CN103661438B - 一种关节车组合 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种关节车组合。包括由多组底架和转向架连接编成一单元的车组，相邻车体的底架之间共用一个转向架，车体之间采用球形关节车钩连接；每一单元车组至少由两种车体结构，包括端部车体和中部车体；相邻车体的底架连接端采用机翼型梁；端部底架和中部底架均为鱼刺型、中梁承载的全钢焊接结构。本发明车体形成合理的鱼刺型、中梁承载结构，在不降低刚度的前提下，降低了车体钢结构的自重，使车辆具有更大的承载能力，提高车辆运输效益。本发明采用全自动旋锁、E/F型车钩、球形关节车钩，集成制动装置等国际先进技术，提高整车性能指标以及整车可靠性。

Description

一种关节车组合

技术领域

本发明属于铁路运输设备设计制造技术领域，尤其属于铁路运输车辆设计制造技术领域，特别涉及铁路车辆中的一种关节车组合。

背景技术

集装箱运输是当今世界公认的最先进和快捷的一种货物运输方式，已成为各国内陆和外贸的主要运输工具。关节车是一种靠球形关节车钩连接，关节处共用转向架的新型铁路货车。由于这种车型在装载各型集装箱时，具有充分利用车辆轴重、节省转向架数量、缩短车辆长度等优点，是一种快捷高效的集装箱运输组织形式，因而受到世界各国铁路运输的普遍重视。

目前有多种关节车组合方式，但组合中各组成车体如何更好地完善功能配合，更好地设计车体结构，使结构合理，既能有效降低自重，又能满足铁路运输的要求，还需要进一步研究优化。

发明内容

本发明根据现有技术的不足公开了一种关节车组合。本发明要解决的问题是提供一种关节车组合，其整体结构合理，既能有效降低自重，又能满足所需车辆国家铁路运输的要求；每节车体平台均能装运2个20ft、1个40ft、1个45ft和1个48ft的集装箱，满足客户不同的装载需求。

本发明通过以下技术方案实现：

关节车组合，关节车包括构成车体的底架和转向架，其特征是：关节车由多组底架和转向架连接编成一单元车组，相邻车体的底架之间共用一个转向架，车体之间采用球形关节车钩连接。

所述每一单元车组至少由两种车体结构；

端部车体，包括端部底架、端部底架一端设置的自动车钩缓冲装置和独立使用的转向架，端部底架另一端与相邻底架共用转向架；

中部车体，包括中部底架、中部底架两端与相邻底架共用转向架。

所述相邻车体的底架连接端采用机翼型梁。

所述端部底架和中部底架均为鱼刺型、中梁承载的全钢焊接结构。

进一步所述端部底架采用鱼刺型、中梁承载的全钢焊接结构，端部底架包括端梁、枕梁、中梁、侧梁、中央横梁、横梁、机翼型梁、辅助横梁和安全护栏；端梁位于端部底架安装自动车钩缓冲装置端；在上盖板与下盖板之间组焊两块腹板构成的1个枕梁靠近端梁，其两端与侧梁和中梁分别组焊连接,枕梁从中梁到侧梁处的截面由大变小,构成变截面双腹板箱形梁；中梁位于底架纵向方向的中间部位，由钢板组焊成箱形结构，并沿长度方向形成鱼腹形变截面结构；侧梁平行于中梁且位于端梁和枕梁间，由型钢制成；中央横梁位于底架横向方向的中部位置，为变截面双腹板箱形梁，包括上盖板和下盖板及中部焊接的腹板，并与中梁焊接；机翼型梁位于端部底架安装球形关节车钩端，为变截面双腹板箱形梁，包括上盖板和下盖板及中部焊接的腹板，并与中梁焊接呈机翼型结构，机翼型梁的端部下平面组装有旁承与单元车组之间的转向架旁承对应；在上盖板与下盖板之间组焊两块腹板构成的1个横梁位于中央横梁和机翼型梁之间；由上盖板和下盖板及腹板构成的工字形辅助横梁位于枕梁和中央横梁之间；安全护栏安装在中央横梁与横梁和辅助横梁与枕梁端部之间，并平行于中梁。

