CN104260734A - 一种铁路货车及其端墙 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种铁路货车及其端墙，其结构简单，制造难度低，所需的零部件较少，且具有较高的强度和刚度，使用可靠性较好。所述端墙包括由左至右依次连接的若干分墙板，所述分墙板包括均在上下方向上延伸的内侧板和外侧板，所述内侧板和外侧板相互连接，且两者之间具有中空腔，所述中空腔内设有加强筋。与现有技术相比，取消了板柱式结构的支撑梁，减少了零部件的数量，简化了端墙的结构，降低了其制造难度；各分墙板均由内侧板和外侧板连接而成，且在两侧板之间增设加强筋，形成封闭的箱型结构，具有较高的强度和较好的刚度性能，提高了铁路货车使用的安全可靠性；各分墙板可以根据需要调整其结构，减轻结构自重，实现铁路货车的轻量化。

Description

一种铁路货车及其端墙

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端墙。

背景技术

漏斗车属于铁路货车的一种，具有卸车效率高、综合投资少、日常运营费用低、劳动条件好等优点，采用漏斗车运输煤炭等大宗散粒货物是一种最经济的运输方式，业已成为国内外铁路运输企业的共识；尤其是距离矿区近、运量大和运煤区段固定的线路，其运输经济效果更加明显。

漏斗车的两相邻转向架之间的车辆底部设有卸货漏斗口，卸货底门打开后，车内装载散粒货物依靠货物重力下落汇流，并经漏斗口卸出。由于转向架上方不能设置卸货漏斗口，则处于转向架上方的车体的端墙必须设置成与水平面呈一定斜度的结构，该斜度通常应大于车载散粒货物的安息角，从而使其上方货物可以靠重力卸货。可见，漏斗车的端墙不但承担车内散粒货物的垂向载荷，同时承受车辆运行过程中由于列车启动、制动以及弯道、坡道、加速、减速等工况产生的惯性冲击载荷。

请参考图1和图2，图1为现有技术中端墙一种设置方式的正面结构示意图；图2为图1中A-A方向的剖面结构示意图。

现有漏斗车端墙一般为板柱式结构，主要由上端梁100、斜端板200、横带300、端柱400、支撑板500和斜撑600等组成，其自重大、结构复杂，制造工艺难度大；更为重要的是，采用该结构的端墙在冲击载荷下的结构可靠性难以满足要求。

针对上述问题，公布号为CN 103693053 A的中国专利公开了一种漏斗车的端墙结构及使用端墙结构的漏斗车，该技术方案本质上仍为板柱式结构，包括端板、横带、斜撑、端柱、支撑板等，在端板下方设置了三个横带及贯通横带的斜撑，提高了端墙承受冲击载荷的能力。

但是，该方案的零部件数量多，结构连接复杂，制造难度大，尤其是其斜撑的形状复杂，加工和组装精度低。

因此，如何设计一种铁路货车的端墙，以便在保证其结构可靠性的同时，简化其结构，降低制造难度，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端墙，其结构简单，制造难度低，所需的零部件较少，且具有较高的强度和刚度，使用可靠性较好。

本发明的另一目的是提供一种具有上述端墙的铁路货车，其结构简单，使用更为安全可靠。

为解决上述技术问题，本发明提供一种铁路货车的端墙，包括由左至右依次连接的若干分墙板1，所述分墙板1包括均在上下方向上延伸的内侧板11和外侧板12，所述内侧板11和外侧板12相互连接，且两者之间具有中空腔13，所述中空腔13内设有加强筋14。

本发明的端墙包括若干分墙板1，各所述分墙板1由左至右依次连接，与现有技术相比，取消了板柱式结构的支撑梁，减少了零部件的数量，简化了端墙的结构，降低了其制造难度；再者，各分墙板1均由内侧板11和外侧板12连接而成，且在两侧板之间增设加强筋14，形成封闭的箱型结构，具有较高的强度和较好的刚度性能，提高了铁路货车使用的安全可靠性；各分墙板1可以根据需要调整其结构，以尽可能的减少零部件数量，减轻结构自重，实现铁路货车的轻量化，提高其承载能力。

