少焊缝、坚固耐用的冷藏集装箱底板

摘要

本发明公开了一种少焊缝、坚固耐用的冷藏集装箱底板，属于冷藏集装箱的组件的技术领域。所述的少焊缝、坚固耐用的冷藏集装箱底板，包括T地板(1)，保温层(2)，波形底板(3)，保温层(2)设在T地板(1)与波形底板(3)之间，所述的T地板(1)由至少三块T形槽构件(11)焊接而成，T地板(1)离底板中心线140mm～345mm的区间和距离底板中心线613mm以外的区间为连接区，在两个距离底板中心线140mm～345mm的区间内各设有一条焊缝(12)。本发明的焊缝的位置设计避开叉车的轮迹区域，同时避开了货物自身对底板的压力形成的最大的弹性变形区域，减小焊缝经受的压力，提高了底板的整体刚性，增加冷藏集装箱承载能力，减小焊缝开裂几率，更加坚固耐用。

说明书

技术领域

本发明涉及冷藏集装箱的组件，尤其涉及一种少焊缝、坚固耐用的冷藏集装箱底板。

背景技术

冷藏集装箱是一种带有冷冻设备的国际标准化的集装箱，其设计结构的强度要严格遵循ISO Standard 1496标准。冷藏集装箱应用于远洋或陆路易腐货物的运输，这种集装箱底板的结构如图1所示，其包括T地板5，保温层6，波形底板7，底侧梁8，所述的T地板5及与增加强度的波形底板7的两侧焊接在底侧梁8上，T地板5及波形底板7两者中间通过一种专用的发泡设备注入发泡材料使其完成化学反应后，生成了聚氨脂泡沫材质的保温层6，从而结合组成一个能承受大载荷的冷藏集装箱的底部结构。

T地板上表面设有多个纵向的截面为T形的T形凸起，其是由铝型材挤压形成，由于集装箱底板面积较大以及受到现有的工艺水平的限制，T地板不能由一块铝型材制成，一般是由多个T形槽构件纵向焊接组合而成，其焊接的位置是在T地板的下表面。由于铝合金焊缝强度较低，铝合金焊缝区域产生的焊接脆性以及生产过程中可能出现的焊接渗透不良均给T地板焊缝质量带来了高风险，另外焊缝的熔池中，铝合金的元素如Mg等在焊接过程中容易被蒸发、烧损，从而改变了焊缝的铝合金组分，导致铝合金接头强度较低。因此，T地板的焊缝长期处于较大变形量的位置会较快地产生焊缝处的金属疲劳，直至开裂。

国际标准化的冷藏集装箱根据箱体的不同长度尺寸如20FT(英尺)，40FT，40FT.Hc来划分为不同的型号，同时全球的冷藏集装箱生产商所生产的冷藏集装箱都趋向标准化。目前生产的20FT冷藏集装箱的T地板5设计如图1所示，其由7个T形槽构件51焊接组合而成，采用6条焊缝52焊接，焊缝52的位置分布如图所示，焊缝52的位置几乎是平均分布在T地板上。40FT、40FT。HC冷藏集装箱的T地板5设计如图2所示，其大部分由9个T形槽构件51焊接组合而成，采用8条焊缝52焊接，焊缝52的位置分布如图所示，焊缝52的位置也几乎是平均分布在T地板上。另外一种使用较为广泛的40FT、40FT。HC冷藏集装箱的T地板5设计如图3所示，其由7个等宽度的T形槽构件51焊接组合而成，采用6条焊缝52焊接，焊缝52的位置分布如图所示，焊缝52的位置是平均分布在T地板上。

冷藏集装箱的T地板5下面的保温层6是由低密度的发泡材料制成的，当叉车进入冷藏集装箱内作业时，叉车轮子辗压在T地板上，T地板在轮胎的压力中心位置产生严重的下陷现象，现有的T地板的焊缝正好处在该下陷的区域，T地板就会产生一种更严重的变形，长期使用会导致焊缝的开裂。

