铁路集装箱平车车体的制作方法

本实用新型涉及铁路车辆，具体是指一种铁路集装箱平车车体。

背景技术：

目前主流铁路集装箱平车配置有8套集装箱锁闭装置，其中2套位于车辆前端，2套位于车辆后端，余下4套位于车辆中间。这种集装箱平车只能满足单独装载1个40ft标准集装箱，或者同时装载2个20ft标准集装箱的要求，不满足单独装载1个20ft标准集装箱的要求(强行装载将导致集装箱重心不在中间)。对于部分客户有需求装载1个20ft集装箱的要求，因此需要对集装箱锁闭装置的布局进行重新设计。另一方面，现有大部分平车中梁或侧梁一般采用热轧型钢，自重较重，对于一些国家其铁路只能满足小轴重的铁路车辆运行，这就要求运输集装箱的铁路平车要做的尽可能自重轻，载重大的要求，从而提高运输效益。同时还要可虑结构简单、制造工艺简单、客户使用维护简单。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种能够满足多种集装箱装载要求的铁路集装箱平车车体。

为实现上述目的，本实用新型所设计的铁路集装箱平车车体，包括中梁组成，设置在中梁组成两侧的两个侧梁组成，固定在中梁组成与两个侧梁组成两端的两组端梁横梁组成，固定在中梁组成与两个侧梁组成中部的一组中央横梁组成，固定在中梁组成与两个侧梁组成之间并且位于中央横梁组成与两组端梁横梁组成之间的两组小横梁组成，以及固定在中梁组成与两个侧梁组成之间并且位于两组小横梁组成与同侧端梁横梁组成之间的两组枕梁组成；

每个所述侧梁组成上安装有六套集装箱锁闭装置，其中两套集装箱锁闭装置位于该侧梁组成与中央横梁组成的连接处，两套集装箱锁闭装置位于该侧梁组成与两组端梁横梁组成的连接处，余下两套集装箱锁闭装置位于该侧梁组成与两组小横梁组成的连接处；

所述中央横梁组成处的集装箱锁闭装置与两组端梁横梁组成处的集装箱锁闭装置用于单独装载1个40ft标准集装箱或同时装载2个20ft标准集装箱，两组小横梁组成处的集装箱锁闭装置用于单独装载1个20ft集装箱。

优选地，所述中梁组成采用钢板件组焊而成的鱼腹型箱型结构，其主要优势是相比热轧型材可明显降低车体重量，同时鱼腹型箱型结构为等强度设计，垂向受力及刚度较好；

所述侧梁采用冷弯槽钢；

每组所述端梁横梁组成包括一个l形端梁和对称地设置在中梁组成两侧的两个端部小横梁；所述l形端梁的横截面为倒l形，固定在中梁组成和两个侧梁组成的端部；所述端部小横梁为钢板件组焊而成的单腹板结构；

所述中央横梁组成包括对称地设置在中梁组成两侧的四个中央横梁，中梁组成每一侧的两个中央横梁的上部通过中央横梁连接板连在一起；所述中央横梁为钢板件组焊而成的单腹板结构；

每组所述小横梁组成包括两个单腹板小横梁和两个l形小横梁；两个所述单腹板小横梁和两个所述l形小横梁均分别对称地设置在中梁组成的两侧；所述单腹板小横梁为钢板件组焊而成的单腹板结构；所述l形小横梁的横截面呈倒置的l形，其下翼边位于远离车轮的一侧；

每组所述枕梁组成包括对称地设置在中梁组成两侧的两个枕梁，所述枕梁为钢板件组焊而成的双腹板结构。

上述方案通过采用鱼腹型箱型结构、单/双腹板结构等技术手段，在满足小轴重、小牵引吨位铁路车辆的强度要求的同时，达到降低车体自重，简化制造工艺的目的。

优选地，所述中梁组成包括中梁上盖板、中梁下盖板和设置在二者之间的两个中梁腹板；所述中梁腹板沿长度方向中间宽、两端窄，与中梁上盖板、中梁下盖板围成变截面的中梁内腔；所述中梁腹板较宽处开设有多个大型长圆孔，并在大型长圆孔处焊接圆环加强板进行补强；所述中梁内腔中设置有多块中梁隔板。大型长圆孔既能减轻重量，又便于车辆制动系统配件在中梁组成中梁内腔中的安装与维护；而设置中梁隔板可提高中梁组成的整体刚度。

