储运罐体及罐式集装箱、卧式储罐、公路罐车、铁路罐车的制作方法

本实用新型涉及储运设备技术领域，特别涉及储运罐体及罐式集装箱、卧式储罐、公路罐车、铁路罐车。

背景技术：

深冷液体储运设备是一种由低温罐体及其支撑等附属装置组成的，专门用于储存和运输深泠液体的容器设备，在工作时容器内部温度非常低，可达到-160℃以下。罐体是深冷液体储运设备中的核心装置，通常由内胆、外壳以及内胆、外壳之间的连接固定装置组成。其中，内胆用于储存深泠液体，外壳与内胆套合后形成封闭夹层，将夹层抽真空后形成真空后具有良好的保温效果，用于保证内胆的工作温度。随着液化天然气(Liquid Nature Gas，简称 LNG)市场的蓬勃发展，LNG储运设备备需求急剧增加，设备制造厂商之间的竞争也更加激烈，为此各厂商都在努力强化产品的质量，以提升竞争力。

传统低温容器罐体为保证内胆很好的悬空固定在外壳之内，通常采用沿筒体径向分布的柱状支撑，一端与外壳连接，另一端与内胆连接。内胆和装载介质的重是载荷以及运动过程中的惯性载荷经由柱状支撑传递到外部，从而实现了内胆的悬空固定。柱状支撑数量一般为8个，简称8点支撑。

八点支撑位于内、外壳体圆柱筒节上，且呈点状受力支撑模式，所有载荷均由八点支撑承担，会在支撑部位产生较大的应力集中，特别是当内胆采用应变强化罐体时，由于应变强化后会在支撑部位产生较大的弯曲应力叠加，有导致该受力部位失效的风险，增加了设计难度。

因此，现有技术中的低温容器罐体在支撑部位会产生较大的应力集中，导致该支撑部位存在失效风险。

技术实现要素：

本申请提供了储运罐体及罐式集装箱、卧式储罐、公路罐车、铁路罐车，解决了或部分解决了现有技术中低温容器罐体的支撑部位存在失效风险的技术问题。

本申请提供了一种储运罐体，包括：内容器、外壳、端部吊带装置及裙座支撑装置，其中：

所述内容器同轴设置在所述外壳的内部；

所述端部吊带装置设置在所述外壳与所述内容器的封头之间，所述端部吊带装置连接所述内容器的封头，将所述内容器的一部分重量传递到所述外壳上；

所述裙座支撑装置设置在所述外壳与所述内容器的筒体之间，所述裙座支撑装置与所述内容器之间设置有多个呈圆周布置的连接固定点，所述裙座支撑装置将所述内容器的剩余重量以及运行过程中产生的轴向载荷与径向载荷传递到所述外壳上。

作为优选，所述端部吊带装置包括：吊带、吊带连接板及管状支撑，所述吊带的端部分别固定一所述吊带连接板，所述吊带连接板与所述外壳固定连接，所述管状支撑的一端与所述内容器的一端部封头固定连接，所述管状支撑滑动穿设在所述吊带的中部；

所述裙座支撑装置包括：裙座、外壳支撑及多个内容器支撑，所述裙座设置为圆环结构，套设在所述内容器外，所述外壳支撑设置为环形结构，所述外壳支撑的外侧固定在所述外壳的内壁上，所述外壳支撑的内侧固定在所述裙座的外壁上，所述内容器支撑设置在所述裙座与所述内容器之间，多个所述内容器支撑呈圆周固定在所述内容器的外壁上，所述内容器支撑与所述裙座固定连接。

