一種多管高壓氣體運輸半掛車車架的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開的一種多管高壓氣體運輸半掛車車架，包括前撐板、后撐板以及位于前撐板及后撐板之間的至少兩根平行的縱梁，兩根縱梁之間設(shè)置有若干相互平行的橫梁，縱梁及橫梁均為工字形的鋼材，前撐板及后撐板分別固定連接在若干橫梁中最前端的前橫梁及最后端的后橫梁上，前橫梁及后橫梁與縱梁交叉連接，且前橫梁及后橫梁與縱梁的工字形上邊在同一平面上，前橫梁及后橫梁的工字形上邊與縱梁的工字形上邊之間形成的內(nèi)拐角中設(shè)置有倒圓角結(jié)構(gòu)；前撐板與后撐板之間固定設(shè)置有多管式氣瓶，多管式的氣瓶上至少套設(shè)有兩個約束框，后撐板上與所述氣瓶對應(yīng)的另一側(cè)設(shè)置有固定框。本實用新型實現(xiàn)輕量化，而不減少單車氣體容積率。
【專利說明】
一種多管高壓氣體運輸半掛車車架
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型涉及半掛車車架技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多管高壓氣體運輸半掛車車 架。
【背景技術(shù)】
[0002] 半掛車是車軸置于車輛重心（當車輛均勻受載時）后面，裝有可將水平和垂直力傳 遞到牽引車的聯(lián)結(jié)裝置的掛車，通過牽引銷與半掛車頭相連接的一種重型的運輸交通工 具。然而隨著工業(yè)氣體的發(fā)展，天然氣等高壓氣體異地間輸送與日倶增，由于管網(wǎng)的初始投 資高，能量消耗大，傳統(tǒng)中小容積氣瓶運輸量小，則難以實現(xiàn)連續(xù)工期等。而長管半掛車將 幾只或十幾只大容積無縫氣瓶通過框架或捆綁形式固定在半掛車車架上，并將氣瓶頭部連 通作為移動式儲存罐提供給用戶送氣設(shè)備，使得介于管網(wǎng)輸送和中小氣瓶裝運之間的高壓 氣體半掛車得以迅速發(fā)展，成為城際間氣體運輸?shù)闹饕绞健?br>[0003] 車架是半掛車最大的基礎(chǔ)件，具有縱梁長、支點跨距大、貨箱面積大等特點，也是 作為骨架承載著該車在各種工況下的載荷，其受力特點為車架前后兩端支撐板底部承受較 大的載荷，而中部大部分區(qū)域受力較小。車架性能的優(yōu)劣直接影響到整車的承載性、安全 性、行駛平穩(wěn)性等，考慮到高壓氣體半掛車用途的特殊性、運輸安全性以及運輸效率，工程 上要求其必須滿足強度和剛度要求。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 本實用新型的目的在于提供一種多管高壓氣體運輸半掛車車架，其目的在于:在 確保安全并不改變鋼瓶容積的前提情況下，減少半掛車車架的自重，進而提高單車運輸效 益。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種多管高壓氣體運輸半掛車車架，包括 前撐板、后撐板以及位于前撐板及后撐板之間的至少兩根平行的縱梁，所述兩根縱梁之間 設(shè)置有若干相互平行的橫梁，所述縱梁及橫梁均為工字形的鋼材，所述前撐板及后撐板分 別固定連接在所述若干橫梁中最前端的前橫梁及最后端的后橫梁上，所述前橫梁及后橫梁 與所述縱梁交叉連接，且所述前橫梁及后橫梁與所述縱梁的工字形上邊在同一平面上，所 述前橫梁及后橫梁的工字形上邊與所述縱梁的工字形上邊之間形成的內(nèi)拐角中設(shè)置有倒 圓角結(jié)構(gòu);所述前撐板與后撐板之間固定設(shè)置有多管式的用于盛裝高壓氣體的氣瓶，所述 多管式的氣瓶上至少套設(shè)有兩個約束框，所述后撐板上與所述氣瓶對應(yīng)的另一側(cè)設(shè)置有固 定框。
[0006] 進一步，所述兩個約束框中，對應(yīng)于所述氣瓶的最前端的所述約束框的兩側(cè)邊下 端與所述前撐板的兩側(cè)邊之間分別連接設(shè)置有固定拉桿，對應(yīng)于所述氣瓶的最后端的所述 約束框的兩側(cè)邊下端與所述后撐板的兩側(cè)邊之間也分別連接設(shè)置有所述固定拉桿。
[0007] 進一步，所述固定框包括三組方形框，所述三組方形框平行的固定在四根橫桿上， 所述三組方形框的四個角分別固定連接在所述四根橫桿上，所述三組方形框的一條邊固定 連接在所述后撐板上，所述三組方形框上與連接在所述后撐板上的一條邊相鄰的另一條邊 兩端連接的兩條橫桿固定在所述至少兩根縱梁上，每組方形框中均呈對角線狀的固定設(shè)置 一根斜桿，所述斜桿的一端連接在所述方形框中對應(yīng)所述后撐板的上邊沿的一角上、另一 端連接在該角的對角上。
