专利名称：台架箱底架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于运输货物的大型可折叠刚性容器部件的加工方法，具 体涉及一种台架箱底架的制作方法。
背景技术：
在集装箱领域中，台架箱因装卸货物方便、载重大而被广泛使用；台架 箱一般可分折端台架箱和固端台架箱，而如图1所示的折叠集装箱就是折端台 架箱的一种。如图1所示， 一般折叠集装箱的部件主要包括底架10'、设置在底架平台 两端的端墙11';如图2、图3所示，底架10'包括有位于其两侧的底侧梁101'、 横向固定连接在两底侧梁之间的底横梁102'、设置在其两端的端梁体103';在 底架10'的四个端角底部设置有底角件12'。从保护货物、保护箱体等多方面考虑，集装箱ISO标准规定，集装箱任 何零部件在箱体空载情况下均不得超出由角件各外侧面所界定的边界，而底侧 梁的底面高于水平面的位置也不能超过11 17mrn。对于折叠箱底架而言，由 于一般没有侧围和顶板结构，在货物作用下，其底架向下的变形量常常大于 30mm，因此，如果设计加工出如图4所示的折叠箱，底架10'的底面距离水平 面的距离保持符合集装箱ISO要求的数值h，尽管在折叠箱空载时底架10'不 会超出底角件12'底面的界限，但当底架负载时，底架10'会变形而产生弯曲， 其弯曲量足以使底架超出底角件12'的界限，这种情况下，会对货物安全和箱 体寿命造成不利的影响；显然，平直的底架设计是不可取的。为此，常用的一种技术选择是将底侧梁制作成拱形的，如图5、 6所示，这种底架io'的底恻梁ior由上翼板10lr、下翼板1012'及腹板1013'焊接而成，在制作前将腹板1D131J卩工成拱形，焊接成型后，整个底架如图5所示，具有 向上的拱度a。这种折叠箱在实际使用中，加载如图7中箭头所示的载荷后，底架io'向下弯曲，同时，端墙ir向箱体内侧偏转，尽管在一般情况下可以保证底架10'向下的最大弯曲量不超过集装箱ISO标准所要求的底角件12'底平面 6mm，但由于底侧梁焊接成型后其内部焊接残余应力的存在使得其在承受载荷 时易产生塑性变形，致使卸载后，如图8所示，底架10'和端墙11'均不能恢复 到加载前的状态，尤其端墙ll'相对原位置的偏转，致使箱体前后两端端墙的 顶部间距相应减小，这使针对箱体的转运等操作变得极其困难，同时由于底架 拱度的减小，使得底架因再次装载而产生的向下弯曲变形量将会出现超过底角 件12'下平面6mm以上的情况，因此，箱体前后两端端墙的顶部间距将进一步 减小，而导致对该折叠箱的起吊、堆码困难，甚至可能损坏堆在其下方的集装 箱或货物。对于这种技术方案，如果要使首次加载(满载荷作用)所产生的永 久变形，不至于对后续的使用产生较大的影响，就是保证在满载荷作用前后， 折叠箱的各种尺寸仍然在ISO规定的范围内，那么，可以将折叠箱的底架、端 墙设计得足够强大，使到达满载时，折叠箱内的应力不超过其结构材料的屈服 极限。这样就基本不产生永久变形或者永久变形很小。但显而易见，这样做的 后果是，折叠箱本身的质量增加、载货高度减小、成本增加、运载能力降低。发明内容本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种底架在卸装载后不产生永久 变形或者永久变形很小、而又不增加箱体本身质量的台架箱底架的制作方法。 为达到上述目的，本发明采用如下技术方案-一种台架箱底架的制作方法，至少包括以下步骤 (a)制作具有向上拱度的底侧梁；(b )将底横梁横向固定连接在由步骤(a)制作出的所述两底侧梁之间形成底 架初胚；(c) 根据不同类型的台架箱，在步骤(b)制作出的底架初胚上安装底角件;(d) 将(c)步骤制成的底架的四角支撑在支撑台上，以底侧梁中点为中 心采用多个油缸对底架进行多点下压。