CN102991518B - 一种铁路运输的平车用中梁 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铁路运输的平车用中梁，其特征在于：它包括由两钩缓套口梁段、两枕中梁段和一鱼腹梁段组成中梁本体。其两侧壁由一对具有上翼、下翼的中梁腹板支撑并由间隔设定的若干隔板固定；鱼腹梁段底面焊接一下盖板，每一枕中梁段底面焊接一连接心盘或牵引座的心盘垫板，每一心盘垫板的两侧分别焊接一枕前、后加强板，每一心盘垫板上方通过两隔板连接一与两上翼平齐焊接的连接板，在两连接板的内侧焊接一上盖板，外侧分别焊接一牵引梁上盖板，钩缓套口梁段内的牵引梁上盖板底面及两上翼之间焊接一固定板，两中梁腹板内壁间隔焊接两钩尾框压板，两压板的外侧分别连接一前、后从板座，在每一从板座中通过若干紧固件连接一磨耗板。本发明可以广泛用于铁路运输平车使用之中。

Description

一种铁路运输的平车用中梁

技术领域

本发明涉及一种车用中梁，特别是关于一种适用于快捷铁路运输的平车用中梁。

背景技术

2011年以来，我国提出了新的铁路发展战略，将进一步深化体制改革，转换经营机制，实施多元化经营，“重载、快捷”协调发展。既有铁路线客货混跑的现状将长期保持，所以既有线货车就不能无限制地重载，还需要补充适当的快捷货车。自1998年开始我国开始了120km/h铁路货车的技术研究，到2008年我国铁路60余外辆货车已全面迈上了120km/h台阶，形成了120km/h提速系列货车技术标准。在此技术积淀下，并借鉴国外开行经验，我国探索性地提出了速度160km/h的快捷货物列车使用的技术政策和要求，其中车轮直径将由传统货车的Φ840mm加大到Φ915nn，并要求采用盘形制动。轮径增大意味着轴位将抬高，转向架构架或摇枕与车体的配合面如心盘承载面高度、牵引座配合面将抬高37.5mm以上，这就使转向架上的车体也将相应整体抬高，心盘、牵引座直接定位的中梁下平面距轨面的高度将提高。然而，为了保证铁路技术规程关于车钩高度880mm的要求，中梁端部装配车钩的空间还需保留原有高度，这就形成了矛盾，所以需要设计新结构的中梁来解决此矛盾，也正是现阶段160km/h的快捷铁路货车研究的新课题。

铁路快捷货车中一种具有市场前景，且国外已实现开发运营的车种是快捷集装箱运输平车。众所周知，平车为底架承载结构，即截面高度不高的平板形底架需要承载与箱形敞车、桶形棚车相等的载重，为保证底架的刚度和强度，平车的中梁往往需要大型热轧H型钢来担当，以减少钢板拼焊中梁焊缝缺陷、焊接变形、工艺控制难、材料各向异性的风险。大型热轧H型钢中梁的中部截面大，枕梁外的牵引梁部分就需要减小截面高度，传统平车的牵引梁高度一般取值350mm，该截面空间能满足装钩高度，但截面高度富裕量不多，而快捷平车H型钢中梁在牵引梁处一定需要截面的过渡以保证牵引梁下移的装钩要求，因此造成了中梁H型钢的加工难度。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种通过采用大型热轧H型钢与多截面过渡的结构加工制作，并能获得较大的刚度和强度，可以实现快捷及性能可靠的铁路运输的平车用中梁。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种铁路运输的平车用中梁，其特征在于：它包括由一中部平直两端底部对称向上渐缩过渡梁段为鱼腹梁段，所述鱼腹梁段两端对称连接一段平直梁段为枕中梁段，两所述枕中梁段的末端对称连接一呈下刀把状的端口梁段为钩缓套口梁段组成的中梁；所述中梁的两侧壁由一对称多截面变化的两中梁腹板相对平行设置，其每一所述中梁腹板顶部分别设置有上翼，底部分别设置有下翼，且两所述中梁腹板的上翼顶面通长保持同一高度平面设置，所述下翼底面为高度错落设置；

