一種鐵路貨車圓弧側墻組成的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種鐵路貨車圓弧側墻組成。包括從上至下依次焊接的弧形的第一側墻板、第二側墻板以及第三側墻板；所述第一側墻板頂端板壁焊接固定有上側梁組成；第一側墻板和第二側墻板側墻的焊接處縱向焊接固定有側墻加強梁組成；第二側墻板和第三側墻板的焊接處縱向焊接固定有下側梁組成；所述下側梁組成下方縱向焊接固定有下側梁加強梁組成。本實用新型采用側墻板的縱向拼接設計方式及不等厚設計、拼接焊縫得到隱藏，有效降低拼接焊縫長度，減少接頭坡口加工量及焊材消耗，有助于提升生效率，節(jié)約成本；側墻平面度得到有效控制，外觀美觀；工序得到簡化，制造難度及勞動強度降低，工裝設備投入簡單，效率得到有效提升。
【專利說明】—種鐵路貨車圓弧側墻組成
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種貨車圓弧側墻組成，尤其是涉及一種鐵路貨車圓弧側墻組成。
【背景技術】
[0002]隨著社會的發(fā)展，全球鐵路設施的新增、擴建，礦產資源的鐵路運輸需求得到了大幅提升。目前，承擔礦產資源運輸?shù)蔫F路貨車主要以敞車、漏斗車為主，其中漏斗車大都采用圓弧側墻結構，主要由圓弧側墻板、上側梁、下側梁及加強梁等組成，便于增加車體容積，并設計控制式底開門結構實現(xiàn)顆?；驂K狀散裝貨物的自動卸貨，已成為運輸?shù)V產資源的主型鐵路貨車之一。
[0003]圓弧側墻結構因車輛技術參數(shù)不同，其側墻可設計不同的弧度形式，其側墻的長度一般大于6m，受到板料的來料尺寸限制及出于材料利用率的考慮，幾乎所有漏斗車圓弧側墻板均采用了多塊板料的拼接結構。目前鐵路漏斗貨車圓弧側墻板多采用多塊板材橫向拼接而成，需要經過滾圓、圓弧拼接等工序，其拼接區(qū)域的平面度難以保證，制造難度大，制造工序復雜，工裝投入大，生產效率較低，且橫向拼接焊縫為重要的外觀焊縫，其成型情況也直接影響整車的外觀。
[0004]目前，鐵路漏斗車圓弧側墻結構的圓弧側墻板均采用橫向拼接方式，每塊側墻板由多塊板料拼接而成，其主要制造工藝如下:
[0005]1、側墻工藝件下料:根據板材卷料的寬度定尺進行側墻工藝件下料，每塊側墻至少需5塊側墻工藝件進行拼接，車輛長度決定拼接所需側墻工藝件的數(shù)量。
[0006]2、側墻工藝件滾圓:采用滾圓機對側墻板工藝件滾制圓弧。
[0007]3、側墻板內圓弧拼裝及焊接:將滾制好圓弧的側墻工藝件依次吊至
[0008]內圓弧側墻板拼裝胎位進行組對，間隙控制O?2_，錯牙量< 0.5mm,組裝合格進行定位焊固定，并在兩端組裝引(收)弧板，采用MAG半自動焊或自動焊工藝依次完成內圓弧拼接焊縫。
[0009]4、側墻板外圓弧拼接焊縫焊接:利用專用吊具及天車等將完成內圓
[0010]弧拼裝及焊接的端墻板組成吊至外圓弧側墻板拼裝胎位進行落位夾緊，采用打磨工具對拼接焊縫反面進行打磨清根，采用MAG半自動焊或自動焊工藝依次焊接外側圓弧拼接焊縫。完成焊接后吊上側梁進行組裝，組裝合格后進行定位焊固定。
[0011]5、組裝下側梁及其他起到加強側墻剛度、承載能力的附屬配件:將
[0012]上工序完成的側墻組成吊至下側梁等附屬配件組裝胎位，進行反扣落入圓弧胎位進行定位夾緊，依次組裝下側梁及其他起到加強側墻剛度、承載能力的附屬配件，組裝合格后進行定位焊固定，并焊接部分焊縫。
[0013]上述的現(xiàn)有技術存在如下缺點:
[0014]鐵路漏斗車目前所設計的圓弧側墻結構，受原材料尺寸限制，其圓弧側墻板主要采用橫向拼接的方式，每塊側墻具有至少5塊側墻工藝件拼接而成，其技術缺點如下:
