一种用于集装箱的加强结构及具有其的集装箱的制作方法

1.本实用新型涉及集装箱领域，具体而言涉及一种集装箱加强结构，该加强结构尤其可应用于保温集装箱。


背景技术：

2.在实际使用过程中，集装箱的底架结构成为了集装箱的最重要的受力部件。底架结构设计的强度将对箱体的使用寿命造成很大影响。保温集装箱是一种特殊货物集装箱，通常会加装空气控制装置、加热装置、制冷装置等，且其侧壁、端壁、顶面、底面也必须加设保温结构，因此，保温集装箱的造价远高于普通集装箱，保证保温集装箱的使用寿命尤其具有很大的现实意义。
3.目前，有一种保温集装箱，由于运输车架长度的限制，集装箱端部部分区域超出车架可直接支撑的范围而悬出在外(安装在端部的制冷装置等也悬出在外)。如附图1所示，集装箱c底面的两个前端栓固点91和两个后端栓固点90为集装箱c栓固于运输车架的具体位置，集装箱c位于图1中两个前端栓固点91左侧的部分为超出车架长度的悬出部h。悬出部h的箱体强度、尤其是底架强度尤为重要，这不仅极大影响保温集装箱的使用寿命，而且还可能存在运输过程中的事故隐患。
4.附图2为解决上述问题的现有技术方案。在实际使用过程中，通常在集装箱c的底面栓固点91的位置设置角件，角件焊接在底侧梁20上，在侧壁再通过立柱40将角件与顶侧梁10连接，其中，立柱40垂直于顶侧梁10。如附图2所示，集装箱c位于图中立柱40左侧的部分为悬出部，在悬出部，现有技术采用与立柱40相平行的竖直方向的直拉加强筋55连接顶侧梁10和底侧梁20，通过直拉加强筋55，向集装箱底板80施加竖直向上的力，从而加强对底面的支持。
5.从附图1可知，两个前端栓固点91固定于车架，且两个前端栓固点91 的连线可理解为集装箱悬出部与非悬出部的分界线。在重力作用下，悬出部 h的整体对非悬出部的集装箱施加了一个力矩，形成该力矩的合力f朝向集装箱前框70所在平面的外下方，也即附图1中的左下方。将该合力f进行垂直分解，则可分解为竖直向下的力fy和垂直于集装箱前框70所在平面朝向集装箱c外侧的水平方向力fx。
6.由此可知，附图2所示的现有技术中，由于直拉加强筋55为竖直走向，其仅能抵抗力fy，而不能抵抗力fx。因此，需要增加底板80的厚度和底侧梁20的截面高度与型材厚度，以保证悬出部h对刚度的需求。
7.综上所述，附图2所示的现有技术需要在集装箱悬出部和非悬出部均设置加强筋，且需要在底架结构施以相应的辅助措施，方案有待改进。


