一種輕量化型礦石運輸專用敞車的制作方法
【專利摘要】一種輕量化型礦石運輸專用敞車由車體鋼結構、車鉤緩沖裝置、轉向架、制動裝置組成，車體鋼結構包括底架、側墻和端墻，底架由列尾裝置安裝座、輔助橫梁、輔助縱梁、枕梁、中梁、大橫梁、小橫梁、鋼地板組成，底架、側墻和端墻通過整體全鋼焊接連接形成一個整體的并且底架無端梁和側梁的受力框架結構；端墻與側墻連接處、端墻與底架連接處、側墻與底架連接處設有防渣板。本發(fā)明采用輕量化設計，取消了傳統(tǒng)敞車底架的端梁和側梁，有效降低車體自重、增大車輛載重；車體主要承載部件采用高強度耐大氣腐蝕鋼，提高了車輛零部件強度儲備、耐腐蝕性能，延長車輛的使用壽命；采用AAR標準的車鉤以及大容量橡膠緩沖器有效提高承受沖擊載荷的能力。
【專利說明】一種輕量化型礦石運輸專用敞車
【技術領域】:
[0001]本發(fā)明屬于機械設計制造領域，尤其涉及鐵路運輸設備領域，特別涉及礦石運輸鐵路專用敞車，具體的說是一種輕量化型礦石運輸專用敞車。
【背景技術】:
[0002]由于世界各國國情、鐵路路況、鐵路車輛運輸裝備存在很大差異，鐵路貨車的應用工況極不相同，特別是在非洲部分國家，鐵路運輸裝備十分落后，普遍存在車輛整體結構受力狀態(tài)不理想、車輛使用年限短、剛度和強度儲備不足等問題，不能充分發(fā)揮鐵路運輸裝備的作用、使用戶獲得最佳的經濟效益。

【發(fā)明內容】
:
[0003]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種輕量化型礦石運輸專用敞車，其整體結構合理，既能有效降低自重，又能滿足非洲部分國家鐵路運輸的要求，且能適應專用于敞車卸貨的翻車機卸貨作業(yè)。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
[0005]本發(fā)明提供一種輕量化型礦石運輸專用敞車，該專用敞車包括車體鋼結構、車鉤緩沖裝置、轉向架和制動裝置，所述車體鋼結構包括底架、垂直設置在底架兩側的側墻以及垂直設置在底架首尾兩端的端墻，所述底架由列尾裝置安裝座、輔助橫梁、輔助縱梁、枕梁、中梁、大橫梁、小橫梁、鋼地板組成，底架兩端設有列尾裝置安裝座和輔助橫梁，中梁沿底架的縱向方向位于底架的中間部位，在底架兩端各設置一根枕梁，枕梁靠近輔助縱梁并并行于輔助橫梁，在兩個枕梁之間設置有三個大橫梁和兩個小橫梁，小橫梁位于大橫梁與大橫梁間，枕梁、大橫梁、小橫梁相互平行，輔助縱梁設置在底架兩端和底架中部，并并行于中梁，在底架上面鋪設鋼地板，該專用敞車車體前后兩端部安裝有車鉤緩沖裝置，其關鍵技術是:所述底架上的枕梁的兩端與中梁和側墻組焊連接，大橫梁的兩端與中梁和側墻組焊連接，端墻與側墻連接處設有角柱，端墻與側墻通過角柱焊接連接，使底架、側墻和端墻通過整體全鋼焊接連接組成箱型結構，使所述車體鋼結構形成一個整體的并且底架無端梁和側梁的受力框架結構；所述端墻與側墻連接處設有角部防渣板，端墻與底架連接處設有橫帶和底部防渣板，側墻與底架連接處設有側柱內補強座和防渣板。
[0006]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有的有益效果是:
[0007]1、本發(fā)明采用無端梁和側梁底架結構的車體鋼結構，取消了傳統(tǒng)敞車底架的端梁和側梁，底架、側墻和端墻采用整體全鋼焊接連接組成箱型結構，使所述車體鋼結構形成一個整體的并且底架無端梁和側梁的受力框架結構，同時采用變截面雙腹板箱型結構梁和封閉型斷面結構梁，使車體鋼結構形成合理的整體受力框架結構，使各承載部件受力均勻，在不降低車輛的整體剛度和強度、在提高結構承載能力的前提下盡量減輕結構自重，使車輛具有更大的承載能力。本發(fā)明有效降低了車體鋼結構自重，實現(xiàn)車體鋼結構輕量化設計，達到提高車輛單車載重的目標。[0008]2、本發(fā)明采用符合AAR標準的F型固定和轉動車鉤，大容量橡膠緩沖器，有效提高承受沖擊載荷的能力，實現(xiàn)列車兩萬噸的編組要求。
