本发明涉及罐式集装箱技术领域，特别涉及一种交换车体罐式集装箱。
背景技术：
相较于标准罐式集装箱，交换车体罐式集装箱是一种大容积、超宽超高的罐箱。按照框架结构形式的不同，现有的交换车罐式集装箱可分为a框结构、底侧梁结构以及下支柱结构。
目前，上述三种结构形式的罐箱均是利用罐体的筒体部分与框架连接来承载。其中，罐箱的支撑结构都集中在框架的端框内侧，使支撑结构占用了筒体下部大量的自由空间，以使罐箱部分的功能模块无法正常安装或只能选择低配简装，导致交换车体罐式集装箱的功能无法满足使用需求。
技术实现要素：
本发明的目的在于解决现有技术的交换车体罐式集装箱中，罐箱的支撑结构都集中在框架的端框内侧，使支撑结构占用了筒体下部大量的自由空间，导致罐箱部分的功能模块无法正常安装或只能选择低配简装的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种交换车体罐式集装箱，包括罐体和设置在所述罐体两端的端框，所述端框的两底角处均设有底角件，所述罐体包括筒体和设置在所述筒体两端的封头，所述筒体的两端均向外超出所述端框，所述端框的各底角处均设有用于支撑所述罐体的支撑单元，所述支撑单元包括支撑板和支撑管，支撑板底部与所述底角件连接，并由所述底角件处倾斜向上延伸至所述罐体的外表面；所述支撑板的顶部边缘沿所述罐体的纵向延伸，并与所述封头和所述筒体连接，该支撑板的宽度由顶部向底部呈渐缩的趋势；支撑管固定在所述支撑板的外侧，并沿所述支撑板的外侧边缘延伸；所述支撑管的底端固定在所述底角件上，所述支撑管的顶端向外超出所述支撑板的顶部边缘，并固定在所述封头的外表面。
优选地，所述支撑板的底部具有一用于与所述底角件顶面连接的连接部，所述支撑板的内侧边缘的底部与所述连接部之间形成突出部，所述突出部的侧面与所述底角件的外端面相抵接。
优选地，所述支撑板的外侧边缘的底部与所述连接部之间形成抵接部，所述抵接部的侧面与所述底角件的内端面相平齐，所述支撑管的底端抵接在所述抵接部的侧面和所述底角件的内端面上。
优选地，所述支撑板的内侧边缘设有肋板，所述肋板垂直于所述支撑板的表面设置。
优选地，所述支撑管包括封头连接段和过渡连接段，所述过渡连接段固定在所述支撑板的外侧边缘，该过渡连接段的底端与所述底角件连接；所述支撑板的外侧边缘呈弧形，该过渡连接段顺应所述支撑板外侧边缘的弧度弯曲；所述封头连接段连接在所述过渡连接段的顶端，向外超出所述支撑板的顶部边缘，并与所述封头的外表面固定连接。
优选地，所述封头连接段朝向所述封头的表面开设有缺口，所述缺口的边缘呈弧形，且与所述封头的外表面连接。
优选地，所述筒体上绕设有加热管和加强圈，所述加热管和所述加强圈沿所述筒体的轴线间隔布置，所述加热管设置在所述加强圈的外侧；所述支撑单元还包括设置在所述筒体表面上的连接组件和过渡组件，所述支撑板的顶部边缘通过所述连接组件和所述过渡组件固定在该筒体上；所述连接组件包括第一连接槽钢、第二连接槽钢以及第三连接槽钢，所述过渡组件包括第一过渡槽钢和第二过渡槽钢；所述第一过渡槽钢对应所述加热管设置，该第一过渡槽钢沿所述筒体的周向延伸，以使所述加热管由所述第一过渡槽钢的内部通过；所述第二过渡槽钢对应所述加强圈设置，该第二过渡槽钢沿所述筒体的周向延伸，以使所述加强圈由所述第二过渡槽钢的内部通过；所述第一连接槽钢、所述第二连接槽钢以及所述第三连接槽钢均沿所述筒体的轴线方向延伸，所述第一连接槽钢连接在所述第一过渡槽钢的外侧，所述第二连接槽钢的一端连接在该第一过渡槽钢的内侧，另一端连接在所述第二过渡槽钢的外侧，所述第三连接槽钢连接在所述第二过渡槽钢的内侧。