在所述鱼腹梁段内的平直段中的两所述中梁腹板之间，间隔焊接有六块相同的中梁隔板，每一侧渐缩段内间隔设置有两块不同高度的中梁隔板，每一所述枕中梁段内间隔设置有四块相同的枕中隔板，每一所述钩缓套口梁段内设置有一块枕前隔板；

两所述中梁腹板的下翼底面的所述鱼腹梁段内焊接一下盖板，所述枕中梁段内的中部焊接有一心盘垫板，所述心盘垫板的内侧焊接有一枕后加强板，外侧焊接有一枕前加强板，所述心盘垫板顶面分别与所述枕中梁段内中间连接的两所述枕中隔板的底边固定连接，两所述枕中隔板的顶部通过一连接板平齐固定连接在两上翼之间，两所述中梁腹板上翼顶面的两所述连接板内侧之间的焊接有一上盖板，两所述连接板的外侧对称焊接有一牵引梁上盖板，所述钩缓套口梁段内的中部两所述上翼之间平齐连接有一固定板，所述固定板底面以及两所述中梁腹板相对内侧壁上，间隔焊接有两U型钩尾框压板，两所述压板之间的两外侧间隔固定连接有一前从板座和一后从板座，两所述前、后从板座中通过若干螺钉固定连接有一易损耗部件的磨耗板。

所述鱼腹梁段底部向上渐缩过渡段的纵向长度与截面高度差比为10：1。

两所述中梁腹板的内侧间距为350mm，两所述中梁腹板在鱼腹梁段内采用截面高度630mm以上的大型热轧H型钢切制而成，在所述枕中梁段内的截面高度一般为400mm～450mm范围，所述钩缓套口梁段的下刀把状向下过渡的高度一般控制范围为40mm～80mm，过渡长度一般控制在过渡高度的5～6倍。

两所述中梁腹板上翼顶部焊接的所述上盖板，与所述牵引梁上盖板纵向间隔距离大于等于需要连接车体枕梁上盖板板宽尺寸。

枕中梁段内的两下翼边全部切除，所述钩缓套口梁段内的两下翼内侧边全部切除。

两所述中梁腹板下翼底面连接的所述心盘垫板，与心盘采用焊接、铆接中的一种组装方式固定连接。

所述枕中梁段的两所述中梁腹板下翼底面连接的所述心盘垫板，与牵引座采用焊接、铆接中的一种组装方式固定连接。

在每一所述心盘垫板前端铺设的所述枕前加强板的纵向延伸至所述钩缓套口梁段起始段口的底面，在每一所述心盘垫板末端铺设的所述枕后加强板纵向延伸至所述鱼腹梁段一侧的末段。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明采用大型热轧H型钢的多截面过渡结构的两中梁腹板，其中部保持大型钢截面不变，可最大限度地获得平车底架承载需要的刚度和强度，两端部采用下刀把状结构的牵引梁使牵引梁截面向下过渡，因此可以实现了装配车钩的高度空间要求。2、本发明由于在钩缓套口梁段采用下刀把状过渡结构的牵引梁，其向下过渡的高度一般控制范围为40mm～80mm，其过渡长度一般控制在过渡高度的5～6倍，因此避免斜度过大，使得腹板过渡缓和，保证牵引梁下翼面压型不出现尖点而导致裂纹，实现了制做工艺可行性，同时也降低制造的难点。3、本发明的由于将枕中梁段下翼边全部切除，因此可以保证中梁本体与转向架配件的安装空间。4、本发明由于采用厚板结构的心盘垫板以及厚板压型的枕前加强板和枕后加强板，因此增强了枕中梁段的强度和刚度，进一步保证了车钩纵向作用力附加弯矩、枕外垂向力力臂增加所需的强度要求。5、本发明由于在前从板座和后从板座通过若干紧固件紧固连接易损配件的磨耗板，因此可以方便更换易损配件，提高维修速度及效率。6、本发明的在每一钩缓套口梁段内设置两有U型钩尾框压板，且钩尾框压板通过固定板与中梁腹板的上翼边齐平焊接，且与两中梁腹板侧壁连续焊接，因此增强了钩尾框压板的连接强度，以防止车辆在运输过程中钩尾框向上蹿起而造成脱出从板座的不安全隐患，同时也避免纵向力向上偏载的问题。本发明可以广泛用于铁路运输平车使用之中。