[0008] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:改進后的半掛車車架的應(yīng)力結(jié)構(gòu)中 最大的應(yīng)力點均集中在所述至少兩根縱梁與若干橫梁組成的底盤上，而且這種結(jié)構(gòu)在半掛 車在牽引車的拖動下向前運動時，氣瓶在慣性力的作用下導致前撐板與后撐板受力后應(yīng)力 集中傳遞至固定框上，進而提高了前撐板與后撐板的應(yīng)力強度;在氣瓶的慣性力為與運動 方向成直角水平方向或者向下方向或者向上方向時，應(yīng)力集中在前撐板與前橫梁之間及后 撐板與后橫梁之間，從而增強半掛車的整體應(yīng)力性能。本實用新型基于應(yīng)力場分布結(jié)果對 其結(jié)構(gòu)進行改進，實現(xiàn)輕量化，而不減少單車氣體容積率。
【附圖說明】

[0009] 圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010] 圖2為本實用新型的前橫梁與縱梁的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011] 圖3為本實用新型的后撐板與固定框之間的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012] 以下將結(jié)合附圖1至3以及較佳實施例對本實用新型作更為詳細說明。
[0013] 本實用新型提供一種八管高壓氣體運輸半掛車車架，其包括前撐板1、后撐板2以 及位于前撐板1及后撐板2之間的至少兩根平行的縱梁3,所述兩根縱梁3之間設(shè)置有若干相 互平行的橫梁4,所述縱梁3及橫梁4均為工字形的鋼材，所述前撐板1與后撐板2之間固定設(shè) 置有八根管式的用于盛裝高壓氣體的氣瓶5,所述八根管式的氣瓶5上至少套設(shè)有兩個約束 框6,其中，對應(yīng)于所述氣瓶5的最前端的所述約束框6的兩側(cè)邊下端與所述前撐板1的兩側(cè) 邊之間分別連接設(shè)置有固定拉桿61，對應(yīng)于所述氣瓶5的最后端的所述約束框6的兩側(cè)邊下 端與所述后撐板2的兩側(cè)邊之間也分別連接設(shè)置有所述固定拉桿61，借助所述固定拉桿61 使所述前撐板1、后撐板2分別與所述縱梁3之間形成三角形結(jié)構(gòu)，使所述前撐板1、后撐板2 的豎立結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定;所述前撐板1及后撐板2分別固定連接在所述若干橫梁4中最前端的 前橫梁41及最后端的后橫梁42上，所述前橫梁41及后橫梁42與所述縱梁3交叉連接，且所述 前橫梁41及后橫梁42與所述縱梁3的工字形上邊在同一平面上，所述前橫梁41及后橫梁42 的工字形上邊與所述縱梁3的工字形上邊之間形成的內(nèi)拐角中設(shè)置有倒圓角結(jié)構(gòu)7(圖2中 所示為前橫梁41與縱梁3);所述后撐板2上與所述氣瓶5對應(yīng)的另一側(cè)設(shè)置有固定框8,所述 固定框8包括三組方形框81，所述三組方形框81平行的固定在四根橫桿82上，所述三組方形 框81的四個角分別固定連接在所述四根橫桿82上，所述三組方形框81的一條邊固定連接在 所述后撐板2上，所述三組方形框81上與連接在所述后撐板2上的一條邊相鄰的另一條邊兩 端連接的兩條橫桿82固定在所述至少兩根縱梁3上，每組方形框81中均呈對角線狀的固定 設(shè)置一根斜桿83,所述斜桿83的一端連接在所述方形框81中對應(yīng)所述后撐板2的上邊沿的 一角上、另一端連接在該角的對角上。
[0014] 本實用新型在具體實施時，按照最大工作負荷情況，以慣性力作為載荷邊界條件， 本文共分析了 4種工況，具體為：
[0016] 工況1:載荷的慣性力與運動方向相同，大小為2mg;
[0017] 工況2:載荷的慣性力與運動方向成直角的水平方向，大小為lmg;
[0018] 工況3:載荷的慣性力向下，大小為2mg;
[0019]工況4:載荷的向上方向，大小為lmg。