可选地，所述加强筋14相互平行或者首尾相接。

可选地，各所述分墙板1依次焊连或者铆接。

可选地，各所述分墙板1分别以各自的内侧板11依次焊连，外侧板12依次焊连。

可选地，所述内侧板11和/或所述外侧板12的焊接处形成漏斗状的焊缝。

可选地，各所述分墙板1均以各自外侧板12的端部向内倾斜，以便与各自的内侧板11相连，形成连接部15；各所述连接部15依次铆接或者焊连。

可选地，处于左端的所述分墙板1的左侧向内弯折，以形成用于连接铁路货车的侧墙的左折弯部16；和/或处于右端的所述分墙板1的右侧向内弯折，以形成用于连接铁路货车的侧墙的右折弯部17。

可选地，所述分墙板1由中空铝型材沿上下方向挤压而成。

可选地，各所述分墙板1依次连接形成端墙板2，所述端墙板2由上至下向内倾斜。

可选地，还包括用于支撑所述端墙板2的支撑板3。

可选地，还包括垫块4，两所述分墙板1的连接处具有凹槽18，所述垫块4填充在所述凹槽18内，以便与各所述分墙板1的外侧板12形成用于连接所述支撑板3的连接面。

可选地，还包括连接在所述端墙板2的上方的上端梁5。

可选地，还包括连接板6，所述上端梁5与所述端墙板2呈预定角度，所述连接板6包括按照所述预定角度弯折后形成的两分板，两所述分板分别与所述上端梁5和所述端墙板2连接。

本发明还提供一种铁路货车，包括上述任一项所述的端墙。

由于本发明的铁路货车具有上述任一项所述的端墙，故上述任一项所述的端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为现有技术中端墙一种设置方式的正面结构示意图；

图2为图1中A-A方向的剖面结构示意图；

图3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4为本发明所提供铁路货车的端墙在一种具体实施方式中的立体结构示意图；

图5为图4中所示端墙的正面结构示意图；

图6为图4中所示端墙的侧面结构示意图；

图7为图6中B-B方向的剖面结构示意图；

图8为本发明所提供分墙板1的连接部15分在第一种设置方式中的局部放大示意图；

图9为本发明所提供分墙板1的连接部15分在第二种设置方式中的局部放大示意图；

图10为本发明所提供分墙板1的连接部15分在第三种设置方式中的局部放大示意图；

图11为本发明所提供分墙板1的连接部15分在第四种设置方式中的局部放大示意图；

图12为本发明所提供分端墙一种设置方式的剖面结构示意图；

图13为本发明所提供分端墙另一种设置方式的剖面结构示意图。

图1-2中：

上端梁100、斜端板200、横带300、端柱400、支撑板500、斜撑600

图3-13中：

分墙板1、内侧板11、外侧板12、中空腔13、加强筋14、连接部15、左折弯部16、右折弯部17、凹槽18、端墙板2、支撑板3、支撑柱31、垫块4、上端梁5、连接板6、容腔7、容置孔8

具体实施方式

本发明的核心是提供是一种铁路货车的端墙，其结构简单，制造难度低，所需的零部件较少，且具有较高的强度和刚度，使用可靠性较好。

本发明的另一核心是提供一种具有上述端墙的铁路货车，其结构简单，使用更为安全可靠。

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3和图4，图3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4为本发明所提供铁路货车的端墙在一种具体实施方式中的立体结构示意图。

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，可以为漏斗车，为便于卸载，端墙可以倾斜设置，如图3和图4所示，此时，端墙不但承担车内散粒货物的垂向载荷，同时还承受车辆运行过程中由于列车启动、制动以及弯道、坡道、加速和减速等工况产生的惯性冲击载荷。

本发明的铁路货车所采用的端墙包括若干分墙板1，各分墙板1均在上下方向上延伸，并由左至右依次连接；各分墙板1均包括相互连接的内侧板11和外侧板12，并在内侧板11和外侧板12之间形成中空腔13，该中空腔13内设有加强筋14。

所述内侧板11和外侧板12在上下方向延伸是指，内侧板11和外侧板12大体在上下方向上延伸，也可以相对上下方向倾斜一定的角度，只要内侧板11和外侧板12在上下方向上具有延伸趋势即可，并不限于内侧板11和外侧板12在上下方向上竖直延伸。