技术实现要素：

8.在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护
的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
9.为了更好地解决上述问题，本实用新型提供了一种用于集装箱的加强结构，所述集装箱包括顶侧梁、底侧梁、与顶侧梁和底侧梁相连的角柱，以及与顶侧梁和底侧梁相连的立柱，立柱比角柱更靠近集装箱的中心；所述加强结构包括：
10.至少一个斜拉加强筋，斜拉加强筋倾斜于角柱，斜拉加强筋的上端和下端分别连接至角柱、顶侧梁、立柱和底侧梁中的一个，并且斜拉加强筋的上端比下端更靠近所述集装箱的中心。
11.根据本实用新型，角柱、顶侧梁、底侧梁和立柱在集装箱侧壁的一端构造成矩形的侧面框架。斜拉加强筋以从侧面框架的靠近集装箱内上侧方向的角向侧面框架的靠近集装箱外下侧方向的角倾斜的方式连接侧面框架。由此，斜拉加强筋向侧面框架的端部和底部施加了沿其倾斜方向，即朝向集装箱顶部和内侧的力f’。可以理解的是，力f’通过作用于平面框架从而作用于悬出的集装箱。因该力f’倾斜朝向集装箱的内上方，所以可有效抵抗在背景技术中所提及的朝向外下方的合力f，即同时在竖直方向和水平方向抵抗合力f。因此，采用斜拉加强筋的技术方案解决了背景技术中直拉加强筋不能抵抗水平力fx的问题。
12.可选地，所述斜拉加强筋的上端连接至顶侧梁、立柱或顶侧梁与立柱的交点。
13.可选地，所述斜拉加强筋的上端和顶侧梁与立柱的连接点之间的距离不超过10cm。
14.可选地，所述斜拉加强筋的下端连接至底侧梁、角柱或底侧梁与所述角柱的交点。
15.可选地，所述斜拉加强筋的下端和底侧梁与角柱的连接点之间的距离不超过10cm。
16.可选地，所述斜拉加强筋的横截面为ω型或c型。
17.本实用新型还公开了一种集装箱，其包括上述的加强结构。
18.根据本实用新型的具有加强结构的集装箱，通过改变加强筋的连接方式，形成稳定的三角形结构，增加集装箱前端载荷传递路径，使得前端刚度增强，辅助提升底架强度。该种新型斜拉结构可以在满足同等整体强度要求的前提下，可使用薄板制作底架波纹板，减轻底架重量，实现轻量化设计。可以理解的是，在集装箱业已组装完成之后，如遇到集装箱悬出的情况，在悬出部的侧壁安装加强筋是随时可以实施的处置措施，其可操作性远大于更换厚度更大的底板。
19.可选地，所述立柱位于角件上方并与角件连接。
20.可选地，所述集装箱为保温集装箱，所述保温集装箱包括设置在端部的制冷装置，所述加强结构靠近所述制冷装置。
21.可选地，所述集装箱包括外侧板，所述斜拉加强筋位于所述集装箱外侧板内侧。
附图说明
22.本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。然而，本实用新型内容的范围不限于在附图中公开的具体的实施方式。
23.在附图中：
24.图1为现有技术的集装箱长度超出运输车架长度的示意图，其中，位于图中前端栓固点左侧的部分即为运输过程中集装箱的悬出部；
25.图2为现有技术的集装箱加强结构示意图，其中加强筋与顶侧梁和底侧梁垂直连接；以及
26.图3为根据本实用新型的集装箱加强结构示意图，其中加强筋与顶侧梁和底侧梁非垂直连接，加强筋的倾斜方向为从集装箱的内上侧向外下侧倾斜。
27.附图标记说明：
28.10/110：顶侧梁
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20/120：底侧梁
29.30/130：角柱
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40/140：立柱
30.141：顶端
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142：底端
31.55：直拉加强筋
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150：斜拉加强筋
32.151：上端
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152：下端
33.60/160：外侧板
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70/170：前框
34.80/180：底板
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90：后端栓固点
35.91：前端栓固点
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a：侧面框架
36.c：集装箱
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h：悬出部
具体实施方式
37.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本实用新型实施例可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型实施例发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
38.为了彻底了解本实用新型实施例，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本实用新型实施例的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施例。
39.本实用新型所使用的关于集装箱方位的术语中，“上”、“下”、“顶”、“底”、“前”、“后”均为集装箱放于正常水平面时的相应方向，即与通用标准的表达相同；“内”为位于集装箱的六个外表面(两个侧壁、两个端壁、顶面和底面)所包围的闭合空间内部，或者更靠近该闭合空间的几何中心；“外”为与“内”相反，即位于该闭合空间之外，或者更远离该闭合空间的几何中心。
