CN201211962Y - 底横梁 - Google Patents
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Abstract
一种底横梁，用于集装箱或厢式半挂车，为截面呈工字形的钢结构，包括：平行分布的上翼板、下翼板以及垂直地焊接连接于所述上翼板与下翼板之间的腹板，所述上翼板的材料屈服强度不高于550MPa，所述下翼板的材料屈服强度高于所述上翼板的材料屈服强度，所述上翼板、下翼板及腹板厚度范围为1.2～6.0mm，所述上翼板的厚度不小于所述下翼板的厚度，所述腹板厚度小于所述上翼板及下翼板的厚度，所述工字形的钢结构高度不大于150mm，所述工字形的钢结构宽度不大于85mm，该底横梁的材料分布更合理，材料利用率更高，成本更低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于集装箱或厢式半挂车的底架，尤其与该底架的横梁的结构有关。
背景技术
集装箱或厢式半挂车，作为一种运输货物的容器，都包括一个支撑货物与承受载荷的底架，如图1所示，该底架3’包括直接与货物接触的地板2’以及位于地板2’下方、支承地板2’且按照一定间隔规律排布的底横梁1’，底架3’主要依靠地板2’来支撑货物，而依靠底横梁1’来传递载荷(即力和力矩)，这些载荷的来源主要包括：箱内货物的静载、运输途中由于颠簸而产生的垂向动载(如在海洋运输中由于船体垂荡运动而产生的升沉力)、叉车在作业过程中产生的冲击载荷等，因此，底架3’的强度是一个非常值得关注的问题，要让底架3’有足够的强度、刚度来承受、传递上述载荷，具体涉及到底横梁1’的截面设计、排布密度等。而且，由于底横梁的钢材用量占整箱的比例大，故其经济性也是必须考虑的，此外，为了保证集装箱或车厢使用空间最大化，底架3’及底横梁1’的高度也是一个需要严格控制的参数。介于上面所述，长期以来，如何设计承载能力强、生产制造方便、经久耐用、重量轻、成本低的底横梁，是摆在从业人员面前的一个亟待解决的技术难题。
目前底横梁的设计方案主要包括以下两种：
1、横截面呈“[”形的底横梁，如图2所示，该底横梁包括上翼板11’、下翼板12’和腹板13’，腹板13’位于上、下翼板11’、12’之间，两端与上、下翼板11’、12’相连，且上、下翼板11’、12’位于腹板13’的同一侧，该“[”形截面的底横梁的优点是制作方便，成本低。
2、横截面呈“工”形的底横梁，如图3所示，该种底横梁包括上翼板11”、下翼板12”和腹板13”三部分，腹板13”位于上、下翼板11”、12”之间，两端与上、下翼板11”、12”相连，腹板13”与上、下翼板11”、12”的连接处可位于上、下翼板11”、12”的中心也可偏离上、下翼板11”、12”的中心，该种截面呈“工”形的底横梁可以根据需要调整各个部分的尺寸，因此，该种结构的底横梁相对“[”型底横梁重量更轻，材料分配上更合理，材料使用上更经济。
以上两种方案从一定程度上满足了底横梁强度、刚度和抗扭性的要求，但是经过反复试验后发现，现有的底横梁还存在以下不足：
1、底横梁各部分都采用相同材料，而底横梁作为一个主要承受弯曲载荷的零件，在实际承载时，上翼板应力状态主要表现为压应力，下翼板应力状态主要表现为拉应力，腹板的应力状态表现为剪应力，为满足最大使用应力不超过安全许用应力的要求，必须按最大使用应力不超标的标准来选择材料，因此，造成了其它大部分低应力区域材料的浪费。
2、底横梁各部分厚度相同，而底横梁在实际使用时，各部分所受的载负荷不相同，为满足最大载负荷不超过安全许用载荷的要求，必须按最大载荷不超标的标准来制定材料厚度，因此，造成了资源浪费，不符合经济性的要求。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种底横梁，其更符合底横梁承受载荷以及承载时应力分布的特点，材料利用率更高，成本更低。
为了实现上述的目的，本实用新型提供一种底横梁，用于集装箱或厢式半挂车，为截面呈工字形的钢结构，包括：平行分布的上翼板、下翼板以及垂直地焊接连接于所述上翼板与下翼板之间的腹板，其中，所述下翼板的材料屈服强度高于所述上翼板的材料屈服强度，所述上翼板的厚度不小于所述下翼板的厚度，所述腹板厚度小于所述上翼板及下翼板的厚度。
