CN102491012A - 一种新型集装箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到一种新型集装箱，该集装箱的组件包括有位于底部的底架、位于上部的顶板、在底架和顶板之间设有前端、门端和两个侧板所述底架四个顶角设置有角件，所述角件上分别设置有一根角柱，侧板、前端和门端结构分别设置于角柱之间，该集装箱的部分结构和组件采用非金属高分子材料制成。本发明采用新材料代替传统的钢制集装箱，可以大幅度减轻自身箱重,减少制造过程中的焊接打砂等工序降低能耗，减少油漆使用量,由于采用网状底架能延长集装箱地板使用寿命、降低成本。

Description

一种新型集装箱

技术领域

本发明涉及运输物品的大型容器，特别涉及到新型的集装箱材料及新型的集装箱结构。

背景技术

集装箱是一种国际通用的多式联运运输工具。图1是现有技术的集装箱结构示意图。其总体呈现为六面体构型，其结构组成包括有底架、设置在底架四个顶角上的两个前角柱、两个后角柱、四个角件、顶部包括顶侧梁、前顶横梁、门顶横梁,在顶部横梁之间铺设有顶板。在四个角柱之间设置有侧板、门结构及前端板。

对于传统集装箱而言，除地板外的全部结构均采用钢制材料构成。钢制的集装箱具有较大的自身重量，在运输过程中要消耗额外的运输成本。另外，集装箱制造本身属于三高行业，具有高污染、高噪音和高能耗的特点。例如，集装箱制造过程中，对钢材的打砂工序中会造成严重的空气污染，由于集装箱需要在海上运输为防止集装箱结构腐蚀需要制造较厚的油漆，在喷漆的过程中同样会造成空气污染。集装箱制造过程中采用大量的焊接工作在造成的环境污染的同时还会消耗大量能源。而且，由于现在集装箱的底板基本上都是木质的，材质因素制约了其使用寿命。并且为了制造集装箱底板，耗费了大量的优质木材，造成林木资源的紧张。目前部分集装箱采用了塑料地板，但由于传统的底横梁结构没有改变，仅仅用塑料地板替代木地板导致强度不够，无法满足客户要求。 

发明内容

本发明是针对现有技术中存在的不足，提供一种新的结构类型的集装箱。本发明的新型集装箱替代现有技术集装箱中的部分组件以减轻其重量，并大幅度降低了油漆使用量以及制造过程中造成的环境污染，同时可以提高集装箱的生产效率，本发明的集装箱能够减少木材的使用量，同时还能够大幅度降低箱体在使用周期中的维修维护费用。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种新型集装箱，该集装箱的组件包括有位于底部的底架、位于上部的顶板、在底架和顶板之间设有前端、门端和两个侧板，其特征在于，所述集装箱上至少部分组件由非金属高分子材料制成。

在本发明的新型集装箱中，所述的非金属高分子材料包括有高分子材料和生物合成材料。

在本发明的新型集装箱中，该集装箱由两根底侧梁、两根顶侧梁、四根角柱、门槛、前后楣板、前底梁和四个角件组成主体框架结构，该主体框架结构由钢质材料制成，主体框架结构之间的板式结构由非金属高分子材料制成。

在本发明的新型集装箱中，所述的底架包括有底侧梁和底部支撑结构，该底部支撑结构上铺设有底板。

在本发明的新型集装箱中，所述的底部支撑结构为包括网格截面的网状板结构。

在本发明的新型集装箱中，所述的网状板结构的网格截面或为I字形、或为T字形、或为包括上下翼板和中部支撑板的结构。 

在本发明的新型集装箱中，所述的底架由两根底侧梁和多块网状板连接而成。

在本发明的新型集装箱中，所述的网状板结构上的网格密度逐渐变化，在门端和中部的网格密度较大，前端的网格密度较小。

在本发明的新型集装箱中，规格为20尺以下集装箱的底架上均设有叉槽，该叉槽由非金属高分子材料制成，规格为20尺以上的集装箱的底架上部分设有叉槽，该叉槽由非金属高分子材料制成。

