專利名稱：一種無(wú)中梁鐵路罐車車體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)中梁鐵路罐車車體。
技術(shù)背景
無(wú)中梁鐵路罐車是最主要的鐵路罐車形式。無(wú)中梁鐵路罐車的車體主要由罐體和 牽枕組成。強(qiáng)度計(jì)算和試驗(yàn)表明，在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中，牽枕結(jié)構(gòu)中的牽引梁和枕梁腹板之間的立 焊縫應(yīng)力較高，罐體直徑越大造成罐體剛度越低，該立焊縫應(yīng)力越高。
在運(yùn)用中該立焊縫曾有批量開裂的情況出現(xiàn)，由于牽枕是鐵路罐車的重要承載結(jié) 構(gòu)，該立焊縫的開裂會(huì)對(duì)鐵路行車安全造成重大威脅，甚至出現(xiàn)罐車傾覆，油品泄漏、燃燒、 爆炸。目前降低立焊縫的應(yīng)力通?？刹捎脙煞N方法，一是不使用很大直徑的罐體，但這限制 了鐵路罐車每延米重的提升，直接影響了運(yùn)能的提高；另一種方法是加大罐體壁厚，但這需 要消耗更多鋼材，并增加了車輛自重，也影響了運(yùn)能的提升。現(xiàn)有鐵路罐車車體結(jié)構(gòu)中，枕 梁腹板在立焊縫處的高度最小，是最薄弱的環(huán)節(jié)。這是由于在立焊縫處，向下受心盤限制， 向上受罐體限制，無(wú)法采用更大的高度。
隨著鐵路貨車技術(shù)的發(fā)展，鐵路罐車的罐體直徑加大的迫切要求和立焊縫應(yīng)力過 大之間的矛盾已經(jīng)成為制約鐵路罐車運(yùn)能提升的重要問題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)中梁鐵路罐車車體，增加了一種補(bǔ)強(qiáng)裝置，較現(xiàn)有 結(jié)構(gòu)大幅降低立焊縫的應(yīng)力，極大改善牽枕受力狀況，解決立焊縫可靠性不高的難題，亦解 決了罐體直徑加大的迫切要求和立焊縫應(yīng)力過大之間的矛盾。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是本發(fā)明為一種無(wú)中梁鐵路罐車車體，包括罐體和枕梁 腹板，罐體設(shè)置在枕梁腹板上，其特殊之處在于所述枕梁腹板的正上方的罐體內(nèi)下部處設(shè) 置有補(bǔ)強(qiáng)裝置。
上述補(bǔ)強(qiáng)裝置與罐體之間設(shè)置有墊板。
上述補(bǔ)強(qiáng)裝置與罐體之間設(shè)置有排油口。
上述排油口是半圓形或者矩形。
上述補(bǔ)強(qiáng)裝置是補(bǔ)強(qiáng)板、補(bǔ)強(qiáng)條或補(bǔ)強(qiáng)塊。
上述補(bǔ)強(qiáng)裝置與罐體的連接方式是焊接、鉚接或者卡接。
上述補(bǔ)強(qiáng)裝置是補(bǔ)強(qiáng)板時(shí)，所述補(bǔ)強(qiáng)板是弓形或者月牙形。
本發(fā)明提出的補(bǔ)強(qiáng)裝置，即在罐體內(nèi)部枕梁腹板的平面內(nèi)焊接補(bǔ)強(qiáng)板，相當(dāng)于增 加了枕梁腹板的高度，極大改善了立焊縫的受力狀況。有限元分析表明，在鐵路貨車考核載 荷作用下，無(wú)補(bǔ)強(qiáng)裝置的一種典型罐車車體在立焊縫處的最大應(yīng)力達(dá)到了 309MPa，增加了 本發(fā)明提出的補(bǔ)強(qiáng)裝置后，該處的應(yīng)力降低到了 160MPa，降幅達(dá)48%，可極大提高立焊縫 的可靠性，避免出現(xiàn)斷裂，保證車輛運(yùn)行安全。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明實(shí)施例一的圖1的A-A視圖3是本發(fā)明實(shí)施例二的圖2的A-A視圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1、2，本發(fā)明實(shí)施例一所提供的無(wú)中梁鐵路罐車的車體，主要由罐體1和牽 枕2組成，牽枕2包括牽引梁3和枕梁4，焊接于罐體兩端下方，牽引梁3沿罐體長(zhǎng)度方向， 枕梁4與牽引梁3垂直。枕梁4包括枕梁腹板7。枕梁腹板7與牽引梁3通過立焊縫8連 接。補(bǔ)強(qiáng)板5構(gòu)成補(bǔ)強(qiáng)裝置，在載荷的作用下，枕梁4的中部，也就是立焊縫8處受力狀況 最為惡劣，枕梁腹板7在立焊縫8處的高度最小，是最薄弱的環(huán)節(jié)。由于在立焊縫8處，向 下受心盤9限制，向上受罐體1限制，無(wú)法采用更大的高度。