优选地，所述端部小横梁包括端部小横梁上盖板、端部小横梁下盖板和设置在二者之间的端部小横梁腹板；所述中梁组成每一侧的端部小横梁上盖板与l形端梁的上翼边之间通过端部横梁连接板连在一起；所述侧梁组成与每个端部横梁连接板的相连处设置有一个所述集装箱锁闭装置。

优选地，所述l形端梁的内侧下部设置有两个端梁下加强板，并在其上翼边与端梁下加强板之间设置有多个端梁加强筋板；每个所述端梁下加强板的两端分别与中梁组成和侧梁组成相连；所述l形端梁的外侧设置有用于防止集装箱门意外打开的集装箱门挡和用于在主连接装置失效时临时牵引列车的应急连接装置。

优选地，所述中央横梁包括中央横梁上盖板、中央横梁下盖板和设置在二者之间的中央横梁腹板，所述中梁组成每一侧的两个中央横梁上盖板通过中央横梁连接板连在一起；所述侧梁组成与每个中央横梁连接板的相连处设置有两个所述集装箱锁闭装置。

优选地，每个所述单腹板小横梁包括小横梁上盖板、小横梁下盖板和设置在二者之间的小横梁腹板；所述中梁组成每一侧的小横梁上盖板与l形小横梁的上翼边之间通过小横梁连接板连在一起；所述侧梁组成与每个小横梁连接板的相连处设置有一个所述集装箱锁闭装置。

优选地，每个所述枕梁包括枕梁上盖板、枕梁下盖板和设置在二者之间的两个枕梁腹板；所述枕梁上盖板与中梁组成、侧梁组成的连接处采用大圆弧过渡以降低连接处应力，所述枕梁下盖板与侧梁连接处设置有枕梁支板以对连接处进行补强。

优选地，所述中梁组成的两端部分别设置有采用钢板件组焊而成的组焊式冲击座。相比铸造冲击座，重量明显降低，不需制造模具，采购周期较短，可快速满足交付期。

优选地，所述中梁组成两头均设有前车轴吊板和后车轴吊板，并在二者与中梁组成的连接处设置有吊板加强板进行补强。一般运输过程中需要将车体和转向架一起吊运，通常采用额外的车轴车体连接装置，本方案直接将车轴吊板集成在中梁上，在需要整车起吊时，直接安装u型吊连接转向架和平车车体。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过增设两组小横梁组成和四套集装箱锁闭装置，在保留原单独装载1个40ft标准集装箱或同时装载2个20ft标准集装箱功能同时，实现单独装载1个20ft集装箱的要求。同时车体结构简单，工艺成熟，方便运用维护。

附图说明

图1为本实用新型所设计的平车车体的立体结构示意图。

图2为图1中平车车体的俯视结构示意图。

图3为图1中中梁组成的立体结构示意图。

图4为图3中中梁组成移除中梁腹板后的结构示意图。

图5为图1中枕梁组成的立体结构示意图。

图6为图1中小横梁组成的立体结构示意图。

图7为图1中中央横梁组成的立体结构示意图。

图8为图1中端梁横梁组成的立体结构示意图。

图9为本发明实施例2所设计的应急连接装置的结构示意图。

图10为图9中应急连接装置的分解结构示意图。

图11、图12为图9中应急连接装置在l形端梁上的安装结构示意图。

图13为两个图9中应急连接装置相互挂接的结构示意图。

图14为四个图9中应急连接装置连接在两辆车之间的示意图。

其中：

中梁组成1、冲击座1.1、中梁上盖板1.2、前车轴吊板1.3、吊板加强板1.4、后车轴吊板1.5、中梁腹板1.6、中梁下盖板1.7、上心盘1.9、圆环加强板1.10、中梁隔板1.11；

