CN101927769B - 一种铁路运输车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铁路运输车辆，包括车体、风手制动装置、车钩缓冲装置和转向架，车体包括底架以及垂直于底架安装的侧墙和端墙，其中在底架地板下有隔热层；优化的底架形成合理的整体受力框架结构，在不降低刚度的前提下，降低了车体钢结构的自重，使车辆具有更大的承载能力，特别是集中承载能力。底架中设有隔热层装置，有效降低高温货物热传导对车辆零部件的影响，确保车辆使用的可靠性，同时隔热层框架与上层地板组焊一体，提高地板的抗冲击能力。优化端、侧墙的结构，改善端、侧墙的受力情况，提高其抗冲击能力。主要梁件和板件增强了防腐性能，提高了车辆使用寿命，延长车辆检修周期，减轻维护工作量和运输成本。
Description
技术领域
本发明属于一种铁路运输工具，尤其是一种铁路货车。
背景技术
随着铁路运输需要的发展，各种特殊的运输需要对铁路车辆的要求进一步提高。目前铁路车辆设计的方向是朝着车体形成更合理的整体受力框架结构，在不降低刚度的前提下，降低车体钢结构的自重，使车辆具有更大的承载能力，特别是集中承载能力方向发展。提高车辆使用的可靠性和抗冲击能力也是车辆设计过程中的重要技术。更重要的是目前在铁路货物运输车辆中对于高温货物运输还没有很好的解决方法。
发明内容
本发明根据现有技术的不足公开了一种铁路运输车辆，本发明优化了车辆结构，降低车辆自重，满足了运输高温货物的需要。
本发明通过以下技术方案实现：
铁路运输车辆，包括车体、风手制动装置、车钩缓冲装置和转向架，车体包括底架以及垂直于底架安装的侧墙和端墙，其中在底架地板下有隔热层。
进一步所述底架和底架中的隔热层是，底架包括端梁、枕梁、中梁、侧梁、横梁、小横梁、上层地板、隔热层和下层地板；端梁位于底架的两端；两个枕梁靠近两端的端梁，其两端与侧梁和中梁分别组焊连接；中梁位于底架纵向方向的中间部位；侧梁平行于中梁且位于底架的两侧；位于两个枕梁之间有五个横梁，横梁与两端的侧梁和中梁焊接；小横梁位于枕梁之间和端梁与枕梁之间；隔热层由型钢组焊成框架结构，框架中间填充隔热材料；上层地板通过焊接或螺栓固定在隔热层框架上面构成车厢地板，下层地板通过焊接或螺栓固定在隔热层框架下面和底架各梁的上盖板下面，将隔热材料挡住；端梁、枕梁、横梁和小横梁相互平行。
更进一步所述中梁由钢板组焊成箱形结构，并沿长度方向形成鱼腹形变截面结构。
更进一步所述侧梁由钢板组焊成“工”箱形结构，并沿长度方向形成鱼腹形变截面结构。
更进一步所述枕梁由上盖板与下盖板之间组焊两块腹板构成，两端与侧梁和中梁分别组焊连接，枕梁从中梁到侧梁处的截面由大变小，构成变截面双腹板箱形梁。
所述端墙由端板和端柱组成，其下端与底架固接，端墙的上端设置上端梁。所述侧墙由侧板和侧柱组成，其下端与底架固接，侧墙的上端设置上侧梁，侧墙上侧梁与端墙上端梁有角铁连接，角部加强铁由钢板压成L型零件和钢板组焊而成，该结构采用现车的通用技术，主要作用是增加上侧梁和上端梁的连接强度。上述端柱和侧柱采用矩形钢管制成。
上述隔热层由方形钢和槽形钢组焊成框架结构，方形钢与各横梁和枕梁对应，方形钢中心和横梁中心重合，与枕梁内侧腹板中心重合；隔热层框架上铺设高强度钢地板；在隔热层框架与上层地板组成的形腔内填充隔热材料；在底架各梁的上盖板的下平面安装焊接固定下层地板，所述上盖板的上平面是在车辆正常使用时面向空中的一面、下平面是在车辆正常使用时面向地面的一面。
本发明的有益性：
本发明采用箱形和封闭型断面结构，形成合理的整体受力框架结构，充分利用各部位的承载能力，并具有相同或相近的刚度和最小的应力梯度，达到最理想的运载效果，延长车辆使用年限。在不降低刚度的前提下，尽量降低车体钢结构的自重，使车辆具有更大的承载能力。
