容器罐体及罐式集装箱、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，特别涉及容器罐体及罐式集装箱、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：

本申请提供了容器罐体及罐式集装箱、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。

本申请提供了一种容器罐体，包括内容器及外壳，还包括：固定端吊带装置及滑动端吊带装置，其中：

所述固定端吊带装置设置在所述外壳一端的封头与所述内容器的封头之间，所述固定端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；

所述滑动端吊带装置设置在所述外壳另一端的封头与所述内容器的封头之间，所述滑动端吊带装置连接所述内容器的封头，将所述内容器的剩余重量传递到所述外壳上。

作为优选，所述固定端吊带装置包括：第一吊带、第一吊带连接板及第一管状支撑，所述第一吊带的端部分别固定一所述第一吊带连接板，所述第一吊带连接板与所述外壳固定连接，所述第一管状支撑的一端与所述内容器的封头固定连接，所述第一管状支撑滑动穿设在所述第一吊带的中部；

所述滑动端吊带装置包括：第二吊带、第二吊带连接板及第二管状支撑，所述第二吊带的端部分别固定一所述第二吊带连接板，所述第二吊带连接板与所述外壳固定连接，所述第二管状支撑的一端与所述内容器的封头固定连接，所述第二管状支撑滑动穿设在所述第二吊带的中部。

作为优选，所述第一吊带包括第一圆环体及多条第一带板，其中：

所述第一圆环体与所述内容器及所述外壳同轴设置，所述第一管状支撑滑动穿设在所述第一圆环体的内孔中；

多条所述第一带板分别沿所述第一圆环体的径向设置，相邻所述第一带板的夹角相同；所述第一带板的一端与所述第一圆环体固定连接，另一端与对应的所述第一吊带连接板固定连接。

作为优选，所述固定端吊带装置还包括数量与所述第一吊带连接板数量相同的第一外壳垫板，

所述第一外壳垫板固定在所述外壳的内壁，所述第一吊带连接板固定在所述第一外壳垫板上。

作为优选，所述第一吊带沿所述内容器的径向设置；

所述第一外壳垫板沿所述内容器或所述外壳的轴向设置，所述第一外壳垫板固定在所述外壳的筒体端部；

所述第一吊带连接板为弯折板，包括：第一横板、第一竖板及固定在所述第一横板与所述第一竖板之间的第一斜板，所述第一横板固定在所述第一外壳垫板上，所述第一竖板固定在所述第一吊带上。

作为优选，所述固定端吊带装置还包括第一内封头垫板，固定在所述内容器封头的外壁；所述第一管状支撑的端部与所述第一内封头垫板固定连接。

作为优选，所述第二吊带包括第二圆环体及多条第二带板，其中：

所述第二圆环体与所述内容器及所述外壳同轴设置；

多条所述第二带板分别沿所述第二圆环体的径向设置，相邻所述第二带板的夹角相同；所述第二带板的一端与所述第二圆环体固定连接，另一端与对应的所述第二吊带连接板固定连接。

作为优选，所述滑动端吊带装置还包括环套，

所述环套滑动套设在所述第二管状支撑上并通过花键配合连接，所述环套穿设固定在所述第二圆环体的内孔中。

作为优选，所述滑动端吊带装置还包括数量与所述第二吊带连接板数量相同的第二外壳垫板，

所述第二外壳垫板固定在所述外壳的内壁，所述第二吊带连接板固定在所述第二外壳垫板上。

作为优选，所述第二吊带沿所述内容器的径向设置；

所述第二外壳垫板沿所述内容器或所述外壳的轴向设置，所述第二外壳垫板固定在所述外壳的筒体端部；

所述第二吊带连接板为弯折板，包括：第二横板、第二竖板及固定在所述第二横板与所述第二竖板之间的第二斜板，所述第二横板固定在所述第二外壳垫板上，所述第二竖板固定在所述第二吊带上。

作为优选，还包括纵向位移约束装置，包括：堵板、连接管、安装板、第一限位板、第二限位板、第一玻璃钢管及第二玻璃钢管，其中：

所述堵板与所述外壳的封头固定连接；

所述连接管的一端与所述堵板固定连接，另一端与安装板固定连接；

所述安装板的一侧设置有第一环槽，另一侧设置有第二环槽；所述第一环槽的内径大于所述连接管的外径；

所述第一限位板为环形板，固定在所述第二管状支撑的端部，所述连接管穿设在所述第一限位板的内孔中；

第二限位板固定在所述第二管状支撑的内壁；

所述第一玻璃钢管夹持固定在所述第一限位板与所述安装板之间，所述第一玻璃钢管伸入所述第一环槽；

所述第二玻璃钢管夹持固定在所述第二限位板与所述安装板之间，所述第二玻璃钢管伸入所述第二环槽。

基于同样的发明构思，本申请还提供了一种罐式集装箱，包括所述容器罐体。

基于同样的发明构思，本申请还提供了一种卧式储罐，包括所述容器罐体。

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，还包括所述容器罐体，所述容器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，还包括所述容器罐体，所述容器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：