现有技术中的端墙板2采用板柱式结构，端墙板2为一层薄板，因此，为达到一定的承载能力，必须在其后设置横带和端柱梁件等支撑梁结构，使得其结构复杂，加工难度较大。

针对上述问题，本发明采用上述结构设置，端墙包括若干分墙板1，各分墙板1由左至右依次连接，其结构简单，便于组装；各分墙板1均包括内侧板11和外侧板12，且在两侧板之间设有加强筋14，取消了支撑梁的设置，进而简化了结构，减少了所需零部件的数量，降低了制造难度；内侧板11和外侧板12之间设有加强筋14，形成一种封闭的箱型结构，从结构力学的角度讲，该结构具有较高的承载能力，进而在简化端墙结构的同时，提高了整个端墙的强度，保持了端墙原有的机械性能。

本文中所述的方位以铁路货车为参照，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；所述横向也可以称为左右方向，沿车辆的运行方向看，处于横向左侧的方向为左，处于横向上右侧的方向为右；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。

本文中所述的若干为数量不确定的多个，通常大于三个。

进一步，各分墙板1还可以由中空铝型材挤压而成，由于分墙板1在上下方向上延伸，故可以沿上下方向挤压所述中空铝型材，以形成分墙板1。分墙板1包括内侧板11、外侧板12和设置在两者之间的加强筋14，可以将三者可以采用中空铝型材挤压形成封闭箱型的分墙板1。

由于中空铝型材挤压成型所采用的模具通常具有统一的宽度，其长度方向基本不受限，当分墙板1采用中空铝型材沿上下方向挤压而成时，便于控制分墙板1在左右方向上的宽度，提高其在上下方向的加工余量，以便根据车体的高度需求增减端墙的高度，优化车体结构。

同时，整个端墙均采用中空铝型材挤压成型，减少了端墙上的零部件数量，简化了制造工艺，降低了制造难度，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，实现铁路货车车体端墙的轻量化，提高车辆的承载能力；采用中空铝型材挤压成型后，分墙板1为一体式的封闭性箱型结构，进一步提高了其结构稳定性，其强度和刚度均较高，承载能力较强；再者，中空铝型材的表面较为光滑，使得端墙的内壁较为平滑，车体的内部没有凸起或者拐角，可以减少车内货物积存和冻结的概率，货物的卸净率较高。

请进一步参考图5-7，图5为图4中所示端墙的正面结构示意图；图6为图4中所示端墙的侧面结构示意图；图7为图6中B-B方向的剖面结构示意图。

各分墙板1可以依次连接形成端墙板2，且端墙板2可以由上至下向外倾斜，如图5和图6所示，以便形成一个倾斜角度，且该倾斜角度可以大于处于端墙上的散粒货物的安息角，以便货物在自重的作用下自动卸载。

当端墙板2倾斜设置时，可以设置用于支撑端墙板2的支撑板3，如图5和图6中所示；支撑板3可以支撑在端墙板2的外侧，可以与端墙板2呈一定角度，支撑板3也可以倾斜设置，其倾斜方向与端墙板2的倾斜方向相反，以便对端墙板2进行支撑。

还可以在支撑板3上设置支撑柱，以提高支撑板3的强度，以便与支撑板3形成简单的板柱式结构；支撑柱可以沿支撑板3的延伸方向上设置，也可以沿任意方向设置在支撑板3上。

由于一般情况下，漏斗车等铁路货车上，端墙的长度较大，为避免整个端墙结构产生弯曲变形，可以在端墙板2的长度方向上增加适当的支承，支撑板3和支撑柱组成的简单板柱式结构即可以发挥此支承作用，从而大大降低了端墙产生弯曲变形的几率。

两分墙板1的连接处可以与内侧板11和外侧板12保持在同一个平面内，也可以向内凹进形成凹槽18，具体可以参见下文中关于凹槽18的描述。如图7所示，两分墙板1的连接处可以具有凹槽18，该凹槽18的截面可以为类似梯形的结构，例如等腰梯形等结构，以便于分墙板1之间的连接，避免连接所采用的连接件凸出内侧板11或者外侧板12的表面，影响端墙板2的使用或者端墙板2与其他结构的连接。

当两分墙板1的连接处具有凹槽18时，可以设置垫块4，将垫块4填充在凹槽18内，以便基本上与外侧板12平齐，形成用于连接支撑板3的连接面，如图5所示，可以将支撑板3的上端面与端墙板2的外侧面相连，以提高两者连接的可靠性。

需要说明的是，图7中所示的端墙板2的结构中，将垫块4直接填充在凹槽18中，以便与外侧板12共同形成连接面；为清楚的显示凹槽18的结构，图7中仅将其中一个凹槽18空置，即其中一个凹槽18没有填充垫块4，本领域技术人员应该可以理解，此处仅为了表达需要，并非该凹槽18中不必填充垫块4。

