CN205366707U - 一种罐车、罐箱及其防波板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种罐车、罐箱及其防波板，防波板包括：底板、连接在所述底板的宽度方向上的腰板、由所述腰板的自由端弯折形成的翻边，所述翻边与所述底板平行；所述翻边的宽度小于所述梯形结构的高；所述梯形结构的高小于所述底板的宽度；所述底板、所述腰板和所述翻边的厚度相等；本实用新型的防波板在同等质量时相较现有其他结构防波板具有较大的作用面积，且在同等载荷下产生最小的应力和形变，有效的保证了液体运输时储液罐及运输工具的安全，并降低生产难度和维护成本；采用该防波板的罐车、罐箱也具有同样优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械设备领域，尤其涉及罐车、罐箱及其防波板结构。
背景技术
罐式集装箱在运输液体货物过程中，船舶船体的晃动，火车车体连接时的挂钩撞击，汽车的发动和急刹车，都会导致罐箱中液体剧烈晃动会，进而使得液体的重心位置不断变化，其不稳定的载荷作用会对罐箱的储液罐产生很大的冲击力，严重影响到运输安全。因此，在储液罐中安装防波板，用来减少液体晃动对储液罐罐体的冲击力。保证运输设备的正常行驶。
然而，防波板的不同结构，以及各构成部件间不同的长宽比例所形成的作用面积大小不同，也会直接影响到防波板对液体剧烈晃动产生的冲击力的吸收，还会导致应力过大，进而影响自身结构的稳定。结构不佳的防波板如单纯的平板状结构、U型槽状结构容易被连续晃动的液体产生的交变力导致在其产生疲劳裂纹，造成失稳甚至损坏。
因此，设计一种结构合理，尺寸适当的防波板是非常有必要的。
实用新型内容
本实用新型要解决的第一个技术问题在于通过优化防波板横截面大小和形状尺寸，提供一种横截面结构合理、尺寸适当且抗失稳能力和抗疲劳能力更强的防波板。
本实用新型要解决的第二个技术问题在于提供一种具有上述方波板的罐箱以及使用该罐箱的罐车。
为了解决上述第一个技术问题，本实用新型提供一种防波板，包括：底板、腰板和翻边，腰板数量设置为二条，分别连接在所述底板的宽度方向上的两端；在所述防波板宽度方向的横截面上，所述腰板与所述底板构成无下底的梯形结构；翻边由所述腰板的自由端向远离所述梯形结构的中轴线方向弯折形成，所述翻边与所述底板平行；所述翻边的宽度小于所述梯形结构的高；所述梯形结构的高小于所述底板的宽度；所述底板、所述腰板和所述翻边的厚度相等。
与底板平行的两条翻边，可以增大防波板的受力面积。更好的为底板分担储液罐内的液体流动时产生的载荷。同时，也分担了一部分腰板的受力，避免腰板受力过大而裂开。
所述梯形结构的高与腰板的宽度是成正比例关系的，翻边的宽度控制在小于所述梯形结构的高的范围内，使得翻边的宽度必然不会超过腰板的宽度，避免连接在翻边与所述底板之间的腰板受力过大，导致形变甚至破裂。
进一步的，所述梯形结构设置为等腰梯形；所述翻边数量设置为二条，以所述梯形结构的中轴线轴对称设置。
所述等腰梯形的左右对称结构能够使的所述底板的受力均匀的分配给连接在其宽度方向上两端的腰板，进而传递至翻边。使得整个防波板受力均匀，避免某一个部分受力破损。
进一步的，所述翻边的宽度设置为20毫米-40毫米；所述梯形结构的高设置为50毫米-70毫米；所述底板的宽度设置为100毫米-150毫米。
进一步的，所述防波板的宽度设置为100毫米-300毫米，所述翻边的厚度设置为2毫米-10毫米。
进一步的，所述腰板与所述底板的夹角设置为100度-130度。
进一步的，所述底板的两端均设置有一组固定孔。
进一步的，所述底板两端的两组固定孔间的最大间距与所述翻边的宽度比值设置为56-112；所述梯形结构的高与所述翻边的宽度比值设置为1.5-2.5。
进一步的，所述翻边的宽度设置为28毫米，所述梯形结构的高设置为65毫米，所述底板的宽度设置为130毫米。
进一步的，所述防波板为一体成型件。
为解决上述第二个技术问题，本实用新型提供一种罐箱，包括：箱体框架和与所述箱体框架连接并设置在所述箱体框架中的上述储液罐。
本实用新型还提供一种罐车，包括车架、设置在该车架下方的行走机构以及设置在所述车架上的上述罐箱。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
通过对防波板横截面的梯形结构进行加强，并对各部件间的规格进行优化，也使得在同等载荷下，本实用新型所采用的结构具有应力更小、形变量更小、抗失稳能力和抗疲劳能力更强的优点，能够更有效的保证液体运输中储液箱和运输设备的安全，同时，也便于生产制造和维护。采用该防波板的罐箱和罐车也具有同样优点。
附图说明
图1为一种防波板宽度方向上横截面的结构示意图；
