CN104228859B - 一种铁路货车及其侧墙 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种铁路货车及其侧墙，能够充分利用车辆限界，增大车辆容积。所述侧墙包括上部侧墙、中部侧墙和下部侧墙，三者均由沿车体纵向挤压成型的中空铝型材制成，且由上至下依次连接，并与车辆限界匹配。本发明的侧墙包括上部侧墙、中部侧墙和下部侧墙，三者依次连接，以便根据车辆限界调整三者的结构，与车辆限界相匹配，充分利用车辆限界，扩展了车辆容积，提高了车辆限界的利用率；再者，三者均由中空铝型材沿车体纵向挤压而成，有效的降低了侧墙的重量，适应轻量化的需求，提高了车辆承载能力；三者均沿纵向延伸，便于生产制造，三者在纵向上不存在拼接连接处，呈现一体式结构，便于有效分担散粒货物的侧压力，提高承载稳定性。

Description

一种铁路货车及其侧墙

技术领域

本发明涉及铁路运输技术领域，特别是涉及一种铁路货车及其侧墙。

背景技术

运输煤炭、矿石、粮食等散粒货物的铁路货车(包括敞车、漏斗车等)的车体侧墙主要承受散粒货物的侧压力作用，车辆运行过程中的横向力及动态载荷进一步增大了车体侧墙的压力载荷，为保证安全可靠地将货物运送到目的地，车体侧墙应该具备足够的强度和刚度性能。

散粒货物铁路货车一般采用板柱组合式侧墙，主要由侧板、侧柱、上侧梁等组成，根据侧柱位置的不同，侧墙可分为侧柱外置和侧柱内置两种结构，每种结构根据侧柱与侧板的连接方式又可分为铆接结构和焊接结构。

请参考图1，图1为侧柱内置式侧墙一种设置方式的结构示意图。

申请号为201320893792.0的中国专利公开了一种铁路货车车体整体侧板，该技术方案采用侧柱内置式焊接结构的侧墙，该结构包括采用铝合金挤压型材制成的第一侧柱100、第二侧柱200和铝合金的侧板300，两侧柱均居于侧板300的内侧(即靠近车体内部的一侧)，且侧柱和侧板300之间采用焊接连接，如图1所示。

在上述方案中，第一侧柱100和第二侧柱200均位于侧板300的内侧，使得车体的内壁不平滑、拐角增多，其缺点是侧柱、拐角等部位容易积留货物，使得货物的卸净率较低；再者，该技术方案的侧墙与车辆底架的下侧梁铆接时，铆钉需要在车体内侧铆接，导致车体内侧留有铆钉套环，也容易积煤，且不易清理。此外，该技术方案的制造实施工艺复杂，不利于大批铁路货车的量产。

请参考图2和图3，图2为现有技术中侧柱外置式的侧墙一种设置方式的正面结构示意图；图3为图2所示侧墙的侧面结构示意图。

针对上述技术问题，现有技术中通常采用侧柱外置式侧墙，如图2所示为一种侧柱600外置板柱式结构，主要由上侧梁400、侧板500、侧柱600等组成，侧板500与散粒货物直接接触，侧柱600位于侧板500外侧。

请结合图4，图4为图2所示侧墙与车辆限界之间的关系示意图。

侧柱600是保证侧墙结构强度和刚度的主要承载构件，由于侧柱600位于侧板500外侧和车辆限界L’之间，侧柱600占位空间不能用于装载货物，使得侧板500与车辆限界L’之间形成两个无效空间，如图4所示。所述两个无效空间中，其一是侧柱600高度方向形成的侧柱无效空间710；其二是由于车辆限界L’上宽下窄，为保证车辆不侵入限界，竖直放置的侧柱600只能以下部较窄限界确定车辆横向宽度，从而在侧柱600与上部较宽限界之间形成一个侧柱600外置结构固有的上部无效空间720。可见，该技术方案存在两个无效空间，采用该技术方案的铁路货车对铁路限界的利用很不充分，使得车辆每延米载重小，车辆运输的经济性差。

