專利名稱：一種用于車架梁的組合式連接接頭的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于機械連接領域，涉及一種多段式梁的連接接頭，尤其涉及集裝箱半掛車多段式車架梁的連接接頭。
背景技術：
目前，美國內陸集裝箱的外形長度尺寸為53英尺，而運輸53英尺集裝箱的半掛車要比53英尺集裝箱還要長。該半掛車從中國制造后要通過海運到美國，運輸?shù)姆桨赣袃煞N一是采用散貨船運輸，二是采用集裝箱船運輸。采用散貨船運輸時，可以采用整車的形式運輸，但占用空間大，且運費很高。此外，散貨船運輸航班很少，無法滿足交貨要求。采用集裝箱船運輸時，航班多，運費低，但超長貨物運輸受到限制，因為標準集裝箱長度為20英尺或40英尺。為了能用標準集裝箱船運輸53英尺集裝箱運輸半掛車，只能將該半掛車設計成兩段或多段，分段用集裝箱運輸?shù)矫绹筮M行組裝，形成一個整體的53英尺集裝箱運輸半掛車。
由于運輸?shù)男枰獙④嚰芊譃榱藥锥?，在到達目的地后進行組裝時就必須通過接頭將其連接成整體。目前正在使用的接頭是在主梁的橫斷面上焊接一塊連接板，直接用螺栓將其擰緊，形成一個整體。如圖1所示，當53英尺集裝箱半掛車分為前段車架1和后段車架2兩段或多段，當運輸?shù)侥康牡睾?，通過連接接頭3，將前后兩段車架連接成為一個整體的53英尺集裝箱半掛車。
如圖2所示，車架主梁的結構形式是“工”字鋼，連接接頭3是在工字型車架前段主梁4橫截面上和車架后段主梁5的斷截面上各焊接一塊連接板31，連接板31上設有6個螺栓孔32，用于相互連接；在連接板31內側上下各設有兩塊加強板33，防止連接板31在螺栓34連接后的變形。
這種連接方法簡單，實用，但在半掛車運營過程中，車架受到拉伸、彎曲、扭曲、剪切等情況時，各種受力工況都將直接把力傳遞給螺栓，其結果是靠螺栓的連接強度來保證整個車架的連接強度。如圖3所示，連接接頭3連接過程是將前段主梁4、后段主梁5兩接頭對準、并將兩連接板31靠緊，然后用六顆螺栓34分別穿入事先已設置好的六個螺栓孔中，并相應的用緊固工具將其擰緊，從而形成一個整體的車架結構。在這種結構中，當車架在運行過程中受到任何力，傳遞到連接頭3時，均由連接的螺栓34來承受。
在不同工況的受力過程中，各螺栓34的受力是不均勻的，這就會導致某一、兩顆螺栓承受很大的力，甚至超過螺栓的屈服極限，產(chǎn)生變形或破壞。另一方面，在車架受彎曲時，連接接頭上靠拉伸一邊的螺栓受到拉力，其結果是螺栓在原有預壓緊力的基礎上疊加上新的拉力；而連接接頭上靠壓縮一邊的螺栓其結果是減少原有的預壓緊力，即使螺栓有變松的趨勢。實際運行過程中，更多的情況是交變過程，即對某一螺栓而言是拉緊與變松交替發(fā)生，其結果導致連接失效。
綜上所述，設計開發(fā)出一種安全可靠的能適用于超長的多段式集裝箱運輸半掛車的連接接頭是非常迫切的。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的在于針對分段式車架結構，在實際使用過程中因不同路況，會承受扭轉、彎曲、拉伸、剪切、振動或交變應力等，而采用螺栓直接連接各段梁，在復雜的受力狀況下容易出現(xiàn)失效的問題；提供一種方便可靠的連接接頭將分段式車架連接成為整體，并由連接接頭承受車輛在運行過程中各種工況下施加給接頭的拉伸、彎曲、扭曲和剪切等力，從而提高連接的可靠性。
本發(fā)明按如下方案實現(xiàn)該用于車架梁的組合式連接接頭，包括一對連接座、一對連接件；所述連接座與車架主梁的橫截面結構相匹配，且平行的兩側面分別設有貫穿兩端的第一凹槽、第二凹槽，所述凹槽為對稱分布；所述連接座包括分布與相鄰兩段梁固定連接的第一連接座、第二連接座；所述連接件包括基部和沿該基部兩端向同側伸出的凸起部；該第一連接件的兩凸起部分別與所述第一連接座的第一凹槽和第二連接座的第一凹槽配合并通過緊固件連接；該第二連接件的兩凸起部分別與所述第一連接座的第二凹槽和第二連接座的第二凹槽配合并通過緊固件連接。