优选地，所述第二过渡槽钢外侧端面的面积大于其内侧端面的面积。
优选地，所述支撑单元还包括垫板，所述垫板固定在所述封头和所述筒体的表面，该垫板包括第一垫板段、第二垫板段以及第三垫板段；所述第一垫板段的第一端固定在所述封头上，所述第一垫板段的第二端顺应所述封头外表面的弧度，经由所述封头及所述筒体的连接处，并沿所述筒体的轴线方向延伸至所述加热管的外侧；所述第二垫板段由所述加热管的内侧，沿所述筒体的轴线方向延伸至所述加强圈的外侧；所述第三垫板段由所述加强圈的内侧，沿所述筒体的轴线方向朝向该筒体的中部延伸；所述第一连接槽钢固定在所述第一垫板段上，所述第二连接槽钢固定在所述第二垫板段上，所述第三连接槽钢固定在所述第三垫板段上。
优选地，所述第一垫板段包括相连接第一分段和第二分段，所述第一分段由该第一垫板段的第一端沿所述封头外表面的弧度延伸至所述封头和所述筒体的连接处，所述第二分段固定在所述筒体的外表面，并沿该筒体的轴线方向延伸；所述第一垫板段的第一端呈圆盘状，所述第一分段的宽度小于所述第二分段的宽度，所述第二分段的宽度与所述第二垫板段的宽度相同。
由上述技术方案可知，本发明的有益效果为：
本发明交换车体罐式集装箱中，端框的各底角件处均设有支撑单元，以对罐体进行支撑。在支撑单元中，支撑板位于封头与筒体的连接处，以对封头及筒体进行支撑，并将筒体的承载应力传递至底角件；支撑管能够对封头进行支撑，并将封头的承载应力传递至底角件，从而使底角件处水平方向上的应力达到平衡，保证支撑单元在靠近封头处稳定地支撑罐体，以增大筒体下方的自由空间，使其有足够的位置布置罐体上的功能模块，确保交换车体罐式集装箱的功能无法满足使用需求。
附图说明
图1是本发明交换车体罐式集装箱实施例的主视图；
图2是图1的仰视图；
图3是图1的侧视图；
图4是本发明交换车体罐式集装箱实施例中支撑单元的结构示意图；
图5是本发明交换车体罐式集装箱实施例中支撑板的结构示意图；
图6是本发明交换车体罐式集装箱实施例中支撑管的结构示意图；
图7是本发明交换车体罐式集装箱实施例中连接组件及过渡组件的结构示意图；
图8是本发明交换车体罐式集装箱实施例中第一垫板段的结构示意图。
附图标记说明如下：1、交换车体罐式集装箱；11、罐体；111、筒体；112、封头；12、端框；13、底角件；14、加热管；15、加强圈；2、支撑单元；21、支撑板；211、连接部；212、突出部；213、抵接部；214、肋板；215、减重孔；22、支撑管；221、封头连接段；2211、缺口；222、过渡连接段；223、封板；23、连接组件；231、第一连接槽钢；232、第二连接槽钢；233、第三连接槽钢；24、过渡组件；241、第一过渡槽钢；242、第二过渡槽钢；25、加强板；26、垫板；261、第一垫板段；2611、第一分段；2612、第二分段；262、第二垫板段；263、第三垫板段；27、加强盒。
具体实施方式
体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。
为了进一步说明本发明的原理和结构，现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
首先需要说明的是，本申请在描述方位时，在罐体的轴线方向上，是将靠近封头一侧定义为“外”，将背离封头的一侧定义为“内”。