因此，如何设计一种铁路货车的侧墙，以便提高车辆容积，充分利用车辆限界，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种铁路货车的侧墙，能够充分利用车辆限界，增大车辆容积。

本发明的另一目的是提供一种具有上述侧墙的铁路货车，其承载能力较强。

为解决上述技术问题，本发明提供一种铁路货车的侧墙，包括上部侧墙1、中部侧墙2和下部侧墙3，三者均由沿车体纵向挤压成型的中空铝型材制成，且由上至下依次连接，并与车辆限界L匹配。

本发明的侧墙包括上部侧墙1、中部侧墙2和下部侧墙3，三者依次连接，以便根据车辆限界L调整三者的结构，与车辆限界L相匹配，充分利用车辆限界L，扩展了车辆容积，提高了车辆限界L的利用率；再者，三者均由沿车体纵向挤压而成的中空铝型材制成，有效的降低了侧墙的重量，适应轻量化的的需求，提高了车辆承载能力；三者均沿车体纵向挤压，一方面便于生产制造，另一方面，三者自身在挤压长度方向上不存在拼接连接处，呈现一体式结构，便于有效分担散粒货物的侧压力，提高承载稳定性。

可选地，所述上部侧墙1、中部侧墙2和下部侧墙3均包括相互连接的内侧板4和外侧板5，所述内侧板4和外侧板5之间具有中空腔6，所述中空腔6内设有加强筋7。

采用上述结构，侧墙包括内侧板4和外侧板5，并在内外侧板5之间设置加强筋7，与现有技术相比，取消了侧柱的设置，避免因侧柱的设置产生无效空间，进而充分利用车辆限界L；同时，采用加强筋7提高整个侧墙的强度。

可选地，所述上部侧墙1的上部向内弯折，以形成与车辆限界L的上部配合的上折弯部11。

可选地，所述上部侧墙1的内侧板4和外侧板5均在各自的上部向内弯折，以形成所述上折弯部11，且内侧板4的弯折角度大于外侧板5的弯折角度。

可选地，所述上折弯部11包括所述上部侧墙1的内侧板4向上延伸形成隔挡部111，以及由所述隔挡部111的顶端向外伸出的伸出部112，所述伸出部112与所述上部侧墙1的外侧板5的顶端连接。

可选地，所述下部侧墙3的下部向内弯折，以形成与车辆限界L的下部配合的下折弯部31。

可选地，所述下部侧墙3仅以其外侧板5的下部向内弯折，以形成所述下折弯部31。

可选地，所述加强筋7相互平行或者呈首尾相接的折线型。

可选地，所述上部侧墙1、中部侧墙2和下部侧墙3均以各自外侧板5的端部向内倾斜，以便与各自的内侧板4相连，形成连接部10；各所述连接部10依次铆接连接或者焊接连接。

