罐车罐体的内外筒体固定支撑结构及焊接方法与流程

本发明属于罐车罐体的制造领域，具体涉及一种罐车罐体的内外筒体固定支撑结构及焊接方法。

背景技术：

罐车主要用于承载液态货物，尤其当承载货物为低温高压液体，如lng等时，货物汽化产生的压力会对罐车的罐体的承压能力提出很高的要求，因此提高罐体的承压能力是必须解决技术难题。

技术实现要素：

本发明为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种罐车罐体的内外筒体固定支撑结构及焊接方法，能够承受较高的罐体内部压力，提高罐体安全性，降低罐体的制造难度。

本发明采用的具体技术方案是：

罐车罐体的内外筒体固定支撑结构，包括内筒体、套装在内筒体外侧的外筒体，所述的内外筒体之间设置有固定支撑结构，所述的固定支撑结构包括与外筒体焊接固定的堵头盖、设置在内筒体与堵头盖之间的支撑体，所述的内筒体焊接固定有支撑套，所述的支撑套呈碗状结构，支撑套背面与环绕设置在内筒体中的加强圈固定，所述的支撑体呈棒状结构夹持在支撑套与堵头盖之间；

所述的外筒体表面设置有固定环组，固定环组包括第一固定环及第二固定环，第一、二固定环同轴设置并分别与堵头盖焊接固定，所述的第一、二固定环还分别与外筒体固定。

所述的加强圈设置有稳定槽，所述的支撑套设置在稳定槽内，所述的内筒体的内侧面设置有半圆环形的衬板，所述的衬板在加强圈的左右两侧对称设置并分别与支撑套固定连接。

所述的支撑体为空心的棒状结构，所述的支撑体的侧壁上设置有通孔，该通孔轴线与支撑体轴线的中点共面，所述的支撑体上下两端对称设置有凸环，所述的凸环宽度小于支撑体的壁厚，所述的凸环外侧面与支撑体外侧面平齐。

一种制造固定支撑结构的焊接方法，包括以下步骤：

a、预制内筒体、外筒体的筒体结构；

b1、内筒体侧壁开设用于容纳支撑套的通孔，对应该通孔位置焊接上加强圈，在内筒体外侧以机加工的方式沿该通孔在加强圈上开设用于固定支撑套的稳定槽；

b2、在内筒体内部，将支撑套焊接在稳定槽内，取半圆环形的板材焊接在内筒体的内壁，在支撑套两侧形成衬板；

b3、在内筒体外部，将支撑套与内筒体的侧壁焊接形成密封结构，完成内筒体的预制；

c、外筒体侧壁开设用于容纳堵头盖的通孔，取环形的金属环，焊接固定在该容纳堵头盖的通孔侧围，形成固定环组结构；

d、将内筒体套装到外筒体内，当外筒体上容纳堵头盖的通孔与内筒体上的支撑套共轴线时，套装到位；

e、将支撑体放入到支撑套内，并将堵头盖插入到外筒体侧壁开设的通孔中，当堵头盖与支撑体顶压时，在外筒体外侧将堵头盖与固定环组焊接。

所述的步骤c中，所述的固定环组结构为上下两组，分别为同轴设置的第一、二固定环，第一、二固定环的内环的侧壁与铅垂线方向呈30°夹角。

所述的第一、二固定环的内环侧壁加工方式为：

在第二固定环的环面上绕其中心垂直焊接至少三根定位杆，第一固定环环面上设置有与第二固定环环面上的定位杆位置对应的定位孔；

将第一、二固定环借助定位杆及定位孔形成插接定位，采用点焊方式将定位杆与定位孔固定，将过长的定位杆切除；

借助角磨机整体磨削第一、二固定环的内环侧壁，形成该侧壁与铅垂线方向呈30°夹角。

本发明的有益效果是：

1、本发明采用内筒体开孔，把支撑套焊接在里面，增加了内、外筒体的套装间隙，大大减轻了工作套装难度，提高了生产效率；

2、本发明支撑体上面的凸环设计，一方面降低了外部环境温度对罐内介质的热传导，另一方面也满足了强度计算要求；

3、本发明采用支撑体顶压在内外筒体之间，借助外筒体为内筒体提供收紧力，避免内筒体单独承载内部压力造成的结构性损坏，提高了设备整体的耐压能力，设置的支撑体采用增加通孔及凸环的设计，当压力增加时，能够避免内筒体压力直接传导到外筒体，增强了结构稳定性和承载能力，能够克服较大变形量而保持强度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中a-a部分的示意图；

附图中，1、内筒体，2、外筒体，3、堵头盖，4、支撑体，5、支撑套，6、加强圈，7、第一固定环，8、第二固定环，9、稳定槽，10、衬板，11、凸环，12、定位杆。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明：

