顶盖和具有该顶盖的集装箱的制作方法

本发明涉及一种顶盖和具有该顶盖的集装箱。

背景技术：

目前，很多运输领域的箱体(例如集装箱)多由金属材料通过焊接装配而成。在特种运输中，常需要运输具有强腐蚀性的物质，而箱体的局部位置，特别是频繁使用或直接接触位置的金属构件往往最先腐蚀破坏，例如，对于用于运输硫磺、化肥等强腐蚀货物的干散货集装箱来说，其顶盖往往会最先腐蚀破坏，这会增加维修频率，并大大提高客户的维修、维护费用。

为了解决上述问题，通常会在金属材料的外部整体涂覆防腐涂料或油漆，以进行防腐处理。但在箱体的使用过程中，顶盖的频繁开关以及装卸货物时产生的碰撞或与货物的直接接触都会造成对其表面防腐涂层的破坏，降低了顶盖的防腐性能和使用寿命。

另外，在箱体的使用过程中，顶盖多为人工进行开关，金属顶盖的重量问题严重影响了箱体的可操作性。例如，传统干散货集装箱的顶盖为矩形金属顶盖，其单套重量约为80kg，这极大地增加了操作人员的作业难度。

因此，需要提供一种顶盖和具有该顶盖的集装箱，以解决上述问题。

技术实现要素：

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，公开了一种顶盖，所述顶盖的四周具有支撑所述顶盖的箱体支撑部，所述顶盖由纤维增强复合材料制成，所述顶盖包括顶盖盖板和设置在所述顶盖盖板上的结构增强组件，其中，所述结构增强组件包括多个盖体加强板，所述多个盖体加强板设置在所述顶盖盖板的表面上。

优选地，所述多个盖体加强板平行地设置在所述顶盖盖板的下表面，且沿所述顶盖盖板的长度方向和宽度方向中的至少一者在所述顶盖盖板的下表面延伸。

优选地，所述顶盖还包括位于所述顶盖盖板周缘的容置槽，所述容置槽内设有密封胶条，所述密封胶条由箱体支撑部的支撑法兰支撑。

优选地，位于最外侧的两个相邻的盖体加强板以及顶盖盖板共同限定出所述容置槽。

优选地，所述结构增强组件还包括端部加强组件，所述端部加强组件布置于所述顶盖盖板的下表面的位于所述盖体加强板的端部的两个侧边。

优选地，所述端部加强组件包括腹板和从所述腹板的两侧向下延伸的第一翼板和第二翼板，所述腹板紧贴所述顶盖盖板。

优选地，所述第二翼板的底部具有向外延伸的脚板，使得所述第二翼板和所述脚板构成的截面大致呈l形，所述脚板的上表面支撑在所述盖体加强板的下端。

优选地，所述腹板、所述第一翼板以及所述第二翼板共同限定出所述容置槽。

优选地，所述顶盖还设置有铰接装置，所述铰接装置用于将所述顶盖连接至所述箱体支撑部。

优选地，所述结构增强组件还包括铰接加强部，所述铰接加强部设置在所述顶盖盖板的与所述铰接装置对应的位置。

优选地，所述铰接装置、所述顶盖盖板和所述铰接加强部彼此固接在一起。

优选地，所述铰接加强部包括腹板和从所述腹板的两侧向下延伸的翼板，所述腹板紧贴所述顶盖盖板的下表面。

优选地，所述顶盖包括矩形的彼此呈对开式的第一盖板和第二盖板，所述第一盖板的开启侧扣接在所述第二盖板的开启侧上。

优选地，所述第一盖板包括第一盖板主体、扣接凹槽以及连接所述第一盖板主体与所述扣接凹槽的第一连接部，所述第二盖板包括第二盖板主体、扣接凸板以及连接所述第二盖板主体与扣接凸板的第二连接部，当所述第一盖板和所述第二盖板扣接在一起时，所述扣接凸板可插入所述扣接凹槽中。

