專利名稱：無中梁鐵路罐車牽枕結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鐵路罐車領(lǐng)域，尤其涉及一種無中梁鐵路罐車牽枕結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
無中梁鐵路罐車是最主要的鐵路罐車形式，牽枕是無中梁鐵路罐車的主要承載結(jié)構(gòu)，起著支撐罐體和傳遞列車縱向力的作用。牽枕主要由沿車輛縱向的牽引梁和沿車輛橫向的枕梁組成。在運(yùn)用中，牽枕立焊縫和枕梁下蓋板都曾有開裂的情況出現(xiàn)，對(duì)鐵路行車安全造成重大威脅，甚至可能出現(xiàn)罐車傾覆，油品泄漏、燃燒、爆炸。隨著技術(shù)發(fā)展，鐵路罐車載重越來越大，牽枕承受的載荷隨載進(jìn)一步重增大，牽枕結(jié)構(gòu)的抗疲勞開裂的性能已經(jīng)成為提高鐵路罐車載重和運(yùn)能過程中亟待解決的重要問題。目前最常見的一種鐵路罐車的牽枕結(jié)構(gòu)為牽枕包括牽引梁和枕梁，牽引梁腹板和枕梁腹板通過角焊縫連接，該角焊縫稱為立焊縫，枕梁筋板形狀為梯形，外側(cè)邊線為直線。這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是I、枕梁腹板與牽引梁腹板通過立焊縫直接連接，立焊縫承受的應(yīng)力很高，抗疲勞性能差，對(duì)焊接的要求較高。有限元分析計(jì)算和罐車運(yùn)行試驗(yàn)都證明了立焊縫承受的應(yīng)力較高。在運(yùn)用中該結(jié)構(gòu)也曾出現(xiàn)立焊縫開裂的情況，嚴(yán)重威脅鐵路罐車危險(xiǎn)品的安全運(yùn)輸。2、枕梁筋板形狀為梯形，外側(cè)邊線為直線，使該邊線與筋板底邊相交的頂點(diǎn)處支撐剛度大，同時(shí)由于頂點(diǎn)應(yīng)力集中，造成該處焊縫易疲勞開裂，現(xiàn)有罐車曾出現(xiàn)此問題，嚴(yán)重威脅鐵路罐車危險(xiǎn)品的安全運(yùn)輸。3、枕梁外側(cè)為側(cè)管支柱或者帶有折彎的矩形鋼板。側(cè)管支柱或矩形側(cè)蓋板與罐體連接的頂點(diǎn)支撐剛度大，同時(shí)由于頂點(diǎn)應(yīng)力集中，使該處焊縫成為潛在的疲勞裂紋源，威脅鐵路罐車危險(xiǎn)品的安全運(yùn)輸。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決背景技術(shù)中所存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種無中梁鐵路罐車牽枕結(jié)構(gòu)，焊縫處采用圓弧形連接件，解決了立焊縫承受的應(yīng)力高、抗疲勞性能差的問題。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是無中梁鐵路罐車牽枕結(jié)構(gòu)，包括枕梁、牽引梁，所述枕梁對(duì)稱設(shè)置于牽引梁兩側(cè)，枕梁包括枕梁下側(cè)蓋板、枕梁筋板以及枕梁腹板，所述枕梁腹板設(shè)置在枕梁下側(cè)蓋板上；所述牽引梁包括牽引梁腹板和與牽引梁腹板垂直的牽引梁下翼面；所述枕梁筋板是設(shè)置在枕梁下側(cè)蓋板靠近牽引梁的折彎區(qū)域的縱向筋板，所述枕梁腹板和牽引梁腹板之間設(shè)置補(bǔ)強(qiáng)件，其特殊之處在于所述補(bǔ)強(qiáng)件是弧面補(bǔ)強(qiáng)板。上述枕梁筋板是直角梯形筋板，所述直角梯形筋板的側(cè)邊是弧形。上述枕梁兩端設(shè)置與枕梁位于相互垂直平面內(nèi)的枕梁側(cè)蓋板，所述枕梁側(cè)蓋板包括側(cè)蓋板基體，所述側(cè)蓋板基體上端設(shè)置凸肩，所述凸肩與側(cè)蓋板基體呈“L”形。上述弧形補(bǔ)強(qiáng)板是兩個(gè)，兩個(gè)弧形補(bǔ)強(qiáng)板的兩端分別與枕梁腹板和牽引梁腹板連接，與牽引梁腹板形成三角形結(jié)構(gòu)。