具体实施例如图1及图2所示，罐车罐体的内外筒体固定支撑结构，包括内筒体1、套装在内筒体1外侧的外筒体2，所述的内外筒体之间设置有固定支撑结构，所述的固定支撑结构包括与外筒体2焊接固定的堵头盖3、设置在内筒体1与堵头盖3之间的支撑体4，所述的内筒体1焊接固定有支撑套5，所述的支撑套5呈碗状结构，支撑套5背面与环绕设置在内筒体1中的加强圈6固定，所述的支撑体4呈棒状结构夹持在支撑套5与堵头盖3之间；所述的外筒体2表面设置有固定环组，固定环组包括第一固定环7及第二固定环8，第一、二固定环同轴设置并分别与堵头盖3焊接固定，所述的第一、二固定环还分别与外筒体2固定。

借助固定环组形成固定堵头盖3的放大结构，将堵头盖3所受的推力扩散到外筒体2上。

所述的加强圈6还设置有稳定槽9，所述的支撑套5设置在稳定槽9内，所述的内筒体1的内侧面设置有半圆环形的衬板10，所述的衬板10在加强圈6的左右两侧对称设置并分别与支撑套5固定连接。借助衬板10连接在支撑套5、内筒体1及加强圈6之间，将三者形成整体，当压力在内筒体1内部产生时，借助衬板10将压力传导到加强圈5，并借助加强圈6传递到支撑套5，支撑套5借助支撑体4与外筒体2形成固定支撑结构。

进一步的，为了避免外筒体2与内筒体1直接硬接触导致的固定支撑结构损坏，所述的支撑体4为空心的棒状结构，所述的支撑体4的侧壁上设置有通孔，该通孔轴线与支撑体4轴线的中点共面，所述的支撑体4上下两端对称设置有凸环11，所述的凸环11宽度小于支撑体4的壁厚，所述的凸环11外侧面与支撑体4外侧面平齐。当压力承载到支撑体4上后，借助凸环11顶压支撑体4，支撑体4的外侧面部分压力较大，内侧面不承压，设置在支撑体中间部位的通孔被压扁，此时支撑体4向内弯折，形成中间细两端粗的弹性变形结构，从而吸收了较大的内筒体1变形量，避免了内外筒体的硬接触，避免了直接接触造成的结构性损坏出现。

一种制造固定支撑结构的焊接方法，包括以下步骤：

a、预制内筒体1、外筒体2的筒体结构；

b1、内筒体1侧壁开设用于容纳支撑套5的通孔，对应该通孔位置焊接上加强圈6，在内筒体1外侧以机加工的方式沿该通孔在加强圈6上开设用于固定支撑套5的稳定槽9；

b2、在内筒体1内部，将支撑套5焊接在稳定槽9内，取半圆环形的板材焊接在内筒体1的内壁，在支撑套5两侧形成衬板10；

b3、在内筒体1外部，将支撑套5与内筒体1的侧壁焊接形成密封结构，完成内筒体1的预制；

c、外筒体2侧壁开设用于容纳堵头盖3的通孔，取环形的金属环，焊接固定在该容纳堵头盖3的通孔侧围，形成固定环组结构；

d、将内筒体1套装到外筒体2内，当外筒体2上容纳堵头盖3的通孔与内筒体1上的支撑套5共轴线时，套装到位；

e、将支撑体4放入到支撑套5内，并将堵头盖3插入到外筒体2侧壁开设的通孔中，当堵头盖3与支撑体4顶压时，在外筒体2外侧将堵头盖3与固定环组焊接。

所述的步骤c中，所述的固定环组结构为上下两组，分别为同轴设置的第一、二固定环，第一、二固定环的内环的侧壁与铅垂线方向呈30°夹角。

所述的第一、二固定环的内环侧壁加工方式为：

在第二固定环8的环面上绕其中心垂直焊接至少三根定位杆12，第一固定环7环面上设置有与第二固定环8环面上的定位杆12位置对应的定位孔；

将第一、二固定环借助定位杆12及定位孔形成插接定位，采用点焊方式将定位杆12与定位孔固定，将过长的定位杆12切除；

借助角磨机整体磨削第一、二固定环的内环侧壁，形成该侧壁与铅垂线方向呈30°夹角的结构。借此保证内环侧壁的平直性，当堵头盖3受压涨出时，借助第一、二固定环与堵头盖3之间的焊接固定，将压力转移到外筒体2上，避免了堵头盖3受力造成损坏，所述的第一、二固定环与堵头盖3线性接触，从而实现第一固定环向第二固定环分散压力，第二固定环向外筒体分散压力，从而提升了内外筒体承载压力的能力。