附图说明

图1是本发明的结构示意图

图2是本发明的背部结构示意图

图3是本发明一侧内部结构示意图

图4是图3的A-A视示意图

图5是图3的B-B视示意图

图6是图3的C-C视示意图

图7是图3的D-D视示意图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的进行详细的描述。

如图1、图2所示，本发明包括由一中部平直两端底部对称向上渐缩过渡梁段为鱼腹梁段1，鱼腹梁段1两端对称连接一段平直梁段为枕中梁段2，两枕中梁段2的末端对称连接一呈下刀把状的端口梁段为钩缓套口梁段3组成的中梁。中梁的两侧壁由一对称多截面变化的两中梁腹板4、5相对平行设置，其每一中梁腹板4、5顶部分别设置有上翼41、51，底部分别设置有下翼42、52，且两中梁腹板4、5的上翼41、51顶面通长保持同一高度平面设置，下翼42、52底面为高度错落设置。

如图3所示，在鱼腹梁段1内的平直段中的两中梁腹板4、5之间，间隔焊接有六块相同的中梁隔板6（如图4所示），每一侧渐缩段内间隔设置有两块不同高度的中梁隔板7、8（如图5所示），每一枕中梁段2内间隔设置有四块相同的枕中隔板9（如图6所示），每一钩缓套口梁段3内设置有一块枕前隔板10。

如图1、图3所示，在两中梁腹板4、5的下翼42、52底面的鱼腹梁段1内焊接一下盖板11，枕中梁段2内的中部焊接有一心盘垫板12，心盘垫板12的内侧焊接有一枕后加强板13，外侧焊接有一枕前加强板14，心盘垫板12底面固定连接有一心盘或牵引座15，心盘垫板12顶面分别与枕中梁段2内中间连接的两枕中隔板9的底边固定连接，其两枕中隔板9的顶部通过一连接板16平齐固定连接在两上翼41、51之间（如图2、图6所示），两中梁腹板4、5上翼41、51的顶面的两连接板16内侧之间的焊接有一上盖板17，两连接板16的外侧对称焊接有一牵引梁上盖板18，在钩缓套口梁段3内的中部两上翼41、51之间平齐连接有一固定板19，在固定板19底面以及两中梁腹板4、5相对内侧壁上，间隔焊接有两U型钩尾框压板20，在两钩尾框压板20之间的两外侧间隔固定连接有一前从板座21和一后从板座22，在两前、后从板座21、22中通过若干紧固件，紧固连接有一易损耗部件的磨耗板23（如图3、图7所示）。

本发明的中梁使用时，将中梁通过安装在平车底部中心纵向方向，中梁每侧的上盖板17与牵引梁上盖板18之间的中梁腹板4、5的上翼41、51，分别与需要连接车体的两枕梁上盖板连接固定，两枕中梁段2是连接的车辆枕梁交汇的部位，通过连接在每一枕中梁段2底面的心盘或牵引座15分别与车体转向架相对连接。中梁两端的钩缓套口梁段3是连接前后平车钩缓冲装置的连接部位，在每一钩缓套口梁段3中通过前、后从板座21、22连接钩缓冲装置的缓冲器，缓冲器前端连接前从板座21，缓冲器末端连接后板座22，缓冲器及其上部的钩尾框通过两钩尾框压板20固定连接，防止因钩缓套口梁段3高度空间过大，车辆上坡牵引或下坡制动时，缓冲器和钩尾框在钩缓套口梁段3中跳起，造成车辆纵向牵引力和纵向压缩力上下偏离前、后从板座21、22，恶劣情况下甚至缓冲器和钩尾框脱出钩缓套口梁段3而失效，当车辆在运行中牵引车辆起步和上坡时，缓冲器压前从板座21，将车钩拉力传递给前从板座21，拉动车体前行，其转向架也跟随一同前行。当车辆在运行中制动或下坡时，缓冲器后尾压后从板座22，将车钩压力传递给后从板座22，以阻止车体前行，其转向架也被闸瓦制动，即实现前行的车体与转向架同时一起制动。