本发明增加隔热层装置，隔热层框架、上层地板和底架组焊成整体，提高地板的抗冲击能力，隔热层框架中填充隔热材料，有效降低高温对车辆零部件的影响，保证车辆的正常使用。
本发明采用矩形钢管制成的端柱和侧柱，并增加端、侧柱的数量，提高端、侧墙的强度和刚度，提高抗冲撞能力。
本发明车体为全钢焊接结构，主要梁件和板件采用Q450NQR1耐大气腐蚀高强度钢，以增强防腐性能，提高车辆使用寿命，延长车辆检修周期，减轻维护工作量和运输成本。
综上所述，本发明车体形成合理的整体受力框架结构，在不降低刚度的前提下，降低了车体钢结构的自重，使车辆具有更大的承载能力，特别是集中承载能力。底架中设有隔热层装置，有效降低高温货物热传导对车辆零部件的影响，确保车辆使用的可靠性，同时隔热层框架与上层地板组焊一体，提高地板的抗冲击能力。优化端、侧墙的结构，改善端、侧墙受力情况，提高其抗冲击能力。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明车辆整体结构主视示意图；
图2是本发明车体底架平面结构示意图；
图3是图2A-A面结构截面图；
图4是图2B-B面结构截面图；
图5是本发明中梁结构示意图；
图6是本发明侧梁结构示意图；
图7是本发明侧墙结构示意图；
图8是中梁截面结构也即是图5B-B面结构示意图；
图9是侧梁截面结构也即是图6A-A面结构示意图；
图10是本发明隔热层结构也即是图2旋转C-C面截面结构示意图；
图11是本发明下层地板与侧梁上盖板结构放大示意图；
图12是本发明下层地板与中梁上盖板结构放大示意图；
图13是端墙结构示意图；
图14是本发明枕梁结构主视示意图；
图15是本发明枕梁结构俯视示意图；
图16是图14A-A面截面示意图。
图中，1是底架，2是转向架，3是风手动制动装置，4是侧墙，5是端墙，1.1是端梁，1.2是枕梁，1.2.1是枕梁上盖板，1.2.2是枕梁下盖板，1.2.3是枕梁腹板，1.3是中梁，1.3.1是中梁上盖板，1.3.2是中梁腹板，1.3.3是中梁下盖板，1.4是侧梁，1.4.1是侧梁上盖板，1.4.2是侧梁腹板，1.4.3是侧梁下盖板，1.5是横梁，1.6是小横梁，1.7是隔热层，1.8是下层地板，1.9是上层地板，4.1是侧墙侧板，4.2是侧墙侧柱，4.3是侧墙上侧梁，4.4是侧墙加强柱，4.5是扶梯，5.1是端墙端板，5.2是端墙上端梁，5.3是端墙端柱，5.4是角部加强铁。
具体实施方式
图1是本发明车辆整体结构主视示意图。图1表示车辆整体结构，包括常规铁路车辆的车体、转向架2、风手制动装置3和车钩缓冲装置6。车体包括底架1、侧墙4和端墙5。
图2是本发明车体底架平面结构示意图，图3是图2A-A面结构截面图，图4是图2B-B面结构截面图。为了说明底架1的结构图2中没有上层地板。图中底架1包括端梁1.1、枕梁1.2、中梁1.3、侧梁1.4、横梁1.5、小横梁1.6、隔热层1.7和下层地板1.8；端梁1.1位于底架的两端；枕梁1.2靠近端梁1.1并平行于端梁，它是在上盖板与下盖板之间组焊两块腹板，构成变截面双腹板箱形梁；中梁1.3位于底架纵向方向的中间部位，中梁由钢板组焊成箱形结构，并沿长度方向形成鱼腹形变截面结构；侧梁1.4平行于中梁且位于底架的两侧，由钢板组焊成“工”箱形结构，并沿长度方向形成鱼腹形变截面结构；横梁1.5位于两个枕梁之间，由钢板组焊成工字型断面梁；小横梁1.6位于枕梁之间和端梁与枕梁之间；隔热层1.7由型钢组焊成框架结构，框架中间填充隔热材料；上层地板1.9通过焊接或螺栓固定在隔热层框架上面构成车厢地板，下层地板1.8通过焊接或螺栓固定在隔热层框架下面和底架各梁的上盖板下面，将隔热材料挡住；端梁1.1、枕梁1.2、横梁1.5和小横梁1.6相互平行。
