專利名稱：無中梁鐵路罐車牽枕結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及鐵路罐車領域，尤其涉及一種無中梁鐵路罐車牽枕結構。
背景技術：
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構，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。在運用中，牽枕立焊縫和枕梁下蓋板都曾有開裂的情況出現，對鐵路行車安全造成重大威脅，甚至可能出現罐車傾覆，油品泄漏、燃燒、爆炸。隨著技術發展，鐵路罐車載重越來越大，牽枕承受的載荷隨載進一步重增大，牽枕結構的抗疲勞開裂的性能已經成為提高鐵路罐車載重和運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構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，外側邊線為直線。這種結構的缺點是I、枕梁腹板與牽引梁腹板通過立焊縫直接連接，立焊縫承受的應力很高，抗疲勞性能差，對焊接的要求較高。有限元分析計算和罐車運行試驗都證明了立焊縫承受的應力較高。在運用中該結構也曾出現立焊縫開裂的情況，嚴重威脅鐵路罐車危險品的安全運輸。2、枕梁筋板形狀為梯形，外側邊線為直線，使該邊線與筋板底邊相交的頂點處支撐剛度大，同時由于頂點應力集中，造成該處焊縫易疲勞開裂，現有罐車曾出現此問題，嚴重威脅鐵路罐車危險品的安全運輸。3、枕梁外側為側管支柱或者帶有折彎的矩形鋼板。側管支柱或矩形側蓋板與罐體連接的頂點支撐剛度大，同時由于頂點應力集中，使該處焊縫成為潛在的疲勞裂紋源，威脅鐵路罐車危險品的安全運輸。
發明內容
為了解決背景技術中所存在的技術問題，本發明提出了一種無中梁鐵路罐車牽枕結構，焊縫處采用圓弧形連接件，解決了立焊縫承受的應力高、抗疲勞性能差的問題。本發明的技術解決方案是無中梁鐵路罐車牽枕結構，包括枕梁、牽引梁，所述枕梁對稱設置于牽引梁兩側，枕梁包括枕梁下側蓋板、枕梁筋板以及枕梁腹板，所述枕梁腹板設置在枕梁下側蓋板上；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；所述枕梁筋板是設置在枕梁下側蓋板靠近牽引梁的折彎區域的縱向筋板，所述枕梁腹板和牽引梁腹板之間設置補強件，其特殊之處在于所述補強件是弧面補強板。上述枕梁筋板是直角梯形筋板，所述直角梯形筋板的側邊是弧形。上述枕梁兩端設置與枕梁位于相互垂直平面內的枕梁側蓋板，所述枕梁側蓋板包括側蓋板基體，所述側蓋板基體上端設置凸肩，所述凸肩與側蓋板基體呈“L”形。上述弧形補強板是兩個，兩個弧形補強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構。
上述凸肩與側蓋板基體弧形過渡連接。上述梯形筋板的兩弧形側邊是內凹弧形側邊。本發明的優點是I、枕梁腹板和牽引梁腹板的立焊縫處設置瓦狀補強件，有效的分擔了牽枕立焊縫的應力，使立焊縫應力顯著降低,大大提高了立焊縫的抗疲勞能力；2、設置在枕梁下側蓋板靠近牽引梁的折彎區域的枕梁筋板，采用直角梯形板，由于外側邊線中部采用了圓弧形，降低了外側邊的支撐剛度，使外側邊兩頂點與罐體和枕梁下側蓋板連接處的應力顯著降低，提高了抗疲勞能力。3、枕梁側蓋板上端設置凸肩，凸肩的存在降低了枕梁側蓋板I頂部兩頂點的支撐剛度，降低了應力集中，應力最大值顯著降低，提高了枕梁外側與罐體連接處的疲勞壽命。
圖I是本發明的結構示意圖；圖2是圖I的A向視具體實施例方式參見圖1，圖2，本發明的無中梁鐵路罐車牽枕結構，包括枕梁側蓋板I、枕梁腹板