上述实施例中，如图3所示，鱼腹梁段1的两端渐缩过渡到枕中梁段2，其两渐缩过渡梁段的纵向长度与截面高度差比为10：1，以保证过渡缓和同时避免应力梯度变化大而造成应力集中。

上述实施例中，如图2所示，两中梁腹板4、5的鱼腹梁段1采用截面高度630mm以上的大型热轧H型钢切制而成，其内侧间距为350mm，可以满足车辆的钩缓套口梁段3安装钩缓冲装置的要求。两中梁腹板4、5上翼41、51顶部焊接的上盖板17与牵引梁上盖板18的纵向间隔距离应大于等于需要连接车体枕梁上盖板板宽尺寸。

上述实施例中，如图3所示，本发明的鱼腹梁段1的渐缩段长度无组装需求，其存在纯粹是制造工艺要求，带来的问题就是牵引梁的有效长度加长，即车辆枕中转向架中心距离车体端梁的长度要比传统结构长，使得枕中外侧的车体垂向载荷相对枕中的力臂加大，同等载荷下产生的力矩就增大。更严重的是，钩缓套口梁段3受到的纵向力相对枕中梁段2偏下，钩缓装置传送的车辆巨大纵向力将对枕中梁段2形成了附加弯矩，在垂向力力矩和纵向力附加弯矩的作用下，需要增大枕中梁段2截面高度，提高强度和刚度从而保证本发明的承载可靠，该枕中梁段2截面高度一般为400mm～450mm范围，比原有的铁路货车枕中截面高度为350mm的高度要高。在钩缓套口梁段3采用下刀把状过渡结构的牵引梁，为了避免斜度过大，使得腹板过渡缓和其向下过渡的高度一般控制范围为40mm～80mm，其过渡长度一般控制在过渡高度的5～6倍。

如图1所示，在枕中梁段2内的下翼42、52外侧边的位置与制动盘、制动夹钳的开设凹槽位置相对，为了配合连接将枕中梁段2内的两下翼42、52边全部切除，以保证本发明与转向架配件连接的空间，当车辆通过曲线时，为了使本发明与转向架制动盘、制动夹钳的相对位移不相互干涉，将钩缓套口梁段3内的两下翼42、52内侧边全部切除（如图7所示），以保证钩缓部件的组装。

上述实施例中，如图1所示，两中梁腹板4、5下翼42、52底面连接的具有厚板结构的心盘垫板12与心盘或牵引座15通过焊接或铆接组装固定。在每一心盘垫板12前端铺设的具有厚板结构的枕前加强板14纵向延伸至钩缓套口梁段3起始段口的底面，在每一心盘垫板12末端铺设的具有厚板结构的枕后加强板13纵向延伸至鱼腹梁段1的一侧端，以使枕中梁段2结构强度和刚度增强。

上述实施例中，用于紧固连接磨耗板23的紧固件可以采用螺栓与螺母配合紧固也可以采用拉铆钉紧固连接。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (9)

