铁路重载浴盆敞车侧墙的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种铁路重载浴盆敞车侧墙，包括上侧梁总成、第一侧柱、侧墙板、侧门挂环总成、第二侧柱、上门框、压车板、侧墙横带、侧墙扶手以及侧墙加强板等。所设计的铁路重载浴盆敞车侧墙外形美观，而且按照运煤专用敞车装载煤炭时，煤炭对侧墙施加的作用力为梯度压力分布的受力特点，按强度结构设计理念，侧柱上部设计成较小的断面，而下部应设计成较大的断面。与采用等截面侧柱相比，采用变截面侧柱不会造成车辆容积的减小，同时，柱下部与底架侧梁连接焊缝长度大大增加，焊接工艺性得到明显改善。
【专利说明】铁路重载浴盆敞车侧墙
【技术领域】
[0001]本发明涉及铁路敞车领域，具体地指一种铁路重载浴盆敞车侧墙。
【背景技术】
[0002]铁路浴盆运煤敞车的车体主要由底架组成、侧墙组成和端墙组成构成，其设计主要以符合我国机车车辆限界、重载、轻量化为导向，在满足线桥承载能力的情况下，尽可能缩短车辆长度，增大车辆每延米重性能指标，以提高运输经济性。
[0003]采用浴盆结构可充分利用限界下部空间，采用侧柱内置方式可充分利用限界增大装载容积。但是为便于煤炭卸净，特别是避免冬季冻煤以及侧柱与货物接触造成的腐蚀现象，运煤专用敞车要求车体内侧光滑平整。因此，目前国内外运煤专用敞车多采用侧柱外置结构。受车辆限界的限制，车辆的宽度尺寸只能有限扩展，因而侧墙结构成为影响车辆装载容积的关键因素。
[0004]现有运用中的运煤专用敞车车体底架结构主要有平底和浴盆结构两种形式，侧墙采用侧柱外置结构，主要包括以焊接方式连接的上侧梁、侧柱、侧墙板，其中侧柱断面形状在车体横向和纵向均为等截面，侧墙板在侧墙高度范围内是平板结构，与车体底架垂直，上侧梁采用矩形钢或直角槽型钢。
[0005]还有一种铁路敞车车体，侧墙采用侧柱外置式结构，侧柱采用变截面结构，截面在车体纵向为上小下大，在车体横向为等高度，侧墙板为平板结构，与车体底架垂直，详见专利号为CN201120427194.5，名称为“铁路敞车车体”的中国发明专利。
[0006]但是，由于运煤专用敞车侧柱断面在车体宽度方向均为等截面，不利于利用车辆宽度限界增大容积，同时上侧梁通常采用矩形钢管或直角槽型钢，其上部直角也无法充分利用限界增大车辆高度以增大容积，并且现有平底底架结构的运煤专用敞车没有充分利用底架下部空间来增大车辆装载容积。现有浴盆运煤专用敞车均采用直角槽型下侧梁，侧柱与下侧梁的连接均采用焊接方式，侧柱焊接在下侧梁上部，连接焊缝短，不利于焊接施工质量保证，易产生裂纹。
【发明内容】
[0007]本发明的目的就是要提供一种结构简单、可以增大装载容积的铁路重载浴盆敞车侧墙。
[0008]为实现上述目的，本发明所设计的铁路重载浴盆敞车侧墙，包括设有上侧梁总成、第一侧柱、侧墙板、侧门挂环总成、第二侧柱、上门框、压车板、侧墙横带、侧墙扶手以及侧墙加强板的侧墙本体，所述第一侧柱和第二侧柱等间距设置在侧墙板上，所述第一侧柱有三根，分别位于侧墙板的中部和两端，第二侧柱有八根，其中每四根第二侧柱位于相邻第一侧柱之间，所述上门框内设有相配合的下侧门，所述上侧梁总成包括多段结构焊接而成的上侧梁盖板和上侧梁，所述上侧梁盖板和上侧梁之间设有若干筋板，所述上侧梁从横截面看由顶板、第一侧板、第二侧板和底板依次折弯成型，所述顶板和底板平行于水平方向，所述第一侧板与顶板呈钝角布置，所述第二侧板呈竖直布置；所述侧墙板为三段式折弯结构，所述侧墙板的上段向内折弯与竖直方向形成上倾斜角N，所述上倾斜角10° ;所述侧墙板的中段呈竖直结构；所述侧墙板的下段向内折弯与竖直方向形成下倾斜角M，所述下倾斜角M彡35°。