优选地，所述扣接凹槽中设置有密封胶条，所述扣接凸板可抵靠至所述密封胶条。

优选地，所述顶盖包括第一盖板和第二盖板，所述第一盖板和所述第二盖板呈矩形且上下连接在一起。

优选地，所述第一盖板的盖体加强板和所述第二盖板的盖体加强板上下对应地连接在一起。

优选地，所述第一盖板的盖体加强板和所述第二盖板的盖体加强板上下交错地连接在一起。

优选地，所述纤维增强复合材料以玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维、芳纶纤维、其他天然纤维等材料中的一种或多种为增强体，以不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂、环氧树脂、聚氨酯、酚醛树脂等材料中的一种或多种为基体材料。

优选地，所述顶盖通过拉挤成型工艺、模压成型工艺和真空灌注工艺中的一种制成。

根据本发明的另一方面，还公开了一种集装箱，其包括如上所述的顶盖和在所述顶盖的四周支撑所述顶盖的箱体支撑部。

根据本发明的顶盖以及具有该顶盖的集装箱具有以下有益效果：

一、防腐蚀：本发明中制造顶盖所使用的纤维增强复合材料是一种优异的防腐绝缘材料，可耐强酸、强碱及盐汽水雾的腐蚀，特别适合于交通运输领域中对腐蚀性材料的运输。本发明的顶盖以纤维增强复合材料为材质，实现了对传统钢材的完全替代，并赋予其优异的防腐性能，可有效提高顶盖的使用寿命，降低客户的维修、维护费用。

二、轻质高强：本发明的纤维增强复合材料顶盖将其设计为具有多个盖体加强板的结构，不仅可以提高顶盖的整体刚度，满足顶盖的各项力学性能要求，同时还可以最大限度地降低顶盖的重量。相较于传统的钢制顶盖，顶盖的重量可由原来的80kg降低至45kg左右，极大地方便了操作人员的操作。

三、综合性能优：本发明的纤维增强复合材料顶盖由于其优异的防腐性能和耐久性能，顶盖使用寿命可由原来的5年左右提高到10年左右，且该纤维增强复合材料顶盖无需任何喷漆处理，降低了使用过程中的维护费用。

附图说明

本发明实施方式的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施方式及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，

图1是根据本发明的第一个实施方式的顶盖的立体图；

图2是根据本发明的第一个实施方式的顶盖的平面图；

图3是图2中的a-a方向的截面图；

图4是根据本发明的第一个实施方式的顶盖盖板以及盖体加强板的一部分的截面图。

图5是根据本发明的第一个实施方式的顶盖盖板以及盖体加强板的一部分的截面图。

图6是根据本发明的第一个实施方式的槽钢的截面图。

图7是图2中的b-b方向的截面图。

图8是根据本发明的第一个实施方式的端部加强组件的立体图。

图9是根据本发明的第一个实施方式的端部加强组件的截面图。

图10是根据本发明的第一个实施方式的第一盖板的立体图。

图11是根据本发明的第一个实施方式的第一盖板的截面图。

图12是根据本发明的第一个实施方式的第二盖板的立体图。

图13是根据本发明的第一个实施方式的第二盖板的截面图。

图14是根据本发明的第二个实施方式的顶盖的立体图。

图15是图14中所示的顶盖的平面图。

图16是根据本发明的第三个实施方式的顶盖的立体图。

图17是图16中所示的顶盖的一部分的平面示意图。

图18是图17所示的顶盖沿a-a所截的截面图。

图19是根据本发明的第三个实施方式的顶盖的一种结构示意图。

图20是根据本发明的第三个实施方式的顶盖的另一种结构示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明实施方式可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明实施方式发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底了解本发明实施方式，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本发明实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施方式详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