所述的台架箱底架的制作方法，对于不同结构的台架箱，(c)步骤所釆用 的方法有所不同-其中，对于具有端梁体的折叠箱，所述的(C)步骤包括先将底角件焊接在固定铰链板的底部然后将焊接好的底角件和固定铰链板分左右地焊接在 端梁体的两侧，而后，将焊接为一体的上述三部件焊接在底架初胚的底侧梁的两端。而对于将铰链锁定装置纵向设置在底侧梁上的折叠箱，所述的(C)步骤包 括先将底角件焊接在固定铰链板的底部，直接将焊接为一体的固定铰链和底 角件焊接在底架初胚端部两侧。所述的台架箱底架的制作方法，其中，在实施所述(d)步骤前，可以先自 底架纵向两侧的中间施加向上的力，将底架向上顶，使所述底架被上顶而使其拱度产生3mm 5mm向上的永久变形量，以达到减小、消除应力的目的。所述的台架箱底架的制作方法，其中，所述底侧梁可以采用焊接成型梁， 也可以采用热轧梁，但会因使用的粱的不同在底架的制作方法上也有所不同如果底侧梁采用焊接成型梁，该底侧梁包括有上翼板、下翼板、以及至少 一块竖立在所述上翼板和下翼板之间的腹板，所述腹板为具有一定拱度的弓 形，在制作时，先分别将所述上翼板和下翼板压或顶成与所述腹板拱度一致的 弓形板，而后将上翼板、下翼板分别与腹板的顶部、底部焊接，焊接成型后的 底侧梁具有一定的拱度， 一般情况下，对于长度为40英尺的台架箱，其弓形 腹板的拱度为50mm 80mm，对于长度为20英尺的台架箱，其弓形腹板的拱 度为15mm 45mm。而所述(d)步骤对底架初胚进行的多点下压分多次完成，对应于不同尺 寸的台架箱，其底架成型后的拱度有所减少。对于40英尺的台架箱，其下压 的底架成型后的拱度为40mm 65imn，而20英尺台架箱的底架成型后的拱度 为10mm 30mm 。如果底侧梁采用热轧梁，要先对其进行起拱处理，使其具有一定的向上的 拱度， 一般而言，对于长度为40英尺的台架箱，其底侧梁即热轧梁的拱度为 50mm 80mm，而长度为20英尺的台架箱，其底侧梁即热轧梁的拱度为 15mm 45mmc与采用焊接成型梁相同，所述(d)步骤对底架初胚进行的多点下压分多 次完成，对应于不同尺寸的台架箱，其底架成型后的拱度有所减少。对于40 英尺的台架箱，其下压的底架成型后的拱度为40mm 65mm， 20英尺的台架箱的底架成型后的拱度为10mm 30mm 。相比于现有技术，本发明采用了一种预压方法，在底架制成后，在端墙结 构(或角柱)与铰链结构组装前，先对底架进行预压，使底架先产生向下的永 久变形，并达到设计的拱度，然后将端墙结构(或角柱)按ISO规定的尺寸 要求与底架结构组装。使台架箱在装载前后，台架箱的各种尺寸基本保持不变。 其实质是通过预压，提高底架结构的弹性工作极限，使设计载荷在其弹性工作 极限内。在相同的设计载荷下，采用本发明，可以使台架箱(或类似折叠箱结 构，底部需要上拱的其它集装箱)的质量更轻、底架更低，因此，有效加大载 重量和载货体积，而成本更低，耐久性更好。
