铁路漏斗车车体下侧梁制造技术

本实用新型专利技术公开了一种铁路漏斗车车体下侧梁，它由整根中空铝合金型材构成，该中空铝合金型材具有外侧圆弧面、内侧上斜面和内侧下垂面，外侧圆弧面、内侧上斜面和内侧下垂面围合成的异形空腔中设置将其分隔成三个独立腔室的斜向加强筋和横向加强筋，外侧圆弧面顶部向上延伸有与内侧上斜面上部合为一体的变截面斜坡，变截面斜坡与内侧上斜面交汇的顶部设置有垂直布置的上连接翼面，外侧圆弧面与内侧下垂面交汇的底部设置有下连接翼面。其结构简单、自重轻、强度好、刚度高、受力均衡、耐候性强、使用寿命长，可以大幅提高铝合金车体侧墙板与底架侧梁连接的快捷性和稳定性，进而提高整车组装的工艺性，并满足整车轻量化、重载荷的要求。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种铁路漏斗车车体下侧梁，它由整根中空铝合金型材构成，该中空铝合金型材具有外侧圆弧面、内侧上斜面和内侧下垂面，外侧圆弧面、内侧上斜面和内侧下垂面围合成的异形空腔中设置将其分隔成三个独立腔室的斜向加强筋和横向加强筋，外侧圆弧面顶部向上延伸有与内侧上斜面上部合为一体的变截面斜坡，变截面斜坡与内侧上斜面交汇的顶部设置有垂直布置的上连接翼面，外侧圆弧面与内侧下垂面交汇的底部设置有下连接翼面。其结构简单、自重轻、强度好、刚度高、受力均衡、耐候性强、使用寿命长，可以大幅提高铝合金车体侧墙板与底架侧梁连接的快捷性和稳定性，进而提高整车组装的工艺性，并满足整车轻量化、重载荷的要求。【专利说明】铁路漏斗车车体下侧梁
本技术涉及铁路漏斗车车体组件，具体地指一种铁路漏斗车车体下侧梁。
技术介绍
随着铁路货运向重载运输的方向发展，提高车辆轴重、增大单车载重已成为世界各国重载运输行之有效并一致采取的通用措施。铁路漏斗车是铁路运输中的主型车辆，它也随之向提高轴重、增加每延米载重的方向发展，其车体重量也在不断增加。 铁路漏斗车车体包括底架组成、侧墙组成和端墙组成，三者共同围合成装载空间和整体承载结构。侧墙组成和端墙组成主要用于承受装载的侧压力和车辆在运行过程中产生的横向力，特别是纵向布置的侧墙组成承受的压力更大，因此侧墙组成必须具有足够的强度和刚度，以确保车辆运行的安全性。 传统的侧墙组成主要采用碳钢型材构件装配而成，它包括侧墙板和下侧梁，下侧梁的上端与侧墙板下部焊接相连，下侧梁的下端与底架侧梁的下侧板焊接相连。这种结构的侧墙组成存在如下缺陷:其一，侧墙组成采用碳钢型材构件焊接相连，需要增加型材构件的厚度和坡口以满足焊接的要求，导致型材构件尺寸加大、结构趋于笨重，从而加大了侧墙组成的重量，不能适应铁路漏斗车降低自重，增加载重的发展需要。其二，碳钢型材构件焊接工艺复杂、组装效率低下、工人劳动强度大，特别是增加了侧墙组成与端墙组成、底架组成等的连接难度，不利于提高整个车体装配的工艺性。其三，侧墙组成中的重要构件下侧梁处于承上启下的关键部位，其作为碳钢型材构件与侧墙板和底架侧梁的下侧板焊接相连，不仅要承受车体内载荷所产生的大部分侧压力和车辆运行过程中产生的大部分横向力，而且还要抵抗其上下两端焊接断面处所聚集的湿气侵蚀，因此非常容易氧化腐蚀，导致侧墙组成或底架组成变形的事故时有发生，车体维护维修较为频繁，车体使用寿命相对缩短，进而增大了铁路漏斗车的生产和运营成本。 如何在确保车辆重载安全运行的前提下有效降低铁路漏斗车车体的重量、并使其具有运行稳定可靠、维护维修容易、使用寿命长的特点，一直是本领域技术人员努力探索的难题。
技术实现思路
本技术的目的就是要提供一种结构简单、自重轻、强度好、刚度高、受力均衡、耐候性强、使用寿命长的铁路漏斗车车体下侧梁，用以提高铝合金车体的侧墙板与底架侧梁连接的快捷性和稳定性，进而提高整车组装的工艺性，并满足整车轻量化、重载荷的要求。 为实现上述目的，本技术所设计的铁路漏斗车车体下侧梁，其特殊之处在于:它由整根中空铝合金型材构成，该中空铝合金型材具有外侧圆弧面、内侧上斜面和内侧下垂面，所述外侧圆弧面、内侧上斜面和内侧下垂面围合成的异形空腔中设置将其分隔成三个独立腔室的斜向加强筋和横向加强筋，所述外侧圆弧面顶部向上延伸有与内侧上斜面上部合为一体的变截面斜坡，所述变截面斜坡与内侧上斜面交汇的顶部设置有垂直布置的上连接翼面，所述外侧圆弧面与内侧下垂面交汇的底部设置有下连接翼面。 本技术的下侧梁采用整根中空铝合金型材替代传统的碳钢型材构件，增强了下侧梁的防腐蚀性能，减轻了下侧梁的重量，有利于降低漏斗车整车自重。