CN104118439A - 一种铁路货车圆弧侧墙组成 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铁路货车圆弧侧墙组成。包括从上至下依次焊接的弧形的第一侧墙板、第二侧墙板以及第三侧墙板；所述第一侧墙板顶端板壁焊接固定有上侧梁组成；第一侧墙板和第二侧墙板侧墙的焊接处纵向焊接固定有侧墙加强梁组成；第二侧墙板和第三侧墙板的焊接处纵向焊接固定有下侧梁组成；所述下侧梁组成下方纵向焊接固定有下侧梁加强梁组成。本发明采用侧墙板的纵向拼接设计方式及不等厚设计、拼接焊缝得到隐藏，有效降低拼接焊缝长度，减少接头坡口加工量及焊材消耗，有助于提升生效率，节约成本；侧墙平面度得到有效控制，外观美观；工序得到简化，制造难度及劳动强度降低，工装设备投入简单，效率得到有效提升。

Description

一种铁路货车圆弧侧墙组成

 

技术领域

本发明涉及一种货车圆弧侧墙组成，尤其是涉及一种铁路货车圆弧侧墙组成。

背景技术

随着社会的发展，全球铁路设施的新增、扩建，矿产资源的铁路运输需求得到了大幅提升。目前，承担矿产资源运输的铁路货车主要以敞车、漏斗车为主，其中漏斗车大都采用圆弧侧墙结构，主要由圆弧侧墙板、上侧梁、下侧梁及加强梁等组成，便于增加车体容积，并设计控制式底开门结构实现颗粒或块状散装货物的自动卸货，已成为运输矿产资源的主型铁路货车之一。

圆弧侧墙结构因车辆技术参数不同，其侧墙可设计不同的弧度形式，其侧墙的长度一般大于6m，受到板料的来料尺寸限制及出于材料利用率的考虑，几乎所有漏斗车圆弧侧墙板均采用了多块板料的拼接结构。目前铁路漏斗货车圆弧侧墙板多采用多块板材横向拼接而成，需要经过滚圆、圆弧拼接等工序，其拼接区域的平面度难以保证，制造难度大，制造工序复杂，工装投入大，生产效率较低，且横向拼接焊缝为重要的外观焊缝，其成型情况也直接影响整车的外观。

目前，铁路漏斗车圆弧侧墙结构的圆弧侧墙板均采用横向拼接方式，每块侧墙板由多块板料拼接而成，其主要制造工艺如下：

1、侧墙工艺件下料：根据板材卷料的宽度定尺进行侧墙工艺件下料，每块侧墙至少需5块侧墙工艺件进行拼接，车辆长度决定拼接所需侧墙工艺件的数量。

2、侧墙工艺件滚圆：采用滚圆机对侧墙板工艺件滚制圆弧。

3、侧墙板内圆弧拼装及焊接：将滚制好圆弧的侧墙工艺件依次吊至

内圆弧侧墙板拼装胎位进行组对，间隙控制0～2mm，错牙量≤0.5mm，组装合格进行定位焊固定，并在两端组装引（收）弧板，采用MAG半自动焊或自动焊工艺依次完成内圆弧拼接焊缝。

4、侧墙板外圆弧拼接焊缝焊接：利用专用吊具及天车等将完成内圆

弧拼装及焊接的端墙板组成吊至外圆弧侧墙板拼装胎位进行落位夹紧，采用打磨工具对拼接焊缝反面进行打磨清根，采用MAG半自动焊或自动焊工艺依次焊接外侧圆弧拼接焊缝。完成焊接后吊上侧梁进行组装，组装合格后进行定位焊固定。

5、组装下侧梁及其他起到加强侧墙刚度、承载能力的附属配件：将

上工序完成的侧墙组成吊至下侧梁等附属配件组装胎位，进行反扣落入圆弧胎位进行定位夹紧，依次组装下侧梁及其他起到加强侧墙刚度、承载能力的附属配件，组装合格后进行定位焊固定，并焊接部分焊缝。