进一步所述中部底架采用鱼刺型、中梁承载的全钢焊接结构，中部底架包括中梁、中央横梁、横梁、机翼型梁和安全护栏，其中2号车底架中还包括辅助横梁；中梁位于底架纵向方向的中间部位，由钢板组焊成箱形结构，并沿长度方向形成鱼腹形变截面结构；中央横梁位于底架横向方向的中间位置，为变截面双腹板箱形梁，包括上盖板和下盖板及中部焊接的腹板，并与中梁焊接；机翼型梁位于中部底架的两端，为变截面双腹板箱形梁，包括上盖板和下盖板及中部焊接的腹板，并与中梁焊接；在上盖板与下盖板之间组焊两块腹板构成的2个横梁位于中央横梁和机翼型梁之间呈机翼型结构，机翼型梁的端部下平面组装有旁承与单元车组之间的转向架旁承对应；由上盖板和下盖板及腹板构成的工字形辅助横梁位于横梁和中央横梁之间；安全护栏安装在中央横梁与横梁和辅助横梁与横梁端部之间，并平行于中梁。

上述枕梁由上盖板与下盖板之间组焊两块腹板构成，两端与侧梁和中梁分别组焊连接,枕梁从中梁到侧梁处的截面由大变小,构成变截面双腹板箱形梁。

上述中央横梁、横梁和机翼型梁均由上盖板与下盖板之间组焊两块腹板构成，并与中梁焊接。

上述端梁呈倒“L”形，并设有下盖板。

上述端部底架的中梁由钢板组焊成箱形结构，并沿长度方向形成鱼腹形变截面结构；中梁一端组焊整体式冲击座，另一端组焊球形关节车钩体。

上述锁闭装置采用全自动旋锁，锁座垫板与底架固定连接。

上述关节车组合的车体上还安装有风/手制动装置，制动装置由空气制动装置和手制动装置组成。空气制动装置采用间接控制集成制动系统；手制动装置采用满足车辆双侧操作需要、具有阶段缓解功能和快速缓解功能的手制动机；制动系统的布置根据关节车编组情况计算确定。

上述自动车钩采用符合AAR标准下作用式E/F型重载标准车钩。

上述球形关节车钩，不仅可以保证车与车之间的相对运动，还可将载荷传给共用转向架的相邻车辆上，并且几乎完全消除纵向间隙效应，降低了车辆运行中的纵向冲击力，有效利用车辆轴重，增加车辆载重能力。

本发明关节车组合转向架采用铸钢三大件控制型转向架。

本发明的有益性：

与公知的单节集装箱车相比，本发明可以少用转向架和车钩缓冲装置，具体来说，对于五单元集装箱车而言，其可以少用4个转向架和8组车钩缓冲装置，不仅节省了新车购买费用，减轻了车辆自重，而且还很大程度地减少了维修费用。

本发明采用箱形和封闭型断面结构，形成合理的鱼刺型、中梁承载结构，充分利用各部位的承载能力，并具有相同或相近的刚度和最小的应力梯度，达到最理想的运载效果，延长车辆使用年限。在不降低刚度的前提下，尽量降低车体钢结构的自重，使车辆具有更大的承载能力。所谓鱼刺型、中梁承载结构即本发明采用的以中梁为承载，中梁两端安放在转向架上，中梁两侧依次平行排列设置有中央横梁、横梁、机翼型梁、枕梁等横向梁结构，整体结构模拟鱼刺形状。

本发明采用全自动旋锁，其结构简单，不需人工操作,提高装卸效率。

本发明采用空气制动系统为间接控制集成制动系统,制动系统布置符合AAR标准的要求。同时,根据车组长度的不同,选择适量的制动系统以及满足长大列车的AAR标准控制阀,满足列车制动功能。

