[发明专利]铁路漏斗车车体下侧梁

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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，本发明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。

本发明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。