上述的现有技术存在如下缺点：

铁路漏斗车目前所设计的圆弧侧墙结构，受原材料尺寸限制，其圆弧侧墙板主要采用横向拼接的方式，每块侧墙具有至少5块侧墙工艺件拼接而成，其技术缺点如下：

1）圆弧侧墙组成为铁路漏斗车重要的受力承载部件，其纵向的受力状态一般较均匀，但其横向下部的受力状态远比横向上部的受力状态复杂，下部承载远大于上部，常规的圆弧侧墙板采用横向拼接方式，整块侧墙板的设计板厚一致，无法实现侧墙板上、下部不同板厚的等强度设计，不利于减轻车辆自重，造成材料浪费，成本增加。

2) 横向拼接方式难以实现侧墙板上、下部不同板厚的等强度设计，为保证承载能力及刚度，整块侧墙板的板厚一般设计大于4mm,载重越大，设计板厚会随之增加。制造工艺设计一般需要先滚圆后拼接，需要设置专门的圆弧拼接胎位，侧墙组装胎位也需设置仿形圆弧，工序及工装比较复杂，投入也较大，且不利于压制上侧梁、下侧梁的焊接反变形。若取消滚圆工序，侧墙板采取平板拼接后进行圆弧仿形组装的工艺方案，一般不便于侧墙圆弧的制备，难以满足整车组装的要求。

3）按每块圆弧侧墙至少由5块侧墙工艺件进行拼接算，横向拼接方案至少有4条拼接焊缝，随着车辆设计长度的增加，拼接焊缝会更多，焊接时间长，工作量大。

采用自动焊时，若采用一台自动焊装置，整个拼接过程需要多次调整焊接位置才能完成所有拼接焊缝的焊接，难以实现一次调整焊接完成的工艺方案；若采用多台自动焊装置实现同时焊接，人工投入、设备投入巨大，制造成本高。

采用半自动焊或手工焊时，作业人员需要在圆弧面上进行焊接，存在较大的安全隐患，且效率较低，焊接质量难以得到有效保证。

4）圆弧侧墙板横向拼接焊缝数量较多，多块圆弧板的组对间隙、错边量控制难度较大，且所有横向拼接焊缝为侧墙外观焊缝，焊缝成型的好坏直接影响整车的美观。

5）横向拼接的焊缝总长一般较长，为保证外观拼接质量需要制备坡口，坡口加工量及焊材消耗较大，为保证拼接质量，每条焊缝两端还需配备引（收）弧板，引（收）弧板需专门下料，且加工成与拼接接头一致的坡口型式，需要的辅助投入相对较大。

发明内容

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种铁路货车圆弧侧墙组成，其特征在于，包括从上至下依次焊接的弧形的第一侧墙板、第二侧墙板以及第三侧墙板；所述第一侧墙板顶端板壁焊接固定有上侧梁组成；第一侧墙板和第二侧墙板侧墙的焊接处纵向焊接固定有侧墙加强梁组成；第二侧墙板和第三侧墙板的焊接处纵向焊接固定有下侧梁组成；所述下侧梁组成下方纵向焊接固定有下侧梁加强梁组成；第一侧墙板、第二侧墙板、第三侧墙板能够是不同板厚，即三个第一侧墙板、第二侧墙板、第三侧墙板的板厚能够是两两不同或三个都不同。

在上述的一种铁路货车圆弧侧墙组成，所述上侧梁组成包括一个截面为U形的上侧梁，所述上侧梁内两端与上侧梁截面平行固定有上侧梁封板；两个上侧梁封板之间与上侧梁封板平行固定有若干上侧梁隔板。

在上述的一种铁路货车圆弧侧墙组成，所述侧墙加强梁组成包括一个中空的侧墙加强梁，侧墙加强梁两端焊接固定有侧墙加强梁封板将侧墙加强梁封闭成一个全封闭的侧墙加强梁。

在上述的一种铁路货车圆弧侧墙组成，所述下侧梁组成包括一个截面为梯形的下侧梁，所述下侧梁的一个腰为开口，另一腰为封闭且焊接在第二侧墙板和第三侧墙板的焊接处；下侧梁两端焊接固定有下侧梁封板，所述下侧梁封板由两个平行设置的封板组成；两个平行设置的封板之间设有若干隔板。