实施方式1

本发明提供了一种顶盖，如图1所示。可以理解，该顶盖可以适用于各类集装箱以及车辆或其它交通运输领域中的各类箱体，尤其适用于干散货集装箱。

根据本发明的顶盖由纤维增强复合材料制成。纤维增强复合材料是以纤维为增强材料，以树脂为基体材料，经一定的成型工艺制备的高性能制品，具有优异的力学性能、防腐性能和减重特性。通过纤维增强复合材料制成的顶盖可有效延长使用寿命，为客户提供增值效应。

具体地，根据本发明的顶盖主要以玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维、芳纶纤维、其他天然纤维等材料中的一种或多种为增强体，以不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂、环氧树脂、聚氨酯、酚醛树脂等材料中的一种或多种为基体材料。其中，顶盖可采用拉挤工艺、模压工艺、真空灌注等复合材料成型工艺制备。优选地，根据本实施方式的顶盖采用拉挤成型工艺制备而成。

下文将结合图1-3和图6-13对该顶盖的具体结构进行详细描述。

如图1-3所示，顶盖100包括顶盖盖板110、位于顶盖盖板110下方的结构增强组件以及位于顶盖盖板110周缘和扣接处的密封构件。

顶盖盖板

参考图1和图3，在本实施方式中，顶盖盖板110包括第一盖板170和第二盖板180。第一盖板170和第二盖板180形状大致相同，且均为矩形。第一盖板170和第二盖板180彼此呈对开式，且第一盖板170的开启侧扣接在第二盖板180的开启侧上。当第一盖板170和第二盖板180扣接在一起时，第一盖板170处于上方，第二盖板180处于下方。

铰接装置150分别设置在第一盖板170和第二盖板180的与其开启侧相反的侧边上，以便当第一盖板170和第二盖板180开启时，第一盖板170和第二盖板180能够分别通过铰接装置150枢转。如图2-3所示，顶盖100通过两侧的四个铰接装置150连接至顶盖100外部的箱体支撑部，以便于顶盖的开启或闭合(下文将对其进行描述)。四个铰接装置150成对地设置在顶盖100的两侧。铰接装置150通过螺栓151紧固在顶盖100上。虽然在图示实施方式中示出四个铰接装置150，但是可以理解，本领域技术人员也可以根据实际情况设置其他数量的铰接装置。

具体地，结合图10和图11所示，第一盖板170包括第一盖板主体172、扣接凹槽171、以及连接第一盖板主体172与扣接凹槽171的第一连接部173。第一连接部173为从第一盖板170的第一盖板主体172的上表面倾斜向上延伸的倾斜部。扣接凹槽171开口向下并且通过第一连接部173连接于第一盖板主体172，如此，扣接凹槽171整体的高度略高于第一盖板主体172的上表面所在的水平面。第一连接部173.相比于第一盖板主体172较厚，以增加该连接位置的强度。

结合图12和图13所示，第二盖板180包括第二盖板主体182、扣接凸板181、以及连接第二盖板主体182与扣接凸板181的第二连接部183。第二连接部183为从第二盖板180的第二盖板主体182的上表面倾斜向上延伸的倾斜部。扣接凸板181通过第二连接部183连接于第二盖板主体182，如此，扣接凸板181整体的高度略高于第二盖板主体182的上表面所在的水平面。第二连接部183相比于第二盖板主体182较厚，以增加该连接位置的强度。当第一盖板170和第二盖板180扣接在一起时，扣接凸板181可插入扣接凹槽171中。

进一步优选地，如图11和图13所示，第一盖板主体172和第一连接部173之间还具有第一过渡部174，且第二盖板主体182和第二连接部183之间还具有第二过渡部184。第一过渡部174相比于第一盖板主体172略厚，第二过渡部184相比于第二盖板主体182略厚，以增强第一盖板170和第二盖板180的扣接位置，并在顶盖100频繁锁紧及承载时减少应力集中现象，增加其疲劳和耐久性能。

