CN107600097B - 一种轻量化铁路漏斗货车底架及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轻量化铁路漏斗货车底架及方法，它解决了现有技术中货车底架自重大，无法对断面尺寸进行优化的问题，具有减小铁路车辆的自身重量，增大铁路车辆的容积的有益效果，其方案如下：一种轻量化铁路漏斗货车底架，包括端梁组成，在横向方向两端各设有一个，两个间隔设定距离设置；中梁组成，沿底架纵向中心线方向设置，两端各自与一端梁组成连接；枕梁组成，包括两组，各设于端梁组成内侧，并与端梁组成相互平行，枕梁组成设置用于中梁组成穿过的开口，且枕梁组成从中梁组成到侧部截面由大变小，形成变截面双腹板箱型结构，在两组所述枕梁组成之间两侧均设置侧梁组成，两侧梁组成分别与车体的两侧墙固定。

Description

一种轻量化铁路漏斗货车底架及方法

技术领域

本发明涉及铁路货车运输领域，特别是涉及一种轻量化铁路漏斗货车底架及方法。

背景技术

由于世界各国国情、铁路路况、铁路车辆运输装备存在很大差异，铁路货车的应用工况极不相同，普遍存在车辆整体结构受力状态不理想、车辆使用年限短、刚度和强度储备不足等问题，不能充分发挥铁路运输装备的作用和效能。现有的铁路敞车底架一般由中梁、侧梁、枕梁、大小横梁和底板等组成，中梁一般采用乙字型钢组焊成几字型，侧梁一般采用槽钢，中、侧梁间通过横梁连接。此种结构底架一般无法根据实际受力情况对断面尺寸进行优化，很难做到等强度设计，因此其自重一般较大，不能适应目前铁路货车载重、轻量化的发展要求。有鉴于此，亟待针对上述技术问题，对现有的底架进行优化设计。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种轻量化铁路漏斗货车底架，该底架在保证底架强度的前提下，可有效减小铁路车辆的自身重量，增大铁路车辆的容积。

一种轻量化铁路漏斗货车底架的具体方案如下：

一种轻量化铁路漏斗货车底架，包括：

端梁组成，在横向方向两端各设有一个，两个间隔设定距离设置；

中梁组成，沿底架纵向中心线方向设置，两端各自与一端梁组成连接；

枕梁组成，包括两组，各设于端梁组成内侧，并与端梁组成相互平行，枕梁组成设置用于中梁组成穿过的开口，且枕梁组成从中梁组成到侧部截面由大变小，形成变截面双腹板箱型结构，提高底架受力合理性；

四组漏斗端板，在两个枕梁组成之间布置，漏斗端板上平面与中梁组成、侧梁组成固定，同时，中部的两组漏斗端板分别与车体的中央漏斗焊接，端部的两组漏斗端板分别与车体两端的端墙焊接，侧梁组成、中梁组成、枕梁组成的上平面处于同一水平面。

进一步地，在两组所述枕梁组成之间两侧均设置侧梁组成，侧梁组成与中梁组成相互平行，两侧梁组成分别与车体的两侧墙固定，以提高刚度，这样整个底架构成了一个整体受力的框架结构，有效地承受垂向和纵向力。

该货车底架，在提高结构承载能力的前提下减轻结构自重，形成合理的整体受力框架结构，使各承载部件受力均匀，有效降低底架结构自重，实现铁路漏斗车底架的轻量化设计。

进一步地，为了方便结构的设置，所述枕梁组成包括上盖板和下盖板，上盖板与下盖板之间设置腹板，上盖板至少一侧从中部到两侧由大变小，腹板设有多条，腹板之间形成用于中梁组成穿过的空间。

进一步地，所述下盖板中部设置第一开口，下盖板两侧分别从中部到两侧由大变小。

进一步地，下盖板与上盖板的端侧均为矩形形状，而且下盖板从中部到矩形端侧通过圆弧过渡设置。

进一步地，所述端梁组成弯折设置以包容所述的底架，且端梁本体一面中部设置第二开口，且端梁组成从该开口到端梁两端尺寸由大变小，端梁组成弯折的角度为90°。

进一步地，所述第二开口处设置门型固定件，以避免车钩对中梁组成的损坏，门型固定件通过紧固件与端梁本体固定，中梁组成与端梁组成焊接连接。

进一步地，所述中梁组成包括一个整体压制成帽型的轻型型钢，型钢内设有多个间隔设置的隔板，在型钢内侧设有两个一体式上心盘，型钢内两侧各一个，所述枕梁组成设于一体式上心盘处，在保证连接可靠性的同时降低了底架自重。

