 相同的中梁隔板6 (如圖4所示)，每一側漸縮段內間隔設置有兩塊不同高度的中梁隔板7、 8 (如圖5所示)，每一枕中梁段2內間隔設置有四塊相同的枕中隔板9 (如圖6所示)，每一 鉤緩套口梁段3內設置有一塊枕前隔板10。
如圖1、圖3所示，在兩中梁腹板4、5的下翼42、52底面的魚腹梁段I內焊接一下 蓋板11，枕中梁段2內的中部焊接有一心盤墊板12，心盤墊板12的內側焊接有一枕後加強 板13,外側焊接有一枕前加強板14，心盤墊板12底面固定連接有一心盤或牽引座15，心盤 墊板12頂面分別與枕中梁段2內中間連接的兩枕中隔板9的底邊固定連接，其兩枕中隔板 9的頂部通過一連接板16平齊固定連接在兩上翼41、51之間(如圖2、圖6所示)，兩中梁腹 板4、5上翼41、51的頂面的兩連接板16內側之間的焊接有一上蓋板17，兩連接板16的外 側對稱焊接有一牽引梁上蓋板18，在鉤緩套口梁段3內的中部兩上翼41、51之間平齊連接 有一固定板19，在固定板19底面以及兩中梁腹板4、5相對內側壁上，間隔焊接有兩U型鉤 尾框壓板20，在兩鉤尾框壓板20之間的兩外側間隔固定連接有一前從板座21和一後從板 座22，在兩前、後從板座21、22中通過若干緊固件，緊固連接有一易損耗部件的磨耗板23 (如圖3、圖7所示)。
本發明的中梁使用時，將中梁通過安裝在平車底部中心縱向方向，中梁每側的上 蓋板17與牽引梁上蓋板18之間的中梁腹板4、5的上翼41、51，分別與需要連接車體的兩枕梁上蓋板連接固定，兩枕中梁段2是連接的車輛枕梁交匯的部位，通過連接在每一枕中梁 段2底面的心盤或牽引座15分別與車體轉向架相對連接。中梁兩端的鉤緩套口梁段3是 連接前後平車鉤緩衝裝置的連接部位，在每一鉤緩套口梁段3中通過前、後從板座21、22連 接鉤緩衝裝置的緩衝器，緩衝器前端連接前從板座21，緩衝器末端連接後板座22，緩衝器 及其上部的鉤尾框通過兩鉤尾框壓板20固定連接，防止因鉤緩套口梁段3高度空間過大， 車輛上坡牽引或下坡制動時，緩衝器和鉤尾框在鉤緩套口梁段3中跳起，造成車輛縱向牽 引力和縱向壓縮力上下偏離前、後從板座21、22，惡劣情況下甚至緩衝器和鉤尾框脫出鉤緩 套口梁段3而失效，當車輛在運行中牽引車輛起步和上坡時，緩衝器壓前從板座21，將車鉤 拉力傳遞給前從板座21，拉動車體前行，其轉向架也跟隨一同前行。當車輛在運行中制動或 下坡時，緩衝器後尾壓後從板座22，將車鉤壓力傳遞給後從板座22，以阻止車體前行，其轉 向架也被閘瓦制動，即實現前行的車體與轉向架同時一起制動。
上述實施例中，如圖3所示，魚腹梁段I的兩端漸縮過渡到枕中梁段2，其兩漸縮過 渡梁段的縱向長度與截面高度差比為10 :1，以保證過渡緩和同時避免應力梯度變化大而 造成應力集中。
上述實施例中，如圖2所示，兩中梁腹板4、5的魚腹梁段I採用截面高度630mm以 上的大型熱軋H型鋼切制而成，其內側間距為350mm，可以滿足車輛的鉤緩套口梁段3安裝 鉤緩衝裝置的要求。兩中梁腹板4、5上翼41、51頂部焊接的上蓋板17與牽引梁上蓋板18 的縱向間隔距離應大於等於需要連接車體枕梁上蓋板板寬尺寸。