当然，本领域技术人员可以理解，在本发明中，顶盖盖板也可仅为一个盖板，直接结合于箱体支撑部处，相应的扣接结构可分别位于顶盖盖板以及箱体支撑部上。

结构增强组件

在本实施方式中，所述结构增强组件包括盖体加强板120、铰接加强部以及端部加强组件190。

盖体加强板120以及端部加强组件190均由纤维增强复合材料制成，铰接加强部可构造为槽钢，下文分别对其进行描述。

具体地，盖体加强板120竖直地布置在顶盖盖板110的下表面上，并且沿整个顶盖盖板110的宽度方向(即，第一盖板170和第二盖板180的长度方向)在整个顶盖盖板110的下表面上延伸。多个盖体加强板120平行地设置在顶盖盖板110的下表面上，且相互间隔排列。优选地，盖体加强板120之间的间距为30-300mm，例如可以为150或200mm。可以理解，虽然图1中示出单个盖体加强板120沿整个顶盖盖板110的宽度方向延伸，但是其可以沿整个顶盖盖板110的长度方向延伸。

优选地，如图3所示，盖体加强板120的垂直于延伸方向的截面的形状大致为长方形。但是在其他实施方式中，根据使用工况和承载要求，盖体加强板120可以设计为不同的结构形式，如图4所示，盖体加强板120的截面大致为倒锥形。如图5所示，盖体加强板120的截面大致为t形。这两种结构形式都可以提高产品的整体刚度和产品的承载能力。当然，本领域技术人员也可以根据实际情况将盖体加强板设计为其它结构形式。

优选地，结合图3和图6所示，所述结构增强组件还可包括设置在顶盖盖板110的下方的铰接加强部160，该铰接加强部160的设置位置与螺栓151的位置对应，以起到加强作用。优选地，铰接加强部160为槽口向下开放的槽钢，并且在顶盖盖板110的下方沿顶盖盖板110的设置有铰接装置150的侧边延伸。铰接装置150、顶盖盖板110和铰接加强部160从上到下通过螺栓151连接在一起。优选地，铰接加强部160采用拉挤成型工艺制成。

结合图6所示，铰接加强部160包括腹板161和从腹板161的两侧向下延伸的翼板162。腹板161的上表面与顶盖盖板110的下表面紧密贴合，并且翼板162的下表面的端部与盖体加强板120的下表面的端部齐平。

如图7-9所示，顶盖100包括两个端部加强组件190，分别设置于顶盖100的下方的与盖体加强板120的延伸方向垂直的两个侧边(如图1所示)。如图9所示，每个端部加强组件190均包括腹板191和从腹板191的两侧竖直向下延伸的第一翼板192和第二翼板193。第一翼板192比第二翼板193更靠近顶盖盖体110的边缘设置。腹板191紧贴顶盖盖板110设置。

优选地，第二翼板193的底部具有向外延伸的脚板194，使得第二翼板193与脚板194构成大致呈l形的横截面，如图9所示。当端部加强组件190连接在顶盖盖体110下方时，脚板194所在的平面与盖体加强板120的下端垂直接触，并且也与铰接加强部160的翼板162所在的平面垂直接触。如此，根据本发明的该优选实施方式，当顶盖100承受载荷作用时，盖体加强板120为顶盖100提供强大的刚度的同时，载荷沿盖体加强板120的长度方向传递，并通过盖体加强板120与端部加强组件190在脚板194处的配合，将载荷传递至脚板194，如此端部加强组件190可将载荷均匀传递到顶盖100的与盖体加强板120的延伸方向垂直的两个侧边的位置处的支撑法兰。

根据本发明的顶盖通过采用纤维增强复合材料制成，并在其上设置结构增强组件，如此能够在顶盖承受载荷作用时，通过顶盖的盖体加强板120以及端部加强组件190提供其整体刚度，并且还由于这种分布设置而能够最大限度地降低顶盖的重量。相较于传统的钢制顶盖，极大地方便了操作人员的操作。

