一种铁路敞车及其侧墙的制作方法

本发明涉及铁路敞车技术领域，具体涉及一种铁路敞车及其侧墙。

背景技术：

铁路敞车是指具有端墙、侧墙、底板而无车顶的向上敞开的载货列车，主要用于装运煤炭、矿石、木材、钢材、大型设备、箱装或袋装的大宗货物。铁路敞车具有运能大、通用性高的特点，对于重载运输国家而言，对铁路敞车的需求量日益增大，目前在我国铁路敞车数量占载货列车总量的60％以上。

请参考图1，图1为现有技术中铁路敞车的一种侧墙的主视图。

如图1所示，该种侧墙包括上侧梁01、侧板02、枕柱03和侧柱04。其中，侧板02的上部为平形板、并与上侧梁01一体设置；侧板02的下部为多块压型板。每块压型板的左右两侧分别通过侧柱连接板06和枕柱连接板05与对应的侧柱04和枕柱03连接。通过设置侧柱连接板06和枕柱连接板05可以使侧墙的横向刚度满足需求，但是增加了铁路敞车的自重，使同等规格铁路敞车的载重量有所下降。

请参考图2，图2为现有技术中铁路敞车的另一种侧墙的主视图。

如图2所示，该种侧墙也包括上侧梁01、侧板02、枕柱03和侧柱04。其中，侧板02的上部为平形板、并与上侧梁01分体设置；侧板02的下部为多块压型板。每块压型板的左右两侧直接与侧柱04和枕柱03连接。侧板02的中上部位置固接有横带板07，该横带板07沿侧墙的长度方向延伸。通过设置横带板07可以使侧墙的横向刚度满足需求，但是也增加了铁路敞车的自重，使同等规格铁路敞车的载重量有所下降。

可见，现有技术中常用的两种侧墙均无法既满足自身横向刚度需求又满足铁路敞车轻量化的设计需求。

有鉴于此，开发一种侧墙，使其既具有足够的横向刚度又能够满足铁路敞车轻量化的设计需求，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种铁路敞车的侧墙，所述侧墙包括沿长度方向间隔布置的枕柱和侧柱；还包括侧板，所述侧板固接于相邻的所述侧柱以及相邻的所述侧柱和所述枕柱之间；还包括磨耗板，用于防止所述枕柱、所述侧柱和所述侧板被直接磨损；所述侧板为顶部和底部向内折弯、中部向外凸出的曲形板。

也就是说，在整体视角下，所述侧板的中部自内向外凸起，且凸起部自所述侧板的一长度端延伸至另一长度端。如此设置，当铁路敞车载货状态下，货物自内向外抵压所述侧板，由于侧板中部具有一定的曲度，使所述侧板的中部抵抗向外鼓凸变形的能力增强，从而相比背景技术而言，本发明提供的侧墙无需增设侧柱连接板、枕柱连接板以及横带板即可具有足够的横向刚度。

而且，本发明提供的侧墙由于省去了侧柱连接板、枕柱连接板以及横带板的设置，使侧墙的自重减轻；并且，由于侧板的底部处于向内折弯状态，缩短了两侧侧墙底部之间的间隔，在保证铁路敞车容积不变的前提下，与侧墙底部相连的底板可以设置为较窄的宽度，使底板的自重减轻；由此铁路敞车整体自重减轻，满足了铁路敞车轻量化设计需求，利于铁路敞车载重能力的提升。

可选地，所述侧板自顶至底依次设置有第一弧形板、与所述第一弧形板相切连且沿竖直方向延伸的第一平形板、与所述第一平形板相切连的第二弧形板以及与所述第二弧形板相切连的第二平形板；部分所述磨耗板设置于所述第一平形板的外侧面。

