一种运煤敞车的侧墙及运煤敞车的制作方法

1.本实用新型属于铁路设备技术领域，更具体地，涉及一种运煤敞车的侧墙及运煤敞车。


背景技术：

2.铁路敞车主要用于运输煤炭、焦炭等散粒货物，是铁路运输中的主要车型。运煤敞车在使用过程中普遍存在以下问题，一是车辆满载煤炭后，由于侧向力的作用，侧墙受散粒货物压力影响，使得侧柱、上侧梁、侧板等弯曲变形；二是部分用户在采用装载机装货时，侧墙受装载机臂及铲斗的撞击，侧柱、上侧梁、侧板等部位发生撞击变形、破损；三是煤炭中含有硫等杂质，呈弱酸性，对碳钢等金属具有一定的腐蚀性，而现有运煤敞车车体材质主要为屈服强度为450mpa的高强钢，耐腐蚀性不强，车辆长时间运用后，与煤炭接触的侧板、端板、地板、门板处板材发生腐蚀后减薄，局部板材厚度甚至减薄为零，降低车辆强度。
3.在散粒货物侧压力、装载机撞击及煤炭腐蚀板材减薄等因素的作用下，运煤敞车车体整体刚度降低，尤其是侧墙横向弯曲刚度减弱，侧墙变形及外胀较为明显，容易造成车辆超出限界，带来行车安全隐患。此外，车内板材耐腐蚀性差导致板材减薄增加了车辆检修时对腐蚀部位的挖补、截换工作量，提高了车辆整个寿命周期内维修成本。
4.针对侧墙刚度弱、易发生变形及外胀问题，现有运用中主要采用在车体内安装多组撑杆将两侧墙连接在一起，从而减小侧墙的横向弯曲变形，但该技术存在在车体内部安装撑杆，不便于采用装载机装货，且装载机作业时会撞击撑杆，造成损坏，增加维护成本。
5.针对车内板材耐腐蚀性差导致板材减薄问题，现有运用中采用不锈钢材质车体，以提高了车体耐腐蚀性能，但该技术存在以下问题：1、不锈钢材料屈服强度为350mpa左右，在相同的车体结构中，采用不锈钢车辆比采用高强度耐大气腐蚀钢车辆的侧墙刚度弱，侧墙更容易发生横向变形；2、不锈钢材料价格为高强度耐大气腐蚀钢价格的两倍，且材料焊接工艺性差，车辆制造成本较高。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供了一种运煤敞车的侧墙及运煤敞车，解决现有运煤敞车存在的侧墙刚度弱、易发生变形、外胀等问题。
7.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种运煤敞车的侧墙，包括：
8.侧板本体，所述侧板本体的内侧沿水平方向设置有侧柱连铁，所述侧板本体通过所述侧柱连铁拆分成上侧板和下侧板；
9.多个上部支撑结构，设置在所述上侧板上，所述上部支撑结构的上下两端分别与上侧梁和所述侧柱连铁连接；
10.多个下部支撑结构，设置在所述下侧板上，所述下部支撑结构的上下两端分别与所述侧柱连铁和底架连接。
11.可选地，所述侧板本体的外侧沿竖直方向设置有多个侧柱，所述侧柱的顶部与所
述上侧梁连接，相邻所述侧柱之间在所述侧板本体上形成侧柱分割区。
12.可选地，每个所述侧柱分割区内设置有一个所述上部支撑结构，所述上部支撑结构包括：
13.两个斜撑，呈八字型，所述斜撑的上下两端分别与所述上侧梁和所述侧柱连铁连接。
14.可选地，每个所述侧柱分割区内设置有一个所述下部支撑结构，所述下部支撑结构包括：
15.一对加强梁，所述加强梁的顶部与所述侧柱连铁连接，所述加强梁的底部与所述底架连接。
16.可选地，所述底架上设置有下侧梁，所述加强梁的底部和所述侧柱的底部均与所述下侧梁连接。
17.可选地，所述下侧板的内侧设置有与所述侧柱的位置相对应的侧柱内补强座，所述侧柱内补强座为加强筋结构，所述侧柱内补强座的底面和侧面分别与所述底架和所述下侧板连接。
18.可选地，所述侧柱为冷弯双曲面帽形钢，所述侧柱与所述下侧梁铆接连接。
19.可选地，所述下侧板上开设有下侧门孔。
20.可选地，所述下侧板的厚度大于所述上侧板的厚度。
21.本实用新型还提供了一种运煤敞车，包括上述的运煤敞车的侧墙。