[0015]I)圓弧側墻組成為鐵路漏斗車重要的受力承載部件，其縱向的受力狀態(tài)一般較均勻，但其橫向下部的受力狀態(tài)遠比橫向上部的受力狀態(tài)復雜，下部承載遠大于上部，常規(guī)的圓弧側墻板采用橫向拼接方式，整塊側墻板的設計板厚一致，無法實現(xiàn)側墻板上、下部不同板厚的等強度設計，不利于減輕車輛自重，造成材料浪費，成本增加。
[0016]2)橫向拼接方式難以實現(xiàn)側墻板上、下部不同板厚的等強度設計，為保證承載能力及剛度，整塊側墻板的板厚一般設計大于4mm，載重越大，設計板厚會隨之增加。制造工藝設計一般需要先滾圓后拼接，需要設置專門的圓弧拼接胎位，側墻組裝胎位也需設置仿形圓弧，工序及工裝比較復雜，投入也較大，且不利于壓制上側梁、下側梁的焊接反變形。若取消滾圓工序，側墻板采取平板拼接后進行圓弧仿形組裝的工藝方案，一般不便于側墻圓弧的制備，難以滿足整車組裝的要求。
[0017]3)按每塊圓弧側墻至少由5塊側墻工藝件進行拼接算，橫向拼接方案至少有4條拼接焊縫，隨著車輛設計長度的增加，拼接焊縫會更多，焊接時間長，工作量大。
[0018]采用自動焊時，若采用一臺自動焊裝置，整個拼接過程需要多次調整焊接位置才能完成所有拼接焊縫的焊接，難以實現(xiàn)一次調整焊接完成的工藝方案；若采用多臺自動焊裝置實現(xiàn)同時焊接，人工投入、設備投入巨大，制造成本高。
[0019]采用半自動焊或手工焊時，作業(yè)人員需要在圓弧面上進行焊接，存在較大的安全隱患，且效率較低，焊接質量難以得到有效保證。
[0020]4)圓弧側墻板橫向拼接焊縫數(shù)量較多，多塊圓弧板的組對間隙、錯邊量控制難度較大，且所有橫向拼接焊縫為側墻外觀焊縫，焊縫成型的好壞直接影響整車的美觀。
[0021]5)橫向拼接的焊縫總長一般較長，為保證外觀拼接質量需要制備坡口，坡口加工量及焊材消耗較大，為保證拼接質量，每條焊縫兩端還需配備引(收)弧板，引(收)弧板需專門下料，且加工成與拼接接頭一致的坡口型式，需要的輔助投入相對較大。
實用新型內容
[0022]本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的:
[0023]一種縱向拼接和等強設計的鐵路貨車圓弧側墻組成，其特征在于，包括從上至下依次焊接的弧形的第一側墻板、第二側墻板以及第三側墻板；所述第一側墻板頂端板壁焊接固定有上側梁組成；第一側墻板和第二側墻板側墻的焊接處縱向焊接固定有側墻加強梁組成；第二側墻板和第三側墻板的焊接處縱向焊接固定有下側梁組成；所述下側梁組成下方縱向焊接固定有下側梁加強梁組成；第一側墻板、第二側墻板、第三側墻板能夠是不同板厚，即三個第一側墻板、第二側墻板、第三側墻板的板厚能夠是兩兩不同或三個都不同。
[0024]在上述的一種縱向拼接和等強設計的鐵路貨車圓弧側墻組成，所述上側梁組成包括一個截面為U形的上側梁，所述上側梁內兩端與上側梁截面平行固定有上側梁封板；兩個上側梁封板之間與上側梁封板平行固定有若干上側梁隔板。
[0025]在上述的一種縱向拼接和等強設計的鐵路貨車圓弧側墻組成，所述側墻加強梁組成包括一個中空的側墻加強梁，側墻加強梁兩端焊接固定有側墻加強梁封板將側墻加強梁封閉成一個全封閉的側墻加強梁。
[0026]在上述的一種縱向拼接和等強設計的鐵路貨車圓弧側墻組成，所述下側梁組成包括一個截面為梯形的下側梁，所述下側梁的一個腰為開口，另一腰為封閉且焊接在第二側墻板和第三側墻板的焊接處；下側梁兩端焊接固定有下側梁封板，所述下側梁封板由兩個平行設置的封板組成；兩個平行設置的封板之間設有若干隔板。