作为优选，所述吊带包括圆环体及多条带板，其中：

所述圆环体与所述内容器及所述外壳同轴设置；

多条所述带板分别沿所述圆环体的径向设置，相邻所述带板的夹角相同；所述带板的一端与所述圆环体固定连接，另一端与对应的所述吊带连接板固定连接。

作为优选，所述端部吊带装置还包括套环，

所述套环滑动套设在所述管状支撑上并通过花键配合连接，所述套环穿设固定在所述圆环体的内孔中。

作为优选，所述端部吊带装置还包括数量与所述吊带连接板数量相同的外壳垫板，

所述外壳垫板固定在所述外壳的内壁，所述吊带连接板固定在所述外壳垫板上。

作为优选，所述吊带沿所述内容器的径向设置；

所述外壳垫板沿所述内容器或所述外壳的轴向设置，所述外壳垫板固定在所述外壳的筒体端部；

所述吊带连接板为弯折板，包括：横板、竖板及固定在所述横板与所述竖板之间的斜板，所述横板固定在所述外壳垫板上，所述竖板固定在所述吊带上。

作为优选，所述端部吊带装置还包括内封头垫板，所述内封头垫板固定在所述内容器的封头的外壁；所述管状支撑的端部与所述内封头垫板固定连接。

作为优选，所述端部吊带装置还包括加强筋板，所述加强筋板垂直固定在所述吊带连接板上。

作为优选，所述外壳支撑的截面形状为凹形；

所述外壳支撑的外侧固定在所述外壳的内壁上，所述外壳支撑的内侧固定在所述裙座的端部。

作为优选，多个所述内容器支撑沿所述裙座的内壁圆周均匀布置；

所述内容器支撑的截面形状为凹形。

作为优选，所述裙座支撑装置还包括：数量与所述内容器支撑相同的多块内容器支撑垫板、数量与所述内容器支撑相同的多块裙座补强板，其中：

所述内容器支撑垫板焊接固定在所述内容器的内壁上，所述内容器支撑焊接固定在对应的所述内容器支撑垫板上；

所述裙座补强板的形状与所述裙座形状相适应，多块所述裙座补强板焊接固定在所述裙座的外壁上，所述裙座补强板的位置与所述裙座上相邻两个所述内容器支撑之间的部分对应。

基于同样的发明构思，本申请还提供了一种罐式集装箱，包括所述储运罐体。

基于同样的发明构思，本申请还提供了一种卧式储罐，包括所述储运罐体。

基于同样的发明构思，本申请还提供了一种公路罐车，包括车体，还包括所述储运罐体，所述储运罐体固定在所述车体的车架上。

基于同样的发明构思，本申请还提供了一种铁路罐车，包括转向架及固定在所述转向架上的底架，还包括所述储运罐体，所述储运罐体固定在所述底架上。

本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于采用了由内容器、外壳、端部吊带装置及裙座支撑装置组成的储运罐体，将端部吊带装置设置在内容器与外壳的封头之间，内容器及装载介质的重量载荷或侧向惯性附加载荷的其中一部分传递到外壳上，由于内容器的封头刚性较大，将端部吊带装置设置在封头位置，能对罐体的一端形成稳定支撑，优化了筒体的应力分布。再者，将裙座支撑装置设置在内容器与外壳的筒体之间，裙座支撑装置与内容器之间设置有多个呈圆周布置的连接固定点，裙座支撑装置将内容器的剩余重量以及运行过程中产生的轴向载荷与径向载荷传递到外壳上，多个连接固定点能对内容器形成良好稳固的支撑，即有效承载内容器及装载介质的重量载荷或侧向惯性附加载荷的剩余部分，同时，也能承载罐体在运行过程中产生的轴向载荷。这样，有效解决了现有技术中低温容器罐体的支撑部位存在失效风险的技术问题，实现了有效改善了内容器及外壳筒体部位的应力分布，增强罐体结构稳定性的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的储运罐体的结构示意图；

图2为图1中Ⅰ部分的放大示意图；

图3为图1中Ⅱ部分的放大示意图；

图4为本发明实施例提供的裙座支撑装置的结构示意图；

图5为图1中端部吊带装置的局部放大示意图；

图6为图1中端部吊带装置的左视图；

图7为图6中Ⅲ部分的放大示意图；

图8为图6中吊带与吊带连接板的装配示意图；

图9为图1中吊带连接板的放大示意图。

(图示中各标号代表的部件依次为：1端部吊带装置、2裙座支撑装置、3内容器、4外壳、11吊带、12吊带连接板、13外壳垫板、14套环、 15管状支撑、16内封头垫板、17加强筋板、111带板、112圆环体、121 横板、122竖板、123斜板、21裙座、22内容器支撑、23外壳支撑、24 裙座补强板、25内容器支撑垫板)