[0009]进一步地、所述呈钝角布置的第一侧板平行于国家设计标准中规定的车辆限界L，所述若干筋板中的一部分设置在压车板的下方；所述侧墙板的上段与所述上侧梁盖板搭接焊接，所述侧墙板的下段与第一侧柱和第二侧柱吻合，且其下端在车体组装时与底架下侧梁搭接焊接。
[0010]进一步地、所述第一侧柱和第二侧柱的上段呈直线段等截面结构，所述第一侧柱和第二侧柱的下段呈倾斜段变截面结构，且其截面从上至下逐渐加宽；所述第一侧柱和第二侧柱的底端为上翘斜面。
[0011]进一步地、所述第一侧柱在侧墙板宽度方向的断面尺寸与第二侧柱相同，所述第一侧柱在侧墙板长度方向的断面尺寸比第二侧柱大。
[0012]进一步地、所述侧墙扶手由圆钢和C型支座组成，所述圆钢插接并焊接在C型支座的顶部两端，所述C型支座的底部两脚焊接在侧墙板上。
[0013]进一步地、所述侧门挂环总成由一对挂环座和一个连体挂环组成，所述连体挂环由中间旋转杆和设置在其两端的方框搭扣整体折弯成型，所述挂环座焊接在侧墙板上，所述中间旋转杆两端与方框搭扣的共用部分活动嵌置在挂环座的空腔内，且所述方框搭扣在下侧门处于打开状态时与其上的侧门折页凸缘定位配合。
[0014]进一步地、所述侧墙板内侧两端设置有侧墙加强板，所述侧墙加强板呈四分之一圆弧结构，其上端与车体的下侧梁焊接相连，其下端与车体的地板焊接相连。
[0015]进一步地、所述侧墙板两端分别设置有三根侧墙横带，所述侧墙横带的一端与第一侧柱焊接，所述侧墙横带的另一端与端墙角柱焊接。
[0016]与现有技术相比，本发明的优点在于:所设计的铁路重载浴盆敞车侧墙外形美观，而且按照运煤专用敞车装载煤炭时，煤炭对侧墙施加的作用力为梯度压力分布的受力特点，按强度结构设计理念，侧柱上部设计成较小的断面，而下部应设计成较大的断面。与采用等截面侧柱相比，采用变截面侧柱不会造成车辆容积的减小，同时，侧柱下部与底架侧梁连接焊缝长度大大增加，焊接工艺性及连接强度得到明显改善。运煤专用敞车侧墙的上侧梁为车体上部与车辆限界最近的位置，采用异形断面的上侧梁结构，其部分折弯段设计成与车辆限界上部倾斜部分平行，这样在保证上侧梁与车辆限界安全间隙的情况下，增大了车辆高度以增大装载容积。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为一种铁路重载浴盆敞车侧墙的主视结构示意图。
[0018]图2为图1的左视结构示意图。
[0019]图3为图1中上侧梁总成的结构示意图。
[0020]图4为图1中第一侧柱或第二侧柱的结构示意图。
[0021]图5为侧墙、第一侧柱与下侧梁连接的局部结构示意图。
[0022]图6为侧墙板的左视结构示意图。
[0023]图7为侧墙扶手总成的结构示意图。
[0024]图8为侧门挂环组成的结构示意图。
[0025]图9为C型挂环座和挂环的结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0027]图中所示的铁路重载浴盆敞车侧墙，包括设有上侧梁总成1、三根第一侧柱2、侧墙板3、两个侧门挂环总成4、八根第二侧柱5、两个上门框6、两个压车板7、六根侧墙横带8、三个第一侧墙扶手9、第二侧墙扶手10以及两件侧墙加强板11的侧墙本体，侧墙板3为三段式折弯结构，侧墙板3的上段3a向内折弯与竖直方向形成上倾斜角N，上倾斜角N ( 10° ;侧墙板3的中段3b呈竖直结构；侧墙板3的下段3c向内折弯与竖直方向形成下倾斜角M，下倾斜角M < 35°，为提高材料利用率，整个侧墙板3可在侧墙长度进行垂向拼接，作为工业设计，拼接焊缝处于各侧柱中心，使车辆更为美观。