由于采用了将固定端吊带装置及滑动端吊带装置分别设置在内容器与外壳的封头之间，通过固定端吊带装置及滑动端吊带装置承载内容器及装载介质的重量载荷以及侧向惯性附加载荷，因此，该容器罐体利用内容器的封头刚性较大的特点，将支撑部位设置在罐体两端，从而有效改善了筒体部位的应力分布。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容器罐体的结构示意图；

图2为图1中固定端吊带装置的放大示意图；

图3为图1中固定端吊带装置的左视图；

图4为图3中第一吊带的结构示意图；

图5为图2中第一吊带连接板的放大示意图；

图6为图1中滑动端吊带装置的放大示意图；

图7为图1中滑动端吊带装置的左视图；

图8为图7中第二吊带的结构示意图；

图9为图6中第二吊带连接板的放大示意图；

图10为图1中纵向位移约束装置的放大示意图；

图11为图10中安装板的放大示意图。

(图示中各标号代表的部件依次为：1固定端吊带装置、2滑动端吊带装置、3纵向位移约束装置、4内容器、5外壳、11第一吊带、12第一吊带连接板、13第一外壳垫板、14第一管状支撑、15第一内封头垫板、16第一加强筋板、111第一圆环体、112第一带板、121第一横板、122第一竖板、123第一斜板、21第二吊带、22第二吊带连接板、23第二外壳垫板、24第二管状支撑、25第二内封头垫板、26第二加强筋板、27环套、211第二圆环体、212第二带板、31堵板、32连接管、33安装板、34第一限位板、35第二限位板、36第一玻璃钢管、37第二玻璃钢管、331第一环槽、332第二环槽)

具体实施方式

本申请实施例提供了一种容器罐体，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，通过将内容器及装载介质的重量载荷及运动过程中所产生的惯性附加载荷分开考虑，将固定端吊带装置及滑动端吊带装置分别设置在内容器与外壳的封头之间，通过固定端吊带装置及滑动端吊带装置承载内容器及装载介质的重量载荷以及侧向惯性附加载荷，在固定端吊带装置与外壳的右端封头之间设置纵向位移约束装置，由纵向位移约束装置承担罐体所产生的运动方向的惯性附加载荷，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。

实施例一

参见附图1，本实施例提供了一种容器罐体，包括内容器4及外壳5，且内容器4与外壳5为同轴设置；该容器罐体还包括：固定端吊带装置1及滑动端吊带装置2，其中：

固定端吊带装置1设置在外壳5一端的封头与内容器4对应该外壳5端部的封头之间，固定端吊带装置1连接内容器4的封头，将内容器4的一部分重量传递到外壳5上；滑动端吊带装置2设置在外壳5另一端的封头与内容器4对应该外壳5端部的封头之间，滑动端吊带装置2连接内容器4的封头，将内容器4的剩余重量传递到外壳5上。

参见附图2，固定端吊带装置1包括：第一吊带11、第一吊带连接板12及第一管状支撑14，第一吊带11的端部分别固定一第一吊带连接板12，第一吊带连接板12与外壳5固定连接，第一管状支撑14的一端与内容器4的封头固定连接，第一管状支撑14滑动穿设在第一吊带11的中部。

参见附图6，滑动端吊带装置2包括：第二吊带21、第二吊带连接板22及第二管状支撑24，第二吊带21的端部分别固定一第二吊带连接板22，第二吊带连接板22与外壳5固定连接，第二管状支撑24的一端与内容器4的封头固定连接，第二管状支撑24滑动穿设在第二吊带21的中部。