具体实施方式

本申请实施例提供了一种储运罐体，解决了或部分解决了现有技术中低温容器罐体的支撑部位存在失效风险的技术问题，通过设置由内容器、外壳、端部吊带装置及裙座支撑装置组成的储运罐体，将端部吊带装置设置在内容器与外壳的封头之间，内容器及装载介质的重量载荷或侧向惯性附加载荷的其中一部分传递到外壳上，由于内容器的封头刚性较大，将端部吊带装置设置在封头位置，能对罐体的一端形成稳定支撑，优化了筒体的应力分布。再者，将裙座支撑装置设置在内容器与外壳的筒体之间，裙座支撑装置与内容器之间设置有多个呈圆周布置的连接固定点，裙座支撑装置将内容器的剩余重量以及运行过程中产生的轴向载荷与径向载荷传递到外壳上，实现了有效改善了内容器及外壳筒体部位的应力分布，增强罐体结构稳定性的技术效果。

参见附图1，本申请提供了一种储运罐体，包括：内容器3、外壳4、端部吊带装置1及裙座支撑装置2，其中：

内容器3同轴设置在外壳4的内部；端部吊带装置1设置在外壳4与内容器3的封头之间，端部吊带装置1连接内容器3的封头，将内容器3 的一部分重量传递到外壳4上；

裙座支撑装置2设置在外壳4与内容器3的筒体之间，裙座支撑装置 2与内容器3之间设置有多个呈圆周布置的连接固定点，裙座支撑装置2 将内容器3的剩余重量以及运行过程中产生的轴向载荷与径向载荷传递到外壳4上。

进一步的，参见附图5和6，端部吊带装置1包括：吊带11、吊带连接板12及管状支撑15，吊带11的端部分别固定一吊带连接板12，吊带连接板12与外壳4固定连接，管状支撑15的一端与内容器3的一端部封头固定连接，管状支撑15滑动穿设在吊带11的中部。

参见附图2～4，裙座支撑装置2包括：裙座21、外壳支撑23及多个内容器支撑22，裙座21设置为圆环结构，套设在内容器3外，外壳支撑 23设置为环形结构，外壳支撑23的外侧固定在外壳3的内壁上，外壳支撑23的内侧固定在裙座21的外壁上，内容器支撑22设置在裙座21与内容器3之间，多个内容器支撑22呈圆周固定在内容器3的外壁上，内容器支撑22与裙座21固定连接。

其中，将端部吊带装置1设置在内容器3与外壳4的封头之间，内容器3及装载介质的重量载荷或侧向惯性附加载荷的其中一部分通过管状支撑15传递给吊带11，再通过吊带连接板12传递到外壳4上，由于内容器 3的封头刚性较大，将端部吊带装置1设置在封头位置，能对罐体的一端形成稳定支撑，优化了筒体对应端部吊带装置1的端部的应力分布。再者，将裙座支撑装置2设置在内容器3与外壳4的筒体之间，圆环结构的裙座 21具有较大的截面惯性矩，能承受较大弯曲，多个内容器支撑22能对内容器3形成良好稳固的支撑，即有效承载内容器3及装载介质的重量载荷或侧向惯性附加载荷的剩余部分，同时，也能承载罐体在运行过程中产生的轴向载荷。

本申请的罐体的端部吊带装置1及裙座支撑装置2并未使用现有技术中常用的玻璃钢材质，大大降低了夹层的放气速率，提高了夹层的真空度维持时间。而且，该罐体无需在内容器3的封头上进行开孔，具有较高安全性。所以，该储运罐体特别适用于液化天然气罐、箱、车及其它氧、氮、氩等深冷液体储运设备。

进一步的，参见附图6和8，吊带11包括圆环体112及多条带板111，其中：圆环体112与内容器3及外壳4同轴设置；多条带板111分别沿圆环体112的径向设置，相邻带板111的夹角相同；带板111的一端与圆环体112固定连接，另一端与对应的吊带连接板12固定连接。作为一种优选的实施例，带板111数量为4条，相邻带板111相互垂直，四条带板111 中的其中两条位于竖直方向，用于承载竖直方向的载荷，即承载内容器3 及装载介质的重量载荷，另外两条位于水平方向，用于承载罐体在运行过程中产生的侧向惯性附加载荷。

