中部底架结构、车体底架及轨道车辆转让专利
申请号 : CN202010949838.0
文献号 : CN112026820B
文献日 : 2021-11-12
发明人 : 张成功 , 刘延超 , 刘龙玺 , 田洪雷 , 闫立志
申请人 : 中车青岛四方机车车辆股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种中部底架结构,通过一对边梁连接于前端底架和后端底架之间,其特征在于,包括通过一对所述边梁相连的第一门区和第二门区,一对所述边梁分别在所述第一门区和所述第二门区断开以预留出门区空间,所述门区空间内安装有登车台阶补强结构;所述第一门区与所述前端底架连接并安装有门区补强结构,所述第二门区与所述后端底架连接并安装有动力包吊挂结构;
所述动力包吊挂结构包括安装在一对所述边梁之间的框架机构,所述框架机构包括:一对主横梁,间隔相对设置,每个所述主横梁的两端分别连接于一对所述边梁之间;
一对主纵梁,间隔相对设置,每个所述主纵梁的两端分别连接于一对所述主横梁之间;
一对辅助梁,分别通过若干个连接梁连接于一对所述主纵梁的外侧,并插装于相应侧的所述边梁内,每个所述辅助梁的一端连接于一个所述主横梁上,每个所述辅助梁的另一端与另一个所述主横梁之间预留有所述门区空间;
所述框架机构还包括:
若干个补充横梁,分别连接于一对所述主纵梁之间;
若干个补充纵梁,分别连接于一对所述主横梁之间;
至少一个检查口,分别由一对所述补充横梁和一对所述补充纵梁合围而成,所述检查口的位置对应于地板上的检查窗口下方;
所述补充纵梁为渐变梁,所述补充纵梁对应于第二门区下方的部分梁体的厚度超过其余部分梁体的厚度;
其中,所述补充横梁在所述该检查口的位置断开,从而构成分别连接于两个所述补充纵梁两侧的两个部分的所述补充横梁。
2.根据权利要求1所述的中部底架结构,其特征在于,所述门区补强结构包括:一对加固纵梁,间隔设置并固定于所述门区空间的内侧,一对所述加固纵梁与所述边梁平行设置;
至少一对门区主横梁,间隔设置并连接于一对所述加固纵梁之间;
至少一个门区辅横梁,连接于一对所述加固纵梁之间,并与所述门区主横梁间隔设置;
至少一个门区纵梁,平行的设置于一对所述边梁之间,并插装于所述门区主横梁内;
至少一个油箱吊挂梁,连接于一对所述边梁之间,并位于所述门区主横梁的至少一侧。
3.根据权利要求2所述的中部底架结构,其特征在于,所述油箱吊挂梁包括帽型梁体以及若干个吊挂口,所述梁体沿长度方向开有若干个所述吊挂口,每个所述吊挂口的两侧构造有锁紧孔。
4.根据权利要求2所述的中部底架结构,其特征在于,所述门区主横梁、所述门区纵梁以及所述加固纵梁上分别安装有若干个吊具。
5.根据权利要求1所述的中部底架结构,其特征在于,一对所述主横梁包括间隔相对设置的第一主横梁和第二主横梁,每个所述辅助梁的第一端连接于所述第一主横梁,每个所述辅助梁的第二端与所述第二主横梁之间预留有所述门区空间,并且至少有一个所述连接梁连接于每个所述辅助梁的第二端与相应侧的所述主纵梁之间。
6.根据权利要求1至5任一项所述的中部底架结构,其特征在于,所述登车台阶补强结构包括安装于所述第一门区的第一补强机构,所述第一补强机构包括第一补强梁和支撑梁,所述第一补强梁的两端分别通过所述支撑梁连接在所述边梁上,并且位于所述第一门区的门区空间下方;所述第一补强梁的上表面形成与所述第一门区的门区空间相匹配的台阶踏面。
7.根据权利要求1至5任一项所述的中部底架结构,其特征在于,所述登车台阶补强结构包括安装于所述第二门区的第二补强机构,所述第二补强机构包括第二补强梁、第一支撑梁和第二支撑梁,一对所述边梁分别在所述第二门区的门区空间断开形成边梁第一端和边梁第二端,所述第一支撑梁固接于所述第二补强梁的一端与所述边梁第一端之间,所述第二支撑梁固接于所述第二补强梁的另一端与所述边梁第二端之间;所述第二补强梁的上表面形成与所述第二门区的门区空间相匹配的台阶踏面。
