專利名稱：集裝箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集裝箱領(lǐng)域，具體涉及一種采用新結(jié)構(gòu)的底架地板和側(cè)壁而使得集裝箱成本和自重降低的新型集裝箱。
集裝箱的傳統(tǒng)底架結(jié)構(gòu)，是由每根底橫梁兩端與底側(cè)梁焊接，構(gòu)成鋼性的整體，在底橫梁上鋪設(shè)28毫米厚的木地板，構(gòu)成載貨地面。為滿足集裝箱ISO試驗(yàn)，底橫梁排布緊密，數(shù)量很多，且底橫梁需采用較厚的鋼材(一般為4～4.5毫米)才能通過(guò)ISO試驗(yàn)，底橫梁材料消耗大。傳統(tǒng)集裝箱的地板為木地板，需采用特殊的硬質(zhì)木地板，一方面木地板質(zhì)量差異性較大、價(jià)格貴、成本高，并受木地板供應(yīng)短缺等因素的影響；另一方面木地板厚度也較大(28毫米)，木地板重量大，使得箱體自重較重。
此外，側(cè)壁采用的波紋板波型尺寸不利于提高壁板的抗彎能力，降低壁板材料的厚度。
本發(fā)明提供的解決上述問(wèn)題的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種集裝箱，包括連接組成集裝箱的一對(duì)側(cè)壁、前端、門(mén)端、頂板、地板和底架結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括至少二根沿縱向分布與所述底架結(jié)構(gòu)中的多根底橫梁相固接的縱梁，共同組成的一個(gè)框架體，所述地板覆蓋并焊接在所述框架體上，所述側(cè)壁的橫截面形狀是一種由多個(gè)波峰、斜邊和波谷組成的波紋結(jié)構(gòu)。
在上述結(jié)構(gòu)中，所述地板為鋼板；所述波峰與波谷之間的高度D可為36＜D≤54mm。
由本發(fā)明提供的集裝箱，通過(guò)采用新的底架結(jié)構(gòu)、鋼地板和新的側(cè)壁波紋板波型尺寸，降低了箱體的材料成本和自重，使集裝箱生產(chǎn)和成本避免受到木地板供應(yīng)的制約，同時(shí)提高了箱體的最大裝載量。下面結(jié)合附圖，用多個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。


圖1為本發(fā)明集裝箱的箱體主視圖；圖2為圖1的左視圖，示出了箱體的門(mén)端結(jié)構(gòu)；圖3為圖1的右視圖，示出了箱體的前端結(jié)構(gòu)；圖4為圖1的俯視圖，視圖進(jìn)行半剖和局部剖視，示出了箱體頂板、鋼地板、及底架結(jié)構(gòu)；圖5為集裝箱底架結(jié)構(gòu)及鋼地板的局部俯視圖；圖6為圖5中A-A截面剖視圖；圖7為圖5中I局部放大立體圖--形式1；圖8為圖5中I局部放大立體圖--形式2；圖9為圖5中的B-B截面剖視圖；圖10為傳統(tǒng)貨物通用集裝箱底架結(jié)構(gòu)及地板的局部俯視圖；圖11為圖10中C-C截面剖視圖；圖12為圖10中D-D截面剖視圖；圖13為集裝箱中底架結(jié)構(gòu)底橫梁及鋼地板的剖面圖；圖14為傳統(tǒng)底架結(jié)構(gòu)底橫梁及木地板的剖面圖；圖15為集裝箱中側(cè)壁用波紋板的主視圖；圖16為圖15中E-E截面剖視圖；圖17為傳統(tǒng)側(cè)壁用波紋板主視圖；圖18為圖17中F-F截面剖視圖。
具體實(shí)施例通常集裝箱是由一對(duì)側(cè)壁、門(mén)端、前端、頂板、地板和底架結(jié)成。底架結(jié)構(gòu)和地板共同組成為箱內(nèi)貨物的承載結(jié)構(gòu)，是集裝箱的主要受力結(jié)構(gòu)，其材料消耗和材料成本在集裝箱的各大部件中所占比例很高。因而優(yōu)化底架結(jié)構(gòu)和改進(jìn)地板材料，對(duì)降低箱體材料成本和提高箱體最大裝載量，意義極大。集裝箱的一對(duì)側(cè)壁采用波紋板作為壁板，增加了側(cè)壁壁板的強(qiáng)度，滿足集裝箱ISO強(qiáng)度試驗(yàn)的要求。優(yōu)化波紋板的波型尺寸，可以使側(cè)壁波紋板采用更薄的鋼板和較低強(qiáng)度材料，保證與傳統(tǒng)側(cè)壁波紋板強(qiáng)度等效，滿足ISO試驗(yàn)，采用優(yōu)化波紋板結(jié)構(gòu)可進(jìn)一步降低箱體材料成本和箱體自重。