所述的用于車架梁的組合式連接接頭，其中所述連接座包括第一基座、第二基座和連接該兩基座的連接部；所述的第一基座與連接部平行的兩端分別向上伸出，形成第一突起部與第二突起部，該第一突起部與第二突起部之間形成第一凹槽；所述的第二基座與連接部平行的兩端分別向下伸出，形成第三突起部與第四突起部，該第三突起部與第四突起部之間形成第二凹槽。
所述的用于車架梁的組合式連接接頭，其中所述凹槽豎直方向布置，與所述主梁長度方向垂直。
所述的用于車架梁的組合式連接接頭，其中所述凹槽的靠近所述主梁的一側的高度稍高于相對的另一側。
所述的用于車架梁的組合式連接接頭，其中所述第一凹槽、第二凹槽均為梯形槽。
所述的用于車架梁的組合式連接接頭，其中所述連接件的凸起部為與所述凹槽相匹配的梯形結構。
所述的用于車架梁的組合式連接接頭，其中所述凹槽沿與所述主梁的上下部平行的水平方向布置，與所述主梁長度方向垂直。
所述的用于車架梁的組合式連接接頭，其中所述第一、第二連接座的連接部的豎邊中部兩側各設有帶螺孔的連接板，并通過螺栓連接。
所述的用于車架梁的組合式連接接頭，其中所述連接件凸起部的受力面為斜面或弧面，所述凹槽與之相匹配。
該組合式連接接頭通過固定的連接座，與分段的車架主梁相連接后將形成一個不可分離的整體，再通過連接件將兩個待連接的、分別固定在車架主梁上的連接座連接為一個整體；因此由連接件主要承擔了車架在運行過程中出現(xiàn)的彎曲時產(chǎn)生的彎曲應力、牽引時產(chǎn)生拉伸應力；同時本連接的方式的接觸面積大，連接后的緊固作用力大，接頭的連接剛性大大提高，使得車架在扭曲時(路面不平導致車體扭曲)，其抗扭性能大大提高；而且在車輛的日常檢查中，或車架進行不同長度組合時，發(fā)現(xiàn)連接件出現(xiàn)問題時，很容易進行更換；因此，該用于車架主梁連接的組合接頭，可靠性高，且牢固可靠，尤其適用于多段式主梁結構的集裝箱運輸半掛車。


圖1是帶連接接頭的53英尺集裝箱半掛車示意圖；
圖2是現(xiàn)有連接接頭的結構分解示意圖；圖3是現(xiàn)有連接接頭連接后的示意圖；圖4是本發(fā)明的組合式連接接頭結構分解圖；圖5是本發(fā)明的組合式連接接頭與主梁焊接后的示意圖；圖6是本發(fā)明的組合式連接接頭組裝后的示意圖；圖7a是本發(fā)明的組合式連接接頭實施例一的連接座結構圖主視圖；圖7b是本發(fā)明的組合式連接接頭實施例一的連接座結構圖左視圖；圖8是本發(fā)明的組合式連接接頭實施例一的連接件結構圖；圖9是本發(fā)明的組合式連接接頭實施例一的裝配圖；圖10a是本發(fā)明的組合式連接接頭實施例二的連接座結構立體圖；圖10b是本發(fā)明的組合式連接接頭實施例二的連接座結構截面圖；圖11a是本發(fā)明的組合式連接接頭實施例二的連接件結構立體圖；圖11b是本發(fā)明的組合式連接接頭實施例二的連接件結構俯視圖；圖12是本發(fā)明的組合式連接接頭實施例二的裝配圖；圖13是本發(fā)明的組合式連接接頭實施例三的連接件。
具體實施例方式
本發(fā)明的用于車架梁的組合式連接接頭，分為固定部分和連接部分；固定部分稱為連接座，它與分段的車架主梁相連接，連接后將形成一個整體不可分離；連接部分稱為連接件，它的作用是將兩個待連接的、分別固定在車架主梁上的連接座連接為一個整體。