[0027]在上述的一種縱向拼接和等強設計的鐵路貨車圓弧側墻組成，下側梁的兩端之間還固定有至少一個下側梁補強板；所述下側梁補強板包括一個補強板，所述補強板兩側為弧形，補強板背面與補強板垂直固定有一個截面與下側梁的截面相同的下側梁隔板；下側梁隔板的三個邊分別與下側梁的內壁焊接固定，所述補強板的上下邊與下側梁的上下邊焊接固定。
[0028]在上述的一種縱向拼接和等強設計的鐵路貨車圓弧側墻組成，所述下側梁加強梁組成包括一個下側梁加強梁，所述下側梁加強梁包括一個壓型后的拼接件，該拼接件為L形，該下側梁加強梁組成包括兩個與下側梁加強梁板壁傾斜焊接的板一，兩個板一的一端與板二的一端焊接固定；兩個板一的另一端焊接固定有下側梁加強梁封板；兩個板一的側面還焊接固定有截面為梯形的下側梁加強補強板，所述下側梁加強補強板與板一平行；下側梁加強梁封板與下側梁組成的封板平行。
[0029]在上述的一種縱向拼接和等強設計的鐵路貨車圓弧側墻組成，還包括設置在下側梁組成和側墻加強梁組成之間的側墻加強立柱，所述側墻加強立柱為U形或梯形或三角形；若是U形或梯形，則側墻加強立柱上下端面分別與下側梁以及側墻加強梁焊接固定；若是三角形，則側墻加強立柱相鄰的兩條邊分別與下側梁以及側墻加強梁焊接固定。
[0030]因此，本實用新型具有如下優(yōu)點:1.提供一種縱向拼接和等強度設計的鐵路貨車圓弧側墻結構，側墻板采用縱向拼接方式，縱向拼接焊縫不大于2條，有效降低拼接焊縫長度，減少接頭坡口加工量及焊材消耗，有助于提升生效率，節(jié)約成本；2.側墻板采取縱向拼接，可根據承載需求合理選擇，實現(xiàn)不等板厚的縱向拼接，通過上側梁、側墻加強梁及下側梁等組件實現(xiàn)側墻板不等板厚拼接和等強度的設計，在降低自重、減少材料消耗的情況下保證足夠的承載強度及剛度，使效益擴大化；3.側墻板外側縱向拼接焊縫可以設置于側墻加強梁及下側墻等組件下方，有效隱藏，使整個側墻結構外側無可見的拼接焊縫，側墻平面度得到有效控制，外觀美觀；4.縱向側墻拼接方式可實現(xiàn)不等板厚縱向拼接，根據車體受力狀態(tài)可設計上部側墻板板厚低于下部側墻板板厚，將側墻圓弧段設計于側墻板上部，可充分利用較薄板件容易變形的特點，其側墻弧度在整車組裝工序靠壓緊裝置碾壓上部側墻板貼合端墻、隔板圓弧進行制備，無需專門設計側墻板滾圓工序，橫向拼接焊縫可直接在平臺進行拼裝焊接，更容易實現(xiàn)自動焊一次焊接完成。整個側墻結構具有極好的制造工藝性，工序得到簡化，制造難度及勞動強度降低，工裝設備投入簡單，效率得到有效提升；5.縱向側墻拼接方式可以在不浪費材料的前提下，將拼接焊縫兩端的引(收)弧板隨側墻板一并切割下料及坡口加工，焊接完成采用手持等離子切割去除，無需單獨制備，節(jié)約成本，質量控制更可靠；6.上側梁組成、下側梁組成等側墻部件在水平胎位上進行組裝焊接，更容易進行反變形預制，工藝簡化。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031]附圖1是本實用新型中縱向拼接和等強設計的鐵路貨車圓弧側墻組成結構主視圖。
[0032]附圖2是本實用新型中縱向拼接和等強設計的鐵路貨車圓弧側墻組成結構側視圖。
[0033]附圖3是本實用新型中側墻板組成示意圖。
[0034]附圖4是本實用新型中上側梁組成三維示意圖。
[0035]附圖5是本實用新型中側墻加強梁組成三維示意圖。
[0036]附圖6是本實用新型中下側梁組成三維示意圖。
[0037]附圖7是本實用新型中下側梁加強梁組成三維示意圖。
[0038]附圖8是本實用新型中加強立柱三維示意圖。
[0039]附圖9是本實用新型中反變形壓制示意圖。
【具體實施方式】