枕梁组成2、枕梁上盖板2.1、枕梁下盖板2.2、枕梁腹板2.3、枕梁支板2.4；

小横梁组成3、小横梁上盖板3.1、l形小横梁3.2、小横梁连接板3.3、小横梁下盖板3.4、小横梁腹板3.5、单腹板小横梁3.6；

中央横梁组成4、中央横梁上盖板4.1、中央横梁连接板4.3、中央横梁下盖板4.4、中央横梁腹板4.5；

端梁横梁组成5、l形端梁5.1、集装箱门挡5.2、端梁加强筋板5.3、端梁下加强板5.4、端部小横梁5.5、端部小横梁上盖板5.6、端部小横梁腹板5.7、端部小横梁下盖板5.8、端部横梁连接板5.9、紧固件安装孔5.10、主连接装置5.11；

集装箱锁闭装置6、锁闭装置座板6.1；

侧梁组成7；

紧固件8、缓冲弹簧8.1、特制螺帽8.2、连接孔8.21、螺杆8.3、螺母8.4、垫圈8.5、销孔8.6、开口销8.7；

柔性连接件9、固定环9.1、挂接环9.2、圆环链9.3、链环9.31；

牵引钩10、尾部安装孔10.1、钩形头部10.2。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

实施例1

如图1、图2所示，本实施例所设计的铁路集装箱平车车体，包括中梁组成1，设置在中梁组成1两侧的两个侧梁组成7，固定在中梁组成1与两个侧梁组成7两端的两组端梁横梁组成5，固定在中梁组成1与两个侧梁组成7中部的一组中央横梁组成4，固定在中梁组成1与两个侧梁组成7之间并且位于中央横梁组成4与两组端梁横梁组成5之间的两组小横梁组成3，以及固定在中梁组成1与两个侧梁组成7之间并且位于两组小横梁组成3与同侧端梁横梁组成5之间的两组枕梁组成2。中梁组成1、枕梁组成2、小横梁组成3、中央横梁组成4、端梁横梁组成5和侧梁组成7组焊形成框架结构，用于承载集装箱、承受列车纵向牵引力和冲击力。

车体两侧共设置12套集装箱锁闭装置6。每个侧梁组成7上安装六套集装箱锁闭装置6，其中两套集装箱锁闭装置6位于该侧梁组成7与中央横梁组成4的连接处，两套集装箱锁闭装置6位于该侧梁组成7与两组端梁横梁组成5的连接处，余下两套集装箱锁闭装置6位于该侧梁组成7与两组小横梁组成3的连接处。中央横梁组成4处的集装箱锁闭装置6与两组端梁横梁组成5处的集装箱锁闭装置6用于单独装载1个40ft标准集装箱或同时装载2个20ft标准集装箱，两组小横梁组成3处的集装箱锁闭装置6用于单独装载1个20ft集装箱。集装箱锁闭装置6的垂向力通过集装箱锁闭装置6的锁闭装置座板6.1传递给车体的整个框架结构。

如图3、图4所示，中梁组成为钢板件组焊而成的鱼腹型箱型结构，主要优势是相比热轧型材可明显降低车体重量，同时鱼腹型箱型结构为等强度设计，垂向受力及刚度较好。

中梁组成1主要由冲击座1.1、中梁上盖板1.2、前车轴吊板1.3、吊板加强板1.4、后车轴吊板1.5、中梁腹板1.6、中梁下盖板1.7、上心盘1.9、圆环加强板1.10、中梁隔板1.11等组成。

冲击座1.1采用钢板件组焊而成，可连接f型车钩。相比铸造冲击座，组焊式冲击座1.1重量明显降低，不需制造模具，采购周期较短，可快速满足交付期。

中梁下盖板1.7由位于中间两端向上弯曲的一段钢板件和位于两头的两段平直钢板件通过对接焊连接，两头的钢板件由于受力较大采用相对较厚的钢板，而中间受力较小采用较薄的钢板。

