無夾層鐵路散裝水泥罐車罐體的制作方法
【專利摘要】一種無夾層鐵路散裝水泥罐車罐體，包括臥置罐體，臥置罐體呈分段組合結(jié)構(gòu)，由中間短圓筒節(jié)、一對(duì)直角斜圓錐筒以及一對(duì)罐體封頭組成；直角斜圓錐筒的上母線與中間短圓筒節(jié)的上母線水平重合，直角斜圓錐筒的下母線與中間短圓筒節(jié)的下母線之間形成有傾角；直角斜圓錐筒的內(nèi)腔底部貼壁設(shè)有弧面流化床，弧面流化床具有多根并列布置的透氣編織管帶，透氣編織管帶通過進(jìn)氣總管與外界壓縮氣源相連。本設(shè)計(jì)取消了現(xiàn)有水泥罐車內(nèi)部復(fù)雜結(jié)構(gòu)，利用罐體底部的弧度、斜度布置流化床，使罐內(nèi)結(jié)構(gòu)簡化，消除無效容積，減輕罐體自重，降低重心高，從而提高車輛載重，解決漏灰?guī)淼南盗袘T性問題，且維護(hù)檢修更加省時(shí)和便捷。
【專利說明】無夾層鐵路散裝水泥罐車罐體
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鐵路散裝水泥罐車，具體地指一種無夾層鐵路散裝水泥罐車罐體。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵路散裝水泥罐車是用來裝運(yùn)水泥、并通過地面配套裝卸設(shè)施實(shí)現(xiàn)長距離運(yùn)輸、自動(dòng)化裝卸的一種專用鐵路車輛。罐體是鐵路散裝水泥罐車儲(chǔ)運(yùn)、裝卸物料的關(guān)鍵組成部分。鐵路散裝水泥罐車不同于一般的液體罐車，由于所裝載的物料水泥是一種粉狀顆粒物，不同標(biāo)號(hào)水泥的堆積密度較大，多在1.0?1.6噸/立方米，靜態(tài)安息角為40?45° ,導(dǎo)致其流動(dòng)性相對(duì)較差，必須依靠一定的技術(shù)手段將其卸出。通常采用的是流態(tài)化技術(shù)，因此對(duì)散裝水泥罐車的罐體結(jié)構(gòu)和技術(shù)參數(shù)要求較高。
[0003]一般采用流態(tài)化技術(shù)的散裝水泥罐車，其罐體內(nèi)均設(shè)置有流化床，水泥在流化床上與壓縮空氣充分混合，使其流動(dòng)性大大增強(qiáng)，形成一種近似于流體的氣固混合物，在一定風(fēng)速的帶動(dòng)下流出卸料口。水泥流動(dòng)性增強(qiáng)后，所需要流化床的傾角較之前述的靜態(tài)安息角大大減小，在不小于8°時(shí)即可較好地流動(dòng)，這在結(jié)構(gòu)上更有利于減少無效容積，提高罐體的有效裝載容積。
[0004]鐵路散裝水泥罐車在經(jīng)歷了多年的改進(jìn)后，其罐體由最早并列的三立式結(jié)構(gòu)改變?yōu)閱我粓A柱形臥式罐體，其改變結(jié)構(gòu)的原因如下:一是因?yàn)榕P式罐體本身可以傳遞縱向力，從而可帶來底架結(jié)構(gòu)的簡化，減輕自重；二是臥式罐體長度易于調(diào)整，可根據(jù)需要改變裝載容積。但由于圓柱形臥式罐體的底部呈縱向水平狀，固體粉狀物料無法通過自流卸出，因此罐體內(nèi)需要設(shè)置具有一定傾角的流化床結(jié)構(gòu)。如圖1所示，現(xiàn)有鐵路散裝水泥罐車的罐體內(nèi)部在卸料口 B、流化床C兩側(cè)采用了大量的支架D和滑坡板A，這些位于罐內(nèi)兩側(cè)的滑坡板A與縱向呈倒V形布置的流化床C在罐內(nèi)形成雙斗結(jié)構(gòu)。側(cè)滑坡板A與水平面夾角通常不小于物料的靜態(tài)安息角40?45°，流化床C與水平面角度通常為10?15°。卸料過程中物料沿兩側(cè)滑坡板A滑向中間的流化床C上方，位于流化床C上的物料在由下而上的氣流作用下被流態(tài)化后，向更低處的卸料口 B處流動(dòng)，在卸料口 B處進(jìn)入卸料錐斗，再經(jīng)局部流態(tài)化后進(jìn)入氣力輸送管道，由氣力輸送管道送到地面料塔。