[0028]上侧梁总成I包括多段结构焊接而成的上侧梁盖板Ia和上侧梁lc，上侧梁盖板Ia和上侧梁Ic之间设有若干筋板lb，上侧梁Ic从横截面看由顶板lcl、第一侧板lc3、第二侧板lc4和底板lc2依次折弯成型,顶板Icl和底板lc2平行于水平方向,第一侧板lc3与顶板Icl呈钝角布置，第二侧板lc4呈竖直布置；呈钝角布置的第一侧板lc3平行于国家设计标准中规定的车辆限界L(GB146.1-1983《标准轨距铁路机车车辆界限》)，若干筋板Ib中的一部分设置在压车板7处下方的上侧梁腔内；上侧梁不同于既有同类车型直角结构，使车辆的设计高度可以增大，达到满足在既有限界的情况提高车辆装载容积的目的；为了与翻车机卸货作业相匹配，第一侧板lc3与底板lc2之间连接有第二侧板段lc4，在压车位置设置压车板7来共同承担压车头的压车力，防止变形和损伤。侧墙板3的上段3a与上侧梁盖板Ia搭接焊接，侧墙板3的下段3c与第一侧柱2和第二侧柱5吻合，且其下端在车体组装时与底架下侧梁搭接焊接。
[0029]第一侧柱2在侧墙板3宽度方向的断面尺寸与第二侧柱5相同，所述第一侧柱2在侧墙板3长度方向的断面尺寸比第二侧柱5大，与采用平直面方式相比，增大了侧柱与下侧梁的焊缝长度，使其连接更为可靠。所述第一侧柱2在侧墙板3长度方向的断面比第二侧柱5大，因而有更好的刚度，符合侧墙中部和两端受力较大的特点。第一侧柱2和第二侧柱5两端分别与上侧梁Ic和底架下侧梁焊接连接，整个侧墙本体等间距设置了 8件第二侧柱5和3件第一侧柱2，第一侧柱2位于侧墙本体的中部和两端与底架枕梁中心对应处各一件。由于散粒货物侧压力与货物装载高度有关，成梯度分布，侧柱上部承受侧压力较小，下部承受侧压力逐步增大。因此侧柱上部采用直段等截面，下部采用逐渐加宽的变截面倾斜设计，这种结构的优点在于既符合侧墙承受散粒货物侧压力的分布特点，并且侧柱下部与底架侧梁连接焊缝的长度比采用等截面侧柱明显加长，便于保证焊接可靠性，同时又避免采用侧柱全高度采用倾斜设计带来装载容积损失的问题。在侧墙组成的中部和两端与底架枕梁中心对应处各布置一件第一侧柱2,其余8件第二侧柱5均布在第一侧柱2之间。
[0030]侧墙扶手9由圆钢91和C型支座92组成，圆钢91插接并焊接在C型支座92的顶部两端，C型支座92的底部两脚焊接在侧墙板3上。采用钢管与支座组焊结构，改善了手握的舒适度，增加了侧握功能，提高了安全性。第一侧墙扶手9和第二侧墙扶手10 二者结构形式相同，第二侧墙扶手10因受布置空间的限制仅设一级。当人需要攀爬时，圆钢可作为扶手及脚踏使用，支座采用C型折弯结构，增加侧握功能，提高了人性化程度。侧门挂环总成4由一对挂环座41和一个连体挂环42组成，连体挂环42由中间旋转杆42a和设置在其两端的方框搭扣42b整体折弯成型，挂环座41焊接在侧墙板3上，所述中间旋转杆42a两端与方框搭扣42b的共用部分活动嵌置在挂环座41的空腔内，且方框搭扣42b在下侧门12处于打开状态时与其上的侧门折页凸缘12a插接定位配合，将与下侧门板焊接连接的下侧门折页挂在挂环内即可实现下侧门的安全固定。而且采用简易环形结构，操作方便，增加了美感及人性化设计。当下侧门处于关闭状态时，挂环自由下垂；当下侧门处于打开状态时，挂环将下侧门折页环抱，操作方便、安全可靠。侧墙板3内侧设加强板11，加强板11的形状为四分之一圆弧。加强板11上下分别与下侧梁和地板焊固，为避免侧墙与底架形成90度折角区，提高煤炭卸净率，将易积煤折角区改为圆弧形过渡，可提高煤炭卸净率，同时增大了侧墙根部强度。侧墙板3两端分别设有三根侧墙横带8，侧墙横带8的一端与第一侧柱2焊接，侧墙横带8的与端墙角柱焊接，在门孔上部各设一件折弯槽型结构的上门框6，其两端与第二侧柱5焊接。为了提高侧墙与端墙连接可靠性和下侧门安装的需要，在侧墙两端各设有三件折弯槽型结构的侧墙横带8。
【权利要求】