为更进一步阐述本发明为实现预定目的所采取的技术手段及功效，本发明 结合如下的附图进行了详细说明，本发明的目的、特征与特点，将可由此得到 深入且具体的了解，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。 图1是现有技术一种台架箱(折叠箱)结构示意图； 图2是现有技术台架箱(折叠箱)底架结构示意图； 图3是图2的端部放大图；图4是现有技术制作的一种台架箱的结构示意图；图5是另一种现有技术制作的台架箱的结构示意图；图6是现有技术、本发明台架箱底侧梁的截面图；图7是反映图5所示台架箱受载荷后变形情况的示意图；图8是反映图5所示台架箱卸载后变形情况的示意图；图9是本发明底侧梁腹板结构示意图；图IO是反映对底架进行上顶操作的示意图；图11是图IO的A向视图；图12是反映对底架进行下压操作的示意图；图13是图12的B向视图。附图中的各标号为现有技术IO底架ior底侧梁1011'上翼板、1012'下翼板、1013'腹板 102底横梁、 103'端梁体ll端墙12'底角件本发明10底架 101底侧梁1011上翼板、1012下翼板、1013腹板 103端梁体 11端墙 12底角件 13固定铰链板 2支撑台 3 油缸難魏放如图9至图13所示，本发明的台架箱底架10的制作方法，至少包括以下步骤(a) 制作具有向上拱度的底侧梁101;(b) 将底横梁(可参见图2)横向固定连接在由步骤(a)制作出的两底侧 梁101之间形成底架初胚；(c) 根据不同类型的台架箱，在步骤(b)制作出的底架初胚上安装底角件12;(d)将(c)步骤制成的底架的四角支撑在支撑台2上，以底侧梁中点为 中心采用多个油缸3对底架进行多点下压。其中，根据不同类型的台架箱，对底角件12和固定铰链板13的安装方式 有所不同，具体如下1、 对于具有端梁体的折叠箱的制作方法，以上的(C )步骤为先将底角件12焊接在固定铰链板13的底部，然后将焊接好的底角件12和固定铰链 板13分左右地焊接在端梁体103的两侧，而后，将焊接为一体的上述三部件 焊接在由(b)步骤形成的底架初胚的底恻梁101的两端。另外，为达到减小、消除应力的目的，在实施(d)步骤前，还可以先自底 架10纵向两侧的中间施加向上的力，将底架10向上顶使其拱度产生 3mm 5mm向上的永久变形量。2、 对于将铰链锁定装置纵向设置在底侧梁上的折叠箱的制作方法，以上 的(c )步骤为先将底角件12焊接在固定铰链板13的底部，然后直接将焊 接为一体的固定铰链板13和底角件12焊接在由(b)步骤形成的底架初胚端 部两侧。与第l种方式相同，为达到减小、消除应力的目的，在实施(d)步骤前， 可以先自底架10纵向两侧的中间施加向上的力，将底架10向上顶使其拱度产 生3mm 5mm向上的永久变形量。以下是本发明各制作步骤的详细描述首先是(a)步骤即具有向上拱度的底侧梁101的制作。在本发明中，底侧梁101可以使用焊接梁，也可以为热轧粱，但同时也会 因使用的粱的不同在底架的制作方法上也有所不同。如图6所示，如果采用焊接成型梁时，底侧梁101则包括有上翼板1011、 下翼板1012、以及至少一块竖立在所述上翼板和下翼板之间的腹板1013，腹 板为具有一定拱度的弓形。因此，采用焊接粱时，首先要进行底侧粱101本身的制作，如图9所示， 在制作截面形状为"工"形(参见图6)的底侧粱101时，先将腹板1013加 工成具有向上拱度C的弓形，其拱度C的大小主要由设计载荷决定，对于长 度为40英尺的折叠箱，该拱度C的取值在50mm 80mm,对于长度为20英 尺的折叠箱，该拱度C的取值在15mm 45mm，会达到较好的效果。腹板1013加工好后，将上1011、下翼板1012 (平板)顶或压成与腹板1013拱度一致的 弓形板；而后实施焊接，先焊下翼板1012与腹板1013，再焊上翼板1011与 腹板1013 (参见图6)，为减小大梁旁弯(焊接应力的不均匀导致的焊后应变)， 采用同向、同步、对称焊接；焊接成型后的底侧梁101具有一定的向上的拱度， 由于焊接应力的影响，焊接成型后底侧梁101的拱度较之装配前腹板1013的 拱度要略小，因此， 一般对于40英尺的折叠箱，底架成型后的拱度为40mm 65mm，对于20英尺的折叠箱，底架成型后的拱度为10mm 30mm。