参阅图1至图3，本申请提供一种交换车体罐式集装箱1，包括罐体11和设置在罐体11两端的端框12，端框12为方框形结构。其中，端框12的两底角处均设有底角件13，罐体11包括筒体111和设置在筒体111两端的封头112，且筒体111的两端均向外超出端框12。筒体111上绕设有加热管14和加强圈15，加热管14和加强圈15沿筒体111的轴线间隔布置，加热管14设置在所述加强圈15的外侧。
在本实施例中，端框12的各底角处均设有用于支撑罐体11的支撑单元2，该支撑单元2包括支撑板21和支撑管22。其中，支撑板21的底部与底角件13连接，并由底角件13处倾斜向上延伸至罐体11的外表面。支撑板21的顶部边缘沿罐体11的纵向延伸，并与封头112和筒体111连接，该支撑板21的宽度由顶部向底部呈渐缩的趋势。支撑管22固定在支撑板21的外侧，并沿支撑板21的外侧边缘延伸。该支撑管22的底端固定在底角件13上，顶端向外超出支撑板21的顶部边缘，并固定在封头112的外表面。
进一步地，如图4和图5所示，支撑板21的外轮廓近似三角形，其顶部边缘与封头112和筒体111的外表面连接。在本实施例中，支撑板21的外侧边缘呈弧形，其由支撑板21的底部弯曲向上而延伸至封头112的外表面。支撑管22固定在支撑板21的外侧边缘，该支撑管22与支撑管22连接的部分顺应其外边缘的弧度弯曲。
支撑板21的内侧边缘为直线段，其由支撑板21的底部倾斜向上至筒体111的外表面，以在筒体111的下方形成近似三角形的支撑结构。此时，筒体111承载的应力会通过支撑板21靠近内侧边缘的区域传递至支撑板21的底部，再由支撑板21的底部传递至底角件13。
在本实施例中，支撑板21的底部具有一连接部211，该连接部211用于与底角件13的顶面连接。支撑板21的内侧边缘的底部与连接部211之间形成突出部212，突出部212向外凸设于支撑板21的底面。支撑板21与底角件13连接固定时，突出部212的侧面用于与底角件13的内端面相抵接。
进一步地，支撑板21的外侧边缘的底部与连接部211之间形成抵接部213，抵接部213呈台阶状，该抵接部213的侧面与底角件13的外端面相平齐。支撑板21固定在底角件13上时，支撑管22的底端同时顶抵在抵接部213的侧面和底角件13的外端面上。
当支撑板21与底角件13连接固定时，支撑板21底部的突出部212与底角件13的内端面相抵接，支撑管22的底端与底角件13的外端面相抵接。此时，支撑板21承载的筒体111的应力会经底角件13的内端面向底角件13传递，支撑管22承载的封头112的应力也会经底角件13的外端面传递至底角件13。
支撑板21和支撑管22在底角件13处传递的应力均有部分转化成水平方向的水平应力，这两个水平应力都施加在底角件13上，但方向相反，因而能够在底角件13处达到相对平衡的状态，以减轻支撑管22和支撑板21承载的应力，保证支撑单元2对罐体11稳定地支撑。
此外，本实施例的支撑板21的内侧边缘设有肋板214，肋板214垂直于支撑板21的表面设置。支撑管22固定在支撑板21的外侧边缘，肋板214固定在支撑板21的内侧边缘，以增强支撑板21两侧的非承力边的强度，使整个支撑板21的强度得到保证。因而在保证结构强度的前提下，支撑板21上可以开设若干个减重孔215。
参阅图6，支撑管22包括封头连接段221和过渡连接段222。其中，过渡连接段222固定在支撑板21的外侧边缘，过渡连接段222的底端与底角件13固定，该过渡连接段222顺应支撑板21的外侧边缘的弧度弯曲。封头连接段221连接在过渡连接段222的顶端，并向外超出支撑板21的顶部边缘，以与封头112的外表面固定连接。