圖1、圖2、圖3、圖4表示了本發(fā)明集裝箱的組成部件結(jié)構(gòu)即箱體側(cè)壁1A(兩件)、門(mén)端2A、前端3A、頂板4A、底架結(jié)構(gòu)5A和鋼地板5，其中底架結(jié)構(gòu)、地板和側(cè)壁是本發(fā)明進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化的對(duì)象。
如圖5所示，本發(fā)明集裝箱底架結(jié)構(gòu)主要由兩根底側(cè)梁1、若干縱梁2、若干底橫梁3組成，底橫梁3兩端分別與底側(cè)梁1的側(cè)面焊接，縱梁2與底橫梁3相交并焊接，構(gòu)成一個(gè)完整的剛性框架結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)一般貨物通用集裝箱底架結(jié)構(gòu)(圖10所示)比較，其區(qū)別在于，新型底架結(jié)構(gòu)增加了若干縱梁2，從而在保證底架通過(guò)ISO試驗(yàn)的前提下，新型底架結(jié)構(gòu)的底橫梁間距L1可遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)底架結(jié)構(gòu)的底橫梁間距L3，從而使底橫梁的數(shù)量大大減少。
如圖5、圖6所示，若干縱梁2與若干底橫梁3相交并焊接，縱梁2沿底橫梁3的長(zhǎng)度方向分布。為保證縱梁以較小的截面尺寸H2、B2及較薄的壁厚T2通過(guò)ISO試驗(yàn)，縱梁間距L2應(yīng)不大于600mm，較好的是不大于300mm，最好不大于集裝箱地板試驗(yàn)車輪4的寬度180mm，使得至少有一根縱梁直接支撐試驗(yàn)車輪4，同時(shí)底橫梁間距L1應(yīng)選擇適當(dāng)，不宜太大，底橫梁3和縱梁2的橫截面形狀可為L(zhǎng)型、I型、T型、U型、C型或方框型，底橫梁3和縱梁2的橫截面可為相同形狀或不相同的形狀。
縱梁2與底橫梁3連接的結(jié)構(gòu)形式有多種，本發(fā)明提供了如圖7、圖8所示兩種a.在底橫梁3上開(kāi)孔6或開(kāi)口向上的槽，縱梁2穿過(guò)孔6與底橫梁3相交并焊接；b.采用與兩相鄰底橫梁3之間的縱梁2與兩相鄰底橫梁3焊接連接。
如圖6、圖9所示，底側(cè)梁1、縱梁2、底橫梁3與鋼地板5焊接，構(gòu)成一個(gè)剛性的整體和載貨地面。鋼地板5與縱梁2、底橫梁3焊接后，增加了縱梁和底橫梁的抗彎強(qiáng)度，有利于減小其截面尺寸，降低重量。根據(jù)本發(fā)明，鋼地板5可采用厚度不大于4毫米的鋼板。
如圖11、圖12所示，在傳統(tǒng)底架結(jié)構(gòu)的底橫梁上，需鋪設(shè)木地板8，構(gòu)成集裝箱的載貨地面。
圖13是新型底架結(jié)構(gòu)底橫梁3與鋼地板5的連接，圖14是傳統(tǒng)底架結(jié)構(gòu)底橫梁7與木地板8的連接。新型底架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)如下a.新型底架結(jié)構(gòu)的底橫梁3的高度H1大于傳統(tǒng)底架結(jié)構(gòu)的底橫梁7的高度H3，以使得底橫梁3的截面材料分布更有利于底橫梁抗彎；b.底橫梁3與鋼地板5焊接為一整體，鋼地板5與底橫梁3
焊接的附近區(qū)域的材料，將大大提高底橫梁3的抗彎強(qiáng)度；因而在通過(guò)ISO試驗(yàn)的條件下，底橫梁3的壁厚T1較薄，一般約為2～3毫米，而底橫梁7的壁厚T3較厚，一般為4～4.5毫米。底橫梁3的底邊寬度B1與底橫梁7的底邊寬度B3相近，底橫梁3的高度H1大于底橫梁7的高度H3，但綜合而言，底橫梁7的重量將比底橫梁3的重量大。