为提高支撑板3与端墙板2的连接可靠性，垫块4通常应与凹槽18的结构相匹配，以避免垫块4在凹槽18内晃动而影响支撑板3的定位可靠性。

更进一步，还可以在端墙板2的上方设置上端梁5，以便对货物进行隔挡，提高车体上方的结构强度和稳定性，如图5和图6所示。

详细地，还可以设置用于连接端墙板2和上端梁5的连接板6。通常情况下，上端梁5与端墙板2之间可以呈预定角度，所述预定角度可以根据承载以及连接需求等进行调节；由于端墙板2由上至下向内倾斜，且上端梁5连接在端墙板2的上方，故上端梁5与端墙板2的夹角通常为钝角，且处于内侧，如图6所示。端墙板2可以向外倾斜，上端梁5可以沿上下方向延伸，即上端梁5的端面可以竖直设置，上端梁5与端墙板2之间所成的内侧夹角为钝角，为便于两者连接，可以设置连接板6；此时，连接板6可以设置为折弯件，并可以包括两个分板，两个分板可以按照所述预定角度弯折，以便与上端梁5和端墙板2相配合，即两分板可以分别与上端梁5和端墙板2连接，进而实现上端梁5和端墙板2的可靠连接。

再进一步，如图7所示，本发明的分墙板1中，处于左端的分墙板1的左侧可以向内弯折，以形成用于连接铁路货车的侧墙的左折弯部16；同理，处于右端的分墙板1的右侧也可以向内弯折，形成右折弯部17，右折弯部17也用于与铁路货车的侧墙连接，以便整个端墙板2连接在侧墙的端部，共同形成图3所示的铁路货车。

所述左折弯部16和右折弯部17可以垂直于内侧板11或者相对内侧板11倾斜一定角度；可以为板状或者柱状结构，还可以为卡部等其他连接结构。

可以想到，左折弯部16和右折弯部17的结构形式多样，不限于上述结构形式，只要能够将分墙板1与侧墙连接即可。

在上述基础上，本发明的分墙板1之间可以采用焊接或者铆接等连接方式固定。

请进一步参考图8-11，图8为本发明所提供分墙板1的连接部15分在第一种设置方式中的局部放大示意图；图9为本发明所提供分墙板1的连接部15分在第二种设置方式中的局部放大示意图；图10为本发明所提供分墙板1的连接部15分在第三种设置方式中的局部放大示意图；图11为本发明所提供分墙板1的连接部15分在第四种设置方式中的局部放大示意图。

本发明的分墙板1中，各自外侧板12的端部可以向内倾斜，然后与各自的内侧板11相连，形成连接部15，则分墙板1之间可以采用连接部15实现连接，如图7所示。具体地，可以在连接部15上设置铆接孔，然后通过铆钉实现铆接。或者可以将连接部15焊接，以实现分墙板1之间的连接，如图8所示。

将分墙板1以各自的外侧板12端部向内倾斜后，可以将外侧板12与内侧板11连接，使得两个侧板连接形成一个侧板，降低了连接部15在内外方向上的厚度，相当于整个墙板在连接部15的位置向内凹进，则两相邻的端墙板2之间在连接部15处形成类似槽状的结构。当采用铆接结构时，所述凹槽18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端墙的使用，还避免了因安装铆钉影响货物承载；当采用焊接的结构时，无需对内侧板11和外侧板12单独焊接，简化了焊接过程。

在分墙板1采用焊连的结构时，也可以将内侧板11和外侧板12单独进行焊接，即各分墙板1以各自的内侧板11依次焊接，并以各自的外侧板12依次焊接，且内侧板11与外侧板12不相干涉，如图9所示。此时还可以在内侧板11和外侧板12的焊接处设置加强筋14，以提高连接可靠性。

在内侧板11和外侧板12单独焊接时，可以在内外两侧均形成焊接接头，构成双面焊接的端墙，以提高整体承载能力，降低端墙受到的应力，避免出现局部应力集中以及连接弱环。

详细地，各内侧板11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11的端部设置锥面，以便相邻的内侧板11相接时形成漏斗状的容腔7，便于填充焊料，使得焊料填充在该容腔7内，最终形成漏斗状的焊缝。同理，外侧板12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11的结构形式，如图10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，且不会在端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11所示，可以内侧板11和/或外侧板12的端部均设置用于填充焊料的容置孔8；或者将各分墙板1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8，使得焊料填充在所述容置孔8中；也可以直接在各分墙板1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8的设置位置，或者可以调整分墙板1之间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，分墙板1之间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8-11均以端墙在图7中所示的状态放置，并非端墙的使用状态，仅为了表达方便，不表示对端墙结构的任何限定；本领域技术人员应该可以理解，图8-11中所示的结构应按照逆时针旋转一定角度后安装于车体上。

