專利名稱：一種罐車牽枕的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鐵路罐車牽枕。
背景技術：
目前，我國現有的數萬輛鐵路罐車牽枕結構中均采用了枕梁下中蓋板結構，如圖1 和圖2所示，其位于由兩乙字鋼組焊而成的牽引梁和上心盤之間，其在結構上存一個折彎 區域，搭接焊在和枕梁下側蓋板底面。由于軌道不平順的激勵，鐵路罐車在承受復雜的動載荷作用，罐車牽枕結構承受 復雜的動應力。枕梁下中蓋板結構由于位于由兩乙字鋼組焊而成的牽引梁和上心盤之間， 以罐車車體浮沉工況為例，轉向架的垂向振動通過下心盤傳遞給上心盤，再通過枕梁下中 蓋板傳遞給牽引梁、一體式后從板座及心盤座、枕梁下側蓋板，枕梁下中蓋板處于動載荷的 直接傳遞路徑上，自身承受交變的動應力，受力狀況較為惡劣。枕梁下中蓋板由于在結構上存在折彎區域，在實際的生產制造過程中，給牽枕組 對和自身的受力都帶來了不利的影響。長期以來，這種影響并沒有被認識到，在結構上一直 沿用原來的設計。一種影響是折彎區域的存在影響枕梁下中蓋板和牽引梁在組對之后的對稱度，主 要是由于折彎并不是一個精密成型的加工工藝，同一枕梁下中蓋板兩側的折彎存在較大的 對稱度誤差；同時用來和枕梁下中蓋板組對的牽引梁是由兩乙字鋼組焊而成的，乙字鋼下 翼面存在的寬度誤差也會影響組對后的對稱度。這兩個主要因素會導致枕梁下中蓋板組對 在乙字鋼下翼面上后相對于牽引梁并不對稱(對稱度公差大的近20mm)，使得牽引梁一側 的乙字鋼下翼面和枕梁下中蓋板之間產生局部間隙，如圖3所示。細致的結構受力有限元計算研究和強度試驗研究結果表明，這種局部間隙的存在 對于枕梁下中蓋板結構的受力影響顯著影響枕梁下中蓋板結構將上心盤傳遞的動載荷傳 遞到剛度較大乙字鋼下翼面及枕梁組成的枕梁下側蓋板上去，枕梁下中蓋板結構自身承受 由于間隙的存在而無法傳遞的動載荷，在折彎區域承受交變的動應力。研究結果表明，當 枕梁下中蓋板和枕梁下側蓋板接觸狀態良好時，枕梁下中蓋板結構的應力水平在60Mpa左 右，出現在折彎區域附近；而局部間隙較大時，枕梁下中蓋板結構的應力水平在167Mpa左 右，出現在折彎區域附近，明顯高于前者。第二種不利影響是枕梁下中蓋板的折彎區域是通過在數控折彎機床上通過折彎 加工工藝實現的，折彎加工工藝是一種塑性成型工藝，會導致在折彎區域存在殘余應力，由 于是向上折彎，對于枕梁下中蓋板而言，在下表面會承受殘余拉應力作用，開展的殘余應力 測試結果表明，殘余拉應力的數值接近于lOOMpa，對于承受交變應力的枕梁下中蓋板而言， 折彎區域存在較大的殘余應力相當于增加了其所承受的平均應力數值，降低了結構的承載 能力，對結構的疲勞強度不利。第三種不利影響是由于折彎加工時制造誤差和折彎后板材的回彈等種種因素， 枕梁下中蓋板折彎半徑的準確性難以精確保證，導致枕梁下中蓋板和枕梁下側蓋板在組焊時會存在較大的間隙，在組焊時為減小間隙，不得不使用工裝使枕梁下中蓋板再向上彎曲， 如圖4所示，進一步加劇了枕梁下中蓋板在折彎區域附近的受力。以上各種不利的影響增加了罐車牽枕結構失效的風險，導致部分鐵路罐車在運用 中于枕梁下中蓋板結構折彎區域附近出現沿車體縱向的貫通疲勞裂紋。
實用新型內容為了解決現有技術中存在的罐車枕梁下中蓋板結構出現疲勞裂紋的問題，本實用 新型提供了一種罐車牽枕。本實用新型解決技術問題的技術方案是一種罐車牽枕，包括牽引梁、枕梁；所述 枕梁對稱設置于牽引梁兩側，其特殊之處在于所述枕梁包括枕梁下側蓋板、枕梁腹板，所 述枕梁腹板直接設置在枕梁下側蓋板上；所述枕梁下側蓋板與牽引梁的下翼面的連接的板 面是平板式結構。上述在枕梁下側蓋板靠近牽引梁的折彎區域設置有縱向加強筋板。上述牽弓丨梁是兩個對接的乙字鋼。上述牽枕包括上心盤；上心盤安放在牽引梁乙字鋼下翼面上。上述牽枕還包括枕梁腹板；所述枕梁腹板垂直設置于所述枕梁下側蓋板的上方且 固連于牽引梁的兩側。上述枕梁腹板的中段還設置分別與枕梁腹板和枕梁下側蓋板垂直的枕梁支撐板。上述牽枕還包括后從板座；所述后從板座設置于乙字鋼之間的空腔內且與心盤的 底座設置為一體。本實用新型的罐車牽枕具有以下優點1、本實用新型取消了現有牽枕的枕梁下中蓋板，且將枕梁下側蓋板改為平板式結 構，消除了原結構存在的牽引梁一側的乙字鋼下翼面和枕梁下中蓋板之間的局部間隙、折 彎處的殘余應力、原有結構在焊接枕梁下中蓋板和枕梁下側蓋板組焊時存在的強力組裝問 題，提高了牽枕結構的疲勞強度可靠性。2、本實用新型在枕梁下側蓋板上設置縱向加強筋板，加強了枕梁的支撐能力和結 構穩定性。 3、結構簡單，可以適應現有鐵路罐車生產設備和工藝。