所述的底横梁，其中，所述上翼板的材料屈服强度不高于550MPa，所述上翼板、下翼板及腹板厚度范围均为1.2～6.0mm，所述工字形的钢结构高度不大于150mm，所述工字形的钢结构宽度不大于85mm。
所述的底横梁，其中，所述上翼板的材料屈服强度为300-519Mpa，所述下翼板的材料屈服强度为520-800Mpa。
所述的底横梁，其中，所述上翼板的材料屈服强度为330Mpa，所述下翼板的材料屈服强度为700Mpa，所述上翼板的厚度为3.2mm，所述下翼板的厚度为3.2mm，所述腹板的厚度为3.0mm。
所述的底横梁，其中，所述上翼板的材料屈服强度为353Mpa，所述下翼板的材料屈服强度为700Mpa，所述上翼板的厚度为4.0mm，所述下翼板的厚度为3.0mm，所述腹板的厚度为2.3mm。
所述的底横梁，其中，所述上翼板的材料屈服强度为353Mpa，所述下翼板的材料屈服强度为700Mpa，所述上翼板的厚度为4.0mm，所述下翼板的厚度为3.0mm，所述腹板的厚度为2.5mm。
所述的底横梁，其中，所述上翼板的宽度与所述下翼板的宽度不等。
所述的底横梁，其中，所述上翼板的宽度为64mm，下翼板的宽度为57mm。
所述的底横梁，其中，所述上翼板的两端分别具有向所述下翼板方向弯折延伸的折边。
所述的底横梁，其中，所述下翼板的两端分别具有向所述上翼板方向弯折延伸的折边。
与现有技术相比，本实用新型的自卸车车厢具有如下优点：
1、底横梁的上翼板、下翼板和腹板分别根据不同的使用工况要求而采用不同屈服强度等级的材料制成，其材料分布更合理，材料利用率更高，成本更低；
2、底横梁根据各部分承受载荷的特点来调整上翼板、下翼板和腹板的厚度，其在保证底横梁强度、刚度和抗扭性要求的同时降低了底横梁的重量，节约了资源，降低了生产成本。
附图说明
图1是现有集装箱底架、底横梁及地板的结构示意图；
图2是现有一种底横梁的横截面图；
图3是现有另一种底横梁的横截面图；
图4是本实用新型第一实施例的底横梁结构示意图；
图5是本实用新型第二实施例的底横梁结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
参阅图4，其为本实用新型第一实施例的底横梁的结构示意图，本实施例中，底横梁为截面呈工字形的钢结构，包括：平行分布的上翼板11、下翼板12以及垂直地焊接连接于上翼板11与下翼板12之间的腹板13，且腹板13两端分别与该上、下翼板11、12的中心位置相连。
上翼板11采用按照中国国家标准或等同的标准的标称屈服强度等级不大于550Mpa的材料制作，下翼板12采用材料屈服强度高于上翼板11的材料制作。
作为底横梁材料屈服强度的优选方式，所述上翼板11优选屈服强度为300-519Mpa的材料，下翼板12优选屈服强度为520-800Mpa的材料，腹板13优选屈服强度为220-550Mpa的材料。
上翼板11的厚度不小于下翼板12的厚度，腹板13的厚度小于上翼板11及下翼板12的厚度，该上翼板11、下翼板12或腹板13在该底横梁横截面上的厚度范围(图4中T1、T2、T3所示)均为1.2-6.0mm。
底横梁的宽度即上翼板11或下翼板12在该底横梁横截面上的最大宽度(图4中B1、B2所示)不大于85mm，且该上、下翼板11、12的宽度可随具体应用时使用工况情形设置成相同或不相同；底横梁的高度即上翼板11的上表面到下翼板12下表面的距离(图4中H所示)不大于150mm。
上述上、下翼板11、12和腹板13分别采用不同材料冲压成不同厚度的钢材后，通过高频自动焊接机将腹板13与上、下翼板11、12连接在一起，焊接成型后的底横梁相对传统的底横梁，其材料分配更趋于合理，材料利用率更高，成本更低。
下面通过多个实验所得数据对本实用新型底横梁作进一步说明。
实验1：上翼板11采用屈服强度为330Mpa的材料，下翼板12采用屈服强度为700Mpa的材料，腹板13采用屈服强度为353Mpa的材料，上翼板11在底横梁横截面上的宽度为68mm(图4中B1所示)，下翼板11在底横梁横截面上的宽度(图4中B2所示)为68mm，上翼板11的上表面到下翼板12下表面的距离(图4中H所示)为57mm，上翼板11在底横梁横截面上的厚度(图4中T1所示)为3.2mm，下翼板12在底横梁横截面上的厚度
