CN103963797A - 一种轻量化铁路货车底架 - Google Patents

Abstract

一种轻量化铁路货车底架，由钢地板、中梁组成、枕梁组成、大横梁组成、小横梁组成、列尾装置安装座、辅助横梁组成和辅助纵梁组成组成，底架两端设有列尾装置安装座和辅助横梁组成；中梁组成沿底架的纵向方向位于底架的中间部位；在底架两端各设置一根枕梁组成；在两个枕梁组成之间设置三个大横梁组成和两个小横梁组成，枕梁组成的两端、大横梁组成的两端与中梁组成和含有该底架的敞车的侧墙组焊连接；在底架上面铺设钢地板，使底架形成一个整体的并且无端梁和侧梁的受力框架结构。本发明取消了传统敞车底架的端梁和侧梁，轻量化设计，有效地降低底架的自重，具有结构简单、制造工艺性优良、自重轻、承受纵向冲动能力大等优点。

Description

一种轻量化铁路货车底架

技术领域：

本发明属于机械设计制造领域，尤其涉及铁路运输设备领域，特别涉及一种轻量化铁路货车底架。

背景技术：

由于世界各国国情、铁路路况、铁路车辆运输装备存在很大差异，铁路货车的应用工况极不相同，特别是在某些经济欠发达国家，铁路运输装备落后，普遍存在车辆整体结构受力状态不理想、车辆使用年限短、刚度和强度储备不足等问题，不能充分发挥铁路运输装备的作用和效能。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种轻量化铁路货车底架，其整体结构合理，既能有效降低自重，又能满足铁路运输大载重的要求。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种轻量化铁路货车底架，该底架由钢地板、中梁组成、枕梁组成、大横梁组成、小横梁组成、列尾装置安装座、辅助横梁组成和辅助纵梁组成组成，该底架两端设有列尾装置安装座和辅助横梁组成；中梁组成沿底架的纵向方向位于底架的中间部位；在底架两端各设置一根枕梁组成，枕梁组成靠近辅助纵梁组成并并行于辅助横梁组成；在两个枕梁组成之间布置有三个大横梁组成和两个小横梁组成，小横梁组成位于大横梁组成与大横梁组成间，所述枕梁组成、大横梁组成、小横梁组成相互平行；辅助纵梁组成布置在底架两端和底架中部，并并行于中梁组成；在底架上面铺设钢地板，其关键技术是：该枕梁组成的两端与中梁组成和含有该底架的敞车的侧墙组焊连接，大横梁组成两端与中梁组成和含有该底架的敞车的侧墙组焊连接，使该底架与含有该底架的敞车的侧墙和端墙通过整体全钢焊接连接组成一个整体的并且底架无端梁和侧梁的受力框架结构。

本发明的有益效果是：

1、本发明的底架采用无端梁、侧梁的底架结构，取消了传统敞车底架的端梁和侧梁，并采用变截面双腹板箱型结构梁和封闭型断面结构梁，在提高结构承载能力的前提下减轻结构自重，形成合理的整体受力框架结构，使各承载部件受力均匀，有效降低底架结构自重，实现铁路敞车底架的轻量化设计，达到提高车辆单车载重的目标。

2、本发明采用高强度螺栓连接上心盘和中粱，在保证连接可靠性的同时提高上心盘的可维护性。

3、本发明采用心盘档圈结构，降低上心盘螺栓连接处的纵向冲击力，提高底架整体结构的抗冲动能力。

4、本发明的底架为全钢焊接结构，主要梁和板件采用高强度耐大气腐蚀钢，以增强防腐性能，提高车辆使用寿命，延长车辆检修周期，减轻维护工作量和运输成本。

5、本发明结构简单、制造工艺性优良。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的中梁结构示意图；

图3为本发明中梁的上心盘、心盘档圈放大图；

图4为本发明的枕梁结构示意图；

图5为本发明的大横梁结构示意图；

图6为本发明的小横梁结构示意图。

图中标识：1-列尾装置安装座，2-辅助横梁组成，3-辅助纵向梁组成，4-枕梁组成，5-中梁组成，6-大横梁组成，7-小横梁组成；8-钢地板；5.1-整体式冲击座，5.2-整体式后从板座，5.3-心盘档圈，5.4-上心盘。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。但不应将此理解为本发明的上述主题的范围仅限于下述实施例。

结合图1—图6，一种铁路轻量化型敞车底架由钢地板8、中梁组成5、枕梁组成4、大横梁组成6、小横梁组成7、列尾装置安装座1、辅助横梁组成2和辅助纵梁3组成，该底架不设置端梁和侧梁，底架两端设有列尾装置安装座1和辅助横梁组成2。

中梁组成5沿底架的纵向方向位于底架的中间部位，中梁组成5由两根冷弯槽型钢组焊而成，中梁组成5上设有整体式冲击座5.1、整体式后从板座5.2、上心盘5.4、心盘档圈5.3和隔板，整体式后从板座5.2与槽型钢拉铆连接，工艺性好，方便维护；上心盘5.4与槽型钢采用高强度螺栓连接，在保证连接可靠性的同时提高可维护性；心盘档圈5.3焊接于上心盘5.4内部，可承受纵向冲动，降低上心盘螺栓处的纵向冲击力，提高底架承受车辆纵向冲动的能力。