[0040]下面通過實施例，并結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。圖中，上側梁組成1、圓弧側墻板組成2、側墻加強梁組成3、側墻加強立柱4、下側梁組成5、下側梁加強梁組成6、第一側墻板7、縱向拼接焊縫一 8、第二側墻板9、縱向拼接焊縫二 10、第三側墻板11、上側梁封板12、上側梁13、上側梁隔板14、側墻加強梁封板15、側墻加強梁16、下側梁封板17、下側梁補強板18、下側梁隔板19、下側梁20、第一下側梁加強梁隔板21、第二下側梁加強梁隔板22、下側梁加強梁23、下側梁加強梁封板24、下側梁加強補強板25。
[0041]實施例:
[0042]本實用新型提供一種縱向拼接和等強度設計的鐵路貨車圓弧側墻結構(圖1、圖2)，其結構是:包括圖3第一側墻板、第二側墻板、第三側墻板，圖4上側梁組成，圖5側墻加強梁組成，圖6下側梁組成，圖7下側梁加強組成，圖8加強立柱等。
[0043]其中所述的圖3側墻板結構中的接縫位置可以根據實際進行調整，但拼接焊縫外側最終需置于圖5側墻加強梁組成或圖6下側梁組成的下部，以達到隱藏拼接焊縫的目的。
[0044]其中所述的圖3中側墻板結構中的第一側墻板、第二側墻板、第三側墻板為可以為不同板厚，通過設計單邊或雙邊V型坡口接頭型式進行縱向拼接成整件側墻板，確保焊透，當然可以采用板對接不開坡口的形式或搭接形式，需要說明的是，可以根據實際板材大小，僅僅采用兩個側墻板進行縱向拼接。
[0045]其中所述的圖3中第二側墻板與第三側墻板的設計板厚可相同，可根據鐵路車輛的高度及訂料尺寸用一塊料制造，不進行拼接。
[0046]其中所述的圖4上側梁組成置于側墻上部，與側墻板通過焊接連接，起到加強側墻結構增提承載強度及剛度的作用，其截面尺寸及形狀可以根據設計承載要求靈活確定，結構主要由件12上側梁封板、件13上側梁、件14上側梁隔板組焊而成。
[0047]其中所述的圖5側墻加強梁組成置于側墻中部，與側墻板通過焊接連接，在起到加強側墻結構承載強度及剛度作用的同時，能有效遮擋設計外觀縱向拼接焊縫，順利實現(xiàn)側墻板的不等厚等強度設計，保證外觀制造質量。其截面尺寸及形狀可以根據設計承載要求靈活確定，結構主要由件15側墻加強梁封板、件16側墻加強梁組焊而成。
[0048]其中所述的圖6下側梁組成置于側墻下部，與側墻板通過焊接連接，在起到加強側墻結構承載強度及剛度作用的同時，能有效遮擋設計外觀縱向拼接焊縫，順利實現(xiàn)側墻板的不等厚等強度設計，保證外觀制造質量。其截面尺寸及形狀也可以根據設計承載要求靈活確定，結構主要由件17下側梁封板、件18下側梁補強板、件19下側梁隔板、件20下側梁組焊而成。
[0049]其中所述的圖7下側梁加強梁組成與圖3側墻板及圖6下側梁組成通過焊接連接，起到加強側墻整體結構強度及剛度的作用，可以根據鐵路的設計承載要求考慮是否必須設計，其截面尺寸及形狀可以根據設計承載要求靈活確定，結構主要由件21第一下側梁加強梁隔板、件22第二下側梁加強梁隔板、件23下側梁加強梁、件24下側梁加強梁封板、件25下側梁加強梁補強板等組焊而成。
[0050]其中所述的圖8側墻加強立柱組成與圖3側墻板及圖6下側梁組成、圖5側墻加強梁組成通過焊接連接，起到加強側墻整體結構強度及剛度的作用，可以根據鐵路的設計承載要求考慮是否必須設計，其截面尺寸及形狀可以根據設計承載要求靈活確定。
[0051]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬【技術領域】的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。