可选地，所述第一弧形板的弧度小于所述第二弧形板的弧度。

可选地，所述第一弧形板的弧度配置为：所述铁路敞车翻转到卸货极限状态时，所述第一弧形板与水平面的最小夹角大于货物的安息角，以便货物能够倾卸干净。

可选地，所述侧柱和所述枕柱均配置为顶部尺寸小于底部尺寸的梯形柱。

可选地，所述侧柱和所述枕柱均配置为：内侧面的底部相对顶部自外向内倾斜，外侧面沿竖直方向延伸；部分所述磨耗板设置于所述侧柱的外侧面和所述枕柱的外侧面。

可选地，所述侧柱和所述枕柱的外侧面与所述第一平形板的外侧面平齐。

可选地，所述铁路敞车包括底板；所述侧墙还包括连接板，用于连接所述侧板和所述底板；所述连接板包括沿水平方向延伸的连接平形板，与所述底板连接，还包括与所述连接平形板相连的连接弧形板，与所述第二平形板相切连。

可选地，与所述铁路敞车匹配的翻车机具有靠车板，卸货时，所述靠车板的内侧面面向所述磨耗板的外侧面；在所述铁路敞车处于空载状态和满载状态下，所述磨耗板的顶面均能够高于或平齐于对应的所述靠车板的顶面，所述磨耗板的底面均能够低于或平齐于对应的所述靠车板的底面。

可选地，所述铁路侧墙还包括固接于所述侧柱和所述枕柱顶端的上侧梁，所述上侧梁配置为：由顶面、底面、外侧面形成内侧开口的梯形梁，所述顶面和所述底面的内侧均固接所述侧板的外侧面，使所述侧板的外侧面封堵所述梯形梁的内侧开口。

本发明还提供一种铁路敞车，所述铁路敞车包括底板和上述任一项所述的侧墙。

本发明提供的铁路敞车的有益效果与上述侧墙的有益效果一致，在此不再赘述。

附图说明

图1为现有技术中铁路敞车的一种侧墙的主视图；

图2为现有技术中铁路敞车的另一种侧墙的主视图。

图1-图2中的附图标记说明如下：

01上侧梁，02侧板，03枕柱，04侧柱，05枕柱连接板，06侧柱连接板，07横带板。

图3为本发明提供的铁路敞车的侧墙一种具体实施例的主视示意图；

图4为图3的a-a向视图；

图5为图3的b-b向视图；

图6为图4的c-c向视图；

图7为图5的d-d向视图；

图8为图3中所示的侧板的放大左视图；

图9为铁路敞车未翻转状态的左视示意图；

图10为铁路敞车卸货时翻转到极限状态的左视示意图；

图11为图3中所示的磨耗板的尺寸以及翻车机的靠车板的尺寸的示意图。

图3-图11中的附图标记说明如下：

1枕柱，2侧柱，3上侧梁，4侧板，41第一弧形板，42第一平形板，43第二弧形板，44第二平形板，5连接板，51连接平形板，52连接弧形板，6磨耗板，7底板，8靠车板。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图3-图5，图3为本发明提供的铁路敞车的侧墙一种具体实施例的主视示意图；图4为图3的a-a向视图；图5为图3的b-b向视图。

如图3所示，所述铁路敞车包括侧墙和底板7，本发明提供的铁路敞车的侧墙包括沿长度方向间隔布置的枕柱1和侧柱2，还包括上侧梁3、侧板4、用于连接所述侧板4和所述底板7的连接板5以及用于防止枕柱1、侧柱2和侧板4被直接磨损的磨耗板6。

其中，两个枕柱1分别位于所述侧墙两长度端，各侧柱2间隔布置于两个枕柱1之间，且枕柱1和侧柱2均沿竖直方向延伸。其中，所述上侧梁3固接于所述枕柱1和所述侧柱2的顶端，且沿水平方向延伸。其中，所述侧板4的左右两侧分别固接于相邻的侧柱2之间或者相邻的侧柱2和枕柱1之间。

如图4-5所示，所述侧板4为顶部和底部向内折弯、中部向外凸起的曲形板。应当理解，这里所指的内外是相对铁路敞车车厢而言的，铁路敞车车厢的容积侧为内侧。也就是说，所述侧板4的中部自内向外形成凸起部，且如图3所示，所述凸起部自所述侧板4的一长度端延伸至另一长度端。

