專利名稱：一種罐車牽枕的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鐵路罐車牽枕。
背景技術(shù)：
目前，我國現(xiàn)有的數(shù)萬輛鐵路罐車牽枕結(jié)構(gòu)中均采用了枕梁下中蓋板結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)上存一個折彎區(qū)域，搭接焊在和枕梁下側(cè)蓋板底面。由于軌道不平順的激勵，鐵路罐車在承受復(fù)雜的動載荷作用，罐車牽枕結(jié)構(gòu)承受復(fù)雜的動應(yīng)力。枕梁下中蓋板結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)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(cè)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(yīng)力，受力狀況較為惡劣。枕梁下中蓋板由于在結(jié)構(gòu)上存在折彎區(qū)域，在實際的生產(chǎn)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(rèn)識到，在結(jié)構(gòu)上一直沿用原來的設(shè)計。一種影響是折彎區(qū)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(cè)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(dǎo)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(cè)的乙字鋼下翼面和枕梁下中蓋板之間產(chǎn)生局部間隙，如圖3所示。細致的結(jié)構(gòu)受力有限元計算研究和強度試驗研究結(jié)果表明，這種局部間隙的存在對于枕梁下中蓋板結(jié)構(gòu)的受力影響顯著影響枕梁下中蓋板結(jié)構(gòu)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(cè)蓋板上去，枕梁下中蓋板結(jié)構(gòu)自身承受由于間隙的存在而無法傳遞的動載荷，在折彎區(qū)域承受交變的動應(yīng)力。研究結(jié)果表明，當(dāng)枕梁下中蓋板和枕梁下側(cè)蓋板接觸狀態(tài)良好時，枕梁下中蓋板結(jié)構(gòu)的應(yīng)力水平在60Mpa左右，出現(xiàn)在折彎區(qū)域附近；而局部間隙較大時，枕梁下中蓋板結(jié)構(gòu)的應(yīng)力水平在167Mpa左右，出現(xiàn)在折彎區(qū)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(qū)域是通過在數(shù)控折彎機床上通過折彎加工工藝實現(xiàn)的，折彎加工工藝是一種塑性成型工藝，會導(dǎo)致在折彎區(qū)域存在殘余應(yīng)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(yīng)力作用，開展的殘余應(yīng)力測試結(jié)果表明，殘余拉應(yīng)力的數(shù)值接近于lOOMpa，對于承受交變應(yīng)力的枕梁下中蓋板而言， 折彎區(qū)域存在較大的殘余應(yīng)力相當(dāng)于增加了其所承受的平均應(yīng)力數(shù)值，降低了結(jié)構(gòu)的承載能力，對結(jié)構(gòu)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(zhǔn)確性難以精確保證，導(dǎo)致枕梁下中蓋板和枕梁下側(cè)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(qū)域附近的受力。以上各種不利的影響增加了罐車牽枕結(jié)構(gòu)失效的風(fēng)險，導(dǎo)致部分鐵路罐車在運用中于枕梁下中蓋板結(jié)構(gòu)折彎區(qū)域附近出現(xiàn)沿車體縱向的貫通疲勞裂紋。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的罐車枕梁下中蓋板結(jié)構(gòu)出現(xiàn)疲勞裂紋的問題，本發(fā)明提供了一種罐車牽枕。本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案是一種罐車牽枕，包括牽引梁、枕梁；所述枕梁對稱設(shè)置于牽引梁兩側(cè)，其特殊之處在于所述枕梁包括枕梁下側(cè)蓋板、枕梁腹板，所述枕梁腹板直接設(shè)置在枕梁下側(cè)蓋板上；所述枕梁下側(cè)蓋板與牽引梁的下翼面的連接的板面是平板式結(jié)構(gòu)。上述在枕梁下側(cè)蓋板靠近牽引梁的折彎區(qū)域設(shè)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(shè)置于所述枕梁下側(cè)蓋板的上方且固連于牽引梁的兩側(cè)。上述枕梁腹板的中段還設(shè)置分別與枕梁腹板和枕梁下側(cè)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(shè)置于乙字鋼之間的空腔內(nèi)且與心盤的底座設(shè)置為一體。本發(fā)明的罐車牽枕具有以下優(yōu)點1、本發(fā)明取消了現(xiàn)有牽枕的枕梁下中蓋板，且將枕梁下側(cè)蓋板改為平板式結(jié)構(gòu)， 消除了原結(jié)構(gòu)存在的牽引梁一側(cè)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(yīng)力、原有結(jié)構(gòu)在焊接枕梁下中蓋板和枕梁下側(cè)蓋板組焊時存在的強力組裝問題， 提高了牽枕結(jié)構(gòu)的疲勞強度可靠性。2、本發(fā)明在枕梁下側(cè)蓋板上設(shè)置縱向加強筋板，加強了枕梁的支撐能力和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