[0009]3、本發(fā)明采用兩端制動主管單側布置，有效減少主管接頭數量，降低泄露風險；車輛采用專用翻車機卸貨時，回避了傳統(tǒng)敞車須先分離兩輛敞車之間的車鉤連掛，實現(xiàn)了不解鉤翻卸作業(yè)、提高卸貨效率。
[0010]4、本發(fā)明車體的主要承載部件采用Q450NQR1高強度耐大氣腐蝕鋼，能夠提高車輛零部件強度儲備、耐腐蝕性能，延長車輛的使用壽命，延長車輛檢修周期，減輕維護工作量和運輸成本。
[0011]5、本發(fā)明采用高強度螺栓連接上心盤和中粱，在保證連接可靠性的同時提高上心盤的可維護性。
[0012]6、本發(fā)明采用心盤檔圈結構，降低上心盤螺栓連接處的縱向沖擊力，提高底架整體結構的抗沖動能力。
[0013]7、本發(fā)明端墻與側墻連接處、端墻與底架連接處、側墻與底架連接處設置防渣板，可減少卸貨時貨物在角落處的沉積，提高貨物的卸盡率。
[0014]8、本發(fā)明結構簡單、制造工藝性優(yōu)良。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0015]圖1是本發(fā)明的立體結構圖；
[0016]圖2是本發(fā)明的結構示意圖；
[0017]圖3是本發(fā)明的底架結構示意圖；
[0018]圖4是本發(fā)明底架的中梁立體結構圖；
[0019]圖5是本發(fā)明底架的中梁上心盤和心盤擋圈放大圖；
[0020]圖6是本發(fā)明底架的中梁斷面示意圖；
[0021]圖7是本發(fā)明底架的中梁主視圖；
[0022]圖8是本發(fā)明底架的中梁俯視圖；
[0023]圖9是本發(fā)明底架的枕梁主視圖；
[0024]圖10是本發(fā)明底架的枕梁俯視圖；
[0025]圖11是本發(fā)明的側墻結構示意圖；
[0026]圖12是本發(fā)明的端墻結構主視圖；
[0027]圖13是本發(fā)明的端墻結構左視圖。
[0028]圖中標識:
[0029]1-車鉤緩沖裝置，2-底架，3-轉向架，4-制動裝置，5-側墻，6-端墻，2.1_列尾裝置安裝座，2.2-輔助橫梁，2.3-輔助縱梁，2.4-枕梁，2.5-中梁，2.51-整體式沖擊座、2.52-整體式后從板座、2.53-心盤檔圈、2.54-上心盤、2.6-大橫梁，2.7-小橫梁，2.8-地板，5.1-側墻板，5.2-側柱，5.3-吊車座，5.4-上側梁，5.5-防渣板，5.6-扶梯，6.1-上端緣，6.2-角柱，6.3-橫帶，6.4-加強筋板，6.5-端墻板，6.6-加強橫帶，6.7-角部防渣板，6.8-底部防渣板。
【具體實施方式】:[0030]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細說明。但不應將此理解為本發(fā)明的上述主題的范圍僅限于下述實施例。
[0031]結合圖1?圖13，本發(fā)明提供一種輕量化型礦石運輸專用敞車，該專用敞車包括車體鋼結構、車鉤緩沖裝置1、轉向架3和制動裝置4，車體鋼結構包括底架2、側墻5和端墻6，側墻5垂直設置在底架2的兩側，端墻6垂直設置在底架2的首尾兩端，該專用敞車車體前后兩端部安裝有車鉤緩沖裝置I，端墻6與側墻5連接處設有角柱6.2和角部防渣板6.7，端墻6與側墻5通過角柱6.2焊接連接，端墻6與底架2連接處設有橫帶6.3和底部防渣板6.8，側墻5與底架2連接處設有側柱內補強座和防渣板5.5。