可选地，所述上部侧墙1、中部侧墙2和下部侧墙3依次焊接连接。

可选地，所述上部侧墙1、中部侧墙2和下部侧墙3分别以各自的内侧板4依次焊接连接，外侧板5依次焊接连接。

可选地，所述内侧板4和/或所述外侧板5的焊接处形成漏斗状的焊缝。

本发明还提供一种铁路货车，包括上述任一项所述的侧墙。

由于本发明的铁路货车具有上述任一项所述的侧墙，故上述任一项所述的侧墙所产生的技术效果均适用于本发明的铁路货车，此处不再赘述。

附图说明

图1为侧柱内置式侧墙一种设置方式的结构示意图；

图2为现有技术中侧柱外置式的侧墙一种设置方式的正面结构示意图；

图3为图2所示侧墙的侧面结构示意图；

图4为图2所示侧墙与车辆限界L之间的关系示意图；

图5为本发明所提供铁路货车在一种具体实施方式中的立体结构示意图；

图6为本发明所提供侧墙与车辆限界L的关系示意图；

图7为本发明所提供侧墙在一种具体实施方式中的结构示意图；

图8为图7中上部侧墙1一种设置方式的结构示意图；

图9为图7中中部侧墙2一种设置方式的结构示意图；

图10为图7中中部侧墙2另一种设置方式的结构示意图；

图11为图7中下部侧墙3一种设置方式的结构示意图；

图12为本发明所提供侧墙的连接部分在第一种设置方式中的局部放大示意图；

图13为本发明所提供侧墙的连接部分在第二种设置方式中的局部放大示意图；

图14为本发明所提供侧墙的连接部分在第三种设置方式中的局部放大示意图；

图15为本发明所提供侧墙的连接部分在第四种设置方式中的局部放大示意图；

图16为本发明所提供侧墙的连接部分在第五种设置方式中的局部放大示意图。

图1-4中：

第一侧柱100、第二侧柱200、侧板300、上侧梁400、侧板500、侧柱600、侧柱无效空间710、上部无效空间720

图5-16中：

上部侧墙1、上折弯部11、隔挡部111、伸出部112、中部侧墙2、分墙21、下部侧墙3、下折弯部31、内侧板4、外侧板5、中空腔6、加强筋7、容腔8、容置孔9、连接部10

具体实施方式

本发明的核心是提供是一种铁路货车的侧墙，能够充分利用车辆限界L，增大车辆容积。

本发明的另一核心是提供一种具有上述侧墙的铁路货车，其承载能力较强。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图5-7，图5为本发明所提供铁路货车在一种具体实施方式中的立体结构示意图；图6为本发明所提供侧墙与车辆限界L的关系示意图；图7为本发明所提供侧墙在一种具体实施方式中的结构示意图。

在一种具体实施方式中，本发明的铁路货车通常用于承装散粒货物，主要通过侧墙承受散粒货物的侧压力。本发明的铁路货车所采用的侧墙包括上部侧墙1、中部侧墙2和下部侧墙3，三者均为中空挤压铝型材结构，即由沿车体纵向挤压成型的中空铝型材制成，且由上至下依次连接；由于车辆限界L在车体高度方向的宽度尺寸不同，当侧墙设置为上下分体式结构时，可以根据车辆限界L对上部侧墙1、中部侧墙2和下部侧墙3的结构以及尺寸进行调整，以便与车辆限界L匹配。

如图5和图6所示，上部侧墙1、中部侧墙2和下部侧墙3连接后形成一个侧墙的整体结构，该结构的外侧面能够与车辆限界L的轮廓匹配，充分利用了车辆限界L内的空间容积，以供铁路货车承载货物。与现有技术相比，本发明取消了侧柱，进而节省了侧柱本身所占用的空间，省去了因侧柱引起的无效空间。此外，当取消侧柱后，本发明的上部侧墙1、中部侧墙2和下部侧墙3可以根据车辆限界L进行设置，以便与车辆限界L匹配，从而避免了因车辆限界L上宽下窄而在上端产生的无效空间；如图5和图6所示，侧墙的外轮廓与车辆限界L之间可以只留出必要的安全间隙，车辆限界L内所限定的空间均能够得到充分利用，在较大程度上提高了车辆限界L的利用率，进而增大了车辆容积，因此，在保持相同容积的条件下，可以缩段车辆长度，有利于提高车辆每延米载重。

同时，整个侧墙均采用中空铝型材挤压成型，减少了侧墙上的零部件数量，简化了制造工艺，有利于缩短产品的生产周期；更重要的是，中空铝型材的截面形状和尺寸可以灵活调节，通过优化设计，可以减轻自重，实现铁路货车车体侧墙的轻量化；采用中空铝型材挤压成型后，侧墙的内壁较为平滑，车体的内部没有侧柱等凸起或者拐角，可以减少车内货物积存和冻结的概率，货物的卸净率较高。

本文中所述的方位以铁路货车为参照，车体的高度方向即为所述上下方向，靠近铁路货车的运行轨道的方向为下，远离运行轨道的方向为上；铁路货车运行的方向为纵向，在平行于运行轨道的平面内，垂直于纵向的方向为横向；在各个方向上，靠近铁路货车的中心的方向为内，远离其中心的方向为外。