图2为一种防波板宽度方向上横截面的详细参数示意图；
图3为一种防波板俯视结构示意图。
具体实施方式
本实用新型首先提供一种防波板，如附图1所示，该防波板，包括：底板1、腰板2和翻边3。
腰板2数量设置为二条，分别连接在底板1的宽度方向上的两端；在防波板宽度方向的横截面上，腰板2与底板1构成无下底的梯形结构。
翻边3由腰板2的自由端向远离梯形结构的中轴线方向弯折形成，翻边3与底板1平行。
翻边3的宽度小于梯形结构的高；梯形结构的高小于底板1的宽度。底板1、腰板2和翻边3的厚度相等。
本实用新型所公开的防波板，其翻边3与梯形结构的高a3以及底板1的宽度之间采用的比例关系，能够使得防波板更为有效的防止储液罐内液体的晃动。同时，防波板等厚度的设计也有利于于先期生产和后期维护，尤其有利于采用金属材质实施时的生产维护。相较于采用非等厚设计的防波板只能采用非金属材质，本实施例中的结构具有更广泛的材质适应性和加工便利性，便于大范围推广使用。
更优地，如附图2-附图3所示，较佳地，梯形结构设置为等腰梯形；翻边3数量设置为二条，依梯形结构的中轴线轴对称设置。
如上图表所示，与现有技术的对比试验中，在载荷(8KN)工况下，现在广泛使用的防波板横截面结构如序号b1的技术方案，即，梯形槽结构，其结构的应力达到572MPa，变形量10.8mm。疲劳试验中，3KN载荷下仅能够安全循环使用0.5万次，4KN的载荷下仅能安全循环使用0.08万次。其结构是相当容易发生失稳和疲劳破坏的。
现有的另一种防波板结构如序号b2的技术方案，即带翻边的U型槽结构，应力达到592MPa，变形量10.36mm。疲劳试验中，当载荷上升到6KN时，仅能安全循环1万次。相较于序号b1的技术方案，其能承受是载荷较高，但自重较大，应力大，疲劳寿命较低。
本实用新型优化设计的防波板结构为序号b3的技术方案，在8KN的载荷工况下，最大应力384MPa，变形量6.3mm。且疲劳试验中，载荷达到6KN时能够安全循环3.5万次，是序号b2技术方案的3倍多。
可见，本实用新型的防波板结构和形状尺寸具有优越的力学特性，抗失稳能力强。相对序号b2所示防波板结构，最大应力减少35％左右，重量减少11％，变形量也小。较好的增强了防波板承受罐内液体晃动的冲击能力，以及增强了罐箱运输过程中液体动态载荷下防波板的疲劳强度和罐箱的运输安全性，而且，形状简单容易制造。
更优地，底板1上开设有用以将放波板固定在罐箱内部的固定孔4；固定孔分成两组，分别位于底板1的两端。每组固定孔4的数量可为一个或多个，同一组的多个固定孔4即可整齐排列成一排(同一组的各固定孔的圆心在同一条直线上)，也可呈无规则分布。
为提高防波板的抗疲劳寿命，底板1两端的两组固定孔4间的最大间距a7与翻边3的宽度a1比值优选设置为56-112之间。其中，当每组固定孔4都对齐排列成一排时，底板1两端的两组固定孔4间的最大间距a7为底板一端的各固定孔圆心连线与底板另一端的各固定孔的圆心连线之前的距离；当每组固定孔4均呈无规则分布时，底板1两端的两组固定孔4间的最大间距a7为两组固定孔间间距最远的两个固定孔的圆心间距。
较佳地，为使方波板获得更优越的力学特性和抗失稳能力，梯形结构的高a3与翻边3的宽度a1比值设置为1.5-2.5。
更优地，翻边3的宽度a1设置为20毫米-40毫米；梯形结构的高a3设置为50毫米-70毫米；底板1的宽度a2设置为100毫米-150毫米。
如上图表所示，给出了在翻边3的宽度a1小于梯形结构的高a3，梯形结构的高a3小于底板1的宽度a2,且固定孔4的最大间距a7与翻边3的宽度a1比值设置为56-112时，a1、a2、a3分别采用不同的尺寸在相同载荷下所产生的应力和位移值。由该图标可见，在本实用新型的所请求保护的数值范围内，本实用新型的防波板结构和形状尺寸在防波板的载荷和自重间做到了较好的平衡。并具有优越的力学特性，抗失稳能力强，能够较好的增强了防波板承受罐内液体晃动的冲击能力，以及增强了罐箱运输过程中液体动态载荷下防波板的疲劳强度和罐箱的运输安全性，也很好的控制了生产成本。
更优地，防波板的宽度设置为100毫米-300毫米，翻边的厚度a11设置为2毫米-10毫米。
更优地，腰板2与底板1的夹角a5设置为100度-130度。
更优的，翻边的宽度设置为28毫米，梯形结构的高设置为65毫米，底板的宽度设置为130毫米。
更优地，本实用新型防波板为一体成型件。具体实施中，可采用锻造弯折成型或铸造成型。
采用上述规格的防波板，可以明显增强运输过程中动态载荷下防波板的疲劳强度和罐箱的运输安全性，且形状简单，容易制造推广。
本实用新型还提供一种罐箱，其包括：
箱体框架；
储液罐，与箱体框架连接并设置在箱体框架中；储液罐内设置有上述实施例任意一项的一种防波板。