[0032]該專用敞車的底架2為輕量化新型結構，底架2不設置端梁和側梁，底架2由列尾裝置安裝座2.1、輔助橫梁2.2、輔助縱梁2.3、枕梁2.4、中梁2.5、大橫梁2.6、小橫梁2.7、鋼地板2.8組成，底架2兩端設有列尾裝置安裝座2.1和輔助橫梁2.2 ;中梁2.5沿底架2的縱向方向位于底架2的中間部位，中梁2.5由兩根冷彎槽型鋼組焊而成，中梁2.5上設有整體式沖擊座2.51、整體式后從板座2.52、上心盤2.54、心盤檔圈2.53和隔板，整體式后從板座2.52與槽型鋼拉鉚連接，工藝性好，方便維護；上心盤2.54與槽型鋼采用高強度螺栓連接，在保證連接可靠性的同時提高可維護性；心盤檔圈2.53焊接于上心盤2.54內部，可承受縱向沖動，降低上心盤螺栓處的縱向沖擊力，提高底架承受車輛縱向沖動的能力。在底架2兩端各設置一根枕梁2.4，枕梁2.4靠近輔助縱梁2.3并并行于輔助橫梁2.2，其兩端與中梁2.5和側墻5組焊連接，枕梁2.4由上蓋板、下蓋板、腹板及加強板組焊而成，腹板位于上蓋板與下蓋板之間，位于中梁2.5上的整體式后從板座2.52處，枕梁2.4從中梁2.5到側墻5的截面由大變小，構成變截面雙腹板箱型結構梁；在兩個枕梁2.4之間布置有三個大橫梁2.6和兩個小橫梁2.7，大橫梁2.6和小橫梁2.7由上蓋板、下蓋板、腹板及加強板組焊而成，腹板位于上蓋板與下蓋板之間，構成工字型斷面梁，大橫梁2.6的兩端與中梁
2.5和側墻5組焊連接，大橫梁2.6從中梁2.5到側墻5的截面由大變小，所述枕梁2.4、大橫梁2.6、小橫梁2.7相互平行；輔助縱梁2.3布置在底架2兩端和底架2中部，并并行于中梁2.5，在底架2上面鋪設鋼地板2.8。由于底架2上的枕梁2.4的兩端與中梁2.5和側墻5組焊連接，大橫梁2.6的兩端與中梁2.5和側墻5焊接連接，端墻6與側墻5通過角柱6.2焊接連接，使底架2、側墻5和端墻6通過整體全鋼焊接連接組成箱型結構，使所述車體鋼結構形成一個整體的并且底架2無端梁和側梁的受力框架結構。由于底架2無端梁和側梁，并且采用變截面箱型結構梁和封閉型斷面結構梁，采用輕量化設計和等強度設計理念，使得車體鋼結構形成合理的整體受力框架結構，使各承載部件受力均勻，在保證車輛強度和剛度的前提下，降低了車體鋼結構自重，提高了車輛單車載重。
[0033]該專用敞車的側墻5由側墻板5.1、側柱5.2、吊車座5.3、上側梁5.4、防渣板5.5、扶梯5.6和腳踏組成，上側梁5.4沿側墻5的縱向方向位于側墻5的最上沿，扶梯5.6布置于側墻5兩端，側柱5.2為冷彎槽型結構，其下端與底架2焊接連接、上端與上側梁5.4焊接連接，側柱5.2為槽型斷面，從側墻5根部到上側梁5.4，側柱5.2的截面由大變小，在兩端側柱5.2處設置有吊車座5.3，側墻5內部設置有防渣板5.5，側墻5內根部設置側柱內補強座，鋼地板2.8和側墻板5.1焊接連接，側墻板5.1從底部到頂部設置有2。的傾角。
[0034]該專用敞車的端墻6由上端緣6.1、角柱6.2、橫帶6.3、加強筋板6.4、端墻板6.5、加強橫帶6.6、角部防渣板6.7和底部防渣板6.8組成，端墻6的兩端設有角柱6.2、角部防渣板6.7，角柱6.2與側墻5相連，構成整體結構，端墻6的上端設置上端緣6.1，上端緣6.1中部設置有頂車墊板和加強筋板6.4。
[0035]該專用敞車的轉向架3采用三大件式鑄鋼轉向架、B級鋼搖枕、側架，AARF級(61/2" X12")性能車軸和AARC級鋼的多次磨耗整體鑄鋼車輪等。該專用敞車可適應鐵路1435mm軌距的需要，能滿足使用要求，結構簡單，檢修方便。