请进一步参考图8-11，图8为图7中上部侧墙1一种设置方式的结构示意图；图9为图7中中部侧墙2一种设置方式的结构示意图；图10为图7中中部侧墙2另一种设置方式的结构示意图；图11为图7中下部侧墙3一种设置方式的结构示意图。

本发明的侧墙中，上部侧墙1、中部侧墙2和下部侧墙3均可以包括内侧板4和外侧板5，内侧板4和外侧板5相互连接，且两者之间具有中空腔6，该中空腔6内设有加强筋7。

采用上述结构设置，侧墙均包括内外侧板5，且在两侧板之间设有加强筋7，一方面，内外侧板5的结构设置在较大程度上降低了侧墙的厚度，取消了侧柱的设置，进而节约了侧柱所占用的空间，可以将车辆限界L内的空间充分用于货物承载，提高了车辆的承载能力，增加了车辆的容积；另一方面，内外侧板5之间设有加强筋7，以便提高整个侧墙的强度，在取消了侧柱之后，仍然能够保证侧墙的强度，保持了侧墙原有的机械性能。

如图8所示，上部侧墙1的上端可以向内弯折，以形成与车辆限界L的上部配合的上折弯部11，上折弯部11相当于现有技术中的上侧梁，可以对车体的上方进行有效定位，防止货物外泄；为适应车辆限界L，可以仅将上部侧墙1的上端向内弯折形成上折弯部11，其下端与车辆限界L较宽的部分基本贴合，从而增加车体的容积，避免因车辆限界L的上端内弯而降低车体的承载能力。

上折弯部11可以是上部侧墙1的内侧板4和外侧板5以相同的角度向内弯折而成，也可以不同的角度向内弯折而成。如图8所示，内侧板4的弯折角度可以大于外侧板5的弯折角度，以便内侧板4更多的向内弯折，对车体内的货物进行可靠的隔挡。

还可以将上部侧墙1的内侧板4向上延伸形成隔挡部111，隔挡部111的顶端具有向外伸出的伸出部112，该伸出部112可以与上部侧墙1的外侧板5的顶端连接，则在上部侧墙1的内侧板4和外侧板5之间形成隔挡部111和伸出部112，所述隔挡部111和伸出部112共同构成所述上折弯部11。采用上述结构，不仅可以实现内侧板4和外侧板5的连接，而且在上部侧墙1的上方形成了具有一定体积的挡块状结构，更加接近于现有技术中的上侧梁，能够提高车体稳定性和承载可靠性。

可以想到，上折弯部11的结构形式多样，不限于上述隔挡部111和伸出部112的连接形式，只要能够将上部侧墙1的内侧板4和外侧板5相互连接，所形成的结构均可以构成本发明的上折弯部11。

如图7所示，中部侧墙2可以包括若干相互连接的分墙21，各分墙21也可以均沿纵向延伸，可以采用中空型材沿纵向挤压而成，然后依次连接，形成中部侧墙2的墙体；然后以整个中部侧墙2与上部侧墙1和下部侧墙3相连。

采用分体式的结构，便于上部侧墙1、组成中部侧墙2的各分墙21以及下部侧墙3根据需要拆装，还可以对各自的结构进行调整，以便与车辆限界L匹配，充分利用车辆限界L内的空间，增大车辆容积，提高使用便捷性和灵活性。

进一步，本发明的中部侧墙2中，其加强筋7可以相互平行或者首尾相接，例如，加强筋7可以水平设置，隔挡在内侧板4和外侧板5之间，如图9所示；加强筋7也可以相对水平位置倾斜设置，如图10所示，为便于连接，且提高侧墙的强度，加强筋7可以依次相接，如图10所示，即加强筋7可以首尾相接，从而将中空腔6划分为若干截面为三角形的结构，进而提高整个侧墙的强度和稳定性，增强车辆的承载能力。所述若干为数量不确定的多个，通常大于三个。

