一種無中梁鐵路罐車車體的製作方法

2023-04-26 20:17:06

專利名稱：一種無中梁鐵路罐車車體的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種無中梁鐵路罐車車體。
背景技術：
無中梁鐵路罐車是最主要的鐵路罐車形式。無中梁鐵路罐車的車體主要由罐體和 牽枕組成。強度計算和試驗表明，在現有結構中，牽枕結構中的牽引梁和枕梁腹板之間的立 焊縫應力較高，罐體直徑越大造成罐體剛度越低，該立焊縫應力越高。 在運用中該立焊縫曾有批量開裂的情況出現，由於牽枕是鐵路罐車的重要承載結 構，該立焊縫的開裂會對鐵路行車安全造成重大威脅，甚至出現罐車傾覆，油品洩漏、燃燒、 爆炸。目前降低立焊縫的應力通常可採用兩種方法，一是不使用很大直徑的罐體，但這限制 了鐵路罐車每延米重的提升，直接影響了運能的提高；另一種方法是加大罐體壁厚，但這需 要消耗更多鋼材，並增加了車輛自重，也影響了運能的提升。現有鐵路罐車車體結構中，枕 梁腹板在立焊縫處的高度最小，是最薄弱的環節。這是由於在立焊縫處，向下受心盤限制， 向上受罐體限制，無法採用更大的高度。 隨著鐵路貨車技術的發展，鐵路罐車的罐體直徑加大的迫切要求和立焊縫應力過 大之間的矛盾已經成為制約鐵路罐車運能提升的重要問題。

實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種無中梁鐵路罐車車體，增加了一種補強裝置，較 現有結構大幅降低立焊縫的應力，極大改善牽枕受力狀況，解決立焊縫可靠性不高的難題， 亦解決了罐體直徑加大的迫切要求和立焊縫應力過大之間的矛盾。 本實用新型的技術解決方案是本實用新型為一種無中梁鐵路罐車車體，包括罐 體和枕梁腹板，罐體設置在枕梁腹板上，其特殊之處在於所述枕梁腹板的正上方的罐體內 下部處設置有補強裝置。 上述補強裝置與罐體之間設置有墊板。 上述補強裝置與罐體之間設置有排油口 。 上述排油口是半圓形或者矩形。 上述補強裝置是補強板、補強條或補強塊。 上述補強裝置與罐體的連接方式是焊接、鉚接或者卡接。 上述補強裝置是補強板時，所述補強板是弓形或者月牙形。 本實用新型提出的補強裝置，即在罐體內部枕梁腹板的平面內焊接補強板，相當 於增加了枕梁腹板的高度，極大改善了立焊縫的受力狀況。有限元分析表明，在鐵路貨車考 核載荷作用下，無補強裝置的一種典型罐車車體在立焊縫處的最大應力達到了 309MPa，增 加了本實用新型提出的補強裝置後，該處的應力降低到了 160MPa，降幅達48X，可極大提 高立焊縫的可靠性，避免出現斷裂，保證車輛運行安全。
圖1是本實用新型結構示意圖； 圖2是本實用新型實施例一的圖1的A-A視圖； 圖3是本實用新型實施例二的圖2的A-A視圖。
具體實施方式參見圖1、2，本實用新型實施例一所提供的無中梁鐵路罐車的車體，主要由罐體1 和牽枕2組成，牽枕2包括牽引梁3和枕梁4，焊接於罐體兩端下方，牽引梁3沿罐體長度方 向，枕梁4與牽引梁3垂直。枕梁4包括枕梁腹板7。枕梁腹板7與牽引梁3通過立焊縫8 連接。補強板5構成補強裝置，在載荷的作用下，枕梁4的中部，也就是立焊縫8處受力狀 況最為惡劣，枕梁腹板7在立焊縫8處的高度最小，是最薄弱的環節。由於在立焊縫8處， 向下受心盤9限制，向上受罐體1限制，無法採用更大的高度。 在本實用新型實施例一中，補強板5是弓形的，焊接在罐體1的內下部，與枕梁腹 板7在同一平面內其下表面與罐體1內表面形狀相配合。排油口6是在補強板5與罐體1 之間開的一個缺口，排油口6的形狀可以是半圓形或矩形的，在排油口6上焊接端部與它形 狀相適配的管，用來排油。補強板5與罐體1之間也可加墊板，墊板焊接在罐體1上，補強 板5焊接在墊板上，通過這樣的方式在增加補強板的同時，可以有效的保護罐體。補強板5 和罐體1之間、墊板和罐體1以及補強板5和墊板之間也可以採用鉚接的固定連接方式。 本實用新型提出的補強裝置，在罐體l內部枕梁腹板7的平面內焊接補強板5， 相當於增加了枕梁腹板7的高度，極大改善了立焊縫8的受力狀況。有限元分析表明，在
鐵路貨車考核載荷作用下，無補強裝置的一種典型罐車車體在立焊縫處的最大應力達到了 309MPa，增加了本實用新型提出的補強裝置後，該處的應力降低到了 160MPa，降幅達48% ， 可極大提高立焊縫的可靠性，避免出現斷裂，保證車輛運行安全。 參見圖3，本實用新型實施例二中的補強板5還可以採用月牙形，在保證下表面可 以和罐體1內部適配並剛性連接的前提下，補強板還可以採用多種形狀的。
權利要求一種無中梁鐵路罐車車體，包括罐體和枕梁腹板，所述罐體設置在枕梁腹板上，其特徵在於所述枕梁腹板的正上方的罐體內下部處設置有補強裝置。
2. 根據權利要求1所述的無中梁鐵路罐車車體，其特徵在於所述補強裝置與罐體之 間設置有墊板。
3. 根據權利要求2所述的無中梁鐵路罐車車體，其特徵在於所述補強裝置與罐體之 間設置有排油口。
4. 根據權利要求3所述的無中梁鐵路罐車車體，其特徵在於所述排油口是半圓形或者矩形。
5. 根據權利要求1或2或3或4所述的無中梁鐵路罐車車體，其特徵在於所述補強 裝置是補強板、補強條或補強塊。
6. 根據權利要求5所述的無中梁鐵路罐車車體，其特徵在於所述補強裝置與罐體的 連接方式是焊接、鉚接或者卡接。
7. 根據權利要求6所述的無中梁鐵路罐車車體，其特徵在於所述補強裝置是補強板 時，所述補強板是弓形或者月牙形。
專利摘要本實用新型涉及一種無中梁鐵路罐車車體，包括罐體和枕梁腹板，罐體設置在枕梁腹板上，枕梁腹板的正上方的罐體內下部處設置有補強裝置。本實用新型提供的無中梁鐵路罐車車體，增加了一種補強裝置，較現有結構大幅降低立焊縫的應力，極大改善牽枕受力狀況，解決立焊縫可靠性不高的難題，亦解決了罐體直徑加大的迫切要求和立焊縫應力過大之間的矛盾。
文檔編號B61D5/06GK201501400SQ200920034730
公開日2010年6月9日 申請日期2009年9月25日 優先權日2009年9月25日
發明者付振宇, 侯軍, 拜雪玲, 朱英波, 祁揚, 鄭國忠, 郭小鋒, 金耀輝, 韓志堅 申請人:西安軌道交通裝備有限責任公司