本发明采用双侧操作的大功率手制动机,满足列车驻车制动功能。操作人员位于车辆的两侧进行制动缓解操作，进一步保证了人身安全。

本发明采用自动车钩采用符合AAR标准下作用式E/F型重载标准车钩以及配套的缓冲器和钩尾框,满足重型货车的运用要求。

本发明采用球形关节车钩，该球形关节车钩完全消除纵向间隙效应，降低了车辆运行中的纵向冲击力，有效利用车辆轴重，增加车辆载重能力。

本发明采用安装单元集成制动装置的准轨铸钢三大件控制型转向架，不仅降低整车自重，而且较传统的基础制动装置提高了制动效率。

本发明车体为全钢焊接结构，主要梁件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。

综上所述，本发明车体形成合理的鱼刺型、中梁承载结构，在不降低刚度的前提下，降低了车体钢结构的自重，使车辆具有更大的承载能力，提高车辆运输效益。本发明采用全自动旋锁、E/F型车钩、球形关节车钩，集成制动装置等国际先进技术，提高整车性能指标以及整车可靠性。

附图说明

图1是本发明端部车体结构正面示意图；

图2是本发明中部车体一种结构正面示意图；

图3是本发明中部车体另一种结构正面示意图；

图4是本发明相邻车体转向架连接结构正面示意图；

图5是本发明端部车体结构俯视示意图；

图6是本发明中部车体一种结构俯视示意图；

图7是本发明中部车体另一种结构俯视示意图；

图8是本发明相邻车体转向架连接结构俯视示意图；

图9是本发明端部底架结构示意图；

图10是本发明中部底架一种结构示意图；

图11是本发明中部底架另一种结构示意图；

图12是本发明枕梁结构主视示意图；

图13是本发明枕梁结构俯视示意图；

图14是本发明机翼型梁结构主视示意图；

图15是本发明机翼型梁结构俯视示意图.

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体的描述，本实施例只用于对本发明进行进一步的说明，但不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据上述本发明的内容作出的一些非本质的改进和调整也属于本发明保护的范围。

本发明涉及一种关节车组，在本实施例中，以五单元关节车组为例更为详细地说明本发明的技术方案。

结合图1至图15，如图所示，本发明包括车钩缓冲装置1、端部底架2、转向架3、球形关节车钩附件组装4、中部底架5和中部底架6、手制动装置10、全自动旋锁11和空气制动装置12。

端部底架2包括端梁2.1、枕梁2.2、端部中梁2.3、侧梁2.4、中央横梁2.5、横梁2.6、机翼型梁2.7、辅助横梁2.8和端部安全护栏2.9；端梁2.1位于端部底架安装自动车钩缓冲装置端；在上盖板与下盖板之间组焊两块腹板构成的1个枕梁2.2靠近端梁2.1，其两端与侧梁2.4和端部中梁2.3分别组焊连接,枕梁2.2从端部中梁2.3到侧梁2.4处的截面由大变小,构成变截面双腹板箱形梁；端部中梁2.3位于底架纵向方向的中间部位，由钢板组焊成箱形结构，并沿长度方向形成鱼腹形变截面结构；侧梁2.4平行于端部中梁2.3且位于端梁2.1和枕梁2.2间，由型钢制成；中央横梁2.5位于底架横向方向的中部位置，为变截面双腹板箱形梁，包括上盖板和下盖板及中部焊接的腹板，并与端部中梁2.3焊接；机翼型梁2.7位于端部底架安装球形关节车钩端，为变截面双腹板箱形梁，包括上盖板和下盖板及中部焊接的腹板，并与端部中梁2.3焊接；在上盖板与下盖板之间组焊两块腹板构成的1个横梁2.6位于中央横梁2.5和机翼型梁2.7之间；由上盖板和下盖板及腹板构成的工字形辅助横梁2.8位于枕梁2.2和中央横梁2.5之间；端部安全护栏2.9安装在中央横梁2.5与横梁2.6和辅助横梁2.8与枕梁2.2端部之间，并平行于端部中梁2.3。