1.一种铁路运输的平车用中梁，其特征在于：它包括由一中部平直两端底部对称向上渐缩过渡梁段为鱼腹梁段，所述鱼腹梁段两端对称连接一段平直梁段为枕中梁段，两所述枕中梁段的末端对称连接一呈下刀把状的端口梁段为钩缓套口梁段组成的中梁；所述中梁的两侧壁由一对称多截面变化的两中梁腹板相对平行设置，其每一所述中梁腹板顶部分别设置有上翼，底部分别设置有下翼，且两所述中梁腹板的上翼顶面通长保持同一高度平面设置，所述下翼底面为高度错落设置；两所述中梁腹板的内侧间距为350mm，两所述中梁腹板在鱼腹梁段内采用截面高度630mm以上的大型热轧H型钢切制而成，在所述枕中梁段内的截面高度一般为400mm～450mm范围，所述钩缓套口梁段的下刀把状向下过渡的高度一般控制范围为40mm～80mm，过渡长度一般控制在过渡高度的5～6倍；

在所述鱼腹梁段内的平直段中的两所述中梁腹板之间，间隔焊接有六块相同的中梁隔板，每一侧渐缩段内间隔设置有两块不同高度的中梁隔板，每一所述枕中梁段内间隔设置有四块相同的枕中隔板，每一所述钩缓套口梁段内设置有一块枕前隔板；

两所述中梁腹板的下翼底面的所述鱼腹梁段内焊接一下盖板，所述枕中梁段内的中部焊接有一心盘垫板，所述心盘垫板的内侧焊接有一枕后加强板，外侧焊接有一枕前加强板，所述心盘垫板顶面分别与所述枕中梁段内中间连接的两所述枕中隔板的底边固定连接，两所述枕中隔板的顶部通过一连接板平齐固定连接在两上翼之间，两所述中梁腹板上翼顶面的两所述连接板内侧之间的焊接有一上盖板，两所述连接板的外侧对称焊接有一牵引梁上盖板，所述钩缓套口梁段内的中部两所述上翼之间平齐连接有一固定板，所述固定板底面以及两所述中梁腹板相对内侧壁上，间隔焊接有两U型钩尾框压板，两所述压板之间的两外侧间隔固定连接有一前从板座和一后从板座，两所述前、后从板座中通过若干螺钉固定连接有一易损耗部件的磨耗板。

2.如权利要求1所述的一种铁路运输的平车用中梁，其特征在于：所述鱼腹梁段底部向上渐缩过渡段的纵向长度与截面高度差比为10：1。

3.如权利要求1所述的一种铁路运输的平车用中梁，其特征在于：两所述中梁腹板上翼顶部焊接的所述上盖板，与所述牵引梁上盖板纵向间隔距离大于等于需要连接车体枕梁上盖板板宽尺寸。

4.如权利要求1所述的一种铁路运输的平车用中梁，其特征在于：所述枕中梁段内的两下翼边全部切除，所述钩缓套口梁段内的两下翼内侧边全部切除。

5.如权利要求1或2或3或4所述的一种铁路运输的平车用中梁，其特征在于：两所述中梁腹板下翼底面连接的所述心盘垫板，与心盘采用焊接、铆接中的一种组装方式固定连接。

6.如权利要求1或2或3或4所述的一种铁路运输的平车用中梁，其特征在于：所述枕中梁段的两所述中梁腹板下翼底面连接的所述心盘垫板，与牵引座采用焊接、铆接中的一种组装方式固定连接。

7.如权利要求1或2或3或4所述的一种铁路运输的平车用中梁，其特征在于：在每一所述心盘垫板前端铺设的所述枕前加强板纵向延伸至所述钩缓套口梁段起始段口的底面，在每一所述心盘垫板末端铺设的所述枕后加强板纵向延伸至所述鱼腹梁段一侧的末段。

8.如权利要求5所述的一种铁路运输的平车用中梁，其特征在于：在每一所述心盘垫板前端铺设的所述枕前加强板纵向延伸至所述钩缓套口梁段起始段口的底面，在每一所述心盘垫板末端铺设的所述枕后加强板纵向延伸至所述鱼腹梁段一侧的末段。

9.如权利要求6所述的一种铁路运输的平车用中梁，其特征在于：在每一所述心盘垫板前端铺设的所述枕前加强板纵向延伸至所述钩缓套口梁段起始段口的底面，在每一所述心盘垫板末端铺设的所述枕后加强板纵向延伸至所述鱼腹梁段一侧的末段。