进一步地，每组漏斗端板包括两个，一组漏斗端板中的两个相对于中梁组成对称设置，漏斗端板与中梁组成和侧梁组成均紧固连接。为了保证受力合理，漏斗端板与枕梁组成、端梁组成相互平行设置，漏斗端板弯折呈90°设置，漏斗端板侧部为三角形状以减轻整体重量。

进一步地，为了降低自重，并提高整体结构刚度，所述侧梁组成包括异型冷弯型钢的侧梁本体，侧梁本体呈门型结构件，其上侧板长度短于下侧板长度，在侧梁本体内侧设有多个筋板，筋板为梯形结构。

为了克服现有技术的不足，本发明还提供了一种降低底架结构自重的方法，采用所述的一种轻量化铁路漏斗货车底架，这样形成了变截面双腹板箱型结构梁和封闭型断面结构梁，有效提高结构承载能力。

两侧梁组成分别与车体的两侧墙固定，中部的两组漏斗端板分别与车体的中央漏斗焊接，端部的两组漏斗端板分别与车体两端的端墙焊接。这样整个底架构成了一个整体受力的框架结构，有效地承受垂向和纵向力。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明采用变截面的端梁组成，采用轻量化设计和等强度设计理念，配合中梁、端梁和侧梁组成的设置，形成了变截面双腹板箱型结构梁和封闭型断面结构梁，采用整体压制成帽型的型钢作为中梁，采用异型冷弯型钢作为侧梁，在提高结构承载能力的前提下减轻结构自重，形成合理的整体受力框架结构，使各承载部件受力均匀，有效降低底架结构自重，实现铁路漏斗车底架的轻量化设计，达到提高车辆单车载重的目标。

2、本发明采用一体式上心盘，在保证连接可靠性的同时降低了底架自重。

3、本发明结构简单、制造工艺性能优良。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的端梁结构示意图；

图3为本发明的枕梁结构示意图；

图4为本发明的中梁结构示意图；

图5为本发明的侧梁结构示意图；

图6为本发明的漏斗端板结构示意图。

图中标识：1-端梁组成，1.1-端梁本体，1.2-门型固定件，2-枕梁组成，2.1-上盖板，2.2-腹板，2.3-下盖板，3-中梁组成，3.1-帽型钢中梁，3.2-整体式心盘，3.3-隔板，3.4-一体式上心盘，4-侧梁组成，4.1-侧梁本体，4.2-筋板，5-漏斗端板。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种轻量化铁路漏斗货车底架及方法。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，一种轻量化铁路漏斗货车底架，包括端梁组成1、中梁组成3、侧梁组成4、枕梁组成2和漏斗端板5。端梁组成1，设于底架横向方向的两端；中梁组成3，沿底架的纵向中心线方向设置；枕梁组成2，包括两组，各在底架端梁组成1内侧进行设置，并与端梁组成1相互平行，侧梁组成4置于车体两侧，四组漏斗端板5，在两个枕梁组成2之间布置。

在底架纵向方向的两侧均设有侧梁组成4，侧梁组成4包绕底架设置，侧梁组成4为轻型冷弯异形钢，以提高刚度，降低车体的自重，如图5所示，所述侧梁组成4包括轻型冷弯异形钢侧梁本体4.1，在侧梁本体4.1内侧设有多个筋板4.2，筋板4.2间隔设定距离设置，筋板4.2为梯形结构，侧梁组成4设于两个枕梁组成2之间。

枕梁组成2从中梁组成到底架的侧部截面由大变小，形成变截面双腹板箱型结构。为了方便结构的设置，如图3所示，所述枕梁组成2包括上盖板2.1和下盖板2.3，上盖板与下盖板之间设置腹板2.2，上盖板2.1至少一侧从中部到两侧由大变小，腹板2.2设有多条，相对于中梁组成3对称设置，下盖板2.3中部设置第一开口，两侧分别从中部到两侧由大变小，而且下盖板从中部到端侧通过圆弧过渡设置，枕梁组成2分别与中梁组成3、侧梁组成4焊接连接。

如图2所示，所述端梁组成1弯折设置形成端梁本体1.1，端梁组成1距离枕梁组成2有设定的距离，且端梁本体1一面中部设置第二开口，且端梁组成1从该开口到端梁两端尺寸由大变小，而且端梁组成1在有第二开口面的两端侧同样为矩形结构，端梁组成1弯折的角度为90°以与中梁组成3、侧梁组成4充分贴合并焊接连接。所述在第二开口处设置门型固定件1.2，以避免车钩对中梁组成3的损坏，门型固定件1.2通过紧固件与端梁本体固定。