中梁组成1两端设有前车轴吊板1.3和后车轴吊板1.5。前车轴吊板1.3和后车轴吊板1.5直接与中梁下盖板1.7焊接，并在车轴吊板位置设置吊板加强板1.4，起到补强作用。一般运输过程中需要将车体和转向架一起吊运，通常采用额外的车轴车体连接装置，本方案直接将车轴吊板集成在中梁上，在需要整车起吊时，直接安装u型吊连接转向架和平车车体。

为便于车辆制动系统配件在中梁组成1的内腔中的安装和维护，中梁腹板1.6中间位置开设4个大型长圆孔，并在长圆孔的内侧焊接圆环加强板1.10进行补强。为增加中梁组成1的刚度，在中梁内腔中的相应位置设置多块中梁隔板1.11，并通过焊接与中梁上盖板1.2、中梁腹板1.6，以及中梁下盖板1.7进行连接。

如图5所示，每组枕梁组成2包括对称地设置在中梁组成两侧的两个枕梁，每个枕梁主要由枕梁上盖板2.1、枕梁下盖板2.2、枕梁腹板2.3、枕梁支板2.4组成。枕梁也是钢板件组焊而成的变截面双腹板结构。枕梁上盖板2.1与双枕梁腹板2.3焊接，并与中梁上盖板1.2和侧梁7的上翼边对接焊。为降低枕梁上盖板2.1与中梁上盖板1.2和侧梁7的连接焊缝的应力，在枕梁上盖板2.1与中梁上盖板1.2和侧梁7的连接处设置大圆弧，以有效降低该处应力水平。枕梁腹板2.3同时还与中梁腹板1.6、侧梁7、以及枕梁下盖板2.2焊接连接。枕梁下盖板2.2再与中梁下盖板1.7、侧梁7、以及支板2.4焊接连接。枕梁支板2.4主要作用是支撑枕梁组成2与侧梁7，使结构布局更为合理。

如图6所示，小横梁组成3包括单腹板小横梁3.6、l形小横梁3.2和小横梁连接板3.3，其中单腹板小横梁3.6主要由小横梁上盖板3.1、小横梁下盖板3.4和小横梁腹板3.5组成。l形小横梁3.2主要考虑在该处车辆转向架车轮在此位置，为避免干涉，设计为l形，并且l形下翼边远离车轮一侧。小横梁腹板3.5与相应的小横梁上盖板3.1和小横梁下盖板3.4组成独立的单腹板结构，并与中梁上盖板1.2、中梁腹板1.6、中梁下盖板1.7、侧梁7焊接连接。单腹板小横梁3.6、l形小横梁3.2之间通过小横梁连接板3.3焊接连接，小横梁连接板3.3上面设置锁闭装置座板6.1，作为集装箱锁闭装置6安装位置和承载面。采用单腹板结构并通过小横梁连接板3.3焊接相连的好处是，不需要另外在两个小横梁之间增加连接纵梁，即可满足小轴重、小牵引吨位铁路车辆的要求，从而达到降低车体自重，简化制造工艺的目的。

如图7所示，中央横梁组成4包括对称地设置在中梁组成1两侧的四个中央横梁和两个中央横梁连接板4.3。中央横梁主要由中央横梁上盖板4.1、中央横梁下盖板4.4、中央横梁腹板4.5组成。两个中央横梁之间通过一个中央横梁连接板4.3连接，连接板4.3上面设置锁闭装置座板6.1，作为集装箱锁闭装置6安装位置和承载面。中央横梁上盖板4.1、中央横梁腹板4.5，以及中央横梁下盖板4.4分别与中梁上盖板1.2、中梁腹板1.6、中梁下盖板1.7、侧梁7焊接连接。