[0020] 對高壓氣體運輸半掛車車架結(jié)構(gòu)按照上述原則改進，結(jié)果顯示，工況2、工況3、工 況4情況下前撐板1、后撐板2最大應(yīng)力點都出現(xiàn)在與構(gòu)成底盤的橫、縱梁之間的連接處，其 中前撐板的最大應(yīng)力值分別為237.6MPa、179.675 MPa、86.917 MPa，后撐板最大應(yīng)力值 分別為241.289 1〇^、171.308 1〇^、83.3561〇^;由于工況1邊界條件為運動方向加載211^的 慣性力，并集中在后撐板2上，大小為215 MPa，在后撐板2與后橫梁42連接處將產(chǎn)生應(yīng)力集 中現(xiàn)象，而其他工況，后撐板2受力很小，因此在工況1時，前撐板的最大應(yīng)力點為前撐板1下 部與前橫梁41連接的法蘭盤附近，大小為179.757 MPa;改進后前、后撐板的應(yīng)力大幅度降 低了，不僅滿足了強度要求，而且為輕量化設(shè)計提高理論依據(jù)。
[0021] 進一步，所述橫梁4的工字形高度為120mm、工字形上下邊的寬度均為150mm，且所 述橫梁4的工字形上下邊以及中間板的厚度均為20mm，所述縱梁3的工字形高度為300mm、工 字形上下邊的寬度均為120mm，且所述縱梁3的工字形上下邊以及中間板的厚度均為20mm， 本實施例提供所述縱梁3以及橫梁4的最佳尺寸，使構(gòu)成的底盤質(zhì)量輕，卻滿足結(jié)構(gòu)強度。 [0022]所述前橫梁41及后橫梁42的工字形上邊與所述縱梁3的工字形上邊之間的內(nèi)拐角 中設(shè)置的倒圓角結(jié)構(gòu)7的長度及寬度均為100mm、厚度為20mm，且倒圓角結(jié)構(gòu)的圓弧半徑為 100mm，利用所述倒圓角結(jié)構(gòu)7能夠增強所述前橫梁41及后橫梁42與縱梁3之間的結(jié)構(gòu)強度， 進而增強所述前撐板1與后撐板2受到與半掛車運行方向垂直且水平的力時的應(yīng)力性能，所 述前撐板1及后撐板2均為HG78?鋼。
[0023]綜合上所述，本實用新型的技術(shù)方案可以充分有效的完成上述實用新型目的，且 本實用新型的結(jié)構(gòu)原理及功能原理都已經(jīng)在實施例中得到充分的驗證，而能達到預期的功 效及目的，且本實用新型的實施例也可以根據(jù)這些原理進行變換，因此，本實用新型包括一 切在申請專利范圍中所提到范圍內(nèi)的所有替換內(nèi)容。任何在本實用新型申請專利范圍內(nèi)所 作的等效變化，皆屬本案申請的專利范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種多管高壓氣體運輸半掛車車架，其特征在于包括前撐板、后撐板以及位于前撐 板及后撐板之間的至少兩根平行的縱梁，所述兩根縱梁之間設(shè)置有若干相互平行的橫梁， 所述縱梁及橫梁均為工字形的鋼材，所述前撐板及后撐板分別固定連接在所述若干橫梁中 最前端的前橫梁及最后端的后橫梁上，所述前橫梁及后橫梁與所述縱梁交叉連接，且所述 前橫梁及后橫梁與所述縱梁的工字形上邊在同一平面上，所述前橫梁及后橫梁的工字形上 邊與所述縱梁的工字形上邊之間形成的內(nèi)拐角中設(shè)置有倒圓角結(jié)構(gòu);所述前撐板與后撐板 之間固定設(shè)置有多管式的用于盛裝高壓氣體的氣瓶，所述多管式的氣瓶上至少套設(shè)有兩個 約束框，所述后撐板上與所述氣瓶對應(yīng)的另一側(cè)設(shè)置有固定框。2. 如權(quán)利要求1所述的一種多管高壓氣體運輸半掛車車架，其特征在于:所述兩個約束 框中，對應(yīng)于所述氣瓶的最前端的所述約束框的兩側(cè)邊下端與所述前撐板的兩側(cè)邊之間分 別連接設(shè)置有固定拉桿，對應(yīng)于所述氣瓶的最后端的所述約束框的兩側(cè)邊下端與所述后撐 板的兩側(cè)邊之間也分別連接設(shè)置有所述固定拉桿。3. 如權(quán)利要求1所述的一種多管高壓氣體運輸半掛車車架，其特征在于:所述固定框包 括三組方形框，所述三組方形框平行的固定在四根橫桿上，所述三組方形框的四個角分別 固定連接在所述四根橫桿上，所述三組方形框的一條邊固定連接在所述后撐板上，所述三 組方形框上與連接在所述后撐板上的一條邊相鄰的另一條邊兩端連接的兩條橫桿固定在 所述至少兩根縱梁上，每組方形框中均呈對角線狀的固定設(shè)置一根斜桿，所述斜桿的一端 連接在所述方形框中對應(yīng)所述后撐板的上邊沿的一角上、另一端連接在該角的對角上。
【文檔編號】B62D21/02GK205706376SQ201620689758
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年7月4日
【發(fā)明人】劉軍, 楊鳳, 侯慶明, 楊志超, 方江雄, 劉翼, 李帆
【申請人】東華理工大學