在冷藏集装箱满装货物时，T地板在货物载荷中心的重力作用下也会产生下陷现象，其中央线区附近的变形量最大，同时冷藏集装箱在整个服务周期箱内，其中央线区是使用最频繁的作业区间。而现有的T地板在靠近中心线处设有焊缝，没有考虑货物载荷中心的重力作用对焊接焊缝的影响，实际上这个中央区会产生一种更严重的变形，长期使用会导致焊缝的开裂。

由于焊缝的开裂，冷凝水会不断渗入发泡体内，由于的温度不断地变化使积水结冰，结冰后又溶化成水。在冰水循环过程中，其体积不断变化，这样的变化周期不断地反复循环，保温层的闭孔的泡体组织结构不断受到损害，在使用过程中货物的重力作用下更是加速受损，令积水越来越多，使得保温层产生与T地板的分离现象，且分离现象不断扩大。此外焊接的区域都存在较大的应力以及清洁度不足的问题，都会影响粘结剂的粘结能力。使得保温层产生与T地板的分离现象更容易出现，最终使冷藏集装箱失去服务功能。

发明内容

本发明目的在于提供一种焊接焊缝少、整体刚性高、承载能力大、坚固耐用、采用正确的科学设计理论设计焊缝位置，显著有效地减少焊缝开裂几率的少焊缝、坚固耐用的冷藏集装箱底板。

为解决上述技术问题，本发明所述的少焊缝、坚固耐用的冷藏集装箱底板，包括T地板，保温层，波形底板，所述的保温层设在T地板与波形底板之间，所述的T地板由至少三块T形槽构件焊接而成，T地板离底板中心线140mm～345mm的区间和距离底板中心线613mm以外的区间为连接区，在两个距离底板中心线140mm～345mm的区间内各设有一条焊缝。

本发明的冷藏集装箱T地板焊缝的位置设计尽可能地避开叉车在冷藏集装箱箱内装御货物时惯常行驶轮辗的轮迹区域，同时有效地避开货物自身对底板的压力形成的最大的弹性变形区域，减小焊缝经受的压力，提高了整个底板的整体刚性，增加冷藏集装箱承载能力、减小焊缝开裂几率，使冷藏集装箱底板更加坚固耐用，延长冷藏集装箱的服务时间。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不构成对本发明的任何限制。

图1为现有的20FT冷藏集装箱底板的结构示意图；

图2为现有的40FT，40FT.HC冷藏集装箱底板的结构示意图；

图3为现有的40FT，40FT.HC冷藏集装箱底板的另一结构示意图；

图4为本发明20FT冷藏集装箱底板的第一种具体实施例；

图5为本发明20FT冷藏集装箱底板的第二种具体实施例；

图6为本发明20FT冷藏集装箱底板的第三种具体实施例；

图7为本发明20FT冷藏集装箱底板的第四种具体实施例；

图8为本发明20FT冷藏集装箱底板的第五种具体实施例；

图9为本发明40FT，40FT.HC冷藏集装箱底板的第一种具体实施例；

图10为本发明40FT，40FT.HC冷藏集装箱底板的第二种具体实施例；

图11为本发明40FT，40FT.HC冷藏集装箱底板的第三种具体实施例；

图12为本发明40FT，40FT.HC冷藏集装箱底板的第四种具体实施例；

图13为本发明40FT，40FT.HC冷藏集装箱底板的第五种具体实施例；

图14为本发明40FT，40FT.HC冷藏集装箱底板的第六种具体实施例。

具体实施方式

参阅图4至图14所示，所述的少焊缝、坚固耐用的冷藏集装箱底板，包括T地板1，保温层2，波形底板3，底侧梁4。T地板1及与增加强度的波形底板3的两侧焊接在底侧梁4上，T地板1及波形底板3两者中间通过一种专用的发泡设备注入发泡材料使其完成化学反应后，生成了聚氨脂泡沫体保温层2。所述的T地板1由至少三个T形槽构件11焊接而成，所述的T形槽构件11是由铝材挤压形成，各个T形槽构件11上形成多个横截面为T形的T形槽，T形槽构件11的底边相互焊接，选取T地板离底板中心线140mm～345mm的区间和距离底板中心线613mm以外的区间为连接区，至少各有一条焊缝12设在两个距离底板中心线140mm～345mm的区间内，T形槽构件11可根据焊缝12位置的需要设置其宽度和个数。