如图8所示，每组端梁横梁组成5包括一个l形端梁5.1和对称地设置在中梁组成1两侧的两个端部小横梁5.5。l形端梁5.1上设置有端梁加强筋板5.3、端梁下加强板5.4。端部小横梁5.5由端部小横梁上盖板5.6、端部小横梁腹板5.7、端部小横梁下盖板5.8组成。l形端梁5.1上设置有集装箱门挡5.2，两侧各一，该门挡为可拆卸式，根据需要可向车辆端部放倒或完全拆除。集装箱门挡5.2的底座与l形端梁5.1通过焊接连接。l形端梁5.1为倒l形，与端梁下加强板5.4、端梁加强筋板5.3组焊，并与中梁上盖板1.2、中梁腹板1.6、中梁下盖板1.7、侧梁7焊接连接。端部小横梁5.5的端部小横梁上盖板5.6、端部小横梁腹板5.7、端部小横梁下盖板5.8分别与中梁上盖板1.2、中梁腹板1.6、中梁下盖板1.7、侧梁7焊接连接。端部小横梁5.5与l形端梁5.1之间通过端部横梁连接板5.9焊接连接。锁闭装置座板6.1设置在端部横梁连接板5.9上方，作为集装箱锁闭装置6安装位置和承载面。

每个l形端梁5.1外侧设置有两个应急连接装置，分别位于车体主连接装置5.11的左右，同侧相互连挂，当车钩等牵引装置失效时，可起到临时牵引列车的作用。

实施例2

如图9～10所示，本实施例提供了实施例1中采用的应急连接装置的一种具体实施结构，包括紧固件8、柔性连接件9和牵引钩10。其中：

紧固件8用于连接l形端梁5.1，其与l形端梁5.1的连接处设置有缓冲弹簧8.1，其远离l形端梁5.1的一端设置有连接孔8.21。

柔性连接件9的第一端与紧固件8的连接孔8.21相连，该端端部或端部附近设置有固定环9.1；柔性连接件9的第二端端部或端部附近设置有挂接环9.2。牵引钩10的尾部安装孔10.1套在固定环9.1内，其钩形头部10.2可挂接在另一个应急连接装置的挂接环9.2内。

缓冲弹簧8.1用于对主连接装置5.11失效瞬间产生的冲击进行缓冲，本实施例中采用截锥涡卷缓冲弹簧8.1。截锥涡卷弹簧主要特点是体积小、荷载大，以及变刚度，适合铁路货车小空间、大载荷，以及减振缓冲的实际要求。

紧固件8采用羊眼型螺栓，羊眼型螺栓包括螺杆8.3、特制螺帽8.2、螺母8.4和垫圈8.5。特制螺帽8.2的端部开设有连接孔8.21。特制螺帽8.2的横截面呈扁圆形。螺杆8.3的端部设置有用于防指螺母8.4松脱的销孔8.6和开口销8.7。羊眼型螺栓最好采用锻件，也可采用铸件，不允许采用钢板切割成形。

柔性连接件9采用具有多节链环9.31的圆环链9.3，从其第一端端部数起，第一节链环9.31与紧固件8的连接孔8.21相连，第二节链环9.31作为固定环9.1，最后一节链环9.31作为挂接环9.2。为便于连接，作为固定环9.1的链环采用等边三角链环，其两角分别连接两边的链环9.31，第三角则与牵引钩10的尾部安装孔10.1相连。

圆环链9.3第一端第一节链环9.31在封口焊前接入羊眼型螺栓的眼孔内再进行焊接，第二节链环9.31(三角链环)封口焊前串入第一节链环9.31、第三节链环9.31和牵引钩10。链环9.31的尺寸和数量可以根据安全链实际长度需要数量做调整，本实施例预备9节链环9.31(含三角链环)。

如图11～14所示，本实施例同时提供了该应急连接装置的安装结构，包括设置在相邻两辆车之间的四个应急连接装置。四个应急连接装置分为两组，分别位于相邻两辆车的主连接装置5.11的一边。每组的两个应急连接装置分别通过其所包含的紧固件8安装在一辆车l形端梁5.1预留的紧固件安装孔5.10处，同时各自的牵引钩10分别钩挂在对方的挂接环9.2上。紧固件8的具体安装步骤为：羊眼型螺栓的螺杆8.3穿过紧固件安装孔5.10后，在车辆内侧套上缓冲弹簧8.1，安装垫圈8.5，再紧固螺母8.4，最后将开口销8.7安装到销孔8.6内并劈开。为确保应急连接装置安装在车辆端部连接可靠，截锥涡卷缓冲弹簧8.1应通过紧固螺母8.4施加一定预紧力。

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