中部底架5包括中部中梁5.1、中央横梁2.5、横梁2.6、机翼型梁2.7、辅助横梁2.8和中部安全护栏5.2；中部中梁5.1位于底架纵向方向的中间部位，由钢板组焊成箱形结构，并沿长度方向形成鱼腹形变截面结构；中央横梁2.5位于底架横向方向的中间位置，为变截面双腹板箱形梁，包括上盖板和下盖板及中部焊接的腹板，并与中部中梁5.1焊接；机翼型梁2.7位于中部底架的两端，为变截面双腹板箱形梁，包括上盖板和下盖板及中部焊接的腹板，并与中部中梁5.1焊接；在上盖板与下盖板之间组焊两块腹板构成的2个横梁2.6位于中央横梁2.5和机翼型梁2.7之间；由上盖板和下盖板及腹板构成的工字形辅助横梁2.8位于横梁2.6和中央横梁2.5之间；中部安全护栏5.2安装在中央横梁2.5与横梁2.6和辅助横梁2.8与横梁2.6两端部之间，并平行于中部中梁5.1。中部底架6与中部底架5除辅助横梁2.8外结构布置相同。

枕梁2.2靠近端梁2.1并平行于端梁，它是在锁座垫板2.2.1、上盖板2.2.2与下盖板2.2.3之间组焊两块腹板2.2.4，构成变截面双腹板箱形梁。

机翼型梁2.7位于中部底架的两端，为变截面双腹板箱形梁，包括上盖板2.7.1和下盖板2.7.2及中部焊接的腹板2.7.3，并与端部中梁2.3或中部中梁5.1焊接。

集装箱锁闭装置采用全自动旋锁。

风手制动装置由空气制动装置和手制动装置等组成。

空气制动装置采用符合AAR标准的集成式制动系统。

手制动装置采用满足车辆双侧操作需要、具有阶段缓解功能和快速缓解功能的手制动机。

车组首尾两端采用E级钢下作用式E/F型重载标准车钩以及配套的钩尾框和摩擦式缓冲器等，可与既有的车辆实现联挂，安全可靠。

转向架采用铸钢三大件控制性转向架，采用单元制动装置，两级刚度弹簧，长行程常接触弹性旁承等，结构简单，检修方便。

根据上述设计，该车自重可设计为60吨，载重量达到240吨，具有很大的潜在效益性。

Claims (2)

1.一种关节车组合，关节车包括构成车体的底架和转向架，其特征是：关节车由多组底架和转向架连接编成一单元车组，相邻车体的底架之间共用一个转向架，车体之间采用球形关节车钩连接；

每一单元车组至少有两种车体结构；

端部车体，包括端部底架、端部底架一端设置的自动车钩缓冲装置和独立使用的转向架，端部底架另一端与相邻底架共用转向架；所述端部底架包括端梁、枕梁、端部中梁、侧梁、中央横梁、横梁、机翼型梁、辅助横梁和端部安全护栏；端梁位于端部底架一端并安装有自动车钩缓冲装置；枕梁靠近端梁平行设置，其两端与侧梁和端部中梁分别组焊连接,端部中梁位于底架纵向方向的中间部位；侧梁平行于端部中梁且位于端梁和枕梁间；中央横梁位于底架横向方向的中部位置，并与端部中梁焊接；机翼型梁位于端部底架另一端与端部中梁焊接并安装有球形关节车钩，机翼型梁的端部下平面组装有旁承与单元车组之间的转向架旁承对应；横梁位于中央横梁和机翼型梁之间；工字形辅助横梁位于枕梁和中央横梁之间；端部安全护栏安装在中央横梁与横梁和辅助横梁与枕梁端部之间，并平行于端部中梁；

中部车体，包括中部底架、中部底架两端与相邻底架共用转向架；所述中部底架包括中部中梁、中央横梁、横梁、机翼型梁和中部安全护栏，或还包括辅助横梁；中部中梁位于底架纵向方向的中间部位；中央横梁位于底架横向方向的中间位置与中部中梁焊接；机翼型梁位于中部底架的两端与中部中梁焊接并安装有球形关节车钩，机翼型梁的端部下平面组装有旁承与单元车组之间的转向架旁承对应；横梁位于中央横梁和机翼型梁之间；中部安全护栏安装在中央横梁与横梁和辅助横梁与横梁端部之间，并平行于中部中梁；工字形辅助横梁位于横梁和中央横梁之间。

2.根据权利要求1所述关节车组合，其特征是：所述端部底架和中部底架均为鱼刺型、中梁承载的全钢焊接结构。