所述的T地板1可由五个T形槽构件11焊接而成，另外二条焊缝12分别设在两个距离底板中心线613mm以外的区间内。

所述的T地板1可由七个T形槽构件11焊接而成，另外四条焊缝12设在两个距离底板中心线613mm以外的区间内。

考虑叉车行驶的偏差，上述的焊缝12分别设在两个距离底板中心线140mm～310mm的区间内。如所述的T地板1由五个T形槽构件11焊接而成，则另外二条焊缝12分别设在两个距离底板中心线648mm以外的区间内。如所述的T地板1由七个T形槽构件11焊接而成，另外四条焊缝12设在两个距离底板中心线648mm以外的区间内。

下面结合附图列举本发明的一些具体实施例。

图4所示的冷藏集装箱底板为20FT规格的第一种具体实施例，宽度约为2250mm，T形槽构件11的个数为5个，整个T地板上一般有44个T形凸起，如图所示，中央的T形槽构件11有8个T形凸起，两侧的T形槽构件11分别为17个、1个，只需保证焊缝12的位置设在距离底板中心线140mm～345mm区间内以及距离底板中心线613mm外的位置。

图5所示的冷藏集装箱底板为20FT规格的第二种具体实施例，宽度约为2250mm，T形槽构件11的个数为3个，整个T地板上一般有44个T形凸起，如图所示，中央的T形槽构件11有8个T形凸起，两侧的T形槽构件11分别为18个，只需保证焊缝12的位置设在距离底板中心线140mm～345mm区间内以及距离底板中心线613mm外的位置，本实施例的T形槽构件的数量最少，焊缝12也最少，也就把焊缝开裂的危害及风险降到最低。

图6所示的冷藏集装箱底板为20FT规格的第三种具体实施例，宽度约为2250mm，T形槽构件11的个数为5个，整个T地板上一般有44个T形凸起，如图所示，中央的T形槽构件11有8个T形凸起，两侧的T形槽构件11分别为13个、5个，只需保证焊缝12的位置设在距离底板中心线140mm～345mm区间内以及距离底板中心线613mm外的位置。

图7所示的冷藏集装箱底板为20FT规格的第四种具体实施例，宽度约为2250mm，T形槽构件11的个数为7个，整个T地板上一般有44个T形凸起，如图所示，中央的T形槽构件11有8个T形凸起，两侧的T形槽构件11分别为10个、7个、1个，只需保证焊缝12的位置设在距离底板中心线140mm～345mm区间内以及距离底板中心线613mm外的位置。

图8所示的冷藏集装箱底板为20FT规格的第五种具体实施例，宽度约为2250mm，T形槽构件11的个数为5个，整个T地板上一般有44个T形凸起，如图所示，中央的T形槽构件11有8个T形凸起，两侧的T形槽构件11分别为10个、8个，只需保证焊缝12的位置设在距离底板中心线140mm～345mm区间内以及距离底板中心线613mm外的位置。

图9所示的冷藏集装箱底板为40FT或40FT.HC规格的第一种具体实施例，宽度约为2248mm，T形槽构件11的个数为5个，整个T地板上一般有35个T形凸起，焊缝12组合的位置如图所示，中央的T形槽构件11有7个T形凸起，两侧的T形槽构件11分别为13个、1个，只需保证焊缝设在距离底板中心线140mm～345mm区间内和距离底板中心线613mm外的位置。

图10所示的冷藏集装箱底板为40FT或40FT.HC规格的第二种具体实施例，宽度约为2248mm，T形槽构件11的个数为3个，整个T地板上一般有35个T形凸起，焊缝12设在距离底板中心线140mm～345mm区间内，焊缝12的位置如图所示，中央的T形槽构件11有7个T形凸起，两侧的T形槽构件11分别为14个，本实施例的T形槽构件的数量最少，焊缝12也最少，也就把焊缝开裂的危害及风险降到最低。