40.以下，将参照附图对本实用新型的具体实施例进行更详细地说明，这些附图示出了本实用新型的代表实施例，并不是限定本实用新型。
41.附图3示例性地展示了使用斜拉加强筋的集装箱的加强结构，该加强结构尤其适用于超出运输车架的集装箱悬出部。
42.集装箱包括顶侧梁110、底侧梁120、角柱130和立柱140。其中，顶侧梁110、底侧梁120和角柱130为集装箱的标准结构部件，位于集装箱的同一侧壁。立柱140包括顶端141和底端142，立柱140与角柱130平行，其顶端141连接至顶侧梁110，其底端142连接至底侧梁120，立柱140相对于角柱130位于集装箱的内侧，立柱140与底侧梁120的连接点为集装箱在车架上的栓固点，即立柱140通过角件与底侧梁120连接。
43.在装载至运输车辆(未示出)的状态中，立柱140、前框170、立柱140 和前框170之间的顶侧梁110和底侧梁120可能超出运输车架，下称“悬出部h”。角柱130位于集装箱的前框170端面，即悬出部h距离车架边缘的最远端面。因此，顶侧梁110、底侧梁120、角柱130和立柱140两两垂直固定连接，形成集装箱侧壁的、矩形的平面框架(以下简称侧面框架a)。
44.加强结构包括斜拉加强筋150。斜拉加强筋150包括上端151和下端152，上端151和下端152连接至侧面框架a，并且，斜拉加强筋150以从图3中侧面框架a的右上角向左下角的方向倾斜，即从实际集装箱的侧壁的侧面框架a的靠近集装箱顶部和内侧的角(内上角)向侧面框架a的靠近集装箱底部和外侧的角(外下角)倾斜。即，斜拉加强筋150既不与顶侧梁110或底侧梁120平行，也不与角柱130或立柱140平行，斜拉加强筋150的上端151 比下端152更靠近集装箱的中心。容易理解的是，在这一倾斜方向下，斜拉加强筋150的上端151(靠近顶侧梁110与立柱140的交点的一端)可连接至顶侧梁110、或立柱140、或顶侧梁110与立柱140的交点；斜拉加强筋150 的下端152(靠近底侧梁120与角柱130的交点的一端)可连接至底侧梁120、或角柱130、或底侧梁120与角柱130的交点。该加强结构同时设置于集装箱同一端的两个侧壁。
45.如附图3所示的斜拉加强筋150，通过其与侧面框架a的连接，向侧面框架a的前框170端部和底板180施加了沿斜拉加强筋150的倾斜方向、朝向集装箱顶部和内侧的力f’。可以理解的是，两个侧面框架a通过顶端梁和底端梁固定连接在一起，并与顶端梁和底端梁共同形成支撑集装箱悬出部的立体框架。因此，力f’将会作用于该立体框架，从而作用于悬出的集装箱。因该力f’倾斜朝向集装箱的内上方，所以可有效抵抗在背景技术中所提及的朝向外下方的合力f，即同时在竖直方向和水平方向抵抗合力f。因此，采用斜拉加强筋150的技术方案解决了背景技术中直拉加强筋55不能抵抗水平力 fx的问题。
46.与现有技术相比，本实用新型通过改变加强筋的连接方式，形成稳定的三角形结构，增加集装箱前端载荷传递路径，使得前端刚度增强，辅助提升底架强度。该种新型斜拉结构可以在满足同等整体强度要求的前提下，可使用薄板制作底架波纹板，减轻底架重量，实现轻量化设计。可以理解的是，在集装箱业已组装完成之后，如遇到集装箱悬出的情况，在悬出部的侧壁安装加强筋是随时可以实施的处置措施，其可操作性远大于更换厚度更大的底板。
47.可以理解的是，本实用新型的技术方案要点在于增加集装箱前端载荷传递路径，载荷传递路径越长，效果越佳。在侧面框架a中，最长的路径为顶侧梁110和立柱140的交点与底侧梁120和角柱130的交点的距离，即侧面框架a的矩形对角线。因此，斜拉加强筋150的最优实施方式为连接顶侧梁 110和立柱140的交点与底侧梁120和角柱130的交点。
48.可以理解的是，只要斜拉加强筋150满足从侧面框架a的位于集装箱的内上角向外下角倾斜，都能起到增加集装箱底部强度的作用，且希望斜拉加强筋150的长度尽量长。在实际实施中，满足这一要求的斜拉加强筋150，其上端151可连接至顶侧梁110、或立柱140、或顶侧梁110与立柱140的交点，其下端152可连接至底侧梁120、或角柱130、或底侧梁120与角柱130 的交点。优选地，斜拉加强筋150，其上端和顶侧梁110与立柱140的交点之间的距离不超过10cm，其下端152和底侧梁120与角柱130的交点之间的距离不超过10cm。
49.可以理解的是，根据实际载荷的需要，斜拉加强筋150的数量可以为1 条或多条，只要其满足以所要求的倾斜方向连接至侧面框架a。在使用多条斜拉加强筋150的情况下，
不要求各条斜拉加强筋150相互平行，也不要求其上端151连接在一起，或其下端152连接在一起，即各条斜拉加强筋50可以是相互独立地。在实际使用过程中，由于斜拉加强筋可以随时补装在集装箱侧壁，因此在对载荷需求、强度需求等条件进行科学计算后，可以通过合适的选材只安装1条加强筋。
50.优选地，斜拉加强筋150的横截面为ω型或c型。
51.此外，本实用新型还公开了一种集装箱，其包括上述的加强结构。例如根据本实用新型的集装箱加强结构可应用于侧壁为平面造型的集装箱的悬出部，优选地用于保温集装箱。所述保温集装箱可包括设置在端部的制冷装置，所述加强结构靠近所述制冷装置，以保护前端的制冷装置和底架。此外，所述集装箱包括外侧板160，其中斜拉加强筋150位于集装箱外侧板160内侧。
52.根据本实用新型的加强结构集装箱，通过改变加强筋的连接方式，形成稳定的三角形结构，增加集装箱前端载荷传递路径，使得前端刚度增强，辅助提升底架强度。该种新型斜拉结构可以在满足同等整体强度要求的前提下，可使用薄板制作底架波纹板，减轻底架重量，实现轻量化设计。可以理解的是，在集装箱业已组装完成之后，如遇到集装箱悬出的情况，在悬出部的侧壁安装加强筋是随时可以实施的处置措施，其可操作性远大于更换厚度更大的底板。
53.本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。