在底架两端各设置一根组成枕梁组成4，枕梁组成4靠近辅助纵梁组成3并并行于辅助横梁组成2，其两端与中梁组成5和含有该底架的敞车的侧墙组焊连接，枕梁组成4是由上盖板、下盖板、腹板及加强板组焊而成，腹板位于上盖板与下盖板之间，枕梁组成4位于中梁组成5上的整体式后从板座5.2处，枕梁组成4从中梁组成5到含有该底架敞车的侧墙的截面由大变小，构成变截面双腹板箱型结构梁，提高结构承载能力的前提下减轻结构自重、提高车辆载重。

在两个枕梁组成4之间布置有三个大横梁组成6和两个小横梁组成7，大横梁组成6和小横梁组成7由上盖板和下盖板、腹板及加强板组焊而成，腹板位于上盖板与下盖板之间，构成工字型断面梁。大横梁组成6的两端与中梁组成5和含有该底架的敞车的侧墙焊接连接，大横梁组成6从中梁组成5到含有该底架敞车的侧墙的截面由大变小，小横梁组成7位于大横梁组成6与大横梁组成6间，所述枕梁组成4、大横梁组成6、小横梁组成7相互平行；辅助纵梁3布置在底架两端和底架中部，并并行于中梁组成5，在底架上面铺设钢地板8。

由于底架上的枕梁组成4的两端与中梁组成5和含有该底架的敞车的侧墙组焊连接，大横梁2.6的两端与中梁2.5和含有该底架的敞车的侧墙焊接连接，含有该底架的敞车的端墙与侧墙通过角柱焊接连接，使底架、含有该底架的敞车的侧墙和端墙通过整体全钢焊接连接组成一个整体的并且底架无端梁和侧梁的受力框架结构。由于底架采用新型无端梁和侧梁，并且采用变截面箱型结构梁和封闭型断面结构梁，采用轻量化设计和等强度设计理念，使得含有该底架的敞车的车体钢结构形成合理的整体受力框架结构，使各承载部件受力均匀，在保证车辆强度和刚度的前提下，降低了底架结构自重，降低了含有该底架的敞车的车体钢结构自重，提高了车辆单车载重。

底架为全钢焊接结构，主要梁和板件采用高强度耐大气腐蚀钢，以增强防腐性能，提高车辆使用寿命，延长车辆检修周期，减轻维护工作量和运输成本。

以上所述是本发明的最优方式，对于本设计领域的设计人员可能利用本发明原理做名称修改、安装位置调换、材料改进、结构形状优化等形式的润饰，在此基础上的任何润饰和优化均在本发明保护范围内。

Claims (5)

1.一种轻量化铁路货车底架，该底架包括钢地板（8）、中梁组成（5）、枕梁组成（4）、大横梁组成（6）、小横梁组成（7）、列尾装置安装座（1）、辅助横梁组成（2）和辅助纵梁组成（3），该底架两端设有列尾装置安装座（1）和辅助横梁组成（2），中梁组成（5）沿底架的纵向方向位于底架的中间部位，在底架两端各设置一根枕梁组成（4），枕梁组成（4）靠近辅助纵梁组成（3）并并行于辅助横梁组成（2），在两个枕梁组成（4）之间设置有三个大横梁组成（6）和两个小横梁组成（7），小横梁组成（7）位于大横梁组成（6）与大横梁组成（6）间，所述枕梁组成（4）、大横梁组成（6）、小横梁组成（7）相互平行；辅助纵梁组成（3）设置在底架两端和底架中部，并并行于中梁组成（5），在底架上面铺设钢地板（8），其特征是：枕梁组成（4）的两端与中梁组成（5）和含有该底架的敞车的侧墙组焊连接，大横梁组成（6）两端与中梁组成（5）和含有该底架的敞车的侧墙组焊连接，使该底架与含有该底架的敞车的侧墙和端墙通过整体全钢焊接连接组成一个整体的并且底架无端梁和侧梁的受力框架结构。

2.根据权利要求1所述的一种轻量化铁路货车底架，其特征是：该底架中梁组成（5）由两根冷弯槽型钢组焊而成，中梁组成（5）上设有整体式冲击座（5.1）、整体式后从板座（5.2）、上心盘（5.4）、心盘档圈（5.3）和隔板，整体式后从板座（5.2）与冷弯槽型钢拉铆连接，上心盘（5.4）与冷弯槽型钢采用高强度螺栓连接，心盘档圈（5.3）焊接于上心盘（5.4）内部。

3.根据权利要求1所述的一种轻量化铁路货车底架，其特征是：该底架枕梁组成（4）是由上盖板、下盖板、腹板及加强板组焊而成，腹板位于上盖板与下盖板之间，枕梁组成（4）位于中梁组成（5）上的整体式后从板座（5.2）处，枕梁组成（4）从中梁组成（5）到含有该底架敞车的侧墙的截面由大变小，构成变截面双腹板箱型结构梁。

4.根据权利要求1所述的一种轻量化铁路货车底架，其特征是：该底架大横梁组成（6）和小横梁组成（7）由上盖板和下盖板、腹板及加强板组焊而成，腹板位于上盖板与下盖板之间，构成工字型断面梁，大横梁组成（6）从中梁组成（5）到含有该底架敞车的侧墙的截面由大变小。

5.根据权利要求1所述的一种轻量化铁路货车底架，其特征是：该底架为全钢焊接结构，主要梁和板件采用高强度耐大气腐蚀钢。