图11所示的冷藏集装箱底板为40FT或40FT.HC规格的第三种具体实施例，宽度约为2248mm，T形槽构件11的个数为5个，整个T地板上一般有35个T形凸起，焊缝12也设在距离底板中心线140mm～345mm区间内和距离底板中心线613mm外的位置，焊缝12的位置如图所示，其中每个T形槽构件都为7个T形凸起，宽度相同，这样T形槽构件规格统一，便于生产制造。

图12所示的冷藏集装箱底板为40FT或40FT.HC规格的第四种具体实施例，宽度约为2248mm，T形槽构件11的个数为3个，整个T地板上一般有35个T形凸起，焊缝12的位置也设在距离底板中心线140mm～345mm区间内的位置，焊缝12的位置如图所示，中央的T形槽构件11有9个T形凸起，两侧的T形槽构件11分别为13个，本实施例的T形槽构件的数量最少，焊缝12也最少，也就把焊缝开裂的危害及风险降到最低。

图13为本发明40FT，40FT.HC冷藏集装箱底板的第五种具体实施例；宽度约为2248mm，T形槽构件11的个数为7个，整个T地板上一般有35个T形凸起，焊缝12的位置如图所示，中央的T形槽构件11有7个T形凸起，两侧的T形槽构件11分别为8个、5个、1个，也设在距离底板中心线140mm～345mm区间内和距离底板中心线613mm外的位置。

图14为本发明40FT，40FT.HC冷藏集装箱底板的第六种具体实施例；宽度约为2248mm，T形槽构件11的个数为5个，整个T地板上一般有35个T形凸起，焊缝12的位置如图所示，中央的T形槽构件11有7个T形凸起，两侧的T形槽构件11分别为8个、6个，也设在距离底板中心线140mm～345mm区间内和距离底板中心线613mm外的位置。

本发明在具体实施时，单个T形槽构件上T形凸起的数量及T形槽构件的宽度还有更多的组合方式，以上仅列举了一些基本的组合方式。本发明的T形槽构件个数不作限定，设计原则上是越少越好，只需保证T地板的T形槽构件组合的焊缝中的至少二条焊缝位置处于距离冷藏集装箱底板中心线140mm～345mm区间内，其他的焊缝还可设置在距离底板中心线613mm外的位置，就可达到本发明的目的，即属于本专利的保护范围。

本发明焊缝位置区间设计的依据如下：

本发明专利创立了下列两个T地板的焊接焊缝的位置设计理论，为设计提供了正确的科学设计理论依据。

(1)、冷藏集装箱箱内装卸货物的叉车轮辗中心压力带理论

目前，通过收集目前各国有关叉车生产商的有关标准，并结合实际使用，得知1吨至3.5吨的叉车是目前冷藏集装箱箱内作业最常用的各种型号叉车，可代表着绝大多数的可用于冷藏集装箱箱内装卸货物体的叉车型号。1吨-3.5吨的通用叉车的轮距的参考标准尺寸是：890mm-1025mm的范围。根据现使用的冷藏集装箱的箱内尺寸，叉车进出箱内的常用行驶轮迹，通过现场分析发现，在绝大多数的情况下，叉车的操作者为避免使冷藏集装箱侧板受损，引起不必要的经济损失，叉车进箱内装御货物时绝大多数的情况下都是行驶在中央位置。根据数学概率分布的原理，设定叉车在装载货物时都是有一定规律并行驶一定的轮迹，其轮胎的压力中心绝大多数的情况下都是落在这个设定的区间内，由冷藏集装箱的门端一直到前端，叉车的行驶的轮迹的区间定义为：叉车轮辗中心压力带。本发明冷藏集装箱内的T地板设计上制定在轮辗中心压力带上为无焊缝区的设计，这样使叉车进箱内作业时有效地避免轮胎的压力作用在最薄弱的又带有焊接脆性的焊缝位置上。