进一步的，参见附图5～7，端部吊带装置1还包括套环14，套环14 滑动套设在管状支撑15上并通过花键配合连接，套环14穿设固定在圆环体112的内孔中，可以通过焊接固定套环14和圆环体112，使内容器3及管状支撑15能相对套环14在轴向滑动，继而使端部吊带装置1仅承受内容器3及装载介质的重量载荷以及侧向惯性附加载荷，不承受罐体在运动过程中产生的轴向惯性附加载荷。

进一步的，端部吊带装置1还包括数量与吊带11连接板数量相同的外壳垫板13，外壳垫板13固定在外壳4的内壁，吊带连接板12固定在外壳垫板13上，外壳垫板13分别与吊带连接板12及外壳4焊接固定，能增强吊带连接板12与外壳4的连接位置的强度。

进一步的，吊带11沿内容器3的径向设置；外壳垫板13沿内容器3 或外壳4的轴向设置，外壳垫板13焊接固定在外壳4的筒体端部；外壳垫板13设置为与外壳4内壁形状相适应的弧形板，外壳垫板13靠近外壳4 的封头。参见附图9，吊带连接板12为弯折板，包括：横板121、竖板122 及固定在横板121与竖板122之间的斜板123，横板121固定在外壳垫板 13上，竖板122固定在吊带11上。弯折板结构的吊带连接板12能良好的适应外壳垫板13及吊带11的位置，并保证两者连接的稳定性。

进一步的，端部吊带装置1还包括内封头垫板16，内封头垫板16固定在内容器3的封头的外壁；管状支撑15的端部与内封头垫板16固定连接；内封头垫板16分别与内容器3的封头及管状支撑15焊接固定，能增强管状支撑15与内容器3的连接位置的强度。端部吊带装置1还包括加强筋板17，加强筋板17垂直固定在吊带连接板12上，以增强吊带连接板12 的结构强度，保证吊带11与外壳4的连接稳定性。

进一步的，外壳支撑23的截面形状为凹形；外壳支撑23的外侧焊接固定在外壳4的内壁上，外壳支撑23的内侧焊接固定在裙座21的端部，即外壳支撑23的两侧与外壳4焊接固定，底部与裙座21焊接固定。多个内容器支撑22沿裙座21的内壁圆周均匀布置；内容器支撑22的截面形状为凹形。合理数量的内容器支撑22能减小单个支撑受力程度，从而减小了内容器3筒体上的应力峰值。一般设置内容器支撑22的数量为6～18个，作为一种优选的实施例，内容器支撑22的数量为12个。

进一步的，参见附图3，裙座支撑装置2还包括：数量与内容器支撑 22相同的多块内容器支撑垫板25、数量与内容器支撑22相同的多块裙座补强板24，其中：内容器支撑垫板25焊接固定在内容器3的内壁上，内容器支撑22焊接固定在对应的内容器支撑垫板25上；参见附图4，裙座补强板24的形状与裙座21形状相适应，多块裙座补强板24焊接固定在裙座21的外壁上，裙座补强板24的位置与裙座21上相邻两个内容器支撑 22之间的部分对应。

进一步的，裙座21的长度设计根据内容器3的筒体长度而定，一般设置在1.5～3m，而裙座21的壁厚设置为3～5mm，由于裙座21直径较大，根据经典力学原理，具有很大的截面惯性矩，能承受较大弯曲而不会产生挠曲变形，还能保证良好的绝热效果。

另外，本申请还提供了一种罐式集装箱，包括上述的储运罐体，储运罐体与箱体(框架)焊接固定。

本申请还提供了一种卧式储罐，包括储运罐体，该储运罐体通过安装座固定支撑。

本申请还提供了一种公路罐车，包括车体，还包括储运罐体，储运罐体固定在车体的车架上，可以将储运罐体直接焊接固定在车架上。

本申请还提供了一种铁路罐车，包括转向架及固定在转向架上的底架，还包括储运罐体，储运罐体固定在底架上，可以将储运罐体焊接固定在底架上。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。