8.根据权利要求1至5任一项所述的中部底架结构,其特征在于,还包括:一对承重横梁,两端分别连接于一对所述边梁之间,并且位于所述第一门区与所述前端底架的连接处、以及所述第二门区与所述后端底架的连接处;
至少一个减重横梁,两端分别连接于一对所述边梁之间,并且位于所述承重横梁的至少一侧;
吊装结构,嵌装在一对所述边梁内,并且位于一对所述承重横梁的至少一侧。
9.根据权利要求8所述的中部底架结构,其特征在于,所述吊装结构包括吊车座和吊车销,所述吊车座嵌装于所述边梁内,所述吊车销可伸缩的连接于所述吊车座,所述吊车销相对于所述边梁具有伸出状态和缩回状态,所述吊车销在所述伸出状态和所述缩回状态下均与所述吊车座连接。
10.一种车体底架,其特征在于,包括:如权利要求1至9任一项所述的中部底架结构;
前端底架,连接于所述中部底架结构的前端;
后端底架,连接于所述中部底架结构的后端。
11.根据权利要求10所述的车体底架,其特征在于,所述前端底架的一端连接于所述中部底架结构的前端,所述前端底架的另一端安装有缓冲梁,所述缓冲梁的两端分别连接于一对边梁的前端,并且所述缓冲梁的梁体沿背向所述中部底架结构的方向凸出成弧形曲面结构。
12.一种轨道车辆,其特征在于,包括如权利要求1至9任一项所述的中部底架结构;或者,包括如权利要求10或11所述的车体底架。
说明书 :
中部底架结构、车体底架及轨道车辆
技术领域
背景技术
递到侧墙,实现车体结构的整体承载。现有的轨道车辆的底架一般由前端底架结构、中部底
架结构和后端底架结构连接而成,其中轨道车辆在中部底架的两端构造有第一门区和第二
门区,以便于乘客上下车。
低、安全隐患大且自动化集成能力低的问题。
门区断开,从而导致中部底架结构承受的力在传递到边梁上的过程中,容易出现因边梁断
开造成应力集中而导致的底架承载力不足、结构强度不高的问题。
发明内容
结构强度不高的问题。
在所述第一门区和所述第二门区断开以预留出门区空间,所述门区空间内安装有登车台阶
补强结构;所述第一门区与所述前端底架连接并安装有门区补强结构,所述第二门区与所
述后端底架连接并安装有动力包吊挂结构。
过所述支撑梁连接在所述边梁上,并且位于所述第一门区的门区空间下方;所述第一补强
梁的上表面形成与所述第一门区的门区空间相匹配的台阶踏面。
另一端与另一个所述主横梁之间预留有所述门区空间。
所述第二主横梁之间预留有所述门区空间,并且至少有一个所述连接梁连接于每个所述辅
助梁的第二端与相应侧的所述主纵梁之间。
过所述支撑梁连接在所述边梁上,并且位于所述第一门区的门区空间下方;所述第一补强
梁的上表面形成与所述第一门区的门区空间相匹配的台阶踏面。
分别在所述第二门区的门区空间断开形成边梁第一端和边梁第二端,所述第一支撑梁固接
于所述第二补强梁的一端与所述边梁第一端之间,所述第二支撑梁固接于所述第二补强梁
的另一端与所述边梁第二端之间;所述第二补强梁的上表面形成与所述第二门区的门区空
间相匹配的台阶踏面。
伸出状态和缩回状态,所述吊车销在所述伸出状态和所述缩回状态下均与所述吊车座连
接。
并且所述缓冲梁的梁体沿背向所述中部底架结构的方向凸出成弧形曲面结构。
门区和第二门区断开以预留出门区空间,门区空间内安装有登车台阶补强结构;第一门区
与前端底架连接并安装有门区补强结构,第二门区与后端底架连接并安装有动力包吊挂结
构。本发明所述的中部底架结构能够在第一门区和第二门区分别通过门区补强结构和动力
包吊挂结构进行补强,并与门区空间内安装的登车台阶补强结构相配合,从而有效加强第
一门区和第二门区的承载能力和结构强度,从而有效降低甚至消除乘客上下车的安全隐
患。
牵引力、乘客重力和设备重力等力更可靠且均匀的传递到一对边梁上,减轻动力包对第二
门区的承重负担,从而大大提高了车体结构的整体承载的可靠性和安全性。
构,使得该车体底架具有上述中部底架结构的全部优点,在此不再赘述。
架结构和车体底架的全部优点,在此不再赘述。
附图说明
发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以
根据这些附图获得其他的附图。