2、枕梁下側蓋板3、枕梁筋板4、補強件5、牽引梁腹板6以及牽引梁下翼面7 ;枕梁腹板2設置在枕梁下側蓋板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是設置在枕梁下側蓋板3靠近牽引梁的折彎區域的縱向筋板。補強件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，兩個瓦狀補強件5分別連接在立焊縫兩側，每個瓦狀補強件的兩條直邊分別與枕梁腹板2和牽引梁腹板6連接，上側弧邊與鐵路罐車罐體連接，下側弧邊與牽引梁下翼面7連接或不連接。瓦狀補強件5有效的分擔了牽枕立焊縫的應力，使立焊縫應力顯著降低，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部的弧形，上直邊與罐車罐體連接，下直邊與枕梁下側蓋板3連接，豎直邊與枕梁腹板2連接。由于外側邊線中部采用了圓弧形，降低了外側邊的支撐剛度，使外側邊兩頂點與罐體和枕梁下側蓋板3連接處的應力顯著降低，提高了抗疲勞能力。枕梁側蓋板I包括側蓋板基體11和兩個凸肩12，側蓋板基體11是形狀為矩形的頂部帶有折彎的鋼板，凸肩12位于側蓋板基體11頂部兩側，與側蓋板基體11采用弧形狀過渡連接。枕梁側蓋板I頂部與罐車罐體連接，凸肩12的存在降低了枕梁側蓋板I頂部兩頂點的支撐剛度，降低了應力集中，應力最大值顯著降低，提高了枕梁外側與罐體連接處的疲勞壽命。
權利要求
1.無中梁鐵路罐車牽枕結構，包括枕梁、牽引梁，所述枕梁對稱設置于牽引梁兩側，枕梁包括枕梁下側蓋板、枕梁筋板以及枕梁腹板，所述枕梁腹板設置在枕梁下側蓋板上；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；所述枕梁筋板是設置在枕梁下側蓋板靠近牽引梁的折彎區域的縱向筋板，所述枕梁腹板和牽引梁腹板之間設置補強件，其特征在于所述補強件是弧面補強板。
2.根據權利要求I所述的無中梁鐵路罐車牽枕結構，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邊是弧形。
3.根據權利要求2所述的無中梁鐵路罐車牽枕結構，其特征在于所述枕梁兩端設置與枕梁位于相互垂直平面內的枕梁側蓋板，所述枕梁側蓋板包括側蓋板基體，所述側蓋板基體上端設置凸肩，所述凸肩與側蓋板基體呈“L”形。
4.根據權利要求I或2或3所述的無中梁鐵路罐車牽枕結構，其特征在于所述弧形補強板是兩個，兩個弧形補強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構。
5.根據權利要求4所述的無中梁鐵路罐車牽枕結構，其特征在于所述凸肩與側蓋板基體弧形過渡連接。
6.根據權利要求5所述的無中梁鐵路罐車牽枕結構，其特征在于所述梯形筋板的兩弧形側邊是內凹弧形側邊。
全文摘要
本發明提出了一種無中梁鐵路罐車牽枕結構，包括枕梁、牽引梁，枕梁對稱設置于牽引梁兩側，枕梁包括枕梁下側蓋板、枕梁筋板以及枕梁腹板，枕梁腹板設置在枕梁下側蓋板上；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；枕梁筋板是設置在枕梁下側蓋板靠近牽引梁的折彎區域的縱向筋板，枕梁腹板和牽引梁腹板之間設置補強件，補強件是弧面補強板。本發明的無中梁鐵路罐車牽枕結構，焊縫處采用圓弧形連接件，解決了立焊縫承受的應力高、抗疲勞性能差的問題。
文檔編號B61D5/06GK102975727SQ20111025887
公開日2013年3月20日 申請日期2011年9月2日 優先權日2011年9月2日
發明者朱英波, 韓志堅, 郭小鋒, 侯軍, 鄭繼承, 祁揚, 范俊芳, 拜雪玲 申請人:西安軌道交通裝備有限責任公司