实施本设计专利的有关数据设计如下：

一般叉车的轮胎宽度：200mm

一般叉车的轮距范围：890mm---1025mm

单侧的叉车轮辗中心压力带理论宽度W1为：

W1＝200mm/2+(1025mm/2-890mm/2)+200mm/2

＝268mm

其中叉车轮辗中心压力带外侧的边缘距T地板中心线的距离L1为叉车的最大轮距加上1/2轮胎宽度，即：

L1＝1025mm/2+200mm/2＝613mm

又L1-W1＝613mm-268mm＝345mm

则叉车轮辗中心压力带位于距离底板中心线345mm至613mm的范围内。

(2)、冷藏集装箱中心区最大弹性变形区理论

冷藏箱满装货物时T地板的中心区变形量是最大的，冷藏集装箱整个服务周期箱内的中心区是使用最频繁的作业区间.这个区间由于货物载荷中心的重力作用下.较大的弹性变形量对焊接焊缝产生十分不利的影响，因此设置一个最大弹性变形区，并在这最大弹性变形区内采用无焊缝的设计。

根据实际应用当中冷藏集装箱T地板载荷时情况，并考虑可以实施的工业生产能力，设计制定冷藏集装箱T地板载货时货物重力引起的弹性变形区以T地板中央线为基准，距离中央线两侧140mm的范围设定为最大弹性变形区，并在这最大弹性变形区内采用无焊缝的设计。

结合本专利的两个设计理论，并根据上述数据可知，所述的T形槽构件焊接的焊缝应位于距离底板中心线140mm～345mm区间内以及距离底板中心线613mm外的位置，当然距离底板中心线613mm外的位置也可不设置焊缝。为便于T形槽构件的统一，焊缝以冷藏集装箱的纵向中心线为基准左右对称分布。

T地板在叉车轮辗中心压力带的区间内和最大弹性变形区的区间内设计为无焊缝是最合理的设计，即在惯常行驶的叉车轮迹轮辗中心压力带内和在货物重力引起的最大弹性变形区内，不设计焊缝，就可以最大可能性地减少焊缝开裂的潜在风险。这一设计能有效地使冷藏集装箱的服务周期进一步延长，并大大地降低了维修成本。

上述的进一步改进是考虑叉车操作行驶的偏差，在叉车轮辗中心压力带的理论轮距宽度的尺寸基础上再增加叉车操作行驶的偏差宽度，本发明设定叉车操作行驶的偏差宽度为叉车轮辗中心压力带两侧各35mm，当然也可以根据实际情况选择缩小或扩大。则最后设计叉车轮辗中心压力带的宽度W2为：

W2＝35mm+268mm+35mm

＝338mm

叉车轮辗中心压力带外侧的边缘距T地板中心线的距离L2为：

L2＝613mm+35mm＝648mm

又L2-W2＝648mm-338mm＝310mm

则叉车轮辗中心压力带位于距离底板中心线310mm至648mm的范围内。

根据上述数据可知，作为优选方式，所述的连接区为离T地板1底板中心线140mm～310mm的区间和距离底板中心线648mm以外的区间，T形槽构件焊接的焊缝位于距离底板中心线140mm～310mm区间内以及距离底板中心线648mm外的位置，当然距离底板中心线648mm外的位置也可不设置焊缝，为便于T形槽构件11的统一，焊缝以冷藏集装箱的纵向中心线为基准左右对称分布。

本发明解决了目前T形槽构件焊缝的设计不当对冷藏集装箱T地板使用寿命的危害，降低了冷藏集装箱的T地板的焊缝的质量风险，把焊缝开裂的因素的影响降到最低。本发明对焊缝的位置设计使用了正确的科学设计方法，根据本发明的焊缝的设计，会减少T形槽构件的数量，更直接地、更有效地减少了焊缝的数量，把焊缝开裂的危害及风险降到最低。

本发明根据所述的设计理论，揭示了T形槽构件焊接焊缝位置及数量的设计原则，并设计出多种形式的焊接组合方式，又设计出T形槽构件的宽度范围和具体的T形槽构件上T的个数去满足本专利的设计目的，这种T形槽构件同样属于本专利的保护范围，即使用及生产有关的T形槽构件也同样落入本专利的保护范围。

本发明同样地适用于所有货物运输设备，如：商用干货车，冷藏车、半挂车、干货半挂车、冷藏半挂车、特种冷藏集装箱，只要在本专利所阐述的叉车轮辗中心压力带和中央货物重心引起的弹性变形区的尺寸范围内没有焊接的焊缝、或化合粘合缝，均属于本发明的保护范围。