本实施例的封头连接段221朝向封头112的表面开设有缺口2211。该缺口2211的边缘呈弧形，且与封头112的外表面连接，以增大支撑管22与封头112之间的接触面积，分散二者之间的接触应力，保证支撑管22与封头112之间的连接强度。
在本实施例中，支撑管22的两端均设有封板223，以封闭支撑管22两端的开口，从而加强支撑管22自身的结构强度，使支撑管22在封头112的下方形成稳定的支撑。
参阅图7，本实施例的支撑单元2还包括设置在筒体111上的连接组件23和过渡组件24，支撑板21的顶部边缘通过连接组件23和过渡组件24固定在筒体111上。其中，连接组件23包括第一连接槽钢231、第二连接槽钢232以及第三连接槽钢233，过渡组件24包括第一过渡槽钢241和第二过渡槽钢242。
具体地，第一过渡槽钢241对应加热管14设置，该第一过渡槽钢241沿筒体111的周向延伸，以使加热管14由第一过渡槽钢241的内部通过。第二过渡槽钢242对应加强圈15设置，该第二过渡槽钢242沿筒体111的周向延伸，以使加强圈15由第二过渡槽钢242的内部通过。
第一连接槽钢231、第二连接槽钢232以及第三连接槽钢233均沿筒体111的轴线方向延伸。其中，第一连接槽钢231连接在第一过渡槽钢241的外侧，第二连接槽钢232的一端连接在第一过渡槽钢241的内侧，另一端连接在第二过渡槽钢242的外侧，第三连接槽钢233连接在第二过渡槽钢242的内侧。
在本实施例中，第一过渡槽钢241和第二过渡槽钢242可以使连接组件23避开加热管14和加强圈15设置，避免连接组件23对罐体11自身的功能件造成结构的破坏。支撑板21顶部边缘的部分区域与封头112连接，部分区域通过第一连接槽钢231和第二连接槽钢232与筒体111连接，支撑板21上的减重孔215对应第一过渡槽钢241的位置设置。
其中，第二连接槽钢232的端部向外超出支撑板21，以加强支撑板21与筒体111的连接强度。此外，第三连接槽钢233布置在第二过渡槽钢242的内侧，一方面可以加强第二过渡槽钢242与筒体111之间连接的稳定性，另一方面可以增强连接组件23整体的结构强度。
在本实施例中，第二连接槽钢232的内壁上设有加强板25。该加强板25对应于支撑板21与第二连接槽钢232的连接处设置，以应对此段区域存在应力突变的情况，并有效地保护第二连接槽钢232的整体结构，表面其因应力突变而导致永久变形的情况。
如图7所示，本实施例的第二过渡槽钢242外侧端面的面积大于其内侧端面的面积。罐体11内部具有载荷的情况下，加强圈15承载的应力会分解成水平方向的作用应力，而传递至第二过渡槽钢242较大面积的外侧端面，从而通过该较大面积的外侧端面缓解加强圈15上侧向应力集中的问题。
进一步地，参阅图7和图8，本实施例的支撑单元2还包括垫板26，垫板26固定在封头112和筒体111的外表面。支撑管22和支撑板21均与垫板26连接，以实现二者在封头112和筒体111上的固定。垫板26的设置可以增大罐体11与支撑单元2之间的接触面积，以分散连接处的应力，避免局部应力集中的情况。
具体地，本实施例的垫板26包括第一垫板段261、第二垫板段262以及第三垫板段263。其中，第一垫板段261的第一端固定在封头112上，第二端顺应封头112的外表面的弧度，经由封头112与筒体111的连接处，并沿筒体111的轴线方向延伸至加热管14的外侧。第二垫板段262由加热管14的内侧，沿筒体111的轴线方向延伸至加强圈15的外侧。第三垫板段263由加强圈15的内侧，沿筒体111的轴线方向朝向筒体111的中部延伸。