在上述的一种铁路货车圆弧侧墙组成，下侧梁的两端之间还固定有至少一个下侧梁补强板；所述下侧梁补强板包括一个补强板，所述补强板两侧为弧形，补强板背面与补强板垂直固定有一个截面与下侧梁的截面相同的下侧梁隔板；下侧梁隔板的三个边分别与下侧梁的内壁焊接固定，所述补强板的上下边与下侧梁的上下边焊接固定。

在上述的一种铁路货车圆弧侧墙组成，所述下侧梁加强梁组成包括一个下侧梁加强梁，所述下侧梁加强梁包括一个压型后的拼接件，该拼接件为L形，该下侧梁加强梁组成包括两个与下侧梁加强梁板壁倾斜焊接的板一，两个板一的一端与板二的一端焊接固定；两个板一的另一端焊接固定有下侧梁加强梁封板；两个板一的侧面还焊接固定有截面为梯形的下侧梁加强补强板，所述下侧梁加强补强板与板一平行；下侧梁加强梁封板与下侧梁组成的封板平行。

在上述的一种铁路货车圆弧侧墙组成，还包括设置在下侧梁组成和侧墙加强梁组成之间的侧墙加强立柱，所述侧墙加强立柱为U形或梯形或三角形；若是U形或梯形，则侧墙加强立柱上下端面分别与下侧梁以及侧墙加强梁焊接固定；若是三角形，则侧墙加强立柱相邻的两条边分别与下侧梁以及侧墙加强梁焊接固定。

因此，本发明具有如下优点：1 .提供一种纵向拼接和等强度设计的铁路货车圆弧侧墙结构，侧墙板采用纵向拼接方式，纵向拼接焊缝不大于2条，有效降低拼接焊缝长度，减少接头坡口加工量及焊材消耗，有助于提升生效率，节约成本；2. 侧墙板采取纵向拼接，可根据承载需求合理选择，实现不等板厚的纵向拼接，通过上侧梁、侧墙加强梁及下侧梁等组件实现侧墙板不等板厚拼接和等强度的设计，在降低自重、减少材料消耗的情况下保证足够的承载强度及刚度，使效益扩大化；3. 侧墙板外侧纵向拼接焊缝可以设置于侧墙加强梁及下侧墙等组件下方，有效隐藏，使整个侧墙结构外侧无可见的拼接焊缝，侧墙平面度得到有效控制，外观美观；4. 纵向侧墙拼接方式可实现不等板厚纵向拼接，根据车体受力状态可设计上部侧墙板板厚低于下部侧墙板板厚，将侧墙圆弧段设计于侧墙板上部，可充分利用较薄板件容易变形的特点，其侧墙弧度在整车组装工序靠压紧装置碾压上部侧墙板贴合端墙、隔板圆弧进行制备，无需专门设计侧墙板滚圆工序，横向拼接焊缝可直接在平台进行拼装焊接，更容易实现自动焊一次焊接完成。整个侧墙结构具有极好的制造工艺性，工序得到简化，制造难度及劳动强度降低，工装设备投入简单，效率得到有效提升；5. 纵向侧墙拼接方式可以在不浪费材料的前提下，将拼接焊缝两端的引（收）弧板随侧墙板一并切割下料及坡口加工，焊接完成采用手持等离子切割去除，无需单独制备，节约成本，质量控制更可靠；6. 上侧梁组成、下侧梁组成等侧墙部件在水平胎位上进行组装焊接，更容易进行反变形预制，工艺简化。

