CN201901141U - 一种罐车牵枕 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的一种罐车牵枕，包括牵引梁、枕梁；所述枕梁对称设置于牵引梁两侧，枕梁包括枕梁下侧盖板、枕梁腹板，所述枕梁腹板直接设置在枕梁下侧盖板上；所述枕梁下侧盖板与牵引梁的下翼面的连接的板面是平板式结构；本实用新型取消了现有牵枕的枕梁下中盖板，且将枕梁下侧盖板改为平板式结构，消除了原结构存在的牵引梁一侧的乙字钢下翼面和枕梁下中盖板之间的局部间隙、折弯处的残余应力、原有结构在焊接枕梁下中盖板和枕梁下侧盖板组焊时存在的强力组装问题，提高了牵枕结构的疲劳强度可靠性，且在枕梁下侧盖板上设置纵向加强筋板，加强了枕梁的支撑能力和结构稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种铁路罐车牵枕。
背景技术
目前，我国现有的数万辆铁路罐车牵枕结构中均采用了枕梁下中盖板结构，如图1和图2所示，其位于由两乙字钢组焊而成的牵引梁和上心盘之间，其在结构上存一个折弯区域，搭接焊在和枕梁下侧盖板底面。
由于轨道不平顺的激励，铁路罐车在承受复杂的动载荷作用，罐车牵枕结构承受复杂的动应力。枕梁下中盖板结构由于位于由两乙字钢组焊而成的牵引梁和上心盘之间，以罐车车体浮沉工况为例，转向架的垂向振动通过下心盘传递给上心盘，再通过枕梁下中盖板传递给牵引梁、一体式后从板座及心盘座、枕梁下侧盖板，枕梁下中盖板处于动载荷的直接传递路径上，自身承受交变的动应力，受力状况较为恶劣。
枕梁下中盖板由于在结构上存在折弯区域，在实际的生产制造过程中，给牵枕组对和自身的受力都带来了不利的影响。长期以来，这种影响并没有被认识到，在结构上一直沿用原来的设计。
一种影响是折弯区域的存在影响枕梁下中盖板和牵引梁在组对之后的对称度，主要是由于折弯并不是一个精密成型的加工工艺，同一枕梁下中盖板两侧的折弯存在较大的对称度误差；同时用来和枕梁下中盖板组对的牵引梁是由两乙字钢组焊而成的，乙字钢下翼面存在的宽度误差也会影响组对后的对称度。这两个主要因素会导致枕梁下中盖板组对在乙字钢下翼面上后相对于牵引梁并不对称(对称度公差大的近20mm)，使得牵引梁一侧的乙字钢下翼面和枕梁下中盖板之间产生局部间隙，如图3所示。
细致的结构受力有限元计算研究和强度试验研究结果表明，这种局部间隙的存在对于枕梁下中盖板结构的受力影响显著：影响枕梁下中盖板结构将上心盘传递的动载荷传递到刚度较大乙字钢下翼面及枕梁组成的枕梁下侧盖板上去，枕梁下中盖板结构自身承受由于间隙的存在而无法传递的动载荷，在折弯区域承受交变的动应力。研究结果表明，当枕梁下中盖板和枕梁下侧盖板接触状态良好时，枕梁下中盖板结构的应力水平在60Mpa左右，出现在折弯区域附近；而局部间隙较大时，枕梁下中盖板结构的应力水平在167Mpa左右，出现在折弯区域附近，明显高于前者。
第二种不利影响是：枕梁下中盖板的折弯区域是通过在数控折弯机床上通过折弯加工工艺实现的，折弯加工工艺是一种塑性成型工艺，会导致在折弯区域存在残余应力，由于是向上折弯，对于枕梁下中盖板而言，在下表面会承受残余拉应力作用，开展的残余应力测试结果表明，残余拉应力的数值接近于100Mpa，对于承受交变应力的枕梁下中盖板而言，折弯区域存在较大的残余应力相当于增加了其所承受的平均应力数值，降低了结构的承载能力，对结构的疲劳强度不利。
第三种不利影响是：由于折弯加工时制造误差和折弯后板材的回弹等种种因素，枕梁下中盖板折弯半径的准确性难以精确保证，导致枕梁下中盖板和枕梁下侧盖板在组焊时会存在较大的间隙，在组焊时为减小间隙，不得不使用工装使枕梁下中盖板再向上弯曲，如图4所示，进一步加剧了枕梁下中盖板在折弯区域附近的受力。
以上各种不利的影响增加了罐车牵枕结构失效的风险，导致部分铁路罐车在运用中于枕梁下中盖板结构折弯区域附近出现沿车体纵向的贯通疲劳裂纹。
实用新型内容
为了解决现有技术中存在的罐车枕梁下中盖板结构出现疲劳裂纹的问题，本实用新型提供了一种罐车牵枕。