本实施例的第一垫板段261的第一端呈圆盘状，其贴附在封头112的外表面上。在支撑管22中，其封头连接段221的端部固定在第一垫板段261的第一端上，以实现支撑管22与封头112的固定。在本实施例中，第一垫板段261包括相连接的第一分段2611和第二分段2612，其中第一分段2611由第一垫板段261的第一端沿封头112外表面的弧度延伸至封头112与筒体111的连接处，第二分段2612固定在筒体111的外表面，其延伸方向与筒体111的轴线方向一致。
支撑板21的顶部边缘部分固定在第一分段2611上，以与封头112固定；支撑板21的顶部边缘部分通过第一连接槽钢231和第二连接槽钢232与第二分段2612和第二垫板段262连接，以实现支撑板21与筒体111的连接。第三连接槽钢233固定在第三垫板段263上，以实现第三连接槽钢233与筒体111表面的固定。
在本实施例垫板26中，第一分段2611的宽度小于第二分段2612的宽度，第二分段2612与第二垫板段262和第三垫板段263的宽度相同。支撑板21通过第一分段2611与封头112连接，此处应力较小，出于减重的目的，可以缩减第一分段2611的宽度。第二分段2612靠近封头112与筒体111的连接处，此处载荷由封头112逐渐向筒体111发散，并指向同一方向，第二分段2612与第二垫板段262的宽度相同，可以保证支撑板21与筒体111连接的稳定性。
此外，在本实施例中，支撑板21靠近底角件13的两侧均设有加强盒27。其中，位于上方的加强盒27可以作为支撑板21切向应力的传递载体，将作用在连接处的切向应力转化为对端框12的垂直应力，以保证支撑板21对罐体11的稳定支撑。同时位于下方的加强盒27能够在支撑板21的底部形成支撑，以加强支撑板21整体的结构强度。
对于本实施例的交换车体罐式集装箱，端框的各底角件处均设有支撑单元，以对罐体进行支撑。在支撑单元中，支撑板位于封头与筒体的连接处，以对封头及筒体进行支撑，并将筒体的承载应力传递至底角件；支撑管能够对封头进行支撑，并将封头的承载应力传递至底角件，从而使底角件处水平方向上的应力达到平衡，保证支撑单元在靠近封头处稳定地支撑罐体，以增大筒体下方的自由空间，使其有足够的位置布置罐体上的功能模块，确保交换车体罐式集装箱的功能无法满足使用需求。
虽然已参照几个典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。
1.一种交换车体罐式集装箱，包括罐体和设置在所述罐体两端的端框，所述端框的两底角处均设有底角件，所述罐体包括筒体和设置在所述筒体两端的封头，所述筒体的两端均向外超出所述端框，所述端框的各底角处均设有用于支撑所述罐体的支撑单元，其特征在于，所述支撑单元包括：
支撑板，其底部与所述底角件连接，并由所述底角件处倾斜向上延伸至所述罐体的外表面；所述支撑板的顶部边缘沿所述罐体的纵向延伸，并与所述封头和所述筒体连接，该支撑板的宽度由顶部向底部呈渐缩的趋势；
支撑管，固定在所述支撑板的外侧，并沿所述支撑板的外侧边缘延伸；所述支撑管的底端固定在所述底角件上，所述支撑管的顶端向外超出所述支撑板的顶部边缘，并固定在所述封头的外表面。