新型鋼地板為普通鋼板，與木地板比較重量輕、成本低，且市場(chǎng)供貨穩(wěn)定。新型鋼地板替代傳統(tǒng)木地板，降低了箱體材料成本和自重，并避免了木地板供應(yīng)短缺對(duì)集裝箱生產(chǎn)及成本的影響。
側(cè)壁用波紋板作為集裝箱另一主要部件，必需具備一定的抗彎能力，才能通過(guò)縱向側(cè)壁ISO強(qiáng)度試驗(yàn)。波紋板的抗彎能力決定于波紋板抗彎截面模數(shù)W和波紋板材料的屈服強(qiáng)度m波紋板抗彎截面模數(shù)W越高，波紋板的抗彎能力越強(qiáng)，材料的屈服強(qiáng)度m越高，波紋板的抗彎能力也越強(qiáng)。
傳統(tǒng)側(cè)壁用波紋板波紋高度D過(guò)小，使得其抗彎截面模數(shù)W較小，斜邊在波頂平面的投影尺寸I過(guò)大，使得材料沒(méi)有更多地分布于波紋板的波峰和波谷，從而使其抗彎截面模數(shù)W較小。所以傳統(tǒng)波紋板需要采用較厚的鋼板和較高強(qiáng)度等級(jí)的材料，才能通過(guò)ISO強(qiáng)度試驗(yàn)。
在滿足集裝箱ISO標(biāo)準(zhǔn)尺寸要求的前提下，新型側(cè)壁用波紋板通過(guò)提高波紋板波紋高度D，降低斜邊在波頂平面的投影尺寸I以適當(dāng)增加波峰寬度B和波谷寬度C，增加波紋板材料在波峰和波谷的分布，達(dá)到提高波紋板抗彎截面模數(shù)W的目的。從而保證新型側(cè)壁用波紋板與傳統(tǒng)側(cè)壁用波紋板抗彎強(qiáng)度等效，達(dá)到采用低強(qiáng)度等級(jí)便宜的材料來(lái)替代高強(qiáng)度等級(jí)昂貴的材料、降低集裝箱材料成本的目的，亦達(dá)到降低波紋板厚度，減輕箱體重量的目的。
新型側(cè)壁用波紋板的波紋高度D的取值范圍為36＜D≤54毫米，斜邊在波頂平面的投影尺寸I的取值范圍為I＝0～25毫米。
結(jié)合圖15～圖18，下表給出傳統(tǒng)側(cè)壁用波紋板和二種新型側(cè)壁用波紋板的典型波型尺寸和材料的比較

從表中數(shù)據(jù)可以看出，傳統(tǒng)側(cè)壁用波紋板斜邊尺寸I太大(68毫米)，波紋高度D較小(36毫米)，波紋板厚度T需達(dá)到1.6毫米，并采用較高強(qiáng)度等級(jí)鋼材Corten A(屈服強(qiáng)度35Kg/mm2)，才能通過(guò)ISO試驗(yàn)。
新型側(cè)壁用波紋板P1，通過(guò)增加波紋高度D(38毫米)，減小斜邊尺寸I(15毫米)，適當(dāng)增加波峰和波谷尺寸，波紋板厚度T采用1.2毫米，采用較低強(qiáng)度等級(jí)鋼材SS41(屈服強(qiáng)度25Kg/mm2)，即可保證其抗彎強(qiáng)度與傳統(tǒng)側(cè)壁用波紋板等效。
新型側(cè)壁用波紋板P2，通過(guò)增加波紋高度D(45毫米)減小斜邊尺寸I(12毫米)，適當(dāng)增加波峰和波谷尺寸，波紋板厚度T采用1毫米，采用較低強(qiáng)度等級(jí)鋼材SS41(屈服強(qiáng)度25Kg/mm2)，即可保證其抗彎強(qiáng)度與傳統(tǒng)側(cè)壁用波紋板等效。
可見(jiàn)，新型側(cè)壁用波紋板通過(guò)調(diào)整波高D和斜邊在波頂平面的投影尺寸I，可實(shí)現(xiàn)采用低強(qiáng)度材料替代高強(qiáng)度材料，降低集裝箱材料成本的目的；也可實(shí)現(xiàn)降低波紋板板厚，節(jié)約材料用量，從而減輕箱體重量。
以上通過(guò)采用新型底架結(jié)構(gòu)、鋼地板和新型側(cè)壁用波紋板，使本新型鋼地板集裝箱降低了集裝箱材料成本，降低了箱體自重提高最大裝載量，并避免了木地板供應(yīng)短缺對(duì)集裝箱生產(chǎn)及成本的影響。