在本发明的新型集装箱中，所述的侧板由多块非金属高分子材料制成的板横向拼接而成，该侧板或为平板、或为波纹板、或为中空板。

在本发明的新型集装箱中，所述的顶板由多块非金属高分子材料制成的板横向拼接而成，该顶板或为平板、或为波纹板、或为中空板。 

在本发明的新型集装箱中，所述的后端包括四周的框架和中间的门结构,框架由两根后角柱及门槛和门楣结构分别焊接于4个后端角件上组成，中部的门结构采用非金属高分子材料制成。

在本发明的新型集装箱中，所述门结构由两条门横梁和门纵梁及中间的门板组成, 门横梁和门纵梁可以是由金属焊接而成,也可以是和门板一起采用非金属高分子材料整体加工而成。

在本发明的新型集装箱中，所述的前端包括四周的框架和中间的前端板，框架由两根前角柱及前底梁和前楣板焊接而成，中间设置有前端板由非金属高分子材料加工而成，或为平板、或为波纹板、或为中空板。

在本发明的新型集装箱中，所述的底板或为木质地板，或为非金属材料制成的地板。

在本发明的新型集装箱中，所述的非金属高分子材料组件和金属材料组件之间及非金属高分子材料与非金属高分子材料之间的连接方式或为粘结、或为热板焊接、或为振动焊接、或为超声波焊接、或为高频焊接、或为铆接。

在本发明的新型集装箱中，所述的非金属网状底架和后端的门槛结构以及前端结构之间均通过多个铆钉进行铆接。

基于上述技术方案，本发明的新型集装箱与现有技术相比具有如下技术优点：

1.本发明的新型集装箱中采用了非金属高分子材料使得集装箱在整体强度不发生变化的情况下大大减少箱体自重，减少运输成本。

2.本发明的集装箱中采用非金属高分子材料使得集装箱制造工厂省去了钢卷的开卷打砂等生产制造工序减少能对环境的污染，同时由于该材料自身有良好的抗腐蚀性因此不需要对整个箱体喷涂油漆，这样降低了生产成本，同时也提高了生产效率。由于集装箱需要在海上进行运输，需要做一层很厚的油漆，该油漆的成本也几乎占到整体箱体总成本1/10以上，利用工程塑料等非金属高分子材料具有良好的耐腐蚀性，无需再大量地喷涂油漆，降低了生产成本。

3. 本发明的集装箱中采用了网状的底部支撑结构，使得集装箱地板在承受货物重量时能够均匀的将受力分散到底架上，提高了整体底架的结构强度同时提高了地板的使用寿命，减少了箱子在运输过程中的维修成本。

附图说明

图1是现有技术的集装箱结构示意图。

图2是本发明的新型集装箱的整体结构示意图。

图3是本发明的集装箱中底架的结构示意图。

图4是本发明的新型集装箱中网格板结构示意图。

图5是本发明的新型集装箱中网状非金属底架与门槛结构的连接示意图。

图6是本发明的新型集装箱中网状非金属底架与前端结构的连接示意图。

图7是本发明的新型集装箱中非金属材质的侧板和顶板与顶侧梁的连接示意图。

具体实施方式

下面我们结合附图和具体的实施例来对本发明的新型集装箱做进一步的详细阐述，以求更为清楚明了地理解本发明的结构组成，但不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明的总体思想是用高强度的非金属高分子材料来替代钢制材料用在集装箱制造中，从而减轻集装箱的自身重量，还避免以往在集装箱制造过程中对钢制材料采用的打磨、喷涂等工艺，并减少油漆的使用量，也减少了对环境的污染。通过对底部结构的重新设计为传统木地板的使用创造良好的环境，延长木地板的使用寿命。同时为新型塑料地板的推广创造了条件，减少木材的使用量，保护了森林资源。

实践中我们选用高强度的工程塑料来作为典型的非金属高分子材料应用在集装箱的制造当中。高强度此处可以定义为强度达到一般钢材强度。目前市面上已经有的高强度工程塑料已经接近Q235的强度。工程塑料这里也是泛指，并不局限于具体的哪一类别材料。另外，高强度的非金属高分子材料不仅包括有塑料等高分子材料，也含有一些具有其他的成分的材料。

本发明的新型集装箱的结构组件与现有技术中的集装箱组件形似，都是六面体结构，主要部分都包括有底架、侧板、顶板、前端和门端。其中，两个侧板固定于底架的两侧，底架的前部和后部分别固定有前端和门端，顶板固定于侧板、前端和门端的上部。该集装箱中至少部分组件的制作材质为高强度的工程塑料。