具体的，参照附图1-3及上述图表，对防波板各部件以及相应的试验结果，进行详细说明。
底板1，位于防波板宽度方向横截面的中部，储液罐内液体波动产生载荷时的主要承受区域，还为两边的腰板2起到支撑的作用。
腰板2，数量设置为二条，分别呈一定的角度连接在底板1宽度方向上的两侧，与底板1构成无下底的梯形结构，能够较有利的吸收罐内液体晃动时产生的载荷。
翻边3，由腰板2的自由端向远离梯形结构的中轴线方向弯折形成，翻边3与底板1平行用于增强腰板2的稳定性，避免腰板2在受到较大液体冲击力时产生过大的翘曲失稳变形和应力，进而在液体晃动往复冲击作用下产生疲劳断裂，失去防波效能。翻边3同时也增加了防波板的防波面积。
固定孔4，开设于底板1上，设置为两个一组，沿底板1的长度方向中轴线对称排布。固定孔4可设置有二组或多组沿底板1的长度方向中轴线排布，用于将防波板固定在储液罐内。
箱体框架，用于固定并支撑储液罐；使储液罐便于放置和运输。
储液罐，用于储存需要运输的液体原料，与箱体框架连接并设置在箱体框架中；储液罐内设置有上述防波板。
本实用新型还提供一种罐车，包括车架、设置在车架下方的行走机构以及设置在车架上的上述罐箱，用于运输液体原料时防止液体晃动导致失稳。
上述内容，仅为本实用新型的较佳实施例，并非用于限制本实用新型的实施方案，本领域普通技术人员根据本实用新型的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本实用新型的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。
Claims (11)
1.一种防波板，其特征在于，包括：
底板；
腰板，数量设置为二条，分别连接在所述底板的宽度方向上的两端；在所述防波板宽度方向的横截面上，所述腰板与所述底板构成无下底的梯形结构；
翻边，由每个腰板的自由端向远离所述梯形结构的中轴线方向弯折形成，所述翻边与所述底板平行；
所述翻边的宽度小于所述梯形结构的高；所述梯形结构的高小于所述底板的宽度；所述底板、所述腰板和所述翻边的厚度相等。
2.如权利要求1所述的一种防波板，其特征在于，所述梯形结构设置为等腰梯形；所述翻边以所述梯形结构的中轴线轴对称设置。
3.如权利要求1所述的一种防波板，其特征在于，所述翻边的宽度设置为20毫米-40毫米；所述梯形结构的高设置为50毫米-70毫米；所述底板的宽度设置为100毫米-150毫米。
4.如权利要求3所述的一种防波板，其特征在于，所述防波板的宽度设置为100毫米-300毫米，所述翻边的厚度设置为2毫米-10毫米。
5.如权利要求4所述的一种防波板，其特征在于，所述腰板与所述底板的夹角设置为100度-130度。
6.如权利要求2所述的一种防波板，其特征在于，所述底板的两端均设置有一组固定孔。
7.如权利要求6所述的一种防波板，其特征在于，所述底板两端的两组固定孔间的最大间距与所述翻边的宽度比值设置为56-112；所述梯形结构的高与所述翻边的宽度比值设置为1.5-2.5。
8.如权利要求5所述的一种防波板，其特征在于，所述翻边的宽度设置为28毫米，所述梯形结构的高设置为65毫米，所述底板的宽度设置为130毫米。
9.如权利要求1所述的一种防波板，其特征在于，所述防波板为一体成型件。
10.一种罐箱，包括：
箱体框架；
储液罐，与所述箱体框架连接并设置在所述箱体框架中；
其特征在于，所述储液罐内设置有权利要求1-9中任意一项所述的防波板。
11.一种罐车，包括车架、设置在该车架下方的行走机构以及设置在所述车架上的罐箱，其特征在于，所述罐箱为权利要求10所述的罐箱。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN111547336A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-08-18 | 安庆安力船舶科技有限公司 | 一种水箱 |
| CN112829877A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-05-25 | 江苏海洋大学 | 一种用于降低液舱冲击载荷的制荡装置及液舱 |
| CN113119311A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-07-16 | 广西北投交通养护科技集团有限公司 | 一种移动式泡沫轻质土高效施工平台 |
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2015
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