图10是本发明隔热层结构也即是图2旋转C-C面结构截面示意图。图10中左面标示侧梁1.4、上层地板1.9等部分是图2C-C面下部分结构示意图，图10中右面标示中梁1.3、下层地板1.8部分是图2C-C面上部分结构示意图。由于中梁1.3、侧梁1.4是变截面结构，靠近车辆两端中梁1.3、侧梁1.4截面积较小，靠近车辆中部中梁1.3、侧梁1.4截面积较大。在车辆车厢地板下有隔热层1.7。
图11是本发明下层地板与侧梁上盖板结构放大示意图。隔热层结构与侧梁1.4结合部中上层地板1.9、U型钢和下层地板1.8组焊固定，侧梁1.4的上盖板1.4.1焊接固定在U型钢和下层地板1.8之间，隔热材料填充在空腔内构成隔热层1.7。
图12是本发明下层地板与中梁上盖板结构放大示意图。隔热层结构与中梁1.3结合部中上层地板1.9、工型钢和下层地板1.8组焊固定，中梁1.3的上盖板1.3.1的下表面与下层地板1.8焊接固定，隔热材料填充在空腔内构成隔热层1.7。
图5是本发明中梁结构示意图；图6是本发明侧梁结构示意图；图8是中梁截面结构也即是图5B-B面结构示意图；图9是侧梁截面结构也即是图6A-A面结构示意图。中梁1.3位于底架纵向方向的中间部位，中梁1.3由钢板组焊成箱形结构，并沿长度方向形成鱼腹形变截面结构，中梁1.3由上盖板1.3.1、腹板1.3.2和下盖板1.3.3组焊成箱形结构构成；侧梁1.4平行于中梁且位于底架的两侧，由钢板组焊成“工”箱形结构，并沿长度方向形成鱼腹形变截面结构，侧梁1.4由上盖板1.4.1、腹板1.4.2和下盖板1.4.3组焊成“工”箱形结构构成。
图7是本发明侧墙结构示意图。侧墙4由侧板4.1、侧柱4.2和上侧梁4.3构成板柱式侧墙。上侧梁沿侧墙的纵向方向位于侧墙的最上沿；侧柱均为冷弯矩形方钢结构；侧柱加强座4.4布置在侧墙内侧，连接侧墙和底架；扶梯4.5布置于侧墙一端。
图13是端墙结构示意图。端墙5由端板5.1、上端梁5.2和端柱5.3组成，上端梁5.2位于在端墙5的上端；端柱5.3均匀布置于端墙上的，与侧墙和底架相连，构成整体结构。
图14是本发明枕梁结构主视示意图，图15是本发明枕梁结构俯视示意图，图16是图14A-A面截面示意图。枕梁1.2靠近端梁1.1并平行于端梁，它是在上盖板1.2.1与下盖板1.2.2之间组焊两块腹板1.2.3，构成变截面双腹板箱形梁。
本发明增加隔热层1.7装置，隔热层框架、上层地板1.9和底架1组焊成整体，提高地板的抗冲击能力，隔热层1.7框架中填充隔热材料，有效降低高温对车辆零部件的影响，保证车辆的正常使用。本例铁路运输车辆是，包括车体、风手制动装置3、车钩缓冲装置6和转向架2，车体包括底架1以及垂直于底架安装的侧墙4和端墙5，其中在底架1地板下有隔热层1.7。
本发明采用箱形和封闭型断面结构，形成合理的整体受力框架结构，充分利用各部位的承载能力，并具有相同或相近的刚度和最小的应力梯度，达到最理想的运载效果，延长车辆使用年限。在不降低刚度的前提下，尽量降低车体钢结构的自重，使车辆具有更大的承载能力。具体是底架1包括端梁1.1、枕梁1.2、中梁1.3、侧梁1.4、横梁1.5、小横梁1.6、上层地板1.9、隔热层1.7和下层地板1.8；端梁1.1位于底架1的两端；两个枕梁1.2靠近两端的端梁1.1，其两端与侧梁1.4和中梁1.3分别组焊连接；中梁1.3位于底架1纵向方向的中间部位；侧梁1.4平行于中梁1.3且位于底架1的两侧；位于两个枕梁1.2之间有五个横梁1.5，横梁1.5与两端的中梁1.3和侧梁1.4焊接；小横梁1.6位于枕梁1.2之间和端梁1.1与枕梁1.2之间；隔热层1.7由型钢组焊成框架结构，框架中间填充隔热材料；上层地板1.9在隔热层框架上面，下层地板1.8在隔热层框架下面，上层地板1.9和下层地板1.8通过焊接或螺栓固定在隔热层框架上；端梁1.1、枕梁1.2、横梁1.5和小横梁1.6相互平行。