[发明专利]一种用于集装箱的波纹腹板底横梁

说明书

技术领域

本发明涉及集装箱制造技术领域，特别是指一种用于集装箱的波纹腹板底横梁。

背景技术

集装箱的主要承力部位为集装箱的底架，底架包括位于左右两侧的底侧梁和横置于底侧梁之间的多根底横梁，在底横梁上铺设有集装箱底板。在标准集装箱上，底横梁的截面形状大多为“C”字形，C形底横梁属于平面结构，缺少面外支撑，因此传统C形底横梁仅仅依靠增加板的厚度来确保底横梁的承载力，这导致传统的C形底横梁的自重较高。

为降低底横梁的自重，底横梁的结构一直在不断的创新和发展。例如专利《集装箱及其底横梁》(CN202440020U，2012年)在C形梁的腹板和翼缘拐角处添加一处L型加强肋板，增大了底横梁和底侧梁之间焊接面积，改善了底横梁和底侧梁之间的连接刚度；专利《一种集装箱用底横梁及其集装箱、集装箱式活动房》(CN205087387，2015年)采用矩形框梁替代I形和C形梁，改善了底横梁的承载性能。

上述等一系列专利、文献进虽然改善了底横梁的承载能力，对底横梁结构做出一定的创新，但是上述一系列底横梁的腹板均为平面结构，缺少面外支撑，导致底横梁自重较高。因此，本发明提出一种带有立体结构的波纹腹板底横梁，即使用波纹板替代了C形底横梁的直腹板，增加了腹板的面外支撑。本发明提出的波纹腹板底横梁可以在保证刚度的前提下降低用钢量，减轻自重。目前还未检索到对此方法进行公开报道的文献。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于集装箱的波纹腹板底横梁，该种底横梁可以在保证刚度的前提下，降低用钢量，减轻自重。

该底横梁包括上翼板、下翼板和腹板，上翼板与下翼板平行设置，腹板位于上翼板和下翼板之间，且腹板垂直于上翼板，腹板垂直于下翼板，腹板与上翼板和下翼板通过焊接连接在一起，腹板为波纹状。

腹板采用波纹结构，按照每个波纹单元的数学解析式分为圆弧波、正弦波和抛物线波，波纹单元沿上翼板、下翼板的长度方向呈周期性重复。

腹板采用圆弧波，每个圆弧波单元由两段半径和圆心角相同的圆弧以及一段直线段构成，其中，直线段与两个圆弧段相切；直线段长为l₂，圆弧半径为R₂，圆弧圆心角为θ₂，该腹板圆弧波单元波长λ₂＝2l₂cos(θ₂/2)+2R₂cos(θ₂/2)，且λ₂为122mm-690mm；圆弧波单元高度H₂＝2R₂(1-cos(θ₂/2))+l₂sin(θ₂/2)，且H₂为5mm-40mm；直线段长l₂为

腹板采用正弦波，每个正弦波单元的波长λ₃为122mm-690mm，正弦波的波高H₃为5mm-40mm，正弦波单元采用的解析式为

腹板采用抛物线波，每个抛物线波单元由两段通径和正焦弦长相同的抛物线段以及一段直线段构成，其中直线和两段抛物线段相切；直线段长为l₄，抛物线波单元的通径长为a₄，正焦弦长为b₄，则抛物线波单元的波长且λ₄为122mm-690mm；抛物线波单元的波高H₄为5mm-40mm；直线段长l₄为

根据集装箱的结构，上翼板和下翼板宽度为40mm-80mm，腹板高度为80mm-130mm，上翼板、下翼板和腹板的厚度为1.0mm-7.0mm。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，由于将C形底横梁替换为波纹腹板底横梁，增加了腹板的面外支撑，使得底横梁能够在保证承载能力和整体强度的基础上减轻其自重。

附图说明

图1为本发明的用于集装箱的波纹腹板底横梁结构示意图；

图2为本发明中采用圆弧波形的腹板示意图；

图3为本发明中采用正弦波形的腹板示意图；

图4为本发明中采用抛物线波形的腹板示意图；

图5为本发明实施例中各梁四点弯曲试验加载示意图；

图6为现有集装箱C形底横梁的结构示意图。