1.一种铁路重载浴盆敞车侧墙，包括设有上侧梁总成(I)、第一侧柱(2)、侧墙板(3)、侧门挂环总成⑷、第二侧柱(5)、上门框(6)、压车板(7)、侧墙横带⑶、侧墙扶手(9)以及侧墙加强板(11)的侧墙本体，所述第一侧柱(2)和第二侧柱(5)等间距设置在侧墙板(3)上，所述第一侧柱(2)有三根，分别位于侧墙板(3)的中部和两端，所述第二侧柱(5)有八根，其中每四根第二侧柱(5)位于相邻第一侧柱(2)之间，所述上门框(6)内设有与其相配合的下侧门(12)，其特征在于: 所述上侧梁总成(I)包括上侧梁盖板(Ia)和上侧梁(Ic)，所述上侧梁盖板(Ia)和上侧梁(Ic)之间设有若干筋板(lb)，所述上侧梁(Ic)从横截面看由顶板(lcl)、第一侧板(lc3)、第二侧板(lc4)和底板(lc2)依次折弯成型，所述顶板(Icl)和底板(lc2)平行于水平方向，所述第一侧板(lc3)与顶板(Icl)呈钝角布置，所述第二侧板(lc4)呈竖直布置； 所述侧墙板(3)为三段式折弯结构，所述侧墙板(3)的上段(3a)向内折弯与竖直方向形成上倾斜角N，所述上倾斜角NS 10° ;所述侧墙板(3)的中段(3b)呈竖直结构；所述侧墙板(3)的下段(3c)向内折弯与竖直方向形成下倾斜角M，所述下倾斜角M <35°。
2.根据权利要求1所述的铁路重载浴盆敞车侧墙，其特征在于:所述呈钝角布置的第一侧板(lc3)平行于国家设计标准中规定的车辆限界L，所述若干筋板(Ib)中的一部分设置在压车板(7)下方的上侧梁(Ic)腔内； 所述侧墙板(3)的上段(3a)与所述上侧梁盖板(Ia)搭接焊接，所述侧墙板(3)的下段(3c)与第一侧柱(2)和第二侧柱(5)截面匹配，且其下端在车体组装时与底架下侧梁搭接焊接。
3.根据权利要求1或2所述的铁路重载浴盆敞车侧墙，其特征在于:所述第一侧柱(2)和第二侧柱(5)的上段呈直线段等截面结构，所述第一侧柱(2)和第二侧柱(5)的下段呈倾斜段变截面结构，且其截面从上至下逐渐加宽；所述第一侧柱(2)和第二侧柱(5)的底端为上翘斜面。
4.根据权利要求1或2所述的铁路重载浴盆敞车侧墙，其特征在于:所述第一侧柱(2)在侧墙板(3)宽度方向的断面尺寸与第二侧柱(5)相同，所述第一侧柱(2)在侧墙板(3)长度方向的断面尺寸比第二侧柱(5)大。
5.根据权利要求1或2所述的铁路重载浴盆敞车侧墙，其特征在于:所述侧墙扶手(9)由圆钢(91)和C型支座(92)组成，所述圆钢(91)插接并焊接在C型支座(92)的顶部两端，所述C型支座(92)的底部两脚焊接在侧墙板(3)上。
6.根据权利要求1或2所述的铁路重载浴盆敞车侧墙，其特征在于:所述侧门挂环总成(4)由一对挂环座(41)和一个连体挂环(42)组成，所述连体挂环(42)由中间旋转杆(42a)和设置在其两端的方框搭扣(42b)整体折弯成型，所述挂环座(41)焊接在侧墙板(3)上，所述中间旋转杆(42a)两端与方框搭扣(42b)的共用部分活动嵌置在挂环座(41)的空腔内，且所述方框搭扣(42b)在下侧门(12)处于打开状态时与其上的侧门折页凸缘(12a)插接定位配合。
7.根据权利要求1或2所述的铁路重载浴盆敞车侧墙，其特征在于:所述侧墙板(3)内侧两端设置有侧墙加强板(11)，所述侧墙加强板(11)呈四分之一圆弧结构，其上端与车体的下侧梁焊接相连，其下端与车体的地板焊接相连。
8.根据权利要求1或2所述的铁路重载浴盆敞车侧墙，其特征在于:所述侧墙板(3)两端分别设置有三根侧墙横带(8)，所述侧墙横带(8)的一端与第一侧柱(2)焊接，所述侧墙横带(8)的另一端与端墙角柱焊接。
【文档编号】B61D17/08GK104192157SQ201410421625
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月25日 优先权日:2014年8月25日
【发明者】景传峰, 任丽娟, 胡跃明, 孙纯旭, 刘丹艳, 周宏林 申请人:南车长江车辆有限公司