附图说明

附图1是本发明中铁路货车圆弧侧墙组成结构主视图。

附图2是本发明中铁路货车圆弧侧墙组成结构侧视图。

附图3是本发明中侧墙板组成示意图。

附图4是本发明中上侧梁组成三维示意图。

附图5是本发明中侧墙加强梁组成三维示意图。

附图6是本发明中下侧梁组成三维示意图。

附图7是本发明中下侧梁加强梁组成三维示意图。

附图8是本发明中加强立柱三维示意图。

附图9是本发明中反变形压制示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。图中，上侧梁组成1、圆弧侧墙板组成2、侧墙加强梁组成3、侧墙加强立柱4、下侧梁组成5、下侧梁加强梁组成6、第一侧墙板7、纵向拼接焊缝一8、第二侧墙板9、纵向拼接焊缝二10、第三侧墙板11、上侧梁封板12、上侧梁13、上侧梁隔板14、侧墙加强梁封板15、侧墙加强梁16、下侧梁封板17、下侧梁补强板18、下侧梁隔板19、下侧梁20、第一下侧梁加强梁隔板21、第二下侧梁加强梁隔板22、下侧梁加强梁23、下侧梁加强梁封板24、下侧梁加强补强板25。

实施例：

本发明提供一种纵向拼接和等强度设计的铁路货车圆弧侧墙结构（图1、图2），其结构是：包括图3第一侧墙板、第二侧墙板、第三侧墙板，图4上侧梁组成，图5侧墙加强梁组成，图6下侧梁组成，图7下侧梁加强组成，图8加强立柱等。

其中所述的图3侧墙板结构中的接缝位置可以根据实际进行调整，但拼接焊缝外侧最终需置于图5侧墙加强梁组成或图6下侧梁组成的下部，以达到隐藏拼接焊缝的目的。

其中所述的图3中侧墙板结构中的第一侧墙板、第二侧墙板、第三侧墙板为可以为不同板厚，通过设计单边或双边V型坡口接头型式进行纵向拼接成整件侧墙板，确保焊透，当然可以采用板对接不开坡口的形式或搭接形式，需要说明的是，可以根据实际板材大小，仅仅采用两个侧墙板进行纵向拼接。

其中所述的图3中第二侧墙板与第三侧墙板的设计板厚可相同，可根据铁路车辆的高度及订料尺寸用一块料制造，不进行拼接。

其中所述的图4上侧梁组成置于侧墙上部，与侧墙板通过焊接连接，起到加强侧墙结构增提承载强度及刚度的作用，其截面尺寸及形状可以根据设计承载要求灵活确定，结构主要由件12上侧梁封板、件13上侧梁、件14上侧梁隔板组焊而成。

其中所述的图5侧墙加强梁组成置于侧墙中部，与侧墙板通过焊接连接，在起到加强侧墙结构承载强度及刚度作用的同时，能有效遮挡设计外观纵向拼接焊缝，顺利实现侧墙板的不等厚等强度设计，保证外观制造质量。其截面尺寸及形状可以根据设计承载要求灵活确定，结构主要由件15侧墙加强梁封板、件16侧墙加强梁组焊而成。

其中所述的图6下侧梁组成置于侧墙下部，与侧墙板通过焊接连接，在起到加强侧墙结构承载强度及刚度作用的同时，能有效遮挡设计外观纵向拼接焊缝，顺利实现侧墙板的不等厚等强度设计，保证外观制造质量。其截面尺寸及形状也可以根据设计承载要求灵活确定，结构主要由件17下侧梁封板、件18下侧梁补强板、件19下侧梁隔板、件20下侧梁组焊而成。

其中所述的图7下侧梁加强梁组成与图3侧墙板及图6下侧梁组成通过焊接连接，起到加强侧墙整体结构强度及刚度的作用，可以根据铁路的设计承载要求考虑是否必须设计，其截面尺寸及形状可以根据设计承载要求灵活确定，结构主要由件21第一下侧梁加强梁隔板、件22第二下侧梁加强梁隔板、件23下侧梁加强梁、件24下侧梁加强梁封板、件25下侧梁加强梁补强板等组焊而成。