圖1-4為現有技術的牽枕結構示意圖；圖5為本實用新型的結構示意圖；圖6為圖5的A向結構示意圖；圖7為本實用新型的縱向加強筋板結構示意圖。
具體實施方式
參見圖5和圖6，本實用新型的罐車牽枕，其較佳實施方式為牽枕包括端梁1、設置于端梁1中部且與端梁1垂直的牽引梁8、垂直設置于端梁 1兩端的側梁2 ；側梁2與端梁1連接；側梁2的另一端設置有與側梁2垂直且對稱分布于牽引梁8兩側的枕梁；枕梁包括與端梁1平行設置的枕梁腹板5以及垂直連接且分布于枕 梁腹板5下方的枕梁下側蓋板7，枕梁下側蓋板7設置于牽引梁8的下翼面，即枕梁腹板5 也是固連于牽引梁8的兩側；枕梁腹板5的中段還垂直設置有枕梁支撐板6 ；牽引梁8的下 翼面上安裝有上心盤11 ；一體式后從板座及心盤座9安放在牽引梁8的內腔中，用于傳遞 縱向力及支撐上心盤11承受的力；前從板座10設置于靠近端梁1的牽引梁8的空腔中；在 枕梁腹板5與側梁2連接的一端設置有側管支柱4以及用于固定、連接的連接板3。本實用 新型的枕梁下側蓋板7與乙字鋼的下翼面對接的一段設置為平板結構，取消了現有牽枕的 枕梁下中蓋板，消除了原結構存在的牽引梁一側的乙字鋼下翼面和枕梁下中蓋板之間的局 部間隙、折彎處的殘余應力、原有結構在焊接枕梁下中蓋板和枕梁下側蓋板組焊時存在的 強力組裝問題，提高了牽枕結構的疲勞強度可靠性。本實用新型的牽引梁8采用對稱焊接的乙字鋼。本實用式新型的牽引梁8在焊接時是以其乙字鋼的下翼面為定位基準，保證其下 翼面的平面度，在安裝上心盤11時消除上心盤和乙字鋼下翼面之間的間隙。另外，在本實用新型的枕梁下側蓋7板靠近牽引梁8的折彎區域可以設置縱向加 強筋板13，參見圖7，縱向加強筋板13可以縱向垂直設置于枕梁下側蓋板7上。
權利要求1.一種罐車牽枕，包括牽引梁、枕梁；所述枕梁對稱設置于牽引梁兩側，其特征在于 所述枕梁包括枕梁下側蓋板、枕梁腹板，所述枕梁腹板直接設置在枕梁下側蓋板上；所述枕 梁下側蓋板與牽引梁的下翼面的連接的板面是平板式結構。
2.根據權利要求1所述的罐車牽枕，其特征在于所述枕梁下側蓋板靠近牽引梁的折 彎區域設置有縱向加強筋板。
3.根據權利要求2所述的罐車牽枕，其特征在于所述牽引梁是兩個對接的乙字鋼。
4.根據權利要求1或2或3所述的罐車牽枕，其特征在于所述牽枕包括上心盤；所述 上心盤安放在牽引梁乙字鋼下翼面上。
5.根據權利要求4所述的罐車牽枕，其特征在于所述枕梁腹板的中段還設置分別與 枕梁腹板和枕梁下側蓋板垂直的枕梁支撐板。
6.根據權利要求5所述的罐車牽枕，其特征在于所述牽枕還包括后從板座；所述后從 板座設置于乙字鋼之間的空腔內且與心盤的底座設置為一體。
專利摘要本實用新型提供的一種罐車牽枕，包括牽引梁、枕梁；所述枕梁對稱設置于牽引梁兩側，枕梁包括枕梁下側蓋板、枕梁腹板，所述枕梁腹板直接設置在枕梁下側蓋板上；所述枕梁下側蓋板與牽引梁的下翼面的連接的板面是平板式結構；本實用新型取消了現有牽枕的枕梁下中蓋板，且將枕梁下側蓋板改為平板式結構，消除了原結構存在的牽引梁一側的乙字鋼下翼面和枕梁下中蓋板之間的局部間隙、折彎處的殘余應力、原有結構在焊接枕梁下中蓋板和枕梁下側蓋板組焊時存在的強力組裝問題，提高了牽枕結構的疲勞強度可靠性，且在枕梁下側蓋板上設置縱向加強筋板，加強了枕梁的支撐能力和結構穩定性。
文檔編號B61D5/06GK201901141SQ201020636928
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月1日 優先權日2010年12月1日
發明者何遠新, 侯軍, 鄭繼承, 郭小鋒, 金耀輝, 韓志堅 申請人:西安軌道交通裝備有限責任公司