适应大集重能力的铁路货车用中梁组成制造技术

本实用新型专利技术公开了一种适应大集重能力的铁路货车用中梁组成，其特征在于：它包括两根由H型钢做成的鱼腹型中梁，中梁两腹板内侧间距为400～600mm，通过中梁隔板连接；所述中梁鱼腹部截面高度在700mm以上，向两端逐渐降低，在中梁两端部的腹板间内嵌“几”字型内牵引梁，所述内牵引梁的内侧间距为350mm。本实用新型专利技术由两根鱼腹型H型钢中梁和嵌套帽型内牵引梁组焊成嵌套式双腹板中梁结构，两根鱼腹型H型钢中梁的腹板间距可扩大到400～600mm，实现了较宽翼边的大型型钢做中梁，保证了中梁隔板焊接的操作空间，大型型钢的中梁组焊可使中梁获得较大的刚度和强度，适应80t或90t级集重能力的铁路货车；由嵌套帽型钢内牵引梁实现了350mm车钩缓冲装置的安装套口。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

适应大集重能力的铁路货车用中梁组成
本技术涉及一种铁路货车用的中梁结构，适应于集重能力大的车体，可使车辆的集重能力从70t级提升到80t或90t级。
技术介绍
随着“速、密、重”并举的跨越式发展，铁路货车实现了 60t级向70t级的技术提升，并向着80t级乃至90t级发展，车辆性能要求越来越高。并且，为充分发挥铁路运输距离长、耗能低的优点以推进物流产业的进步，铁路货车的适载范围也在不断扩大，诸如发电机转子、大型钢卷等高密度的货物不断进入铁路运输的范畴，这就对铁路货车的集重能力提出了较高的要求，既有铁路货车的集重能力70t/5m已不能满足要求，集重能力需要向 80t/5m、乃至 90t/5m 发展。铁路货车车体主要承载部件有中梁组成、侧梁组成和枕梁组成，其中中梁组成作为车体的主骨干，承担了车辆60% 70%的载重，是车体的核心部件，其结构强度直接影响车辆载重和集重的性能。纵观集重能力较大的既有铁路货车的中梁结构，多采用2片H 型钢与板材焊接的箱型结构，这种结构的截面系数大，具有较大的刚度和强度，但是这种典型结构的扩大受到诸多因素限制。首先，因受冶金技术、成型技术影响，中梁型钢的材料性能等级提高不大，材料屈服极限最大只能达到450MPa，通过材料的提升来提高中梁性能不具有可行性。其次，中梁端部的间距作为连接车辆用的车钩缓冲装置的套口，其值是固定的 350mm，该间距较小则会与中梁隔板焊接所需操作空间形成矛盾。若采用更大高度的H型钢，因受轧制成型影响，H型钢翼边宽度势必要增大，2片中梁的翼边间距不能保证隔板焊接的操作空间，所以既有车辆的H型钢截面高度最大值只能达到700mm。针对型钢的局限，既有车辆的中梁组成有全用钢板拼焊的形式，但这种方式焊接变形的影响难以控制，且对焊缝质量、工装设备的要求非常严格，制造工艺难度大。另外，一味增大截面高度还会侵入下部限界，否则需要提高车辆承载面高度，造成重心上移，对车辆的运行品质不利。受中梁强度和刚度的局限，既有货车只能相应增大侧梁截面来提高车体的整体刚度，往往侧梁与中梁截面一样高，造成的问题就是侧梁下部距限界的空间太小，不便于列检人员进入车下检查，对列检工作的效率影响较大，成为集重大的铁路货车的典型问题。综上所述，为提高铁路货车的集重能力，必须提高中梁的截面性能，需要在克服可用材料的局限性、保证中梁结构固有特性的前提下，增大中梁抗弯、抗扭能力以保证结构的稳定性，并解决运用问题。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术目的是提供一种适应大集重能力的铁路货车用中梁组成，采用增大2片H型钢间距、增大型钢截面高度的方式来保证中梁焊接，提高中梁截面性能，同时采用嵌套式双腹板牵引梁来保证车钩缓冲装置的套口尺寸要求，使得中梁仍具有固定结构特性，又具有较大的刚度和强度，满足车体集重能力提高的要求。具体讲，本技术采取以下技术方案一种适应大集重能力的铁路货车用中梁组成，其特征在于它包括两根由H型钢做成的鱼腹型中梁，中梁两腹板内侧间距为400 600mm，通过中梁隔板连接；所述中梁鱼腹部截面高度在700mm以上，向两端逐渐降低，在中梁两端部的腹板间内嵌“几”字型内牵引梁，所述内牵引梁的内侧间距为350mm。所述内牵引梁的顶面与中梁上翼边的下平面焊接，所述内牵引梁的下翼边与中梁下翼边焊接。