本实用新型解决技术问题的技术方案是：一种罐车牵枕，包括牵引梁、枕梁；所述枕梁对称设置于牵引梁两侧，其特殊之处在于：所述枕梁包括枕梁下侧盖板、枕梁腹板，所述枕梁腹板直接设置在枕梁下侧盖板上；所述枕梁下侧盖板与牵引梁的下翼面的连接的板面是平板式结构。
上述在枕梁下侧盖板靠近牵引梁的折弯区域设置有纵向加强筋板。
上述牵引梁是两个对接的乙字钢。
上述牵枕包括上心盘；上心盘安放在牵引梁乙字钢下翼面上。
上述牵枕还包括枕梁腹板；所述枕梁腹板垂直设置于所述枕梁下侧盖板的上方且固连于牵引梁的两侧。
上述枕梁腹板的中段还设置分别与枕梁腹板和枕梁下侧盖板垂直的枕梁支撑板。
上述牵枕还包括后从板座；所述后从板座设置于乙字钢之间的空腔内且与心盘的底座设置为一体。
本实用新型的罐车牵枕具有以下优点：
1、本实用新型取消了现有牵枕的枕梁下中盖板，且将枕梁下侧盖板改为平板式结构，消除了原结构存在的牵引梁一侧的乙字钢下翼面和枕梁下中盖板之间的局部间隙、折弯处的残余应力、原有结构在焊接枕梁下中盖板和枕梁下侧盖板组焊时存在的强力组装问题，提高了牵枕结构的疲劳强度可靠性。
2、本实用新型在枕梁下侧盖板上设置纵向加强筋板，加强了枕梁的支撑能力和结构稳定性。
3、结构简单，可以适应现有铁路罐车生产设备和工艺。
附图说明
图1-4为现有技术的牵枕结构示意图；
图5为本实用新型的结构示意图；
图6为图5的A向结构示意图；
图7为本实用新型的纵向加强筋板结构示意图。
具体实施方式
参见图5和图6，本实用新型的罐车牵枕，其较佳实施方式为：
牵枕包括端梁1、设置于端梁1中部且与端梁1垂直的牵引梁8、垂直设置于端梁1两端的侧梁2；侧梁2与端梁1连接；侧梁2的另一端设置有与侧梁2垂直且对称分布于牵引梁8两侧的枕梁；枕梁包括与端梁1平行设置的枕梁腹板5以及垂直连接且分布于枕梁腹板5下方的枕梁下侧盖板7，枕梁下侧盖板7设置于牵引梁8的下翼面，即枕梁腹板5也是固连于牵引梁8的两侧；枕梁腹板5的中段还垂直设置有枕梁支撑板6；牵引梁8的下翼面上安装有上心盘11；一体式后从板座及心盘座9安放在牵引梁8的内腔中，用于传递纵向力及支撑上心盘11承受的力；前从板座10设置于靠近端梁1的牵引梁8的空腔中；在枕梁腹板5与侧梁2连接的一端设置有侧管支柱4以及用于固定、连接的连接板3。本实用新型的枕梁下侧盖板7与乙字钢的下翼面对接的一段设置为平板结构，取消了现有牵枕的枕梁下中盖板，消除了原结构存在的牵引梁一侧的乙字钢下翼面和枕梁下中盖板之间的局部间隙、折弯处的残余应力、原有结构在焊接枕梁下中盖板和枕梁下侧盖板组焊时存在的强力组装问题，提高了牵枕结构的疲劳强度可靠性。
本实用新型的牵引梁8采用对称焊接的乙字钢。
本实用式新型的牵引梁8在焊接时是以其乙字钢的下翼面为定位基准，保证其下翼面的平面度，在安装上心盘11时消除上心盘和乙字钢下翼面之间的间隙。
另外，在本实用新型的枕梁下侧盖7板靠近牵引梁8的折弯区域可以设置纵向加强筋板13，参见图7，纵向加强筋板13可以纵向垂直设置于枕梁下侧盖板7上。
Claims (6)
1.一种罐车牵枕，包括牵引梁、枕梁；所述枕梁对称设置于牵引梁两侧，其特征在于：所述枕梁包括枕梁下侧盖板、枕梁腹板，所述枕梁腹板直接设置在枕梁下侧盖板上；所述枕梁下侧盖板与牵引梁的下翼面的连接的板面是平板式结构。
2.根据权利要求1所述的罐车牵枕，其特征在于：所述枕梁下侧盖板靠近牵引梁的折弯区域设置有纵向加强筋板。
3.根据权利要求2所述的罐车牵枕，其特征在于：所述牵引梁是两个对接的乙字钢。
4.根据权利要求1或2或3所述的罐车牵枕，其特征在于：所述牵枕包括上心盘；所述上心盘安放在牵引梁乙字钢下翼面上。
5.根据权利要求4所述的罐车牵枕，其特征在于：所述枕梁腹板的中段还设置分别与枕梁腹板和枕梁下侧盖板垂直的枕梁支撑板。
6.根据权利要求5所述的罐车牵枕，其特征在于：所述牵枕还包括后从板座；所述后从板座设置于乙字钢之间的空腔内且与心盘的底座设置为一体。
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