其中，将固定端吊带装置1及滑动端吊带装置2分别设置在内容器4与外壳5的封头之间，固定端吊带装置1包括：第一吊带11、第一吊带连接板12及第一管状支撑14；滑动端吊带装置2包括：第二吊带21、第二吊带连接板22及第二管状支撑24；通过固定端吊带装置1及滑动端吊带装置2承载内容器4及装载介质的重量载荷以及侧向惯性附加载荷，具体为：内容器4及装载介质的重量载荷或侧向惯性附加载荷通过第一管状支撑14传递给第一吊带11，再通过第一吊带连接板12传递到外壳5上，同时该重量载荷通过第二管状支撑24传递给第二吊带21，再通过第二吊带连接板22传递到外壳5上，因此，该容器罐体利用内容器4的封头刚性较大的特点，将支撑部位设置在罐体两端，从而有效改善了筒体部位的应力分布。

进一步的，参见附图3和4，第一吊带11包括第一圆环体111及多条第一带板112，相邻第一带板112的夹角相同，作为一种优选的实施例，第一带板112的数量为4条，其中：第一圆环体111与内容器4及外壳5同轴设置，第一管状支撑14滑动穿设在第一圆环体111的内孔中；四条第一带板112分别沿第一圆环体111的径向设置，相邻第一带板112垂直；第一带板112的一端与第一圆环体111固定连接，另一端与对应的第一吊带连接板12固定连接。四条第一带板112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4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，固定端吊带装置1还包括数量与第一吊带连接板数量相同的第一外壳垫板13，第一外壳垫板13固定在外壳5的内壁，第一吊带连接板12固定在第一外壳垫板13上，第一外壳垫板13分别与第一吊带连接板12及外壳5焊接固定，能增强第一吊带连接板12与外壳5的连接位置的强度。

进一步的，第一吊带11沿内容器4的径向设置；第一外壳垫板13沿内容器4或外壳5的轴向设置，第一外壳垫板13设置为与外壳5内壁形状相适应的弧形板，第一外壳垫板13固定在外壳5的筒体右端，靠近外壳5的右端封头。

参见附图5，第一吊带连接板12为弯折板，包括：第一横板121、第一竖板122及固定在第一横板121与第一竖板122之间的第一斜板123，第一横板121固定在第一外壳垫板13上，第一竖板122固定在第一吊带11上。弯折板结构的第一吊带连接板12能良好的适应第一外壳垫板13及第一吊带11的位置，并保证两者连接的稳定性。

固定端吊带装置1还包括第一加强筋板16，第一加强筋板16垂直固定在第一吊带连接板12上，以增强第一吊带连接板12的结构强度，保证第一吊带11与外壳5的连接稳定性。

进一步的，固定端吊带装置1还包括第一内封头垫板15，固定在内容器4的右端封头的外壁；第一管状支撑14的端部与第一内封头垫板15固定连接，第一内封头垫板15分别与内容器4的右端封头及第一管状支撑14焊接固定，能增强第一管状支撑14与内容器4的连接位置的强度。

进一步的，参见附图7和8，第二吊带21包括第二圆环体211及多条第二带板212，相邻第二带板212的夹角相同，作为一种优选的实施例，第二带板212的数量为4条，其中：第二圆环体211与内容器4及外壳5同轴设置；四条第二带板212分别沿第二圆环体211的径向设置，相邻第二带板212垂直；第二带板212的一端与第二圆环体211固定连接，另一端与对应的第二吊带连接板22固定连接。四条第二带板212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4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，滑动端吊带装置2还包括环套27，环套27滑动套设在第二管状支撑24上并通过花键配合连接，环套27穿设固定在第二圆环体211的内孔中，使内容器4及第二管状支撑24能相对环套27在轴向滑动，继而使滑动端吊带装置2仅承受内容器4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，滑动端吊带装置2还包括数量与第二吊带连接板数量相同的第二外壳垫板23，第二外壳垫板23固定在外壳5的内壁，第二吊带连接板22固定在第二外壳垫板23上，第二外壳垫板23分别与第二吊带连接板22及外壳5焊接固定，能增强第二吊带连接板22与外壳5的连接位置的强度。

进一步的，第二吊带21沿内容器4的径向设置；第二外壳垫板23沿内容器4或外壳5的轴向设置，第二外壳垫板23设置为与外壳5内壁形状相适应的弧形板，第二外壳垫板23固定在外壳5的筒体左端，靠近外壳5的左端封头。

参见附图9，第二吊带连接板22为弯折板，包括：第二横板、第二竖板及固定在第二横板与第二竖板之间的第二斜板，第二横板固定在第二外壳垫板上，第二竖板固定在第二吊带21上。弯折板结构的第二吊带连接板22能良好的适应第二外壳垫板23及第二吊带21的位置，并保证两者连接的稳定性。

进一步的，滑动端吊带装置2还包括第二加强筋板26，第二加强筋板26垂直固定在第二吊带连接板22上，以增强第二吊带连接板22的结构强度，保证第二吊带21与外壳5的连接稳定性。