[0052]盡管本文較多地使用了上側梁組成1、圓弧側墻板組成2、側墻加強梁組成3、側墻加強立柱4、下側梁組成5、下側梁加強梁組成6、第一側墻板7、縱向拼接焊縫一 8、第二側墻板9、縱向拼接焊縫二 10、第三側墻板11、上側梁封板12、上側梁13、上側梁隔板14、側墻加強梁封板15、側墻加強梁16、下側梁封板17、下側梁補強板18、下側梁隔板19、下側梁20、第一下側梁加強梁隔板21、第二下側梁加強梁隔板22、下側梁加強梁23、下側梁加強梁封板24、下側梁加強補強板25等術語，但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實用新型的本質；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實用新型精神相違背的。
【權利要求】
1.一種鐵路貨車圓弧側墻組成，其特征在于，包括從上至下依次焊接的弧形的第一側墻板、第二側墻板以及第三側墻板；所述第一側墻板頂端板壁焊接固定有上側梁組成;第一側墻板和第二側墻板側墻的焊接處縱向焊接固定有側墻加強梁組成；第二側墻板和第三側墻板的焊接處縱向焊接固定有下側梁組成；所述下側梁組成下方縱向焊接固定有下側梁加強梁組成；第一側墻板、第二側墻板、第三側墻板能夠是不同板厚，即三個第一側墻板、第二側墻板、第三側墻板的板厚能夠是兩兩不同或三個都不同。
2.根據權利要求1所述的一種鐵路貨車圓弧側墻組成，其特征在于，所述上側梁組成包括一個截面為U形的上側梁，所述上側梁內兩端與上側梁截面平行固定有上側梁封板；兩個上側梁封板之間與上側梁封板平行固定有若干上側梁隔板。
3.根據權利要求2所述的一種鐵路貨車圓弧側墻組成，其特征在于，所述側墻加強梁組成包括一個中空的側墻加強梁，側墻加強梁兩端焊接固定有側墻加強梁封板將側墻加強梁封閉成一個全封閉的側墻加強梁。
4.根據權利要求3所述的一種鐵路貨車圓弧側墻組成，其特征在于，所述下側梁組成包括一個截面為梯形的下側梁，所述下側梁的一個腰為開口，另一腰為封閉且焊接在第二側墻板和第三側墻板的焊接處；下側梁兩端焊接固定有下側梁封板，所述下側梁封板由兩個平行設置的封板組成；兩個平行設置的封板之間設有若干隔板。
5.根據權利要求4所述的一種鐵路貨車圓弧側墻組成，其特征在于，下側梁的兩端之間還固定有至少一個下側梁補強板；所述下側梁補強板包括一個補強板，所述補強板兩側為弧形，補強板背面與補強板垂直固定有一個截面與下側梁的截面相同的下側梁隔板；下側梁隔板的三個邊分別與下側梁的內壁焊接固定，所述補強板的上下邊與下側梁的上下邊焊接固定。
6.根據權利要求5所述的一種鐵路貨車圓弧側墻組成，其特征在于，所述下側梁加強梁組成包括一個下側梁加強梁，所述下側梁加強梁包括一個壓型后的拼接件，該拼接件為L形，該側梁加強梁組成包括兩個與下側梁加強梁板壁傾斜焊接的板一，兩個板一的一端與板二的一端焊接固定；兩個板一的另一端焊接固定有下側梁加強梁封板；兩個板一的側面還焊接固定有截面為梯形的下側梁加強補強板，所述下側梁加強補強板與板一平行；下側梁加強梁封板與下側梁組成的封板平行。
7.根據權利要求6所述的一種鐵路貨車圓弧側墻組成，其特征在于，還包括設置在下側梁組成和側墻加強梁組成之間的側墻加強立柱，所述側墻加強立柱為U形或梯形或三角形；若是U形或梯形，則側墻加強立柱上下端面分別與下側梁以及側墻加強梁焊接固定；若是三角形，則側墻加強立柱相鄰的兩條邊分別與下側梁以及側墻加強梁焊接固定。
【文檔編號】B61D17/08GK204055792SQ201420287649
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權日:2014年5月30日
【發(fā)明者】劉志強, 王松, 武永亮, 李踐橋, 陳文興, 戴長林, 張江銀, 李加良, 馮存義, 劉湘桂 申請人:南車長江車輛有限公司