上述實施例中，如圖3所示，本發明的魚腹梁段I的漸縮段長度無組裝需求，其 存在純粹是製造工藝要求，帶來的問題就是牽引梁的有效長度加長，即車輛枕中轉向架中 心距離車體端梁的長度要比傳統結構長，使得枕中外側的車體垂向載荷相對枕中的力臂加 大，同等載荷下產生的力矩就增大。更嚴重的是，鉤緩套口梁段3受到的縱向力相對枕中梁 段2偏下，鉤緩裝置傳送的車輛巨大縱向力將對枕中梁段2形成了附加彎矩，在垂向力力矩 和縱向力附加彎矩的作用下，需要增大枕中梁段2截面高度，提高強度和剛度從而保證本 發明的承載可靠，該枕中梁段2截面高度一般為400mm 450mm範圍，比原有的鐵路貨車枕 中截面高度為350mm的高度要高。在鉤緩套口梁段3採用下刀把狀過渡結構的牽引梁，為 了避免斜度過大，使得腹板過渡緩和其向下過渡的高度一般控制範圍為40mm 80mm，其過 渡長度一般控制在過渡高度的5 6倍。
如圖1所示，在枕中梁段2內的下翼42、52外側邊的位置與制動盤、制動夾鉗的開 設凹槽位置相對，為了配合連接將枕中梁段2內的兩下翼42、52邊全部切除，以保證本發明 與轉向架配件連接的空間，當車輛通過曲線時，為了使本發明與轉向架制動盤、制動夾鉗的 相對位移不相互幹涉，將鉤緩套口梁段3內的兩下翼42、52內側邊全部切除(如圖7所示)， 以保證鉤緩部件的組裝。
上述實施例中，如圖1所示，兩中梁腹板4、5下翼42、52底面連接的具有厚板結構 的心盤墊板12與心盤或牽引座15通過焊接或鉚接組裝固定。在每一心盤墊板12前端鋪 設的具有厚板結構的枕前加強板14縱向延伸至鉤緩套口梁段3起始段口的底面，在每一心 盤墊板12末端鋪設的具有厚板結構的枕後加強板13縱向延伸至魚腹梁段I的一側端，以 使枕中梁段2結構強度和剛度增強。
上述實施例中，用於緊固連接磨耗板23的緊固件可以採用螺栓與螺母配合緊固也可以採用拉鉚釘緊固連接。上述各實施例僅用於說明本發明，其中各部件的結構、連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本發明技術方案的基礎上進行的等同變換和改進，均不應排除在本發明的保護範圍之外。
權利要求
1.一種鐵路運輸的平車用中梁，其特徵在於它包括由一中部平直兩端底部對稱向上漸縮過渡梁段為魚腹梁段，所述魚腹梁段兩端對稱連接一段平直梁段為枕中梁段，兩所述枕中梁段的末端對稱連接一呈下刀把狀的埠梁段為鉤緩套口梁段組成的中梁；所述中梁的兩側壁由一對稱多截面變化的兩中梁腹板相對平行設置，其每一所述中梁腹板頂部分別設置有上翼，底部分別設置有下翼，且兩所述中梁腹板的上翼頂面通長保持同一高度平面設置，所述下翼底面為高度錯落設置；在所述魚腹梁段內的平直段中的兩所述中梁腹板之間，間隔焊接有六塊相同的中梁隔板，每一側漸縮段內間隔設置有兩塊不同高度的中梁隔板，每一所述枕中梁段內間隔設置有四塊相同的枕中隔板，每一所述鉤緩套口梁段內設置有一塊枕前隔板；兩所述中梁腹板的下翼底面的所述魚腹梁段內焊接一下蓋板，所述枕中梁段內的中部焊接有一心盤墊板，所述心盤墊板的內側焊接有一枕後加強板，外側焊接有一枕前加強板， 所述心盤墊板頂面分別與所述枕中梁段內中間連接的兩所述枕中隔板的底邊固定連接，兩所述枕中隔板的頂部通過一連接板平齊固定連接在兩上翼之間，兩所述中梁腹板上翼頂面的兩所述連接板內側之間的焊接有一上蓋板，兩所述連接板的外側對稱焊接有一牽引梁上蓋板，所述鉤緩套口梁段內的中部兩所述上翼之間平齊連接有一固定板，所述固定板底面以及兩所述中梁腹板相對內側壁上，間隔焊接有兩U型鉤尾框壓板，兩所述壓板之間的兩外側間隔固定連接有一前從板座和一後從板座，兩所述前、後從板座中通過若干螺釘固定連接有一易損耗部件的磨耗板。