如圖4至圖13所示，本發(fā)明的組合式連接接頭，包括連接座和連接件兩部分，連接座與車架主梁的結構相匹配，為四方體或“工”字體等，并成對配置，由與前段主梁4連接的第一連接座6、與后段主梁5連接的第二連接座8組成；連接件亦成對配置，由分別連接第一連接座6與第二連接座8的兩端的第一連接件7、第二連接件9組成。
其中，第一連接座6、第二連接座8在上下平行的兩側面分別設有貫穿兩端的第一凹槽611、811、第二凹槽631、831，第一凹槽611、811與第二凹槽631、831上下對稱分布；
連接件7、9包括基部70、90和沿該基部兩端向同側伸出的凸起部；其中第一連接件7的第一凸起部71與第一連接座6的凹槽611匹配，第二凸起部72與第二連接座8的凹槽811匹配；第二連接件9的第一凸起部91與第一連接座6的凹槽631匹配，第二凸起部92與第二連接座8的凹槽831匹配；如圖5、圖6所示，該組合接頭的第一連接座6、第二連接座8分別與前段主梁4、后段主梁5固定連接，而且凹槽611、631、811、831與梁的長度方向垂直；在將第一連接座6、第二連接座8對齊并靠緊后，將第一連接件7的凸起部壓入第一連接座6、第二連接座8的凹槽611、811中，并通過螺栓10緊固；第二連接件9的凸起部壓入第一連接座6、第二連接座8的凹槽631、831中，并通過螺栓10緊固；從而實現(xiàn)對前段主梁4、后段主梁5的連接。
實施例一如圖7a、圖7b、圖8所示，該連接接頭包括連接座6、8和連接件7、9，車架主梁的橫截面呈“工”字形，連接座6、8的結構與之匹配，截面亦呈“工”字形；第一連接座6的一側面與前段主梁4焊接，另一側與第二連接座8的一側連接，第二連接座8的另一側與后段主梁5焊接；其中，第一連接座6包括第一基座61、第二基座63和連接兩基座的連接部62；第一基座61與連接部62平行的兩端分別向上伸出，形成第一突起部610與第二突起部612，即該突起部是沿與連接部62平行的方向、并向其相對的另一側伸出；第一突起部610與第二突起部612之間形成一個凹槽611；第二基座63與連接部62平行的兩端分別向下伸出，形成第三突起部630與第四突起部632，即該突起部是沿與連接部62平行的方向、并向其相對的另一側伸出；第三突起部630與第四突起部632之間形成一個凹槽631；第二連接座8的結構同第一連接座6，第一基座81設有凹槽811，第二基座83設有凹槽831；凹槽611、631、811、831均為雙斜面的梯形槽，水平方向布置，與主梁“工”型鋼的上下部平行設置，與其長度方向垂直；連接件的凸起部71、72、91、92為與凹槽611、631、811、831相匹配的梯形結構；如圖7b、圖9所示，靠近前、后段主梁一側的突起部610、630、810、830的高度稍高于相對側的突起部611、631、811、831；連接件7、9的凸起部71、72、91、92分別卡入凹槽611、631、811、831中，通過螺栓10將連接件7、9緊固到連接座6、8上。
連接件7、9與連接座6、8的配合形式通過梯形結構來實現(xiàn)，當連接件7、9通過螺栓10壓緊到連接座6、8時，由于是梯形結構，不僅可以定位、消除間隙，同時能加大緊固的作用力，使連接更為可靠。
如圖7至圖9所示，在第一連接座6的連接部62與第二連接座8的連接部82豎邊中部的兩側各設有帶螺孔的連接板620、621與820、821，通過螺栓11再將連接板620與820、621與821擰緊，起到穩(wěn)定加強作用。
實施例二如圖10a、圖10b、圖11a、圖11b、圖12所示，該連接接頭包括連接座6、8和連接件7、9，車架主梁的橫截面呈“工”字形，連接座6、8的結構與之匹配，截面亦呈“”字形；第一連接座6的一側面與前段主梁4焊接，另一側與第二連接座8的一側連接，第二連接座8的另一側與后段主梁5焊接；凹槽611、631、811、831均為梯形槽，豎直方向布置，與主梁“工”型鋼的腹板平行設置，與其長度方向垂直；連接件7、9的凸起部71、72、91、92為與凹槽611、631、811、831相匹配的梯形結構。
