[发明专利]大容积低温罐车及其内、外罐体垂向支撑结构和球铰单元

权利要求书

1.一种大容积低温罐车内、外罐体垂向支撑结构用球铰单元，其特征在于：

包括支撑基座(6)、铰球体(7)、接头体(8)、防脱销(9)、基座端盖(10)和固定螺栓(11)；

所述支撑基座(6)的内部为球形空间a，所述基座端盖(10)的内侧面为球面b，二者配合形成封闭的球形内腔，所述铰球体(7)设置于球形内腔内，形成球面运动副c，铰球体(7)与球形内腔之间设有间隙；

所述支撑基座(6)侧壁上开设有与球形内腔连通的第一通孔d，所述第一通孔d采用倒角结构，该倒角结构是指第一通孔d的外侧孔口直径大于内侧孔口直径；所述铰球体(7)上开设有相互垂直且经过球心的盲孔e和第二通孔f；所述接头体(8)的一端沿径向设有第三通孔g；所述接头体(8)设有第三通孔g的一端穿过第一通孔d插入所述盲孔e内；

所述防脱销(9)的外径小于第二通孔f和第三通孔g，防脱销(9)从基座端盖(10)一侧插入第二通孔f和第三通孔g内，将接头体(8)与铰球体(7)固定在一起；所述支撑基座(6)与基座端盖(10)通过所述固定螺栓(11)紧固；

定义所述第一通孔d的侧壁与其轴线的夹角为θ，θ由以下公式确定：

其中，

L表示内罐体(13)长度；

M表示内罐体(13)材料的收缩率；

A表示支撑基座(6)的高度，即支撑基座(6)上、下两外侧壁之间的距离。

2.根据权利要求1所述的大容积低温罐车内、外罐体垂向支撑结构用球铰单元，其特征在于：

所述固定螺栓(11)有四个且螺纹旋向相同，分别设于基座端盖(10)外侧面的四个角上；

两个螺栓防松件(16)的两端分别连接两个相邻的固定螺栓(11)，螺栓防松件(16)与基座端盖(10)的接触面处采用点焊固连。

3.根据权利要求1所述的大容积低温罐车内、外罐体垂向支撑结构用球铰单元，其特征在于：

所述铰球体(7)表面加工有球缺(17)，球缺(17)位置与所述盲孔e底部相对。

4.根据权利要求1所述的大容积低温罐车内、外罐体垂向支撑结构用球铰单元，其特征在于：

所述铰球体(7)与球形内腔之间的间隙为1-2mm；所述防脱销(9)的外径比第二通孔f和第三通孔g小1-2mm。

5.根据权利要求1至4任一所述的大容积低温罐车内、外罐体垂向支撑结构用球铰单元，其特征在于：

所述支撑基座(6)与所述基座端盖(10)采用止口结构(19)装配；

所述防脱销(9)两端采用倒角结构。

6.一种大容积低温罐车内、外罐体垂向支撑结构，其特征在于：

包括上球铰单元(1)、下球铰单元(2)、支撑杆(3)、护管(4)和底部封板(5)；

所述上球铰单元(1)和下球铰单元(2)结构相同，均采用权利要求1至5任一所述的球铰单元；

所述支撑杆(3)穿过设置在待支撑的外罐体(12)上的通孔，且支撑杆(3)与外罐体(12)之间留有间隙，其两端分别与所述上球铰单元(1)和下球铰单元(2)接头体(8)的另一端固连；所述上球铰单元(1)的支撑基座(6)通过支撑耳座(20)与内罐体外表面固连；所述底部封板(5)固定设置于罐车底架上平面，下球铰单元(2)的支撑基座(6)固连于底部封板(5)上；

所述护管(4)包括上护管(14)和下护管(15)，上护管(14)的上端与外罐体表面固连，上护管(14)的下端与下护管(15)的上端固连，下护管(15)的下端与底部封板(5)的下球铰单元(2)周围区域固连，外罐体表面、上护管(14)、下护管(15)、底部封板(5)构成密封腔体。

7.根据权利要求6所述的大容积低温罐车内、外罐体垂向支撑结构，其特征在于：

所述上球铰单元(1)的支撑基座(6)通过支撑耳座(20)与内罐体外表面的最外侧母线处固连；

所述支撑杆(3)为空心管，其两端分别与所述上球铰单元(1)和下球铰单元(2)接头体(8)另一端端面上设置的圆形凸台h配合。