同理，上部侧墙1和下部侧墙3的加强筋7也可以相互平行或者首尾相接，也可以采用水平设置的结构形式，或者相对水平位置倾斜设置，具体也可以采用图10中所示加强筋7，以便与内侧板4和外侧板5相互配合，形成截面为三角形的结构形式。

当然，加强筋7还可以采用其他结构形式，只要能够处于内侧板4和外侧板5之间即可，以便提高侧墙的强度，例如，加强筋7还可以在上下方向延伸。

如图11所示，下部侧墙3的下部可以向内弯折，以便形成与车辆限界L的下部配合的下折弯部31。当设置下折弯部31时，下部侧墙3的上部可以与车辆限界L基本贴靠，仅将其下部向内弯折形成下折弯部31，以避免车辆限界L上宽下窄而影响车体的容积。

如上文所述，上折弯部11和下折弯部31的形式不限，可以将内侧板4和外侧板5均以相同的角度向内弯折，或者采用不同的弯折角度，或者仅弯折外侧板5，只要能够与车辆限界L匹配即可。所述弯折角度是指相对于上下方向朝向内侧倾斜的角度，即弯折后内侧板4或者外侧板5所在的位置相对于上下方向的倾角。

请进一步参考图12-16，图12为本发明所提供侧墙的连接部分在第一种设置方式中的局部放大示意图；图13为本发明所提供侧墙的连接部分在第二种设置方式中的局部放大示意图；图14为本发明所提供侧墙的连接部分在第三种设置方式中的局部放大示意图；图15为本发明所提供侧墙的连接部分在第四种设置方式中的局部放大示意图；图16为本发明所提供侧墙的连接部分在第五种设置方式中的局部放大示意图。

在上述基础上，上部侧墙1、中部侧墙2和下部侧墙3中，各自外侧板5的端部可以向内倾斜，然后与各自的内侧板4相连，形成连接部10，则上部侧墙1与中部侧墙2、中部侧墙2与下部侧墙3可以采用连接部10实现连接，如图12所示，可以在连接部10上设置铆接孔，然后通过铆钉实现铆接连接。或者可以将连接部10焊接连接，以实现上述三者的连接，如图13所示。

将上部侧墙1、中部侧墙2和下部侧墙3以各自的外侧板5端部向内倾斜后，与内侧板4连接，使得两个侧板连接形成一个侧板，降低了在内外方向上的厚度，相当于整个墙板在连接部10的位置向内凹进，则两相邻的侧墙板之间在连接部10处形成类似凹槽的结构；当采用铆接连接结构时，所述凹槽为铆钉头或者铆钉套环提供了放置空间，可以避免铆钉外凸影响侧墙与车辆限界L的匹配程度，还避免了因安装铆钉影响货物承载；当采用焊接连接的结构时，无需对内侧板4和外侧板5单独焊接连接，简化了焊接连接过程。

如图14-16所示，当上部侧墙1、中部侧墙2和下部侧墙3依次焊接连接时，也可以将内侧板4和外侧板5单独进行焊接连接，即三者以各自的内侧板4依次焊接连接，并以各自的外侧板5依次焊接连接，且内侧板4与外侧板5不相干涉，仅在内侧板4和外侧板5之间设置加强筋7。

在内外侧板5单独焊接连接时，可以在内外两侧均形成焊接连接接头，构成双面焊接连接的侧墙，以提高整体承载能力，降低侧墙受到的应力，避免出现局部应力集中以及连接弱环。

详细地，各内侧板4之间的焊接处可以形成漏斗状的焊缝，也就是说，可以将内侧板4的端部设置锥面，以便相邻的内侧板4相接时形成漏斗状的容腔8，便于填充焊料，使得焊料填充在该容腔8内，最终形成漏斗状的焊缝。同理，外侧板5的焊接处也可以形成漏斗状的焊缝，具体结构也可以采用上述内侧板4的结构形式，如图15所示。

当采用漏斗状的焊缝时，可以便于焊料充分填充，以提高连接可靠性；还可以使得焊料在重力等的作用下沿漏斗的倾斜方向流动，降低焊料流动的随意性，以有效填充焊缝，且不会在侧墙的表面形成焊接凸点，也就不会影响货物的装卸。