上述凸肩與側(cè)蓋板基體弧形過渡連接。上述梯形筋板的兩弧形側(cè)邊是內(nèi)凹弧形側(cè)邊。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是I、枕梁腹板和牽引梁腹板的立焊縫處設(shè)置瓦狀補(bǔ)強(qiáng)件，有效的分擔(dān)了牽枕立焊縫的應(yīng)力，使立焊縫應(yīng)力顯著降低,大大提高了立焊縫的抗疲勞能力；2、設(shè)置在枕梁下側(cè)蓋板靠近牽引梁的折彎區(qū)域的枕梁筋板，采用直角梯形板，由于外側(cè)邊線中部采用了圓弧形，降低了外側(cè)邊的支撐剛度，使外側(cè)邊兩頂點(diǎn)與罐體和枕梁下側(cè)蓋板連接處的應(yīng)力顯著降低，提高了抗疲勞能力。3、枕梁側(cè)蓋板上端設(shè)置凸肩，凸肩的存在降低了枕梁側(cè)蓋板I頂部?jī)身旤c(diǎn)的支撐剛度，降低了應(yīng)力集中，應(yīng)力最大值顯著降低，提高了枕梁外側(cè)與罐體連接處的疲勞壽命。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I的A向視具體實(shí)施例方式參見圖1，圖2，本發(fā)明的無中梁鐵路罐車牽枕結(jié)構(gòu)，包括枕梁側(cè)蓋板I、枕梁腹板
2、枕梁下側(cè)蓋板3、枕梁筋板4、補(bǔ)強(qiáng)件5、牽引梁腹板6以及牽引梁下翼面7 ;枕梁腹板2設(shè)置在枕梁下側(cè)蓋板3上；牽引梁腹板6與牽引梁下翼面7是垂直的；枕梁筋板4是設(shè)置在枕梁下側(cè)蓋板3靠近牽引梁的折彎區(qū)域的縱向筋板。補(bǔ)強(qiáng)件5為彎成圓弧形的鋼板，形狀類似與瓦片形狀，枕梁腹板2和牽引梁腹板6采用立焊縫連接，兩個(gè)瓦狀補(bǔ)強(qiáng)件5分別連接在立焊縫兩側(cè)，每個(gè)瓦狀補(bǔ)強(qiáng)件的兩條直邊分別與枕梁腹板2和牽引梁腹板6連接，上側(cè)弧邊與鐵路罐車罐體連接，下側(cè)弧邊與牽引梁下翼面7連接或不連接。瓦狀補(bǔ)強(qiáng)件5有效的分擔(dān)了牽枕立焊縫的應(yīng)力，使立焊縫應(yīng)力顯著降低，大大提高了立焊縫的抗疲勞能力。枕梁筋板4的外輪廓基本形狀為直角梯形，但其斜邊中部邊線為凹向梯形內(nèi)部的弧形，上直邊與罐車罐體連接，下直邊與枕梁下側(cè)蓋板3連接，豎直邊與枕梁腹板2連接。由于外側(cè)邊線中部采用了圓弧形，降低了外側(cè)邊的支撐剛度，使外側(cè)邊兩頂點(diǎn)與罐體和枕梁下側(cè)蓋板3連接處的應(yīng)力顯著降低，提高了抗疲勞能力。枕梁側(cè)蓋板I包括側(cè)蓋板基體11和兩個(gè)凸肩12，側(cè)蓋板基體11是形狀為矩形的頂部帶有折彎的鋼板，凸肩12位于側(cè)蓋板基體11頂部?jī)蓚?cè)，與側(cè)蓋板基體11采用弧形狀過渡連接。枕梁側(cè)蓋板I頂部與罐車罐體連接，凸肩12的存在降低了枕梁側(cè)蓋板I頂部?jī)身旤c(diǎn)的支撐剛度，降低了應(yīng)力集中，應(yīng)力最大值顯著降低，提高了枕梁外側(cè)與罐體連接處的疲勞壽命。