[0005]這種將罐體內(nèi)分隔成上部有效空間和下部無效空間即為所謂夾層的結(jié)構(gòu)，雖然解決了卸料問題，但隨之帶來了很多缺陷:首先顯而易見的是降低了罐體容積的利用率，通過對(duì)幾種現(xiàn)有鐵路散裝水泥罐車容積利用率的分析發(fā)現(xiàn)，其容積利用率均小于82% ;其次升高了車輛的重心，降低了車輛運(yùn)行品質(zhì)，現(xiàn)有鐵路散裝水泥罐車重心高度一般在2100?2300mm ;再者罐體內(nèi)復(fù)雜結(jié)構(gòu)加大了罐體加工難度，復(fù)雜的支撐結(jié)構(gòu)需要在罐內(nèi)完成組焊，給安全生產(chǎn)也帶來了隱患，還大大增加了罐體自重。實(shí)踐表明，罐體在運(yùn)輸一段時(shí)間后由于多方面原因還可能出現(xiàn)不同程度的局部塌陷或焊縫開裂，導(dǎo)致卸料性能降低。同時(shí)水泥滲漏到夾層下面，不能卸出也不易清理，長期累積造成車輛自重不斷增加，使用戶虧噸。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的就是要克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種容積利用率高、自重較小、重心較低、且加工制造方便的無夾層鐵路散裝水泥罐車罐體。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的無夾層鐵路散裝水泥罐車罐體，包括臥置罐體，其特殊之處在于:所述臥置罐體呈分段組合結(jié)構(gòu)，其具有用于布置卸料口的中間短圓筒節(jié)，所述中間短圓筒節(jié)的兩端分別與一對(duì)直角斜圓錐筒的大口徑端相連，所述一對(duì)直角斜圓錐筒的小口徑端分別與一對(duì)罐體封頭相連；所述一對(duì)直角斜圓錐筒的上母線與中間短圓筒節(jié)的上母線水平重合，所述一對(duì)直角斜圓錐筒的下母線與中間短圓筒節(jié)的下母線之間形成有傾角α ;所述一對(duì)直角斜圓錐筒的內(nèi)腔底部貼壁設(shè)置有弧面流化床，所述弧面流化床具有多根并列布置的透氣編織管帶，所述透氣編織管帶通過進(jìn)氣總管與外界壓縮氣源相連。
[0008]進(jìn)一步地，所述傾角α≥8°，最佳方案為α=9~10°。這樣，可以便于流化的水泥從卸料口流出。
[0009]優(yōu)選地，所述弧面流化床的兩側(cè)邊緣與直角斜圓錐筒接觸處的切線與水平線之間形成有夾角β。這樣，可以便于罐體內(nèi)水泥與弧面流化床溢出的空氣混合，加快水泥的流化。
[0010]進(jìn)一步地，所述夾角β =30~45°，最佳方案為β =31.7~32.9°。這樣，可以使罐體內(nèi)水泥與弧面流化床溢出空氣充分混合，避免水泥殘留。
[0011]優(yōu)選地，所述透氣透氣編織管帶的數(shù)量為12~18根，最佳方案為15根。
[0012]優(yōu)選地，所述中間短圓筒節(jié)和一對(duì)直角斜圓錐筒均呈軸向剖分式不等厚結(jié)構(gòu)，其中上半部分的筒壁厚度小于下半部分的筒壁厚度，上半部分和下半部分組焊為一體。這樣，可以減少罐體自重，也可降低罐體重心。
[0013]優(yōu)選地，所述一對(duì)直角斜圓錐筒的頂部均勻設(shè)置有四個(gè)加料裝置，且其中一個(gè)加料裝置兼作人孔；所述一對(duì)直角斜圓錐筒的頂部還設(shè)置有緊急排風(fēng)裝置。