再者，还可以采用可调整式的焊接接头形式，如图16所示，可以内侧板4和/或外侧板5的端部均设置用于填充焊料的容置孔9；或者将上部侧墙1、中部侧墙2和下部侧墙3依次插接或者套装，然后在插接处或者套装处设置所述容置孔9，使得焊料填充在所述容置孔9中；也可以直接在上部侧墙1、中部侧墙2和下部侧墙3的连接处选择适当的位置焊接。

采用上述结构时，可以调整容置孔9的设置位置，或者可以调整上部侧墙1、中部侧墙2与下部侧墙3的插接深度或套装深度等，以调整焊接位置，实现可靠的连接。

本领域技术人员应该可以理解，上部侧墙1、中部侧墙2与下部侧墙3还可以采用销接等其他固定方式，具体连接方式请参照现有技术。

需要说明的是，本文中的图7以及图12-16均以侧墙横向放置时的状态示出，并非侧墙的使用状态，仅为了表达方便，不表示对侧墙结构的任何限定；本领域技术人员应该可以理解，图7以及图12-16中所示的结构应按照逆时针旋转90度后安装于车体上。

进一步说明的是，铁路货车的部件较多，结构较为复杂，本文仅对其侧墙进行了详细说明，其他未尽之处请参见现有技术，此处不再赘述。

以上对本发明所提供的铁路货车及其侧墙进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种铁路货车的侧墙，其特征在于，包括上部侧墙(1)、中部侧墙(2)和下部侧墙(3)，三者均由沿车体纵向挤压成型的中空铝型材制成，且由上至下依次连接，并与车辆限界(L)匹配；所述上部侧墙(1)、中部侧墙(2)和下部侧墙(3)均包括相互连接的内侧板(4)和外侧板(5)，所述内侧板(4)和外侧板(5)之间具有中空腔(6)，所述中空腔(6)内设有加强筋(7)；所述上部侧墙(1)的上部向内弯折，以形成与车辆限界(L)的上部配合的上折弯部(11)。

2.如权利要求1所述的侧墙，其特征在于，所述上部侧墙(1)的内侧板(4)和外侧板(5)均在各自的上部向内弯折，以形成所述上折弯部(11)，且内侧板(4)的弯折角度大于外侧板(5)的弯折角度。

3.如权利要求2所述的侧墙，其特征在于，所述上折弯部(11)包括所述上部侧墙(1)的内侧板(4)向上延伸的形成隔挡部(111)，以及由所述隔挡部(111)的顶端向外伸出的伸出部(112)，所述伸出部(112)与所述上部侧墙(1)的外侧板(5)的顶端连接。

4.如权利要求1所述的侧墙，其特征在于，所述下部侧墙(3)的下部向内弯折，以形成与车辆限界(L)的下部配合的下折弯部(31)。

5.如权利要求1-4任一项所述的侧墙，其特征在于，所述加强筋(7)相互平行或者呈首尾相接的折线型。

6.如权利要求5所述的侧墙，其特征在于，所述上部侧墙(1)、中部侧墙(2)和下部侧墙(3)均以各自外侧板(5)的端部向内倾斜，以便与各自的内侧板(4)相连，形成连接部(10)；各所述连接部(10)依次铆接连接或者焊接连接。

7.如权利要求5所述的侧墙，其特征在于，所述上部侧墙(1)、中部侧墙(2)和下部侧墙(3)依次焊接连接。

8.如权利要求7所述的侧墙，其特征在于，所述上部侧墙(1)、中部侧墙(2)和下部侧墙(3)分别以各自的内侧板(4)依次焊接连接，外侧板(5)依次焊接连接。

9.如权利要求8所述的侧墙，其特征在于，所述内侧板(4)和/或所述外侧板(5)的焊接处形成漏斗状的焊缝。

10.一种铁路货车，其特征在于，包括上述权利要求1-9任一项所述的侧墙。