2.根据权利要求1所述的交换车体罐式集装箱，其特征在于，所述支撑板的底部具有一用于与所述底角件顶面连接的连接部，所述支撑板的内侧边缘的底部与所述连接部之间形成突出部，所述突出部的侧面与所述底角件的外端面相抵接。
3.根据权利要求2所述的交换车体罐式集装箱，其特征在于，所述支撑板的外侧边缘的底部与所述连接部之间形成抵接部，所述抵接部的侧面与所述底角件的内端面相平齐，所述支撑管的底端抵接在所述抵接部的侧面和所述底角件的内端面上。
4.根据权利要求1所述的交换车体罐式集装箱，其特征在于，所述支撑板的内侧边缘设有肋板，所述肋板垂直于所述支撑板的表面设置。
5.根据权利要求1所述的交换车体罐式集装箱，其特征在于，所述支撑管包括封头连接段和过渡连接段，所述过渡连接段固定在所述支撑板的外侧边缘，该过渡连接段的底端与所述底角件连接；所述支撑板的外侧边缘呈弧形，该过渡连接段顺应所述支撑板外侧边缘的弧度弯曲；所述封头连接段连接在所述过渡连接段的顶端，向外超出所述支撑板的顶部边缘，并与所述封头的外表面固定连接。
6.根据权利要求5所述的交换车体罐式集装箱，其特征在于，所述封头连接段朝向所述封头的表面开设有缺口，所述缺口的边缘呈弧形，且与所述封头的外表面连接。
7.根据权利要求1所述的交换车体罐式集装箱，其特征在于，所述筒体上绕设有加热管和加强圈，所述加热管和所述加强圈沿所述筒体的轴线间隔布置，所述加热管设置在所述加强圈的外侧；
所述支撑单元还包括设置在所述筒体表面上的连接组件和过渡组件，所述支撑板的顶部边缘通过所述连接组件和所述过渡组件固定在该筒体上；所述连接组件包括第一连接槽钢、第二连接槽钢以及第三连接槽钢，所述过渡组件包括第一过渡槽钢和第二过渡槽钢；
所述第一过渡槽钢对应所述加热管设置，该第一过渡槽钢沿所述筒体的周向延伸，以使所述加热管由所述第一过渡槽钢的内部通过；所述第二过渡槽钢对应所述加强圈设置，该第二过渡槽钢沿所述筒体的周向延伸，以使所述加强圈由所述第二过渡槽钢的内部通过；
所述第一连接槽钢、所述第二连接槽钢以及所述第三连接槽钢均沿所述筒体的轴线方向延伸，所述第一连接槽钢连接在所述第一过渡槽钢的外侧，所述第二连接槽钢的一端连接在该第一过渡槽钢的内侧，另一端连接在所述第二过渡槽钢的外侧，所述第三连接槽钢连接在所述第二过渡槽钢的内侧。
8.根据权利要求7所述的交换车体罐式集装箱，其特征在于，所述第二过渡槽钢外侧端面的面积大于其内侧端面的面积。
9.根据权利要求7所述的交换车体罐式集装箱，其特征在于，所述支撑单元还包括垫板，所述垫板固定在所述封头和所述筒体的表面，该垫板包括第一垫板段、第二垫板段以及第三垫板段；
所述第一垫板段的第一端固定在所述封头上，所述第一垫板段的第二端顺应所述封头外表面的弧度，经由所述封头及所述筒体的连接处，并沿所述筒体的轴线方向延伸至所述加热管的外侧；所述第二垫板段由所述加热管的内侧，沿所述筒体的轴线方向延伸至所述加强圈的外侧；所述第三垫板段由所述加强圈的内侧，沿所述筒体的轴线方向朝向该筒体的中部延伸；
所述第一连接槽钢固定在所述第一垫板段上，所述第二连接槽钢固定在所述第二垫板段上，所述第三连接槽钢固定在所述第三垫板段上。
10.根据权利要求9所述的交换车体罐式集装箱，其特征在于，所述第一垫板段包括相连接第一分段和第二分段，所述第一分段由该第一垫板段的第一端沿所述封头外表面的弧度延伸至所述封头和所述筒体的连接处，所述第二分段固定在所述筒体的外表面，并沿该筒体的轴线方向延伸；
所述第一垫板段的第一端呈圆盘状，所述第一分段的宽度小于所述第二分段的宽度，所述第二分段的宽度与所述第二垫板段的宽度相同。
技术总结