如图4所示，所述中梁组成3包括一个呈帽型的冷弯轻型型钢，型钢内设有多个间隔设置的隔板3.3，在型钢的内侧设有整体式心盘3.2，所述枕梁组成设于一体式心盘处，在保证连接可靠性的同时降低了底架自重。

在两个枕梁组成2之间布置四组漏斗端板5，每组漏斗端板包括两个，两个相对于中梁组成对称设置，漏斗端板上平面分别与中梁组成3和侧梁组成4组焊连接。漏斗端板5与枕梁组成2、端梁组成1相互平行设置，漏斗端板5弯折呈90°设置，漏斗端板5侧部为三角形状，如图6所示，漏斗端板5设有四组，相互之间平行设置，相对于底板组成的横向中心线对称设置。

为了克服现有技术的不足，本发明还提供了一种降低底架结构自重的方法，采用所述的一种轻量化铁路漏斗货车底架，这样形成了变截面双腹板箱型结构梁和封闭型断面结构梁，有效提高结构承载能力，形成了合理的整体受力框架结构。

两侧梁组成分别与车体的两侧墙焊接，中部的两组漏斗端板分别与车体的中央漏斗焊接，端部的两组漏斗端板分别与车体两端的端墙焊接。这样整个底架构成了一个整体受力的框架结构，有效地承受垂向和纵向力。

而且中梁组成、侧梁组成采用高强度耐大气腐蚀钢，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。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种轻量化铁路漏斗货车底架，其特征在于，轻量化铁路漏斗货车底架的两侧梁组成分别与车体的两侧墙固定，中部的两组漏斗端板分别与车体的中央漏斗焊接，端部的两组漏斗端板分别与车体两端的端墙焊接；这样整个底架构成了一个整体受力的框架结构，有效地承受垂向和纵向力；

所述轻量化铁路漏斗货车底架，包括：

端梁组成，在横向方向两端各设有一个，两个间隔设定距离设置；所述端梁组成弯折设置，且端梁本体一面中部设置第二开口，且端梁组成从该开口到端梁两端尺寸由大变小；

中梁组成，沿底架纵向中心线方向设置，两端各自与一端梁组成连接；所述中梁组成包括一个整体压制成呈帽型的轻型型钢，型钢内设有多个间隔设置的隔板，在型钢的内侧设有整体式心盘；

枕梁组成，包括两组，各设于端梁组成内侧，并与端梁组成相互平行，枕梁组成设置用于中梁组成穿过的开口，且枕梁组成从中梁组成到侧部截面由大变小，形成变截面双腹板箱型结构；所述枕梁组成设于整体式心盘处；

四组漏斗端板，在两个枕梁组成之间布置，漏斗端板上平面与中梁组成、侧梁组成固定；每组漏斗端板包括两个，两个相对于中梁组成对称设置，漏斗端板的上平面与中梁组成和侧梁组成均紧固连接；为了保证受力合理，漏斗端板与枕梁组成、端梁组成相互平行设置，漏斗端板弯折呈90°设置，漏斗端板侧部为三角形状以减轻整体重量；

在两组所述枕梁组成之间两侧均设置侧梁组成，两侧梁组成分别与车体的两侧墙固定，所述侧梁组成包括异型冷弯型钢的侧梁本体，侧梁本体呈门型结构件，其上侧板长度短于下侧板长度，在侧梁本体内侧设有多个筋板，筋板为梯形结构，筋板间隔设定距离设置；

所述轻量化铁路漏斗货车底架，采用变截面的端梁组成，采用轻量化设计和等强度设计理念，配合中梁、端梁和侧梁组成的设置，形成了变截面双腹板箱型结构梁和封闭型断面结构梁，采用整体压制成帽型的型钢作为中梁，采用异型冷弯型钢作为侧梁，在提高结构承载能力的前提下减轻结构自重，形成合理的整体受力框架结构，使各承载部件受力均匀，有效降低底架结构自重，实现铁路漏斗车底架的轻量化设计，达到提高车辆单车载重的目标。

2.根据权利要求1所述的一种轻量化铁路漏斗货车底架，其特征在于，所述枕梁组成包括上盖板和下盖板，上盖板与下盖板之间设置腹板，上盖板至少一侧从中部到两侧由大变小。

3.根据权利要求2所述的一种轻量化铁路漏斗货车底架，其特征在于，所述下盖板中部设置第一开口，下盖板两侧分别从中部到两侧由大变小。

4.根据权利要求1所述的一种轻量化铁路漏斗货车底架，其特征在于，所述第二开口处设置门型固定件，以避免车钩对中梁组成的损坏。

5.一种降低底架结构自重的方法，其特征在于，采用根据权利要求1-4中任一项所述的一种轻量化铁路漏斗货车底架。