该下侧梁的主体结构由外侧圆弧面、内侧上斜面和内侧下垂面合围而成，其间采用斜向加强筋和横向加强筋连接，外侧圆弧面的设计可以大幅提高下侧梁的抗弯抗压性能，内侧上斜面和内侧下垂面的组合设计可以有效增加装载容积，并适应漏斗车边走边卸及卸货提速的需要，而斜向加强筋和横向加强筋的设计可以确保下侧梁整体具有足够的强度和刚度。该下侧梁上部通过变截面斜坡过渡到上连接翼面、下部延伸形成下连接翼面，变截面斜坡的设计也是确保下侧梁整体强度和刚度的重要措施，它还可以充分利用上部限界，增大装载容积。该下侧梁装配时，将上连接翼面与侧墙板下部铆接、下连接翼面与底架侧梁的下侧板铆接即可完成，其不仅组装工艺性好，而且连接稳定可靠，同时避免了传统漏斗车碳钢材质下侧梁与货物接触腐蚀严重的问题。 进一步地，所述内侧上斜面相对于垂直面之间设计的倾斜角度α = 10?50°，优选的倾斜角度α =30?42°，最佳的倾斜角度α = 35?38°。在既要满足车辆侧墙组成限界要求、又要满足装载煤炭等散货所需安息角的前提下，倾斜角度α设计得越大，下侧梁的强度和刚度也越大；倾斜角度α设计得越小，可利用的装载空间就越大。上述最佳倾斜角度的设计充分考虑车辆限界和合理安息角的情况，既可确保下侧梁的抗弯抗压性能，又可实现漏斗车边走边卸及增加卸货速度的要求，具有极好的性价比。 更进一步地,所述变截面斜坡设计参数中，其优选的横向宽度k = 10?40mm、垂向高度h = 40?200mm ;最佳的横向宽度k = 25?35mm、垂向高度h = 80?150mm。作为上连接翼面的过渡部分，变截面斜坡的横向宽度k和垂向高度h不宜过大，将其控制在较狭窄的范围内，更有利于保持上连接翼面与侧墙板连接的可靠性，并更加充分地利用上侧墙限界增大容积。 再进一步地，所述下连接翼面相对于垂直面之间的夹角β =0?50°，优选的夹角β = 25?35°。适当的夹角β可以保证附属的车辆开闭机构等配件具有合理的安装空间，避免部件之间出现布置方位的冲突。 作为优选方案，所述斜向加强筋设置在所述异形空腔上部，且所述斜向加强筋相对于内侧上斜面垂直布置；所述横向加强筋设置在所述异形空腔下部，且所述横向加强筋相对于内侧下垂面垂直布置。这样，可以合理分配下侧梁各部分的应力状况，使其整体受力均衡，确保其在使用过程中稳定可靠。 还进一步地,所述外侧圆弧面优选的半径R = 500?1000mm。在上连接翼面与下连接翼面之间距离确定的状况下，将外侧圆弧面的半径R控制在上述合理的范围，可以最大限度地发挥圆弧面抗弯曲抗挤压能力，加强下侧梁的整体刚度和强度，从而有效改善其承受侧压力和车辆运行横向力的状况。 综上所述，本技术的优点在于:所设计下侧梁呈整根中空铝合金型材结构，其外侧圆弧面抗弯抗压能力高，其内侧上斜面和内侧下垂面对车辆限界及货物安息角适应性强，具有自重轻、强度好、刚度高、受力均衡的特点，可合理利用车辆限界，有利于减少侧墙重量，降低整车自重。并且，下侧梁上下两端仅通过拉铆钉与侧墙板和底架侧梁的下侧板铆接，无需大型焊接工装，其连接关系简单，装配工艺性好，可使侧墙和整车刚度稳定。同时，铝合金型材结构下侧梁具有耐潮湿性强、抗氧化性高、不易腐蚀生锈的特点，维护维修方便，使用寿命长，可减少制造成本，提高性价比。 【专利附图】【附图说明】 图1为一种铁路漏斗车车体下侧梁的横截面结构示意图。 图2为图1所示下侧梁与车体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁路漏斗车车体下侧梁，其特征在于：它由整根中空铝合金型材构成，该中空铝合金型材具有外侧圆弧面(4)、内侧上斜面(3)和内侧下垂面(5)，所述外侧圆弧面(4)、内侧上斜面(3)和内侧下垂面(5)围合成的异形空腔中设置将其分隔成三个独立腔室的斜向加强筋(8)和横向加强筋(7)，所述外侧圆弧面(4)顶部向上延伸有与内侧上斜面(3)上部合为一体的变截面斜坡(2)，所述变截面斜坡(2)与内侧上斜面(3)交汇的顶部设置有垂直布置的上连接翼面(1)，所述外侧圆弧面(4)与内侧下垂面(5)交汇的底部设置有下连接翼面(6)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：史春江，胡跃明，刘文亮，伏铁军，雷青平，凌斌，刘幻云，赵华瑞，
申请(专利权)人：南车长江车辆有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42