22.本实用新型提供了一种运煤敞车的侧墙及运煤敞车，其有益效果在于：
23.1、该运煤敞车的侧墙上，侧板本体上设置的加强梁、侧柱内补强座与底架焊接在一起，侧柱与底架铆接连接，这样能够提高侧墙与底架的连接强度，提升侧墙抗外胀的能力，消除车辆超出限界而带来行车安全隐患；
24.2、该运煤敞车的侧墙上，在上侧板设置八字型的斜撑，并且上侧板的内部与通长的侧柱连铁连接，这样能够增强侧墙上部刚度和抗弯曲变形能力；
25.3、该运煤敞车的侧墙，采用冷弯双曲面帽形钢的侧柱、冷弯矩形钢的上侧梁、冷弯槽形钢的侧柱连铁、冷弯矩形钢的斜撑和加强梁，提升了侧墙各个部件的弯曲强度，增加了侧墙的整体刚度，提高了侧墙的抗装载机撞击能力；
26.4、该运煤敞车与货物接触位置的板材采用不锈钢和高强钢复合材料，解决了高强钢车辆强度高但耐腐蚀性差的问题，减少了制造成本，降低了车内板材挖补、截换检修工作量，进一步降低了车辆整个寿命周期内维修成本。
27.本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
28.通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
29.图1示出了根据本实用新型的一个实施例的一种运煤敞车的结构示意图。
30.图2示出了根据本实用新型的一个实施例的一种运煤敞车的侧墙的外侧结构示意图。
31.图3示出了根据本实用新型的一个实施例的一种运煤敞车的侧墙的内侧结构示意图。
32.图4示出了图1的a-a的剖面示意图。
33.图5示出了根据本实用新型的一个实施例的侧柱的断面示意图。
34.图6示出了根据本实用新型的一个实施例的加强梁的断面示意图。
35.附图标记说明：
36.1、侧板本体；2、侧柱连铁；3、上侧板；4、下侧板；5、上侧梁；6、底架；7、侧柱；8、侧柱分割区；9、斜撑；10、加强梁；11、下侧梁；12、侧柱内补强座；13、下侧门孔。
具体实施方式
37.下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然以下描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。
38.本实用新型提供了一种运煤敞车的侧墙，包括：
39.侧板本体，侧板本体的内侧沿水平方向设置有侧柱连铁，侧板本体通过侧柱连铁拆分成上侧板和下侧板；
40.多个上部支撑结构，设置在上侧板上，上部支撑结构的上下两端分别与上侧梁和侧柱连铁连接；
41.多个下部支撑结构，设置在下侧板上，下部支撑结构的上下两端分别与侧柱连铁和底架连接。
42.具体的，该运煤敞车的侧墙通过结构设置提高整体强度，侧板本体的主体部分由上侧板和下侧板通过侧柱连铁连接形成，侧柱连铁沿水平设置，并且侧柱连铁的长度与一节运煤敞车的长度相同；在侧板本体上部设置有上侧梁，侧板本体的下部与底架进行连接，这样保证运煤敞车的侧墙整体强度，并且在上侧板和下侧板上分别设置多个支撑结构，这样分别对上下两个侧板进行刚度和抗弯曲变形能力的提升，这样的上下侧板组成的运煤敞车的侧墙能够解决侧墙刚度弱、易发生变形和外账的问题。
43.可选地，侧板本体的外侧沿竖直方向设置有多个侧柱，侧柱的顶部与上侧梁连接，相邻侧柱之间在侧板本体上形成侧柱分割区。
44.具体的，在侧板本体的内侧设置有一个与运煤敞车长度相同的侧柱连铁，而在侧板本体的外侧沿竖直方向设置有多个侧柱，并且侧柱的上下两端分别与上侧梁和底架连接，这样在运煤敞车的侧墙上形成网格框架结构，提高了运煤敞车的侧墙的整体刚度，避免弯曲变形的现象发生。
45.可选地，每个侧柱分割区内设置有一个上部支撑结构，上部支撑结构包括：
46.两个斜撑，呈八字型，斜撑的上下两端分别与上侧梁和侧柱连铁连接。
47.可选地，每个侧柱分割区内设置有一个下部支撑结构，下部支撑结构包括：