[0014]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:采用本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的無夾層鐵路散裝水泥罐車罐體，取消了現(xiàn)有水泥罐車內(nèi)部復(fù)雜的滑坡及支撐結(jié)構(gòu)，利用罐體底部的弧度與斜度布置流化床，使得罐內(nèi)結(jié)構(gòu)簡化，徹底消除了無效容積，容積利用率接近100%，大大減輕了罐體自重，降低了重心高，從而提高了車輛載重，解決了“夾層”漏灰?guī)淼南盗袘T性問題，相對(duì)現(xiàn)有散裝水泥罐車維護(hù)檢修更加省時(shí)和便捷。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為現(xiàn)有鐵路散裝水泥罐車的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為一種無夾層鐵路散裝水泥罐車罐體立體剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3為圖2中直角斜圓錐筒和中間短圓筒節(jié)的放大示意圖。
[0018]圖4為圖2中直角斜圓錐筒的橫截面放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:臥置罐體I (其中直角斜圓錐筒1.1、中間短圓筒節(jié)1.2、罐體封頭1.3)、弧面流化床2 (其中透氣編織管帶2.1、進(jìn)氣總管2.2)、加料裝置3、緊急排風(fēng)裝置4。
【具體實(shí)施方式】[0020]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0021]圖1為現(xiàn)有鐵路散裝水泥罐車的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，其結(jié)構(gòu)已在上述【背景技術(shù)】中介紹，在此不在贅述。
[0022]圖2?4中所示的無夾層鐵路散裝水泥罐車罐體，包括臥置罐體1，臥置罐體I呈分段組合結(jié)構(gòu)，其具有用于布置卸料口的中間短圓筒節(jié)1.2，中間短圓筒節(jié)1.2的兩端分別與一對(duì)直角斜圓錐筒1.1的大口徑端焊接相連，一對(duì)直角斜圓錐筒1.1的小口徑端分別與一對(duì)罐體封頭1.3焊接相連；為減少臥置罐體I自重，同時(shí)降低重心高，中間短圓筒節(jié)1.2和一對(duì)直角斜圓錐筒1.1均呈軸向剖分式不等厚結(jié)構(gòu)，其中上半部分的筒壁厚度小于下半部分的筒壁厚度，上半部分和下半部分組焊為一體。臥置罐體I任一位置橫剖面為圓形，罐體封頭1.3的縱剖面為半橢圓形。
[0023]一對(duì)直角斜圓錐筒1.1的內(nèi)腔底部貼壁設(shè)置有弧面流化床2，弧面流化床2具有15根并列布置的透氣編織管帶2.1，透氣編織管帶2.1通過進(jìn)氣總管2.2與外界壓縮氣源相連。一對(duì)直角斜圓錐筒1.1的頂部均勻設(shè)置有四個(gè)加料裝置3，且其中一個(gè)加料裝置3兼作人孔；一對(duì)直角斜圓錐筒1.1的頂部還設(shè)置有緊急排風(fēng)裝置4。
[0024]優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，由于取消了原有結(jié)構(gòu)中的側(cè)滑坡板，一對(duì)直角斜圓錐筒1.1的上母線與中間短圓筒節(jié)1.2的上母線水平重合，一對(duì)直角斜圓錐筒1.1的下母線與中間短圓筒節(jié)1.2的下母線之間形成有傾角α =9° ;弧面流化床2的兩側(cè)邊緣與直角斜圓錐筒1.1接觸處的切線與水平線之間形成有夾角β=32.9。
[0025]本實(shí)用新型原理是:運(yùn)輸前，水泥由地面站裝料設(shè)施通過臥置罐體I頂部的加料裝置3注入臥置罐體1，加裝完成后封閉加料裝置3及緊急排風(fēng)裝置4，進(jìn)行長距離運(yùn)輸，到達(dá)目的地后，進(jìn)行卸料作業(yè)，將加壓空氣注入罐內(nèi)，空氣從透氣編織管帶2.1表面均布的透氣孔溢出，與水泥混合，使其流化，由卸料口流出罐體I。