采用热轧梁时，则要先对其进行起拱处理，使其具有一定的向上的拱度， 一般而言，对于长度为40英尺的折叠箱，该拱度C的取值在50mm 80mm， 对于长度为20英尺的折叠箱，该拱度C的取值在15mm 45mm，会达到较好 的效果。由于焊接应力的影响，焊接成型后底侧梁101的拱度较之装配前的拱 度要略小，对于40英尺的折叠箱，其下压的底架成型后的拱度为40mm 65mm，而20英尺折叠箱的底架成型后的拱度为10mm 30mm。由一般的机械常识可知，底侧梁的截面也可以为"口"形、"C"形，然 而根据力学常识可以推算出，在具有相同抗弯能力的情况下，"工"形梁较之 "口"形梁更节省材料；对于"C"形梁，如果由焊接得到，则在进行腹板1013 与上1011、下翼板1012的焊接时，由于焊接应力的作用，成型后的"C"形 梁易出现旁弯的情况，不利于后续的制作。其次是(b)步骤由(a)步骤得到具有一定向上拱度的底侧梁101,后，将 底横梁(可参见图2)横向焊接在两底侧梁101之间，则底架的初胚制成。再就是(C)步骤根据不同的功能需要，可以在初胚上加设不同的部件； 对于一般具有端梁体的折叠箱而言，如图IO所示，先将底角件12焊接在固定 铰链板13的底部，然后将焊接好的底角件12和固定铰链板13分左右地焊接 在端梁体103的两侧，而后，将焊接为一体的上述三部件焊接在底架初胚底侧 梁的两端；但对于其他的折叠箱，其铰链锁定装置纵向设置在底侧梁101上， 这种情况下，直接将焊接为一体的固定铰链板13和底角件12焊接在底架初胚 端部两侧即可。针对上述操作，焊接成型后的底架10或底架初胚内部存在较大的焊接应 力，此时，可以采取消除、减小应力的工艺措施，如图10、 11所示，将底侧梁101的四个底角件12锁定，用油缸3上顶底侧梁，油缸3作用在底侧梁101 的中点上，若用多个油缸3上顶底侧梁101,则应以底侧梁IOI中点为中心采 用多点均布等载荷上顶(如图10中所示，各缸之间的间距均为S)。最后是(d)歩骤因本方法的实质在于提高底架结构的弹性工作极限， 使设计载荷在其弹性工作极限内，因此，对底架进行预压处理是本发明的核心， 如图12、 13所示，将底架的四角支撑的支撑台2上，以底侧梁101中点为中 心采用多个油缸3对底架多点均布等载荷下压，具体实施时，需要分几次完成， 最终成型后底架拱度为根据其具体的预设载荷有所不同， 一般对于20英尺的 折叠箱，底架成型后的拱度为10mm 30mm，对于40英尺的折叠箱，底架成 型后的拱度为40mm 65mm。虽然以上实施例仅以一般折叠箱即前文所介绍的折端台架箱为例，但对于 固端台架箱底架的制作方法也可以采用本发明的方法，在此不再赘述。由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的 实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说 明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均 被本发明包含。
权利要求
1. 一种台架箱底架的制作方法，至少包括以下步骤(a)制作具有向上拱度的底侧梁；(b)将底横梁横向固定连接在由步骤(a)制作出的所述两底侧梁之间形成底架初胚；(c)根据不同类型的台架箱，在步骤(b)制作出的底架初胚上安装底角件；(d)将(c)步骤制成的底架的四角支撑在支撑台上，以底侧梁中点为中心采用多个油缸对底架进行多点下压。