48.一对加强梁，加强梁的顶部与侧柱连铁连接，加强梁的底部与底架连接。
49.具体的，每个侧柱分割区内，在上侧板和下侧板上对应设置一个上部支撑结构和一个下部支撑结构，这样保证每个侧柱分割区都有结构进行支撑，在上侧板上采用八字型
的两个斜撑，并且斜撑与上侧梁和侧柱连铁进行连接固定，这样上侧板不但提高了整体刚度，还提高了与侧板本体其他部件的连接强度，在下侧板上采用一对加强梁，并且加强梁与侧柱连铁进行连接固定，这样下侧板也提高了整体刚度；这样该运煤敞车的侧墙，通过上侧板和下侧板的局部加强最终达到侧墙的整体强度的提升。
50.可选地，底架上设置有下侧梁，加强梁的底部和侧柱的底部均与下侧梁连接。
51.具体的，在底架的两端分别设置有下侧梁，下侧梁沿竖直方向设置，通过下侧梁与加强梁和侧柱进行连接，这样制件之间形成面接触，增加了连接面积，提高了连接强度；加强梁能够增强了侧墙刚度，提高了车辆抗外胀能力。
52.可选地，下侧板的内侧设置有与侧柱的位置相对应的侧柱内补强座，侧柱内补强座为加强筋结构，侧柱内补强座的底面和侧面分别与底架和下侧板连接。
53.具体的，下侧板的外侧通过加强梁与底架的下侧梁进行连接，下侧板的内部通过侧柱内补强座与底架进行连接，侧柱内补强座的连接面呈l型，并且侧柱内补强座上还设置有加强筋，这样通过侧柱内补强座将竖直方向的下侧板和水平方向的底架进行连接，提高了侧板本体与底架的连接强度，提高了侧墙抗装载机撞击能力，显著提升了侧墙的抗横向弯曲变形能力。
54.可选地，侧柱为冷弯双曲面帽形钢，侧柱与下侧梁铆接连接。
55.具体的，侧柱采用冷弯双曲面帽形钢，上侧梁采用冷弯矩形钢，侧柱连铁采用冷弯槽形钢，加强梁和斜撑采用了冷弯矩形钢，在运煤敞车与货物接触的上侧板、下侧板、下侧板等板材采用复合材料，复合材料板材是将不锈钢和高强钢两种钢材通过特殊轧制工艺复合在一起，不锈钢层厚度远低于高强钢层，不锈钢层厚度可以为0.5mm，车辆上采用的复合材料板材不锈钢层位于车体内侧，高强钢层位于车体外侧，采用的复合材料板材结合了不锈钢耐腐蚀优点和高强钢强度高优点，提高了车辆耐腐蚀性能，降低了车内板材挖补、截换检修工作量，降低了车辆整个寿命周期内维护成本。
56.可选地，下侧板上开设有下侧门孔。
57.具体的，在下侧板上设置下侧门孔，并安装下侧门，下侧门主要用于人工清理采用翻车机卸车后的残留物料。
58.可选地，下侧板的厚度大于上侧板的厚度。
59.本实用新型还提供了一种运煤敞车，包括上述的运煤敞车的侧墙。
实施例
60.如图1至图6所示，本实用新型提供了一种运煤敞车的侧墙，包括：
61.侧板本体1，侧板本体1的内侧沿水平方向设置有侧柱连铁2，侧板本体1通过侧柱连铁拆分成上侧板3和下侧板4；
62.多个上部支撑结构，设置在上侧板3上，上部支撑结构的上下两端分别与上侧梁5和侧柱连铁2连接；
63.多个下部支撑结构，设置在下侧板4上，下部支撑结构的上下两端分别与侧柱连铁2和底架6连接。
64.在本实施例中，侧板本体1的外侧沿竖直方向设置有多个侧柱7，侧柱7的顶部与上侧梁5连接，相邻侧柱7之间在侧板本体上形成侧柱分割区8。
65.在本实施例中，每个侧柱分割区8内设置有一个上部支撑结构，上部支撑结构包括：
66.两个斜撑9，呈八字型，斜撑9的上下两端分别与上侧梁5和侧柱连铁2连接。
67.在本实施例中，每个侧柱分割区8内设置有一个下部支撑结构，下部支撑结构包括：
68.一对加强梁10，加强梁10的顶部与侧柱连铁2连接，加强梁10的底部与底架6连接。
69.在本实施例中，底架6上设置有下侧梁11，加强梁10的底部和侧柱7的底部均与下侧梁11连接。
70.在本实施例中，下侧板4的内侧设置有与侧柱7的位置相对应的侧柱内补强座12，侧柱内补强座12为加强筋结构，侧柱内补强座12的底面和侧面分别与底架6和下侧板4连接。