[0036]該專用敞車的車體鋼結構為全鋼焊接結構，各梁和板件采用Q450NQR1高強度耐大氣腐蝕鋼。車輛主要承載部件采用Q450NQR1高強度耐大氣腐蝕鋼可提高車輛零部件強度儲備、耐腐蝕性能，延長車輛的使用壽命，延長車輛檢修周期，減輕工人勞動強度和維護工作量及運輸成本。
[0037]該專用敞車的車鉤緩沖裝置I采用AARF型車鉤、F型固定和轉動車鉤、大容量橡膠緩沖器、加厚型鉤舌，車鉤緩沖裝置I安裝于車體兩端。采用符合AAR標準的轉動車鉤和固定車鉤可承受5560kN的沖擊載荷，可適應兩萬噸的列車編組。
[0038]該專用敞車的制動裝置4包括風制動裝置和手制動裝置，風制動裝置設置在車體底部，風制動裝置的制動主管單側布置，采用制動主管單側布置，有效減少制動主管接頭數量，降低泄露風險，實現(xiàn)車輛不摘鉤翻車卸貨作業(yè)的需求，提高卸貨效率。風制動裝置采用符合AAR標準的KNORR公司生產的DB60型空氣制動系統(tǒng)，該系統(tǒng)由DB60型空氣控制閥、ABU10〃X 12〃制動缸、KRD2A-500AR型閘瓦間隙調整器、直端塞門、33〃軟管連接器等組成。手制動裝置設置在車體的一端的端墻上，手制動裝置采用垂直式鏈傳動手制動機。
[0039]使用本發(fā)明時，應校核車輛與運行限界之間的安全余量。
[0040]本發(fā)明適用于鐵路1435mm軌距線路上運輸鐵礦石、礦粉等散粒礦物。
【權利要求】
1.一種輕量化型礦石運輸專用敞車，該專用敞車包括車體鋼結構、車鉤緩沖裝置(I)、轉向架(3)和制動裝置(4)，所述車體鋼結構包括底架(2)、垂直設置在底架(2)兩側的側墻(5)以及垂直設置在底架(2)首尾兩端的端墻(6)，所述底架(2)由列尾裝置安裝座(2.1)、輔助橫梁(2.2)、輔助縱梁(2.3)、枕梁(2.4)、中梁(2.5)、大橫梁(2.6)、小橫梁(2.7)、鋼地板(2.8 )組成，底架(2 )兩端設有列尾裝置安裝座(2.1)和輔助橫梁(2.2 )，中梁(2.5 )沿底架(2)的縱向方向位于底架(2)的中間部位，在底架(2)兩端各設置一根枕梁(2.4)，枕梁(2.4)靠近輔助縱梁(2.3)并并行于輔助橫梁(2.2)，在兩個枕梁(2.4)之間設置有三個大橫梁(2.6)和兩個小橫梁(2.7),小橫梁(2.7)位于大橫梁(2.6)與大橫梁(2.6)間,枕梁(2.4)、大橫梁(2.6)、小橫梁(2.7)相互平行，輔助縱梁(2.3)設置在底架(2)兩端和底架(2)中部，并并行于中梁(2.5)，在底架(2)上面鋪設鋼地板(2.8)，該專用敞車車體前后兩端部安裝有車鉤緩沖裝置(1)，其特征是:所述底架(2)上的枕梁(2.4)的兩端與中梁(2.5)和側墻(5)組焊連接，大橫梁(2.6)的兩端與中梁(2.5)和側墻(5)組焊連接，端墻(6)與側墻(5)連接處設有角柱(6.2)，端墻(6)與側墻(5)通過角柱(6.2)焊接連接，使底架(2)、側墻(5)和端墻(6)通過整體全鋼焊接連接組成箱型結構，使所述車體鋼結構形成一個整體的并且底架(2)無端梁和側梁的受力框架結構；所述端墻(6)與側墻(5)連接處設有角部防渣板(6.7 )，端墻(6 )與底架(2 )連接處設有橫帶(6.3)和底部防渣板(6.8 )，側墻(5 )與底架(2 )連接處設有側柱內補強座和防渣板(5.5)。
2.根據權利要求1所述的一種輕量化型礦石運輸專用敞車，其特征是:所述中梁(2.5)由兩根冷彎槽型鋼組焊而成，中梁(2.5)上設有整體式沖擊座(2.51)、整體式后從板座(2.52)、上心盤(2.54)、心盤檔圈(2.53)和隔板，整體式后從板座(2.52)與槽型鋼拉鉚連接，上心盤(2.54)與槽型鋼采用高強度螺栓連接，心盤檔圈(2.53)焊接于上心盤(2.54)內部。