實施例三如圖13所示，連接件7、9的凸起部71、72、91、92為單斜面的梯形結構，即凸起部的受力面710、720、910、920為斜面，該斜面與凹槽611、631、811、831與之配合的面相匹配。
凸起部承受應力的面還可以是弧面。
由技術常識可知，本發(fā)明還可以通過其它的不脫離其精神實質或必要特征的實施方案來實現(xiàn)。因此，上述公開的實施方案，就各方面而言，都只是舉例說明，并不是僅有的。所有在本發(fā)明范圍內或在等同于本發(fā)明的范圍內的改變均被本發(fā)明包含。
權利要求
1.一種用于車架梁的組合式連接接頭，其特征在于包括一對連接座、一對連接件；所述連接座與車架主梁的橫截面結構相匹配，且平行的兩側面分別設有貫穿兩端的第一凹槽、第二凹槽，所述凹槽為對稱分布；所述連接座包括分別與相鄰兩段梁固定連接的第一連接座、第二連接座；所述連接件包括基部和沿該基部兩端向同側伸出的凸起部；該第一連接件的凸起部分別與所述第一連接座的第一凹槽和第二連接座的第一凹槽配合并通過緊固件連接；該第二連接件的凸起部分別與所述第一連接座的第二凹槽和第二連接座的第二凹槽配合并通過緊固件連接。
2.如權利要求1所述的用于車架梁的組合式連接接頭，其特征在于所述連接座包括第一基座、第二基座和連接該兩基座的連接部；所述的第一基座與連接部平行的兩端分別向上伸出，形成第一突起部與第二突起部，該第一突起部與第二突起部之間形成第一凹槽；所述的第二基座與連接部平行的兩端分別向下伸出，形成第三突起部與第四突起部，該第三突起部與第四突起部之間形成第二凹槽。
3.如權利要求1所述的用于車架梁的組合式連接接頭，其特征在于所述凹槽豎直方向布置，與所述主梁長度方向垂直。
4.如權利要求1所述的用于車架梁的組合式連接接頭，其特征在于所述凹槽的靠近所述梁的一側的高度稍高于相對的另一側。
5.如權利要求1或2所述的用于車架梁的組合式連接接頭，其特征在于所述第一凹槽、第二凹槽均為梯形槽。
6.如權利要求5所述的用于車架梁的組合式連接接頭，其特征在于所述連接件的凸起部為與所述凹槽相匹配的梯形結構。
7.如權利要求1或2所述的用于車架梁的組合式連接接頭，其特征在于所述凹槽沿與所述主梁的上下部平行的水平方向布置，與所述主梁長度方向垂直。
8.如權利要求2所述的用于車架梁的組合式連接接頭，其特征在于所述第一、第二連接座的連接部的中部設置有匹配的加強板，并通過螺栓連接。
9.如權利要求1或2所述的用于車架梁的組合式連接接頭，其特征在于所述連接件凸起部的受力面為斜面或弧面，所述凹槽與之相匹配。
全文摘要
本發(fā)明屬于機械連接領域，涉及一種用于車架梁的組合式連接接頭，分為固定部分和連接部分；固定部分連接座，與分段的車架主梁相連接，連接后將形成一個整體不可分離；連接部分的連接件，將兩個待連接的、分別固定在車架主梁上的連接座連接為一個整體。該組合式連接接頭由連接件主要承擔了車架在運行過程中出現(xiàn)的彎曲時產(chǎn)生的彎曲應力、牽引時產(chǎn)生拉伸應力；且接觸面積大，連接后的緊固作用力大，連接剛性大大提高，使得車架在扭曲時的抗扭性能大大提高；而且很容易進行更換；可靠性高，尤其適用于多段式主梁結構的集裝箱運輸半掛車。
文檔編號B62D21/12GK101092150SQ200610061268
公開日2007年12月26日 申請日期2006年6月21日 優(yōu)先權日2006年6月21日
發(fā)明者謝良富, 沈禮慶 申請人:中國國際海運集裝箱(集團)股份有限公司, 中集車輛(集團)有限公司