71.在本实施例中，侧柱7为冷弯双曲面帽形钢，侧柱7与下侧梁11铆接连接。
72.在本实施例中，下侧板4上开设有下侧门孔13。
73.在本实施例中，下侧板4的厚度大于上侧板3的厚度。
74.本实用新型还提供了一种运煤敞车，包括上述的运煤敞车的侧墙。
75.综上，该运煤敞车的侧墙包括上侧梁5、侧柱7、侧柱连铁2、上侧板3、下侧板4组成的板柱式结构，并且在侧板本体1外侧设置在侧柱7，在内侧设置侧柱连铁2，并且侧柱连铁2为通长结构，另外下侧板4的厚度大于上侧板3的厚度，这样的运煤敞车的侧墙在整体刚度和抗弯曲变形的能力上大大提升；在上侧板3的每个侧柱分割区8内均设置有一对斜撑9，斜撑9的上下两端分别与上侧梁5和侧柱连铁2连接，这样增强了侧墙上部的刚度和抗弯曲变形能力；在下侧板4的每个侧柱分割区8内均设置有一对加强梁10，加强梁10的上下两端分别与侧柱连铁2和下侧梁11连接，同样增强了侧墙下部的刚度和抗弯曲变形能力；在每个侧柱7的内侧对应位置上设置了侧柱内补强座12，能够显著提升了侧墙的抗横向完全变形的能力，提高了车辆的抗外胀变形的能力。
76.以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

技术特征：
1.一种运煤敞车的侧墙，其特征在于，包括：侧板本体，所述侧板本体的内侧沿水平方向设置有侧柱连铁，所述侧板本体通过所述侧柱连铁拆分成上侧板和下侧板；多个上部支撑结构，设置在所述上侧板上，所述上部支撑结构的上下两端分别与上侧梁和所述侧柱连铁连接；多个下部支撑结构，设置在所述下侧板上，所述下部支撑结构的上下两端分别与所述侧柱连铁和底架连接。2.根据权利要求1所述的运煤敞车的侧墙，其特征在于，所述侧板本体的外侧沿竖直方向设置有多个侧柱，所述侧柱的顶部与所述上侧梁连接，相邻所述侧柱之间在所述侧板本体上形成侧柱分割区。3.根据权利要求2所述的运煤敞车的侧墙，其特征在于，每个所述侧柱分割区内设置有一个所述上部支撑结构，所述上部支撑结构包括：两个斜撑，呈八字型，所述斜撑的上下两端分别与所述上侧梁和所述侧柱连铁连接。4.根据权利要求2所述的运煤敞车的侧墙，其特征在于，每个所述侧柱分割区内设置有一个所述下部支撑结构，所述下部支撑结构包括：一对加强梁，所述加强梁的顶部与所述侧柱连铁连接，所述加强梁的底部与所述底架连接。5.根据权利要求4所述的运煤敞车的侧墙，其特征在于，所述底架上设置有下侧梁，所述加强梁的底部和所述侧柱的底部均与所述下侧梁连接。6.根据权利要求5所述的运煤敞车的侧墙，其特征在于，所述下侧板的内侧设置有与所述侧柱的位置相对应的侧柱内补强座，所述侧柱内补强座为加强筋结构，所述侧柱内补强座的底面和侧面分别与所述底架和所述下侧板连接。7.根据权利要求5所述的运煤敞车的侧墙，其特征在于，所述侧柱为冷弯双曲面帽形钢，所述侧柱与所述下侧梁铆接连接。8.根据权利要求1所述的运煤敞车的侧墙，其特征在于，所述下侧板上开设有下侧门孔。9.根据权利要求1所述的运煤敞车的侧墙，其特征在于，所述下侧板的厚度大于所述上侧板的厚度。10.一种运煤敞车，其特征在于，包括根据权利要求1-9任一项所述的运煤敞车的侧墙。

技术总结
本实用新型公开了一种运煤敞车的侧墙及运煤敞车，涉及铁路设备技术领域，包括：侧板本体，侧板本体的内侧沿水平方向设置有侧柱连铁，侧板本体通过侧柱连铁拆分成上侧板和下侧板；多个上部支撑结构，设置在上侧板上，上部支撑结构的上下两端分别与上侧梁和侧柱连铁连接；多个下部支撑结构，设置在下侧板上，下部支撑结构的上下两端分别与侧柱连铁和底架连接；解决现有运煤敞车存在的侧墙刚度弱、易发生变形、外胀等问题。外胀等问题。外胀等问题。


技术研发人员：陈燕 史洪斌 冯文梅 刘文胜 刘振兵 陈宇 李静 吴胜财
受保护的技术使用者：中车太原机车车辆有限公司
技术研发日：2023.05.18
技术公布日：2023/6/20