2、 根据权利要求l所述的台架箱底架的制作方法，其特征在于，所述(c)步骤包括先将底角件焊接在固定铰链板的底部，然后将焊接好的底角件和固定铰链板分左右地焊接在端梁体的两侧，再将焊接为一体的上述三部件焊接在 底架初胚的底侧梁的两端。
3、 根据权利要求1所述的台架箱底架的制作方法，其特征在于，所述(c) 步骤包括先将底角件焊接在固定铰链板的底部，再直接将焊接为一体的固定铰链板和底角件焊接在底架初胚端部两侧。
4、 根据权利要求2或3所述的台架箱底架的制作方法，其特征在于，在 实施所述(d)步骤前，先自底架纵向两侧的中间施加向上的力，将底架向上顶。
5、 根据权利要求4所述的台架箱底架的制作方法，其特征在于，所述底 架被上顶而使拱度产生3mm 5nmi向上的永久变形量。
6、 根据权利要求1~3任一项所述的台架箱底架的制作方法，其特征在于， 所述底侧梁为焊接成型梁，该底侧梁包括有上翼板、下翼板、以及至少一块竖 立在所述上翼板和下翼板之间的腹板，所述腹板为具有一定拱度的弓形。
7、 根据权利要求6所述的台架箱底架的制作方法，其特征在于，所述焊 接梁成型时，先分别将所述上翼板和下翼板压或顶成与所述腹板拱度一致的弓 形板，而后将上翼板、下翼板分别与腹板的顶部、底部焊接，焊接成型后的底 侧梁具有一定的拱度。
8、 棍据权利要求7所述的台架箱底架的制作方法，其特征在于，所述长 度为40英尺的台架箱的弓形腹板的拱度为50mm 80mm，长度为20英尺的台 架箱的弓形腹板的拱度为15mm 45nm。
9、 根据权利要求8所述的台架箱底架的制作方法，其特征在于，所述(d) 步骤对底架进行的多点下压分多次完成，40英尺的台架箱的底架成型后的拱 度为40mm 65mm, 20英尺的台架箱的底架成型后的拱度为10mm 30mm。
10、 根据权利要求1~3任一项所述的台架箱底架的制作方法，其特征在于， 所述底侧梁为热轧梁，制作时先对其进行起拱处理，使其具有一定的向上的拱 度。
11、 根据权利要求10所述的台架箱底架的制作方法，其特征在于，所述 长度为40英尺的台架箱底侧梁的拱度为50mm 80mm，长度为20英尺的台架 箱的底侧梁的拱度为15mm 45mm。
12、 根据权利要求11所述的台架箱底架的制作方法，其特征在于，所述 (d)步骤对底架进行的多点下压分多次完成，40英尺的台架箱的底架成型后的拱度为40mm 65iran， 20英尺的台架箱的底架成型后的拱度为10mrn 30mm。
全文摘要
一种台架箱底架的制作方法，至少包括以下步骤(a)制作具有向上拱度的底侧梁；(b)将底横梁横向固定连接在由步骤(a)制作出的所述两底侧梁之间形成底架初坯；(c)根据不同类型的台架箱，在步骤(b)制作出的底架初坯上安装底角件；(d)将(c)步骤制成的底架的四角支撑在支撑台上，以底侧梁中点为中心采用多个油缸对底架进行多点下压。本发明其实质是通过预压，提高底架结构的弹性工作极限，使设计载荷在其弹性工作极限内。采用本发明，在相同的设计载荷下，可以使台架箱的质量更轻、底架更低，因此，有效加大载重量和载货体积，而成本更低，耐久性更好。
文档编号B65D90/02GK101254846SQ20071007343
公开日2008年9月3日 申请日期2007年3月2日 优先权日2007年3月2日
发明者孔河清 申请人:中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司;广东新会中集特种运输设备有限公司