3.根據權利要求1所述的一種輕量化型礦石運輸專用敞車，其特征是:所述該專用敞車底架的枕梁(2.4)由上蓋板、下蓋板、腹板及加強板組焊而成，腹板位于上蓋板與下蓋板之間，枕梁(2.4)位于中梁(2.5)上的整體式后從板座(2.52)處，枕梁(2.4)從中梁(2.5)到側墻(5)的截面由大變小，構成變截面雙腹板箱型結構梁。
4.根據權利要求1所述的一種輕量化型礦石運輸專用敞車，其特征是:所述該專用敞車底架的大橫梁(2.6)和小橫梁(2.7)由上蓋板、下蓋板、腹板及加強板組焊而成，腹板位于上蓋板與下蓋板之間，構成工字型斷面梁，大橫梁(2.6)從中梁(2.5)到側墻(5)的截面由大變小。
5.根據權利要求1所述的一種輕量化型礦石運輸專用敞車，其特征是:所述該專用敞車的側墻(5)由側墻板(5.1)、側柱(5.2)、吊車座(5.3)、上側梁(5.4)、防渣板(5.5)、扶梯(5.6)和腳踏組成，上側梁(5.4)沿側墻(5)的縱向方向位于側墻(5)的最上沿，扶梯(5.6)布置于側墻(5)兩端，側柱(5.2)為冷彎槽型結構，其下端與底架(2)焊接連接、上端與上側梁(5.4)焊接連接，側柱(5.2)為槽型斷面，從側墻(5)根部到上側梁(5.4)，側柱(5.2)的截面由大變小，在兩端側柱(5.2)處設置有吊車座(5.3)，側墻(5)內部設置有防渣板(5.5)，側墻(5)內根部設置側柱內補強座，鋼地板(2.8)和側墻板(5.1)焊接連接，側墻板(5.1)從底部到頂部設置有2°的傾角。
6.根據權利要求1所述的一種輕量化型礦石運輸專用敞車，其特征是:所述該專用敞車的端墻(6)由上端緣(6.1)、角柱(6.2)、橫帶(6.3)、加強筋板(6.4)、端墻板(6.5)、加強橫帶(6.6)、角部防渣板(6.7)和底部防渣板(6.8)組成，端墻(6)的兩端設有角柱(6.2)、角部防渣板(6.7 )，角柱(6.2 )與側墻(5 )相連，端墻(6 )的上端設置上端緣(6.1)，上端緣(6.1)中部設置有頂車墊板和加強筋板(6.4)。
7.根據權利要求1所述的一種輕量化型礦石運輸專用敞車，其特征是:所述該專用敞車的轉向架(3)采用三大件式鑄鋼轉向架，B級鋼搖枕、側架，AARF級(61/2" X12")性能車軸和AARC級鋼的多次磨耗整體鑄鋼車輪。
8.根據權利要求1所述的一種輕量化型礦石運輸專用敞車，其特征是:所述該專用敞車的車體鋼結構為全鋼焊接結構，所述各梁和板件采用Q450NQR1高強度耐大氣腐蝕鋼。
9.根據權利要求1所述的一種輕量化型礦石運輸專用敞車，其特征是:所述該專用敞車的車鉤緩沖裝置(1)采用AARF型車鉤、F型固定和轉動車鉤、大容量橡膠緩沖器、加厚型鉤舌，安裝于車體兩端。
10.根據權利要求1所述的一種輕量化型礦石運輸專用敞車，其特征是:所述該專用敞車的制動裝置(4)包括風制動裝置和手制動裝置，風制動裝置設置在車體底部，風制動裝置的制動主管單側布置，風制動裝置采用AAR標準的DB60型空氣制動系統(tǒng)，該系統(tǒng)由DB60型空氣控制閥、ABU10〃X 12〃制動缸、KRD2A-500AR型閘瓦間隙調整器、直端塞門、33〃軟管連接器等組成；手制動裝置設置在車體的一端的端墻(6)上，手制動裝置采用垂直式鏈傳動手制動機。
【文檔編號】B61D11/02GK103909942SQ201410115489
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年3月26日 優(yōu)先權日:2014年3月26日
【發(fā)明者】韓金剛, 楊詩衛(wèi), 彭燎, 王毅, 馮創(chuàng)友, 鐘曉峰, 葉毅, 楊璨, 潘樹平, 王愛民, 王璞, 李淑華, 林結良 申請人:南車眉山車輛有限公司