權(quán)利要求
1.一種集裝箱，包括連接組成集裝箱的一對(duì)側(cè)壁、前端、門(mén)端、頂板、地板和底架結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括至少二根沿縱向分布與所述底架結(jié)構(gòu)中的多根底橫梁(3)相連接的縱梁(2)，共同組成的一個(gè)框架體，所述地板(5)覆蓋在所述框架體上，所述側(cè)壁的橫截面形狀是一種由多組波峰(11)、斜邊(12)和波谷(13)組成的波紋結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述集裝箱，其特征在于，兩相鄰底橫梁(3)之間的縱梁(2)至少為三根。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述集裝箱，其特征在于，底架中的底橫梁(3)與所述縱梁(2)交叉對(duì)接，所述任意兩相鄰縱梁之間的間隔不大于600mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述集裝箱，其特征在于，所述任意兩相鄰縱梁之間的間隔不大于300mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述集裝箱，其特征在于，所述任意兩相鄰縱梁之間的間隔不大于180mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述集裝箱，其特征在于，所述側(cè)壁的壁厚為0.8-1.2mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述集裝箱，其特征在于，所述地板(5)是一種鋼板成型構(gòu)件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述集裝箱，其特征在于，所述波峰(11)與波谷(13)之間的高度D可為36＜D≤54mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述集裝箱，其特征在于，所述波峰(11)與波谷(13)之間的高度D可為36＜D≤54mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述集裝箱，其特征在于，所述底橫梁和所述縱梁的橫截面形狀可以為L(zhǎng)型、I型、T型、U型、C型，也可以為方框型。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述集裝箱，其特征在于，所述地板(5)的厚度不大于4毫米。
全文摘要
本發(fā)明涉及集裝箱領(lǐng)域，公開(kāi)了一種集裝箱，包括連接組成集裝箱的一對(duì)側(cè)壁、前端、門(mén)端、頂板、地板和底架結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括至少二根沿縱向分布與所述底架結(jié)構(gòu)中的多根底橫梁(3)相連接的縱梁(2)，共同組成的一個(gè)框架體，所述地板(5)覆蓋并焊接在所述框架體上，所述側(cè)壁的橫截面形狀是一種由多組的波峰、斜邊和波谷組成的梯形波紋結(jié)構(gòu)，通過(guò)采用新的底架結(jié)構(gòu)、鋼地板和新結(jié)構(gòu)的側(cè)壁用波紋板，使集裝箱降低了材料成本，降低了箱體自重，從而提高了裝載量，并避免了木地板供應(yīng)短缺對(duì)集裝箱生產(chǎn)及成本的影響。
文檔編號(hào)B65D90/02GK1398767SQ01127669
公開(kāi)日2003年2月26日 申請(qǐng)日期2001年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月25日
發(fā)明者麥伯良, 王石生, 何思東, 陳巧峰 申請(qǐng)人:中國(guó)國(guó)際海運(yùn)集裝箱(集團(tuán))股份有限公司