本发明的集装箱在极端情况下，集装箱的全部组件均由高强度工程塑料制成。这样可以大大降低集装箱的自身重量，由于采用高强度的工程塑料，其硬度和使用寿命可以与钢铁媲美，可以节约大量的钢材。

在部分集装箱组件采用非金属高分子材料时，由两根底侧梁、两根顶侧梁、四根角柱和四个角件组成集装箱的主体框架结构，该主体框架结构由钢质材料制成，主体框架结构之间的板式结构由非金属高分子材料制成。

在本发明的新型集装箱中，如图2所示，集装箱的底架包括有底侧梁和底部支撑结构，该底部支撑结构上铺设有底板。这里的底部支撑结构为包括网格截面的网状板结构。网状结构的网格截面或为I字形、或为T字形、或为包括上下翼板和中部支撑板的结构。所述的底架由两根底侧梁和多块网状板连接而成。可以采用3至5块小的网状板拼接成底部支撑结构，如图3所示。为了增加其应用时的强度，制造时网状板结构上的网格密度是有变化的，在门端和中部的网格密度较大，前端的网格密度较小。底架上非金属高分子材质的网状板结构与底架前面的前端结构以及后面的门槛结构都是采用多个铆钉进行铆接，如图5和图6所示。图5中的网状非金属底架1与前端结构2之间通过铆钉4进行连接，在网状非金属底架1的上部铺设有木地板3。图6中的网状非金属底架1与门槛结构4之间也是通过多个铆钉进行铆接的，在非金属底架1的上部也铺设有木地板3。

集装箱底架也可以整体由工程塑料支撑，具体是采用工程塑料整体注塑成型的整体式结构，其底部为网格状结构，如图4所示，这里的网格状结构的网格截面或为I字形、或为T字形、或为包括上下翼板和中部支撑板的结构。网格状结构采用整体注塑的方式利用工程塑料来制作完成。

在本发明的集装箱中，以20`集装箱为例，其整体式底架底部的网格密度由门端向前端逐渐由大变小。除了底架以外，叉槽也为整体注塑成型，网状底架网格密度可以适当调整。在进门端网格密度高向前端逐渐变疏，底架与叉槽之间采用铆接粘接热融合等方法连接。

在实际应用中，如果是一个集装箱整箱结构,通常我们将其前角柱、后角柱、门楣板、前端眉板等主要框架结构选择利用钢铁材料SPA-H制造，其余门板、侧板、顶板及前端板均为塑料结构。在非金属高分子材质的侧板7与金属材质的顶侧梁9连接时，通过一个侧板角钢8将二者连接。侧板角钢8一侧焊接在由方管做成的顶侧梁9上，另一侧则通过铆钉连接侧板7。而顶侧梁9和非金属材质的顶板6之间也是通过铆钉进行连接的，如图7所示。

在非金属高分子材质的侧板与集装箱上金属材质的前角柱和后角柱之间连接时，前角柱和后角柱上均设一个延长段，通过延长段和侧板进行铆接连接。为了增加集装箱四周侧壁的强度，设计了金属材质的侧板支撑梁，同样侧板支撑梁两侧也有延伸段，侧板与侧板支撑梁之间通过在延伸段位置以铆接的方式进行连接。

在本发明的新型集装箱中，前端包括四周框架和前端板，四周框架为钢制框架，钢制框架中的两根前角柱、前底梁和前顶梁焊接于角件上。前端板采用非金属高分子材料制成。集装箱的门端结构也可以参考前端的结构了材质来制造。集装箱的后端为门端，其包括四周的框架和中间的门结构，框架由两根后角柱及门槛和门楣结构分别焊接于4个后端角件上组成，中部的门结构采用非金属高分子材料制成。后端的门结构由两条门横梁和门纵梁及中间的门板组成，门横梁和门纵梁可以是由金属焊接而成，也可以是和门板一起采用非金属高分子材料整体加工而成。

若集装箱上的前端和门端是由金属框架和塑料板组成，所述的塑料板嵌入至金属框架内，这里的塑料门板为整体一块面板或为多块面板拼接而成的面板。

在本发明集装箱中，塑料门板可以做成为平板、也可以根据需要做成为波纹板或者中空板。另外，可以根据客户的要求将集装箱上的所有板式结构采用平板或者波纹板。板式结构中，可以是小规格板与板之间采用拼接成大板，也可以是整体注塑成为大规格板。板与板之间采用热熔合粘接、热板焊接、振动焊接、超声波焊接或高频焊接的方式连接。