如此设置，当铁路敞车载货状态下，货物自内向外抵压所述侧板4，由于侧板4中部具有一定的曲度，使所述侧板4的中部抵抗向外鼓凸变形的能力增强，从而相比背景技术而言，本发明提供的侧墙无需增设侧柱2连接板5、枕柱1连接板5以及横带板即可具有足够的横向刚度。

而且，本发明提供的侧墙由于省去了侧柱2连接板5、枕柱1连接板5以及横带板的设置，使侧墙的自重减轻；并且，由于侧板4的底部处于向内折弯状态，缩短了两侧侧墙底部间隔，使底板7可以设置为较窄的宽度，使底板7的自重减轻；由此铁路敞车整体自重减轻，满足了铁路敞车轻量化设计需求，利于铁路敞车载重能力的提升。

请参考图3和图8-图10，图8为图3中所示的侧板4和连接板5的放大左视图；图9为铁路敞车未翻转状态的左视示意图；图10为铁路敞车卸货时翻转到极限状态的左视示意图。

如图8所示，所述侧板4自顶至底依次配置为第一弧形板41、第一平形板42、第二弧形板43和第二平形板44。具体的，所述第一弧形板41、所述第一平形板42、所述第二弧形板43和所述第二平形板44，均可以独立成型，之后焊接于一体；也可以直接一体成型。

其中，第一平形板42沿竖直方向延伸，且其顶部与第一弧形板41的底部相切连接，第一弧形板41的顶部相对其底部向内弯曲；第一平形板42的底部与第二弧形板43的顶部相切连接，第二弧形板43的底部相对其顶部向内弯曲；第二弧形板43的底部与第二平形板44的顶部相切连接，且第二平形板44的底部相对其顶部向内倾斜。

如此设置，可以使侧板4形成顶部和底部相对其中部自外向内折弯的状态。并且，设置竖直延伸的第一平形板42，如图3所示，可以将部分上述磨耗板6设置于第一平形板42的外侧面；设置第二平形板44，便于侧板4底部与底板7的连接。

具体的，如图8所示，所述第一弧形板41的弧度小于所述第二弧形板43的弧度。也就是说，所述第一弧形板41的弯曲程度小于所述第二弧形板43的弯曲程度。如此设置，便于进一步减小底板7的宽度，且便于铁路敞车开口具有一定的宽度和合适的角度，利于货物的装卸。

更具体的，如图9-10所示，铁路敞车卸货时，利用翻车机使铁路敞车绕其中轴线s向下翻转。所述第一弧形板41的弧度配置为：所述铁路敞车翻转到极限状态时，所述第一弧形板41与水平面的最小夹角(图示α角)大于货物的安息角，以便货物能够倾卸干净。其中，所述货物安息角为货物处于静止状态时，其与水平面的夹角。

继续参考图8。

如图8所示，所述连接板5包括沿水平方向延伸的连接平形板51，与所述底板7连接；还包括与所述连接平形板51连接的连接弧形板52，所述连接弧形板52与上述第二平形板44相切连。具体的，所述连接平形板51与所述连接弧形板52可以一体成型，也可以独立成型后焊接于一体。

设置连接板5是由于侧板4成型后高度尺寸会有一定偏差，安装时，可以先安装连接板5，然后安装侧板4，并通过调整侧板4与连接板5的连接弧形板52的相切位置，使各侧板4的顶部处于同一高度。当然，也可以不设置连接板5，将侧板4底部设置为弧形板或平形板，并使其直接与底板7连接，但是相比而言，可调整高度尺寸的余地比较小。

请参考图3-图7，其中，图6为图4的c-c向视图，图7为图5的d-d向视图；

如图4-5所示，所述侧柱2和所述枕柱1均配置为顶部小于底部的梯形柱，如此设置便于所述侧柱2和所述枕柱1底部的固定，且利于提高两者的稳固性。另外，当上述第一弧形板41的弧度配置为小于第二弧形板42的弧度时，所述侧柱2和所述枕柱1的顶部设置较小的尺寸即可为侧板4的两侧提高足够的抵接空间，因而可以将两者的顶部设置为较小的尺寸以进一步减轻侧墙的自重。