密封构件

在本实施方式中，所述密封构件为密封胶条140。密封胶条140布置于位于顶盖盖板110周缘的容置槽以及第一个盖板170和第二盖板180的扣接处。

在顶盖盖板110的周缘处，如图1、图3和图7所示，顶盖盖板110的三个侧边(不包括开启侧)均形成有开口向下的容置槽130，用于放置密封胶条140。箱体支撑部的支撑法兰210支撑到放置于容置槽130中的密封胶条140，以使顶盖具有良好的密封性能。

在顶盖盖板110的扣接处，再次参考图3，密封胶条140布置于扣接凹槽171内，如此当第一盖板170和第二盖板180扣接在一起时，扣接凸板181可抵靠在密封胶条140上，以使第一盖板170和第二盖板180的结合处具有良好的密封性能。

在这四个侧边中，如图1和图3所示，顶盖100的与盖体加强板120的延伸方向平行的两个侧边的容置槽130由位于最外侧的两个相邻的盖体加强板120之间的空间限定出，使得该容置槽130大致呈倒置的u形结构。另外两个侧边的容置槽130由端部加强组件190限定出。具体地，在此侧边的容置槽130由腹板191和第一翼板192以及第二翼板193形成，使得该容置槽130大致呈倒置的u形结构。

制造工艺

优选地，根据本实施方式的复合材料顶盖各部件均采用拉挤工艺制备而成，该工艺特点为所制备产品长度方向均为同截面尺寸，因此在后续的组装中需要对部分部件进行局部切割。具体地，在本发明的初步加工中，切割所制备顶盖盖板上的盖体加强板的沿长度方向的两端，使其相比顶盖盖板截短一定尺寸，截短长度略大于端部加强组件的腹板的宽度尺寸，切割后应保证切割位置平整。

下文简要描述根据本发明的顶盖的组装方式。

首先，分别通过拉挤工艺制备出整体大致呈矩形的第一盖板和第二盖板。

其次，将第一盖板和第二盖板的盖体加强板的两端切割掉，该切割的长度不小于端部加强组件的腹板的宽度。

第三，对第一盖板和第二盖板所切割的位置进行打磨处理，对端部加强组件及铰接加强部的上表面进行打磨处理，对两者腹板所对应的盖板位置进行打磨处理，处理效果需确保平整、完全粗糙化。

第四，在上述各个打磨位置涂覆胶黏剂，所用胶黏剂可以为环氧树脂、聚氨酯、不饱和聚酯树脂等。

第五，将铰接加强部纵向粘接于第一盖板和第二盖板的设置铰接装置的位置，使得铰接加强部的翼板与盖体加强板平行，且铰接加强部的翼板的下端与盖体加强板的下端均处于同一水平面。

第六，将端部加强组件粘接于第一盖板和第二盖板的两侧的上述切割位置，并且使得端部加强组件的脚板所在的平面与盖体加强板的下端垂直接触，并且也与铰接加强部的翼板的下端垂直接触。

根据本实施方式的顶盖具有以下有益效果：

一、防腐蚀：本发明中制造顶盖所使用的纤维增强复合材料是一种优异的防腐绝缘材料，可耐强酸、强碱及盐汽水雾的腐蚀，特别适合于交通运输领域中对腐蚀性材料的运输。本发明的顶盖以纤维增强复合材料为材质，实现了对传统钢材的完全替代，并赋予其优异的防腐性能，可有效提高顶盖的使用寿命，降低客户的维修、维护费用。

二、轻质高强：本发明的纤维增强复合材料顶盖将其设计为具有多个盖体加强板的结构，不仅可以提高顶盖的整体刚度，满足顶盖的各项力学性能要求，同时还可以最大限度地降低顶盖的重量。相较于传统的钢制顶盖，顶盖的重量可由原来的80kg降低至45kg左右，极大地方便了操作人员的操作。

三、综合性能优：本发明的纤维增强复合材料顶盖由于其优异的防腐性能和耐久性能，顶盖使用寿命可由原来的5年左右提高到10年左右，且该纤维增强复合材料顶盖无需任何喷漆处理，降低了使用过程中的维护费用。