其中所述的图8侧墙加强立柱组成与图3侧墙板及图6下侧梁组成、图5侧墙加强梁组成通过焊接连接，起到加强侧墙整体结构强度及刚度的作用，可以根据铁路的设计承载要求考虑是否必须设计，其截面尺寸及形状可以根据设计承载要求灵活确定。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了上侧梁组成1、圆弧侧墙板组成2、侧墙加强梁组成3、侧墙加强立柱4、下侧梁组成5、下侧梁加强梁组成6、第一侧墙板7、纵向拼接焊缝一8、第二侧墙板9、纵向拼接焊缝二10、第三侧墙板11、上侧梁封板12、上侧梁13、上侧梁隔板14、侧墙加强梁封板15、侧墙加强梁16、下侧梁封板17、下侧梁补强板18、下侧梁隔板19、下侧梁20、第一下侧梁加强梁隔板21、第二下侧梁加强梁隔板22、下侧梁加强梁23、下侧梁加强梁封板24、下侧梁加强补强板25等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (7)

1.一种铁路货车圆弧侧墙组成，其特征在于，包括从上至下依次焊接的弧形的第一侧墙板、第二侧墙板以及第三侧墙板；所述第一侧墙板顶端板壁焊接固定有上侧梁组成；第一侧墙板和第二侧墙板侧墙的焊接处纵向焊接固定有侧墙加强梁组成；第二侧墙板和第三侧墙板的焊接处纵向焊接固定有下侧梁组成；所述下侧梁组成下方纵向焊接固定有下侧梁加强梁组成；第一侧墙板、第二侧墙板、第三侧墙板能够是不同板厚，即三个第一侧墙板、第二侧墙板、第三侧墙板的板厚能够是两两不同或三个都不同。

2.根据权利要求1所述的一种铁路货车圆弧侧墙组成，其特征在于，所述上侧梁组成包括一个截面为U形的上侧梁，所述上侧梁内两端与上侧梁截面平行固定有上侧梁封板；两个上侧梁封板之间与上侧梁封板平行固定有若干上侧梁隔板。

3.根据权利要求2所述的一种铁路货车圆弧侧墙组成，其特征在于，所述侧墙加强梁组成包括一个中空的侧墙加强梁，侧墙加强梁两端焊接固定有侧墙加强梁封板将侧墙加强梁封闭成一个全封闭的侧墙加强梁。

4.根据权利要求3所述的一种铁路货车圆弧侧墙组成，其特征在于，所述下侧梁组成包括一个截面为梯形的下侧梁，所述下侧梁的一个腰为开口，另一腰为封闭且焊接在第二侧墙板和第三侧墙板的焊接处；下侧梁两端焊接固定有下侧梁封板，所述下侧梁封板由两个平行设置的封板组成；两个平行设置的封板之间设有若干隔板。

5.根据权利要求4所述的一种铁路货车圆弧侧墙组成，其特征在于，下侧梁的两端之间还固定有至少一个下侧梁补强板；所述下侧梁补强板包括一个补强板，所述补强板两侧为弧形，补强板背面与补强板垂直固定有一个截面与下侧梁的截面相同的下侧梁隔板；下侧梁隔板的三个边分别与下侧梁的内壁焊接固定，所述补强板的上下边与下侧梁的上下边焊接固定。

6.根据权利要求5所述的一种铁路货车圆弧侧墙组成，其特征在于，所述下侧梁加强梁组成包括一个下侧梁加强梁，所述下侧梁加强梁包括一个压型后的拼接件，该拼接件为L形，该侧梁加强梁组成包括两个与下侧梁加强梁板壁倾斜焊接的板一，两个板一的一端与板二的一端焊接固定；两个板一的另一端焊接固定有下侧梁加强梁封板；两个板一的侧面还焊接固定有截面为梯形的下侧梁加强补强板，所述下侧梁加强补强板与板一平行；下侧梁加强梁封板与下侧梁组成的封板平行。

7.根据权利要求6所述的一种铁路货车圆弧侧墙组成，其特征在于，还包括设置在下侧梁组成和侧墙加强梁组成之间的侧墙加强立柱，所述侧墙加强立柱为U形或梯形或三角形；若是U形或梯形，则侧墙加强立柱上下端面分别与下侧梁以及侧墙加强梁焊接固定；若是三角形，则侧墙加强立柱相邻的两条边分别与下侧梁以及侧墙加强梁焊接固定。