所述中梁1.3由上盖板1.3.1、腹板1.3.2和下盖板1.3.3组焊成箱形结构，并沿长度方向形成鱼腹形变截面结构。所述侧梁1.4由上盖板1.4.1、腹板1.4.2和下盖板1.4.3组焊成“工”箱形结构，并沿长度方向形成鱼腹形变截面结构。所述枕梁1.2由上盖板1.2.1与下盖板1.2.2之间组焊两块腹板1.2.3构成，两端与侧梁1.4和中梁1.3分别组焊连接，枕梁1.2从中梁1.3到侧梁1.4处的截面由大变小，构成变截面双腹板箱形梁。
本发明采用矩形钢管制成的端柱和侧柱，并增加端、侧柱的数量，提高端、侧墙的强度和刚度，提高抗冲撞能力。具体是所述端墙5由端板5.1和端柱5.3组成，其下端与底架1固接，端墙5的上端设置上端梁5.2。所述侧墙4由侧板4.1和侧柱4.2组成，其下端与底架1固接，侧墙4的上端设置上侧梁4.3，侧墙上侧梁4.3与端墙上端梁5.2有角铁连接。上述端柱5.3和侧柱4.2采用矩形钢管制成。
采用E级钢13B型下作用式车钩、13B型锻造钩尾框和MT-2型缓冲器，可与既有的车辆实现联挂，安全可靠。
风制动装置采用120型控制阀、直径为305mm的整体旋压密封式制动缸、不锈钢嵌入式储风缸、双向闸瓦间隙自动调整器、具有自防盗功能的KZW-A型空重车自动调整装置等组成。人力制动装置采用NSW型手制动机。
转向架采用铸钢三大件转向架，B+级钢摇枕、侧架，RE2B型50钢车轴，辗钢整体车轮，紧凑型滚子轴承，贝氏体球墨铸铁斜楔，两级刚度弹簧，下心盘内装用导电型心盘磨耗盘，双作用弹性旁承等。可适应铁路1435mm轨距的需要，能满足使用要求，结构简单，检修方便。
Claims (5)
1.一种铁路运输车辆，包括车体、风手制动装置、车钩缓冲装置和转向架，所述车体包括底架以及垂直于底架安装的侧墙和端墙，其特征在于：
所述底架包括端梁、枕梁、中梁、侧梁、横梁、小横梁、上层地板、隔热层和下层地板；端梁位于底架的两端；
两个枕梁靠近两端的端梁，其两端与侧梁和中梁分别组焊连接，枕梁由上盖板与下盖板之间组焊两块腹板构成，枕梁从中梁到侧梁处的截面由大变小，构成变截面双腹板箱形梁；
中梁位于底架纵向方向的中间部位，中梁由钢板组焊成箱形结构，并沿长度方向形成鱼腹形变截面结构；
侧梁平行于中梁且位于底架的两侧，侧梁由钢板组焊成“工”箱形结构，并沿长度方向形成鱼腹形变截面结构；
位于两个枕梁之间有五个横梁，横梁与两端的侧梁和中梁焊接；
小横梁位于枕梁之间和端梁与枕梁之间；
端梁、枕梁、横梁和小横梁相互平行；
所述底架中有隔热层，隔热层由型钢组焊成框架结构，框架中间填充隔热材料；上层地板通过焊接或螺栓固定在隔热层框架上面构成车厢地板，下层地板通过焊接或螺栓固定在隔热层框架下面和底架各梁的上盖板下面，将隔热材料挡住。
2.根据权利要求1所述的铁路运输车辆，其特征在于：所述端墙由端板和端柱组成，端板和端柱下端与底架固定连接，端墙的上端设置上端梁。
3.根据权利要求2所述的铁路运输车辆，其特征在于：端柱是矩形钢管。
4.根据权利要求1所述的铁路运输车辆，其特征在于：所述侧墙由侧板和侧柱组成，侧板和侧柱下端与底架固定连接，侧墙的上端设置上侧梁，侧墙上侧梁与端墙上端梁有角铁连接。
5.根据权利要求4所述的铁路运输车辆，其特征在于：侧柱是矩形钢管。
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