2.如權利要求1所述的一種鐵路運輸的平車用中梁，其特徵在於所述魚腹梁段底部向上漸縮過渡段的縱向長度與截面高度差比為10 :1。
3.如權利要求1所述的一種鐵路運輸的平車用中梁，其特徵在於兩所述中梁腹板的內側間距為350mm，兩所述中梁腹板在魚腹梁段內採用截面高度630mm以上的大型熱軋H型鋼切制而成，在所述枕中梁段內的截面高度一般為400mm 450mm範圍，所述鉤緩套口梁段的下刀把狀向下過渡的高度一般控制範圍為40mm 80mm，過渡長度一般控制在過渡高度的5 6倍。
4.如權利要求1所述的一種鐵路運輸的平車用中梁，其特徵在於兩所述中梁腹板上翼頂部焊接的所述上蓋板，與所述牽引梁上蓋板縱向間隔距離大於等於需要連接車體枕梁上蓋板板寬尺寸。
5.如權利要求1所述的一種鐵路運輸的平車用中梁，其特徵在於所述枕中梁段內的兩下翼邊全部切除，所述鉤緩套口梁段內的兩下翼內側邊全部切除。
6.如權利要求1或2或3或4或5所述的一種鐵路運輸的平車用中梁，其特徵在於 兩所述中梁腹板下翼底面連接的所述心盤墊板，與心盤採用焊接、鉚接中的一種組裝方式固定連接。
7.如權利要求1或2或3或4或5所述的一種鐵路運輸的平車用中梁，其特徵在於 所述枕中梁段的兩所述中梁腹板下翼底面連接的所述心盤墊板，與牽引座採用焊接、鉚接中的一種組裝方式固定連接。
8.如權利要求1或2或3或4或5所述的一種鐵路運輸的平車用中梁，其特徵在於 在每一所述心盤墊板前端鋪設的所述枕前加強板的縱向延伸至所述鉤緩套口梁段起始段口的底面，在每一所述心盤墊板末端鋪設的所述枕後加強板縱向延伸至所述魚腹梁段一側的末段。
9.如權利要求6所述的一種鐵路運輸的平車用中梁，其特徵在於在每一所述心盤墊板前端鋪設的所述枕前加強板的縱向延伸至所述鉤緩套口梁段起始段口的底面，在每一所述心盤墊板末端鋪設的所述枕後加強板縱向延伸至所述魚腹梁段一側的末段。
10.如權利要求7所述的一種鐵路運輸的平車用中梁，其特徵在於在每一所述心盤墊板前端鋪設的所述枕前加強板的縱向延伸至所述鉤緩套口梁段起始段口的底面，在每一所述心盤墊板末端鋪設的所述枕後加強板縱向延伸至所述魚腹梁段一側的末段。
全文摘要
本發明涉及一種鐵路運輸的平車用中梁，其特徵在於它包括由兩鉤緩套口梁段、兩枕中梁段和一魚腹梁段組成中梁本體。其兩側壁由一對具有上翼、下翼的中梁腹板支撐並由間隔設定的若干隔板固定；魚腹梁段底面焊接一下蓋板，每一枕中梁段底面焊接一連接心盤或牽引座的心盤墊板，每一心盤墊板的兩側分別焊接一枕前、後加強板，每一心盤墊板上方通過兩隔板連接一與兩上翼平齊焊接的連接板，在兩連接板的內側焊接一上蓋板，外側分別焊接一牽引梁上蓋板，鉤緩套口梁段內的牽引梁上蓋板底面及兩上翼之間焊接一固定板，兩中梁腹板內壁間隔焊接兩鉤尾框壓板，兩壓板的外側分別連接一前、後從板座，在每一從板座中通過若干緊固件連接一磨耗板。本發明可以廣泛用於鐵路運輸平車使用之中。
文檔編號B61F1/08GK102991518SQ20121053159
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月11日 優先權日2012年12月11日
發明者孫曉雲, 付國華, 楊兆春, 關雪梅, 王武建, 蘭葉 申請人:南車二七車輛有限公司