实施方式2

以下参照图14-15对本发明的第二个优选实施方式进行说明。图14-15是按照本发明的第二个优选实施方式的示意图。如图14-15所示，顶盖200具有与顶盖100大致相同的构造。由此，为了简洁，此处不再详细描述与第一实施方式中的那些结构具有大致相同功能的结构。

如图14所示，该顶盖200包括顶盖盖板210和盖体加强板220。盖体加强板220竖直地布置在顶盖盖板210的下表面上，并且沿整个顶盖盖板210的宽度方向和长度方向在整个顶盖盖板210的下表面上延伸，即，盖体加强板220在顶盖盖板210上纵横交错地排列。优选地，盖体加强板220与顶盖盖板210一体成型地制成。可以理解，盖体加强板220的排布密度、厚度尺寸及交错角度等可以根据其使用工况及承载条件的不同进行相应的调整。

在顶盖盖板210的周缘处，如图14-15所示，顶盖盖板210的三个侧边均形成有开口向下的容置槽230，用于放置密封胶条。

优选地，根据本实施方式的复合材料顶盖的所有部件均采用模压工艺一次成型，从而有效保证了顶盖的密封性能和强度以及稳定性。

实施方式3

以下参照图16-20对本发明的第三个优选实施方式进行说明。图16-20是按照本发明的第三个优选实施方式的示意图。此处为了简洁，省略了与第一实施方式中的那些结构具有大致相同功能的结构。

如图16所示，该顶盖300包括顶盖盖板310和多个盖体加强板320。在本实施方式中，盖体加强板320构造为从顶盖盖板310的表面凸出的凸出部。多个盖体加强板320布置在顶盖盖板310的表面上，并且沿整个顶盖盖板310的宽度方向在整个顶盖盖板310的表面上延伸，使得多个盖体加强板320整体连起来形成呈波浪状的截面结构，如图18所示。优选地，盖体加强板320与顶盖盖板310一体成型地制成。可以理解，盖体加强板320的排布密度、厚度尺寸等可以根据其使用工况及承载条件的不同进行相应的调整。

在一个优选实施方式中，如图19所示，顶盖300包括第一盖板370和第二盖板380。第一盖板370和第二盖板380形状大致相同，且均为矩形。第一盖板370和第二盖板380上下连接在一起，使得其各自的波浪形的凸出部上下对应并均向外突出。在另一个优选实施方式中，如图20所示，第一盖板370和第二盖板380上下连接在一起，使得其各自的波浪形的凸出部均向外突出，但上下交错地排布。在上述两个实施方式中，多个盖体加强板320整体连起来也形成呈波浪状的截面结构。

该复合材料顶盖通过波浪形结构的优化设计，可以在使其满足大跨距条件下产品的刚度要求的同时，赋予其较好的耐冲击性能，并最大限度地减轻顶盖的重量。

优选地，第一盖板370和第二盖板380可以采用粘接的方式组合在一起。

优选地，根据本实施方式的复合材料顶盖各部件可以采用真空灌注成型工艺或模压工艺制备而成。具体地，在本发明的顶盖的初步加工中，可以首先制备波浪型的第一盖板370和第二盖板380，而后对两者的粘接面进行粗糙化处理，最后在粘接面涂覆胶黏剂并将上下的两个盖板粘接在一起。

本发明还提供了一种集装箱，其包括如上所述的顶盖和箱体支撑部，箱体支撑部在该顶盖的四周用于支撑该顶盖，对于该顶盖的结构以及能够实现的有益效果，上文已有详细描述，为了简洁，在此不再赘述。其中，对于顶盖与集装箱箱体的结合，除了上述的铰接装置之外，还可以分别在顶盖和集装箱箱体上设置配合的锁紧装置，例如锁杆和锁座等。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。本文中出现的诸如“部件”等术语既可以表示单个的零件，也可以表示多个零件的组合。本文中出现的诸如“安装”、“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。

本发明已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施方式范围内。本领域技术人员可以理解的是，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。