權(quán)利要求
1.無中梁鐵路罐車牽枕結(jié)構(gòu)，包括枕梁、牽引梁，所述枕梁對(duì)稱設(shè)置于牽引梁兩側(cè)，枕梁包括枕梁下側(cè)蓋板、枕梁筋板以及枕梁腹板，所述枕梁腹板設(shè)置在枕梁下側(cè)蓋板上；所述牽引梁包括牽引梁腹板和與牽引梁腹板垂直的牽引梁下翼面；所述枕梁筋板是設(shè)置在枕梁下側(cè)蓋板靠近牽引梁的折彎區(qū)域的縱向筋板，所述枕梁腹板和牽引梁腹板之間設(shè)置補(bǔ)強(qiáng)件，其特征在于所述補(bǔ)強(qiáng)件是弧面補(bǔ)強(qiáng)板。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無中梁鐵路罐車牽枕結(jié)構(gòu)，其特征在于所述枕梁筋板是直角梯形筋板，所述直角梯形筋板的側(cè)邊是弧形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無中梁鐵路罐車牽枕結(jié)構(gòu)，其特征在于所述枕梁兩端設(shè)置與枕梁位于相互垂直平面內(nèi)的枕梁側(cè)蓋板，所述枕梁側(cè)蓋板包括側(cè)蓋板基體，所述側(cè)蓋板基體上端設(shè)置凸肩，所述凸肩與側(cè)蓋板基體呈“L”形。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的無中梁鐵路罐車牽枕結(jié)構(gòu)，其特征在于所述弧形補(bǔ)強(qiáng)板是兩個(gè)，兩個(gè)弧形補(bǔ)強(qiáng)板的兩端分別與枕梁腹板和牽引梁腹板連接，與牽引梁腹板形成三角形結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無中梁鐵路罐車牽枕結(jié)構(gòu)，其特征在于所述凸肩與側(cè)蓋板基體弧形過渡連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無中梁鐵路罐車牽枕結(jié)構(gòu)，其特征在于所述梯形筋板的兩弧形側(cè)邊是內(nèi)凹弧形側(cè)邊。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種無中梁鐵路罐車牽枕結(jié)構(gòu)，包括枕梁、牽引梁，枕梁對(duì)稱設(shè)置于牽引梁兩側(cè)，枕梁包括枕梁下側(cè)蓋板、枕梁筋板以及枕梁腹板，枕梁腹板設(shè)置在枕梁下側(cè)蓋板上；牽引梁包括牽引梁腹板和與牽引梁腹板垂直的牽引梁下翼面；枕梁筋板是設(shè)置在枕梁下側(cè)蓋板靠近牽引梁的折彎區(qū)域的縱向筋板，枕梁腹板和牽引梁腹板之間設(shè)置補(bǔ)強(qiáng)件，補(bǔ)強(qiáng)件是弧面補(bǔ)強(qiáng)板。本發(fā)明的無中梁鐵路罐車牽枕結(jié)構(gòu)，焊縫處采用圓弧形連接件，解決了立焊縫承受的應(yīng)力高、抗疲勞性能差的問題。
文檔編號(hào)B61D5/06GK102975727SQ20111025887
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2011年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月2日
發(fā)明者朱英波, 韓志堅(jiān), 郭小鋒, 侯軍, 鄭繼承, 祁揚(yáng), 范俊芳, 拜雪玲 申請(qǐng)人:西安軌道交通裝備有限責(zé)任公司