3、結(jié)構(gòu)簡單，可以適應(yīng)現(xiàn)有鐵路罐車生產(chǎn)設(shè)備和工藝。


圖1-4為現(xiàn)有技術(shù)的牽枕結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5的A向結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明的縱向加強筋板結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式參見圖5和圖6，本發(fā)明的罐車牽枕，其較佳實施方式為牽枕包括端梁1、設(shè)置于端梁1中部且與端梁1垂直的牽引梁8、垂直設(shè)置于端梁 1兩端的側(cè)梁2 ；側(cè)梁2與端梁1連接；側(cè)梁2的另一端設(shè)置有與側(cè)梁2垂直且對稱分布于
4牽引梁8兩側(cè)的枕梁；枕梁包括與端梁1平行設(shè)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(cè)蓋板7，枕梁下側(cè)蓋板7設(shè)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(cè)；枕梁腹板5的中段還垂直設(shè)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(nèi)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(shè)置于靠近端梁1的牽引梁8的空腔中；在枕梁腹板5與側(cè)梁2連接的一端設(shè)置有側(cè)管支柱4以及用于固定、連接的連接板3。本發(fā)明的枕梁下側(cè)蓋板7與乙字鋼的下翼面對接的一段設(shè)置為平板結(jié)構(gòu)，取消了現(xiàn)有牽枕的枕梁下中蓋板，消除了原結(jié)構(gòu)存在的牽引梁一側(cè)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(yīng)力、原有結(jié)構(gòu)在焊接枕梁下中蓋板和枕梁下側(cè)蓋板組焊時存在的強力組裝問題，提高了牽枕結(jié)構(gòu)的疲勞強度可靠性。本發(fā)明的牽引梁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(zhǔn)，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，在本發(fā)明的枕梁下側(cè)蓋7板靠近牽引梁8的折彎區(qū)域可以設(shè)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(shè)置于枕梁下側(cè)蓋板7上。
權(quán)利要求
1.一種罐車牽枕，包括牽引梁、枕梁；所述枕梁對稱設(shè)置于牽引梁兩側(cè)，其特征在于 所述枕梁包括枕梁下側(cè)蓋板、枕梁腹板，所述枕梁腹板直接設(shè)置在枕梁下側(cè)蓋板上；所述枕梁下側(cè)蓋板與牽引梁的下翼面的連接的板面是平板式結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的罐車牽枕，其特征在于所述枕梁下側(cè)蓋板靠近牽引梁的折彎區(qū)域設(shè)置有縱向加強筋板。
3.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(shè)置分別與枕梁腹板和枕梁下側(cè)蓋板垂直的枕梁支撐板。
6.根據(jù)權(quán)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(shè)置于乙字鋼之間的空腔內(nèi)且與心盤的底座設(shè)置為一體。
全文摘要
本發(fā)明提供的一種罐車牽枕，包括牽引梁、枕梁；所述枕梁對稱設(shè)置于牽引梁兩側(cè)，枕梁包括枕梁下側(cè)蓋板、枕梁腹板，所述枕梁腹板直接設(shè)置在枕梁下側(cè)蓋板上；所述枕梁下側(cè)蓋板與牽引梁的下翼面的連接的板面是平板式結(jié)構(gòu)；本發(fā)明取消了現(xiàn)有牽枕的枕梁下中蓋板，且將枕梁下側(cè)蓋板改為平板式結(jié)構(gòu)，消除了原結(jié)構(gòu)存在的牽引梁一側(cè)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(yīng)力、原有結(jié)構(gòu)在焊接枕梁下中蓋板和枕梁下側(cè)蓋板組焊時存在的強力組裝問題，提高了牽枕結(jié)構(gòu)的疲勞強度可靠性，且在枕梁下側(cè)蓋板上設(shè)置縱向加強筋板，加強了枕梁的支撐能力和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
文檔編號B61D5/06GK102485567SQ20101056889
公開日2012年6月6日 申請日期2010年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月1日
發(fā)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(zé)任公司