[0026]應(yīng)當(dāng)指出的是，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的無夾層鐵路散裝水泥罐車罐體同樣適用于運(yùn)輸具有近似水泥物理屬性的粉狀物料，并且，上述弧面流化床2也可采用整體帆布加壓條的形式替代本方案，但仍需要確?；∶媪骰?寬度方向邊緣和臥置罐體I接觸點(diǎn)處的切線與水平方向夾角不小于30°。
【權(quán)利要求】
1.一種無夾層鐵路散裝水泥罐車罐體，包括臥置罐體(1)，其特征在于:所述臥置罐體(1)呈分段組合結(jié)構(gòu)，其具有用于布置卸料口的中間短圓筒節(jié)(1.2)，所述中間短圓筒節(jié)(1.2)的兩端分別與一對(duì)直角斜圓錐筒(1.1)的大口徑端相連，所述一對(duì)直角斜圓錐筒(1.1)的小口徑端分別與一對(duì)罐體封頭(1.3)相連；所述一對(duì)直角斜圓錐筒(1.1)的上母線與中間短圓筒節(jié)(1.2)的上母線水平重合，所述一對(duì)直角斜圓錐筒(1.1)的下母線與中間短圓筒節(jié)(1.2)的下母線之間形成有傾角α ;所述一對(duì)直角斜圓錐筒(1.1)的內(nèi)腔底部貼壁設(shè)置有弧面流化床(2)，所述弧面流化床(2)具有多根并列布置的透氣編織管帶(2.1),所述透氣編織管帶(2.1)通過進(jìn)氣總管(2.2)與外界壓縮氣源相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無夾層鐵路散裝水泥罐車罐體，其特征在于:所述傾角α ≥ 8°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無夾層鐵路散裝水泥罐車罐體，其特征在于:所述傾角α =9 ~10°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的無夾層鐵路散裝水泥罐車罐體，其特征在于:所述弧面流化床(2)的兩側(cè)邊緣與直角斜圓錐筒(1.1)接觸處的切線與水平線之間形成有夾角β。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無夾層鐵路散裝水泥罐車罐體，其特征在于:所述夾角β =30 ~45°。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無夾層鐵路散裝水泥罐車罐體，其特征在于:所述夾角β =31.7 ~32.9。。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的無夾層鐵路散裝水泥罐車罐體，其特征在于:所述透氣編織管帶(2.1)的數(shù)量為12~18根。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無夾層鐵路散裝水泥罐車罐體，其特征在于:所述透氣編織管帶(2.1)的數(shù)量為15根。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的無夾層鐵路散裝水泥罐車罐體，其特征在于:所述中間短圓筒節(jié)(1.2)和一對(duì)直角斜圓錐筒(1.1)均呈軸向剖分式不等厚結(jié)構(gòu)，其中上半部分的筒壁厚度小于下半部分的筒壁厚度，上半部分和下半部分組焊為一體。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的無夾層鐵路散裝水泥罐車罐體，其特征在于:所述一對(duì)直角斜圓錐筒(1.1)的頂部均勻設(shè)置有四個(gè)加料裝置(3)，且其中一個(gè)加料裝置(3)兼作人孔；所述一對(duì)直角斜圓錐筒(1.0的頂部還設(shè)置有緊急排風(fēng)裝置(4)。
【文檔編號(hào)】B65D88/72GK203497467SQ201320609010
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】呂長樂, 劉鳳偉, 王寶磊, 楊清義, 李永莉, 王瓊 申請(qǐng)人:南車長江車輛有限公司