进一步的，滑动端吊带装置2还包括第二内封头垫板25，固定在内容器4的左端封头的外壁；第二管状支撑24的端部与第二内封头垫板25固定连接，第二内封头垫板25分别与内容器4的左端封头及第二管状支撑24焊接固定，能增强第二管状支撑24与内容器4的连接位置的强度。

该容器罐体通过固定端吊带装置1及滑动端吊带装置2承载内容器4及装载介质的重量载荷以及侧向惯性附加载荷，即利用内容器4的封头刚性较大的特点，将支撑部位设置在罐体两端，从而有效改善了筒体部位的应力分布。同时，本实施例中的罐体的固定端吊带装置1及滑动端吊带装置2并未使用现有技术中常用的玻璃钢材质，减少了玻璃钢的用量，有利于提高夹层的真空度维持时间。而且，该罐体无需在内容器的封头上进行开孔，具有较高安全性。

实施例二

参见附图1，本实施例提供的容器罐体不仅包含实施例一中的内容器4、外壳5、固定端吊带装置1及滑动端吊带装置2，还包括纵向位移约束装置3，靠近滑动端吊带装置2设置，参见附图10和11，该纵向位移约束装置3包括：堵板31、连接管32、安装板33、第一限位板34、第二限位板35、第一玻璃钢管36及第二玻璃钢管37，其中：

堵板31与外壳5的右端封头固定连接；连接管32的一端与堵板31固定连接，另一端与安装板33固定连接；安装板33的一侧设置有第一环槽331，另一侧设置有第二环槽332；第一环槽331的内径大于连接管32的外径；第一限位板34为环形板，固定在第二管状支撑24的端部，连接管32穿设在第一限位板34的内孔中；第二限位板35固定在第二管状支撑24的内壁；第一玻璃钢管36夹持固定在第一限位板34与安装板33之间，第一玻璃钢管36的一端部伸入第一环槽331；第二玻璃钢管37夹持固定在第二限位板35与安装板33之间，第二玻璃钢管37的一端部伸入第二环槽332。

连接管32穿设在第一限位板34的内孔中，连接管32的外径与第一限位板34的内孔壁具有一定的间距，因此，第一限位板34可以相对连接管32产生一定的径向位移，即第一玻璃钢管36能相对第一限位板34径向滑移，第二玻璃钢管37能相对第二限位板35径向滑移，避免第一玻璃钢管36及第二玻璃钢管37承受运动造成的弯矩，保证第一玻璃钢管36及第二玻璃钢管37仅承受轴向的压缩载荷。

其中，该纵向位移约束装置3利用了第一管状支撑14的内部空间，使第一玻璃钢管36与第二玻璃钢管37分别形成了一个回路装置，即热能会通过外壳5依次经过连接管32及安装板33、再通过第一玻璃钢管36传递到第一限位板34，继而传递到第一管状支撑14及内容器4，这样形成回路，或者，通过第二玻璃钢管37传递到第二限位板35，继而传递到第一管状支撑14及内容器4，这样形成回路。该纵向位移约束装置3增长了热桥，极大减少了漏热，避免了在内容器4的封头上开孔而增长了热桥，同时提高内容器4的安全性。

进一步的，安装板33及第二限位板35为环形板；外壳5的右端封头开设通孔；堵板31焊接固定在通孔中，避免纵向位移约束装置3内部形成封闭腔室，保证罐体夹套的抽真空操作顺利完成。同时，堵板31、连接管32、安装板33、第一限位板34及第二限位板35都选用钢材制得，相互通过焊接固定，而第一玻璃钢管36及第二玻璃钢管37材质选用玻璃钢，具有良好的耐压缩性能，因而能顺利承受罐体在运行过程中产生的轴向压缩载荷。

其中，本实施例的容器罐体有效利用了玻璃钢耐压缩的特点，使玻璃钢在仅承受罐体运行产生的轴向压缩载荷，同时也减少了玻璃钢的用量，有利于提高夹层的真空度维持时间。该容器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。

另外，本申请还提供了一种罐式集装箱，包括实施例一或实施例二中的容器罐体，容器罐体与箱体(框架)焊接固定。

本申请还提供了一种卧式储罐，包括实施例一或实施例二中的容器罐体，该容器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，还包括实施例一或实施例二中的容器罐体，容器罐体固定在车体的车架上，可以将容器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，还包括实施例一或实施例二中的容器罐体，容器罐体固定在底架上，可以将容器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。