请参考图12和图13，图12为本发明所提供分端墙一种设置方式的剖面结构示意图；图13为本发明所提供分端墙另一种设置方式的剖面结构示意图。

本发明的分墙板1中，其加强筋14可以相互平行设置，或者各加强筋14可以相交，如图12和图13所示。

如图12中所示，加强筋14可以垂直于内侧板11，或者相对内侧板11倾斜；在一种设置方式中，内侧板11和外侧板12的主体部分可以相互平行，只将两者的端部连接，则加强筋14可以垂直于两者的主体部分，或者在其他方向平行设置。

或者，各加强筋14可以在两者之间的中空腔13内呈波浪形设置，如图13所示。具体地，为便于连接，且提高端墙的强度，加强筋147可以依次相接，加强筋14可以首尾相接，从而将中空腔13划分为若干截面为三角形的结构，进而提高整个端墙的强度和稳定性，增强车辆的承载能力。

当然，加强筋14还可以采用其他结构形式，只要能够处于内侧板11和外侧板12之间即可，以便提高端墙的强度，例如，加强筋14还可以在上下方向延伸或者沿纵向延伸。

进一步说明的是，铁路货车的部件较多，结构较为复杂，本文仅对其端墙进行了详细说明，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端墙进行了详细介绍。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 (14)

1.一种铁路货车的端墙，其特征在于，包括由左至右依次连接的若干分墙板(1)，所述分墙板(1)包括均在上下方向上延伸的内侧板(11)和外侧板(12)，所述内侧板(11)和外侧板(12)相互连接，且两者之间具有中空腔(13)，所述中空腔(13)内设有加强筋(14)。

2.如权利要求1所述的端墙，其特征在于，所述加强筋(14)相互平行或者首尾相接。

3.如权利要求1所述的端墙，其特征在于，各所述分墙板(1)依次焊连或者铆接。

4.如权利要求3所述的端墙，其特征在于，各所述分墙板(1)分别以各自的内侧板(11)依次焊连，外侧板(12)依次焊连。

5.如权利要求4所述的端墙，其特征在于，所述内侧板(11)和/或所述外侧板(12)的焊接处形成漏斗状的焊缝。

6.如权利要求3所述的端墙，其特征在于，各所述分墙板(1)均以各自外侧板(12)的端部向内倾斜，以便与各自的内侧板(11)相连，形成连接部(15)；各所述连接部(15)依次铆接或者焊连。

7.如权利要求1所述的端墙，其特征在于，处于左端的所述分墙板(1)的左侧向内弯折，以形成用于连接铁路货车的侧墙的左折弯部(16)；和/或处于右端的所述分墙板(1)的右侧向内弯折，以形成用于连接铁路货车的侧墙的右折弯部(17)。

8.如权利要求1所述的端墙，其特征在于，所述分墙板(1)由中空铝型材沿上下方向挤压而成。

9.如权利要求1-8任一项所述的端墙，其特征在于，各所述分墙板(1)依次连接形成端墙板(2)，所述端墙板(2)由上至下向内倾斜。

10.如权利要求9所述的端墙，其特征在于，还包括用于支撑所述端墙板(2)的支撑板(3)。

11.如权利要求10所述的端墙，其特征在于，还包括垫块(4)，两所述分墙板(1)的连接处具有凹槽(18)，所述垫块(4)填充在所述凹槽(18)内，以便与各所述分墙板(1)的外侧板(12)形成用于连接所述支撑板(3)的连接面。

12.如权利要求9所述的端墙，其特征在于，还包括连接在所述端墙板(2)的上方的上端梁(5)。

13.如权利要求12所述的端墙，其特征在于，还包括连接板(6)，所述上端梁(5)与所述端墙板(2)呈预定角度，所述连接板(6)包括按照所述预定角度弯折后形成的两分板，两所述分板分别与所述上端梁(5)和所述端墙板(2)连接。

14.一种铁路货车，其特征在于，包括上述权利要求1-13任一项所述的端墙。