在本發(fā)明實(shí)施例一中，補(bǔ)強(qiáng)板5是弓形的，焊接在罐體1的內(nèi)下部，與枕梁腹板7 在同一平面內(nèi)其下表面與罐體1內(nèi)表面形狀相配合。排油口6是在補(bǔ)強(qiáng)板5與罐體1之間 開的一個(gè)缺口，排油口 6的形狀可以是半圓形或矩形的，在排油口 6上焊接端部與它形狀相 適配的管，用來排油。補(bǔ)強(qiáng)板5與罐體1之間也可加墊板，墊板焊接在罐體1上，補(bǔ)強(qiáng)板5 焊接在墊板上，通過這樣的方式在增加補(bǔ)強(qiáng)板的同時(shí)，可以有效的保護(hù)罐體。補(bǔ)強(qiáng)板5和罐 體1之間、墊板和罐體1以及補(bǔ)強(qiáng)板5和墊板之間也可以采用鉚接的固定連接方式。
本發(fā)明提出的補(bǔ)強(qiáng)裝置，在罐體1內(nèi)部枕梁腹板7的平面內(nèi)焊接補(bǔ)強(qiáng)板5，相當(dāng)于 增加了枕梁腹板7的高度，極大改善了立焊縫8的受力狀況。有限元分析表明，在鐵路貨車 考核載荷作用下，無(wú)補(bǔ)強(qiáng)裝置的一種典型罐車車體在立焊縫處的最大應(yīng)力達(dá)到了 309MPa， 增加了本發(fā)明提出的補(bǔ)強(qiáng)裝置后，該處的應(yīng)力降低到了 160MPa，降幅達(dá)48%，可極大提高 立焊縫的可靠性，避免出現(xiàn)斷裂，保證車輛運(yùn)行安全。
參見圖3，本發(fā)明實(shí)施例二中的補(bǔ)強(qiáng)板5還可以采用月牙形，在保證下表面可以和 罐體1內(nèi)部適配并剛性連接的前提下，補(bǔ)強(qiáng)板還可以采用多種形狀的。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)中梁鐵路罐車車體，包括罐體和枕梁腹板，所述罐體設(shè)置在枕梁腹板上，其特 征在于所述枕梁腹板的正上方的罐體內(nèi)下部處設(shè)置有補(bǔ)強(qiáng)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)中梁鐵路罐車車體，其特征在于所述補(bǔ)強(qiáng)裝置與罐體之 間設(shè)置有墊板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)中梁鐵路罐車車體，其特征在于所述補(bǔ)強(qiáng)裝置與罐體之 間設(shè)置有排油口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無(wú)中梁鐵路罐車車體，其特征在于所述排油口是半圓形或 者矩形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的無(wú)中梁鐵路罐車車體，其特征在于所述補(bǔ)強(qiáng) 裝置是補(bǔ)強(qiáng)板、補(bǔ)強(qiáng)條或補(bǔ)強(qiáng)塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無(wú)中梁鐵路罐車車體，其特征在于所述補(bǔ)強(qiáng)裝置與罐體的 連接方式是焊接、鉚接或者卡接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無(wú)中梁鐵路罐車車體，其特征在于所述補(bǔ)強(qiáng)裝置是補(bǔ)強(qiáng)板 時(shí)，所述補(bǔ)強(qiáng)板是弓形或者月牙形。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無(wú)中梁鐵路罐車車體，包括罐體和枕梁腹板，罐體設(shè)置在枕梁腹板上，枕梁腹板的正上方的罐體內(nèi)下部處設(shè)置有補(bǔ)強(qiáng)裝置。本發(fā)明提供的無(wú)中梁鐵路罐車車體，增加了一種補(bǔ)強(qiáng)裝置，較現(xiàn)有結(jié)構(gòu)大幅降低立焊縫的應(yīng)力，極大改善牽枕受力狀況，解決立焊縫可靠性不高的難題，亦解決了罐體直徑加大的迫切要求和立焊縫應(yīng)力過大之間的矛盾。
文檔編號(hào)B61D5/06GK102030011SQ200910024038
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月25日
發(fā)明者付振宇, 侯軍, 拜雪玲, 朱英波, 祁揚(yáng), 鄭國(guó)忠, 郭小鋒, 金耀輝, 韓志堅(jiān) 申請(qǐng)人:西安軌道交通裝備有限責(zé)任公司