本发明的新型集装箱利用高强度工程塑料等非金属高分子材料来替代某些钢铁材料，既可以减少集装箱自身重量，减少油漆的使用量而降低生产成本，又能够降低集装箱生产过程中造成的环境污染，同时还有利于在后续的集装箱使用过程中维护。

Claims (18)

1.一种新型集装箱，该集装箱的组件包括有位于底部的底架、位于上部的顶板、在底架和顶板之间设有前端、门端和两个侧板，其特征在于，所述集装箱上至少部分组件由非金属高分子材料制成。

2.根据权利要求1所述的一种新型集装箱，其特征在于，所述的非金属高分子材料包括有高分子材料和生物合成材料。

3.根据权利要求1所述的一种新型集装箱，其特征在于，该集装箱由两根底侧梁、两根顶侧梁、四根角柱、门槛、前后楣板、前底梁和四个角件组成主体框架结构，该主体框架结构由钢质材料制成，主体框架结构之间的板式结构由非金属高分子材料制成。

4.根据权利要求1所述的一种新型集装箱，其特征在于，所述的底架包括有底侧梁和底部支撑结构，该底部支撑结构上铺设有底板。

5.根据权利要求4所述的一种新型集装箱，其特征在于，所述的底部支撑结构为包括网格截面的网状板结构。

6.根据权利要求5所述的一种新型集装箱，其特征在于，所述的网状结构的网格截面或为I字形、或为T字形、或为包括上下翼板和中部支撑板的结构。

7.根据权利要求4所述的一种新型集装箱，其特征在于，所述的底架由两根底侧梁和多块网状板连接而成。

8.根据权利要求5所述的一种新型集装箱，其特征在于，所述的网状板结构上的网格密度逐渐变化，在门端和中部的网格密度较大，前端的网格密度较小。

9.根据权利要求1所述的一种新型集装箱，其特征在于，规格为20尺以下集装箱的底架上均设有叉槽，该叉槽由非金属高分子材料制成，规格为20尺以上的集装箱的底架上部分设有叉槽，该叉槽由非金属高分子材料制成。

10.根据权利要求3所述的一种新型集装箱，其特征在于，所述的侧板由多块非金属高分子材料制成的板拼接而成，该侧板或为平板、或为波纹板、或为中空板。

11.根据权利要求3所述的一种新型集装箱，其特征在于，所述的顶板由多块非金属高分子材料制成的板拼接而成，该顶板或为平板、或为波纹板、或为中空板。

12.根据权利要求3所述的一种新型集装箱，其特征在于，所述的后端包括四周的框架和中间的门结构,框架由两根后角柱及门槛和门楣结构分别焊接于4个后端角件上组成，中部的门结构采用非金属高分子材料制成。

13.根据权利要求3及12所述的一种新型集装箱,其特征在于，所述门结构由两条门横梁和门纵梁及中间的门板组成，门横梁和门纵梁可以是由金属焊接而成，也可以是和门板一起采用非金属高分子材料整体加工而成。

14.根据权利要求3所述的一种新型集装箱，其特征在于，所述的前端包括四周的框架和中间的前端板,框架由两根前角柱、前底梁和前楣板焊接而成，中间设置的前端板由非金属高分子材料加工而成，该前端板或为平板、或为波纹板、或为中空板。

15.根据权利要求4所述的一种新型集装箱，其特征在于，所述的底板或为木质地板，或为非金属高分子材料制成的地板。

16.权利要求2至12任一项所述的一种新型集装箱，其特征在于，所述的非金属高分子材料组件和金属材料组件之间及非金属高分子材料与非金属高分子材料之间的连接方式或为粘结、或为热板焊接、或为振动焊接、或为超声波焊接、或为高频焊接、或为铆接。

17.权利要求16所述的一种新型集装箱，其特征在于，所述的非金属网状底架和门槛结构之间的连接方式为铆接。

18.权利要求16所述的一种新型集装箱，其特征在于，所述的非金属网状底架和前端结构之间的连接方式为铆接。

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