具体的，如图4-5所示，所述侧柱2和所述枕柱1均配置为：内侧面的底部相对顶部自外向内倾斜，外侧面沿竖直方向延伸。也就是说，所述侧柱2和所述枕柱1均配置为外侧面为竖直面，内侧面为倾斜面的顶部小底部大的梯形柱。如此设置，可以将部分上述磨耗板6设置于所述侧柱2的外侧面和所述枕柱1的外侧面，请一并参考图3，以便于理解。

更具体的，如图4-5所示，所述侧柱2和所述枕柱1的外侧面与所述第一平形板42的外侧面平齐。也就是说，所述侧柱2和所述枕柱1的外侧面与所述第一平形板42的外侧面处于一个竖直平面。如此设置，使所述侧柱2和所述枕柱1的外侧面与所述侧面的最外侧面平齐，可以在保证向所述侧板4的两侧提供足够的抵触空间的前提下，更大程度的减少所述侧柱2和所述枕柱1的自重，进而减小整个侧墙的自重。

更具体的，如图6-7所示，所述枕柱1和所述侧柱2的左右两侧面(图6-7所示上下两面)均沿竖直方向延伸，如此设置，便于左右两侧面与对应的侧板4的左侧面和右侧面之间的连接。

另外，如图4-5所示，所述上侧梁3配置为：由顶面、底面、外侧面形成的内侧开口的梯形梁，所述顶面和所述底面的内侧均固接所述侧板4的外侧面。

如此设置，可以使所述侧板4的外侧面封堵所述梯形梁的内侧开口，并与所述梯形梁的顶面和底面焊接，可见这种设置方式便于侧板4顶部与上侧梁3之间的固定，且相比将上侧梁3设置为具有内侧面的非开口梁然后将所述侧板4顶部搭接于所述非开口梁而言，固定可靠性更高，利于提高侧墙的强度。

请参考图11，图11为磨耗板6的尺寸以及翻车机的靠车板8的尺寸的示意图。

如图11所示，与所述铁路敞车匹配的翻车机具有靠车板8，卸货时，所述靠车板8的内侧面面向所述磨耗板6的外侧面；在所述铁路敞车处于空载状态和满载状态下，所述磨耗板6的顶面均能够高于或平齐于对应的所述靠车板8的顶面，所述磨耗板6的底面均能够低于或平齐于对应的所述靠车板8的底面。

应当理解，实际应用中，铁路敞车类型固定后，与之匹配的翻车机是固定的，也就是说铁路敞车对应的翻车机的靠车板8的高度尺寸是一定的，即图9所示a’、b’、c’、d’是一定的。但是，由于铁路敞车载重的变化，与靠车板8相面对的磨耗板6的高度尺寸是变化的，即图示d的尺寸是变化的。比如当满载时，d尺寸较小，相应的磨耗板6的顶面的高度(a+b以及c+d)较小，当空载时，d尺寸较大，相应的，磨耗板6顶面的高度(a+b以及c+d)较大。

如上设置，可以规避磨耗板6顶面高于对应的靠车板8顶面(a+b>a’+b’以及c+d>c’+d’)或者磨耗板6的底面低于对应的靠车板8的底面(d<d’以及b<b’)而造成靠车板8抵触磨耗板6的边缘致使靠车板8被切割失效的风险。

具体的，磨耗板6顶面高于对应的靠车板8顶面的数值(图示g值和h值)以及磨耗板6的底面低于对应的靠车板8的底面的数值(图示e值和f值)可以根据铁路敞车满载和空载时高度尺寸的差异量确定。

一般在空车状态下，可以设置e≥50mm、f≥50mm、g≥100mm，h≥100mm。当然，并不局限于该示例数值。

本发明还提供一种铁路敞车，所述铁路敞车包括底板7和上述的侧墙。

以上对本发明所提供的铁路敞车及其侧墙进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。