所述内牵引梁上固定有前从板座和后从板座。在所述中梁腹板上，将对应前从板座和后从板座的位置分别掏空，一从板座孔加强梁，一端与内牵引梁焊接，另一端穿过掏空的腹板，在外侧与中梁腹板焊接。在所述内牵引梁里侧终端，设置一枕中隔板，所述枕中隔板连接于中梁两腹板间， 与腹板外侧的车体枕梁位置对应。所述枕中隔板及中梁底部连接一心盘垫板，心盘垫板上安装心盘。在心盘垫板和中梁上连接一枕后心盘加强板。对应车体枕中位置，在所述中梁上翼边覆盖枕中连接板。在所述中梁鱼腹部上翼边间覆盖上盖板，下翼边间覆盖下盖板组成箱型结构。所述中梁端部的下翼边切除。本技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本技术由两根鱼腹型H型钢中梁和嵌套帽型内牵引梁组焊成嵌套式双腹板中梁结构，两根鱼腹型H型钢中梁的腹板间距可扩大到400 600mm，实现了较宽翼边的大型型钢做中梁，保证了中梁隔板焊接的操作空间，大型型钢的中梁组焊可使中梁获得较大的刚度和强度，适应80t或90t级集重能力的铁路货车；由嵌套帽型钢内牵引梁实现了 350mm车钩缓冲装置的安装套口。2、鱼腹型中梁由截面高度700mm以上的大型热轧H型钢切制成鱼腹形，保证中梁中部高截面以使中梁获得高刚度的同时，又使其端部截面满足地板面高和转向架高的双重限制，中梁截面的有效过渡实现了结构应力的过渡，消除了绗架结构截面变化处的焊缝，缓解应力集中水平，使中梁受力均勻，可提高中梁主体的质量和寿命。3、内牵引梁上铆接前从板座和后从板座，将中梁腹板对应前从板座和后从板座处掏空，掏空面积足够前从板座和后从板座与内牵引梁的铆接空间，并且镶制门框型从板座孔加强梁，连接内外腹板，实现了牵引梁双腹板的连接，部分纵向力可通过从板座孔加强梁传递到中梁腹板，纵向力在双腹板作用下可消除牵引梁的应力集中，改善牵引梁的受力状况。4、内牵引梁纵向终止到枕中隔板，枕中段采用个枕中隔板连接鱼腹型中梁的腹板内侧，使得部分纵向力可通过枕中隔板传递到外腹板。5、枕中隔板与心盘垫板、枕中连接板一起连接中梁，形成箱型结构既实现了垂向的心盘支撑，又为横向的车体枕梁结构连接贡献了强大的结点，保证了垂向、横向、纵向力合成点的足够强度。6、中梁鱼腹部由中梁腹板、中梁隔板、中梁下盖板、中梁上盖板组焊成箱型结构，因而具有较大的垂向、横向和扭转刚度。7、中梁的两端，外侧下翼边可部分切除以满足转向架基础制动的操作需求。附图说明图1为本技术立体示意图(取消中梁下盖板)；图2为本技术主视示意图；图3为本技术俯视示意图；图4为中梁端部与内牵引梁的结构示意图；图5为从板座孔加强梁安装示意图；图6为枕中隔板安装示意图(取消一根鱼腹型H型钢中梁)；图7为中梁枕中部结构示意图；图8为中梁上盖板和枕中连接板安装示意图；图9为中梁鱼腹部横截面示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术进行详细的描述。如图1 3所示，本技术包括由两根H型钢所做的鱼腹型中梁1，位于中梁两端腹板内的内牵引梁2，固定在内牵引梁上的前从板座3、后从板座4和从板座孔加强梁 5，位于内牵引梁2后方中梁腹板内的枕中隔板6和心盘垫板7，安装在心盘垫板上的上心盘 8和枕后心盘加强板9，以及位于中梁上翼边间的枕中连接板10，位于中梁中部腹板内的中梁隔板11，位于中梁顶部的上盖板12、底部的下盖板13。鱼腹型中梁1由截面高度700mm以上的大型热轧H型钢切制成鱼腹型，其中，中部截面高度不变，成为鱼腹部，向两端逐渐变低经枕中部，最后形成牵引部，牵引部内侧的下翼边切除，使得整根中梁看起来像是鱼腹形状。两根相同鱼腹型中梁1并排放置，其腹板内侧间距可根据强度要求、型钢翼面宽度和车辆零部件布局控制在400 600mm之间。在牵引部腹板内侧设置一“几”字型嵌套内牵引梁2。内牵引梁2为冷弯或热轧钢， 内牵引梁2的两腹板内侧间距为固定的350mm，满足车辆车钩缓冲装置的套口要求。如图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓云，廖小平，徐海涛，关雪梅，王武建，兰叶，
申请(专利权)人：南车二七车辆有限公司，
类型：实用新型
国别省市：