(图4中T2所示)为3.2mm，腹板13在底横梁横截面上的厚度(图4中T2所示)为3.0mm，经试验测试，该种底横梁能满足强度和抗扭性的要求。
实验2：上翼板11采用屈服强度为353Mpa的材料，下翼板12采用屈服强度为700Mpa的材料，腹板13采用屈服强度为353Mpa的材料，上翼板11在底横梁横截面上的宽度为64mm(图4中B1所示)，下翼板11在底横梁横截面上的宽度(图4中B2所示)为57mm，上翼板11的上表面到下翼板12下表面的距离(图4中H所示)为57mm，上翼板11在底横梁横截面上的厚度(图4中T1所示)为4.0mm，下翼板12在底横梁横截面上的厚度
(图4中T2所示)为3.0mm，腹板13在底横梁横截面上的厚度(图4中T2所示)为2.3mm，经试验测试，该种底横梁能满足强度和抗扭性的要求。
实验3：上翼板11采用屈服强度为353Mpa的材料，下翼板12采用屈服强度为700Mpa的材料，腹板13采用屈服强度为550Mpa的材料，上翼板11在底横梁横截面上的宽度为60mm(图4中B1所示)，下翼板11在底横梁横截面上的宽度(图4中B2所示)为60mm，上翼板11的上表面到下翼板12下表面的距离(图4中H所示)为101.6mm，上翼板11在底横梁横截面上的厚度(图4中T1所示)为4.0mm，下翼板12在底横梁横截面上的厚度(图4中T2所示)为3.0mm，腹板13在底横梁横截面上的厚度(图4中T2所示)为2.5mm，经试验测试，该种底横梁能满足强度和抗扭性的要求。
图5为本实用新型第二实施例的底横梁结构示意图，本实施例的底横梁与第一实施例的底横梁结构大致相同，其不同之处仅在于，在本实施例中，上、下翼板11的两端分别具有向彼此方向弯折延伸的折边14，使该上、下翼板11、12横截面看上去呈倒“U”形或“U”形，以进一步增强该上、下翼板11、12的强度。
以上所述仅为本实用新型的较佳可行实施例，并非限制本实用新型的保护范围，故凡运用本实用新型说明书及附图内容所作出的等效结构变化，均包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1、一种底横梁，用于集装箱或厢式半挂车，为截面呈工字形的钢结构，包括：平行分布的上翼板、下翼板以及垂直地焊接连接于所述上翼板与下翼板之间的腹板，其特征在于，所述下翼板的材料屈服强度高于所述上翼板的材料屈服强度，所述上翼板的厚度不小于所述下翼板的厚度，所述腹板厚度小于所述上翼板及下翼板的厚度。
2、如权利要求1所述的底横梁，其特征在于，所述上翼板的材料屈服强度不高于550MPa，所述上翼板、下翼板及腹板厚度范围均为1.2～6.0mm，所述工字形的钢结构高度不大于150mm，所述工字形的钢结构宽度不大于85mm。
3、如权利要求2所述的底横梁，其特征在于，所述上翼板的材料屈服强度为300-519Mpa，所述下翼板的材料屈服强度为520-800Mpa。
4、如权利要求3所述的底横梁，其特征在于，所述上翼板的材料屈服强度为330Mpa，所述下翼板的材料屈服强度为700Mpa，所述上翼板的厚度为3.2mm，所述下翼板的厚度为3.2mm，所述腹板的厚度为3.0mm。
5、如权利要求3所述的底横梁，其特征在于，所述上翼板的材料屈服强度为353Mpa，所述下翼板的材料屈服强度为700Mpa，所述上翼板的厚度为4.0mm，所述下翼板的厚度为3.0mm，所述腹板的厚度为2.3mm。
6、如权利要求3所述的底横梁，其特征在于，所述上翼板的材料屈服强度为353Mpa，所述下翼板的材料屈服强度为700Mpa，所述上翼板的厚度为4.0mm，所述下翼板的厚度为3.0mm，所述腹板的厚度为2.5mm。
7、如权利要求1所述的底横梁，其特征在于，所述上翼板的宽度与所述下翼板的宽度不等。
8、如权利要求7所述的底横梁，其特征在于，所述上翼板的宽度为64mm，下翼板的宽度为57mm。
9、如权利要求1所述的底横梁，其特征在于，所述上翼板的两端分别具有向所述下翼板方向弯折延伸的折边。
10、如权利要求1所述的底横梁，其特征在于，所述下翼板的两端分别具有向所述上翼板方向弯折延伸的折边。
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2008
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