383:补强板;384:螺母;390:承重横梁;391:辅助横梁;
具体实施方式
关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述,而
不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此
不能理解为对本发明实施例的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而
不能理解为指示或暗示相对重要性。
是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领
域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或
仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”
可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特
征。
点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性
表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可
以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领
域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征
进行结合和组合。
施例所述的中部底架结构是指连接于前端底架100和后端底架之间的底架结构,并且在该
中部底架结构的两端分别设置有第一门区400和第二门区500。为了便于乘客登车方便,一
对边梁600分别在第一门区400和第二门区500断开以预留出门区空间,门区空间内安装有
登车台阶补强结构,登车台阶补强结构能够提高底架在门区空间的承载强度,对门区空间
起到了加固作用,从而提高乘客上下车的安全性。可理解的,考虑第一门区400和第二门区
500在车体的位置不同,并且分别位于第一门区400和第二门区500的底架上吊挂的设备不
同,故而可以根据实际需要,将第一门区400的登车台阶补强结构和第二门区500的登车台
阶补强结构设置为相同结构,或是分别设置为不同结构,具体结构区别见下述内容,在此不
再赘述。
间起到结构补强和提高承载力的作用。
空间起到结构补强和提高承载力的作用。并且,动力包通过动力包吊挂结构300吊挂安装于
第二门区500的下方,则动力包吊挂结构300与第二门区500的登车台阶补强结构的组合还
可以保证第二门区500的底架结构强度更易满足动力包吊挂要求,并且将第二门区500承受
的纵向牵引力、乘客重力和设备重力等力更可靠且均匀的传递到一对边梁上,并且减轻动
力包对第二门区500的承重负担,从而大大提高了车体结构的整体承载的可靠性和安全性。
门区空间内安装的登车台阶补强结构相配合,从而有效加强第一门区400和第二门区500的
承载能力和结构强度,进而有效降低甚至消除乘客上下车的安全隐患。
故而加固纵梁250在第一门区400的门区空间内侧起到对边梁600以及连接于加固纵梁250
上的其余梁体的加固补强作用。进一步的,加固纵梁250的外侧表面还能作为第一门区400
的门区空间内安装的登车台阶的台阶侧壁,从而对乘客的上下车安全性起到进一步的加强
作用。
主要承重和加固的作用。
且由于门区主横梁210起到主要承重作用,可以根据需要适度减少门区辅横梁230的数量
和/或降低门区辅横梁230的厚度,从而在满足第一门区400的承重要求的基础上最大限度
的为车体底架整体减重。
区主横梁210相互穿插并且保持通长结构,避免由于梁体拼接而在拼接处产生过多的应力
集中,有效提高门区补强结构200的承重能力和结构强度。
的梁体沿长度方向开有若干个吊挂口241,每个吊挂口241的两侧构造有锁紧孔242。每个吊
挂口241内分别通过锁紧孔242固定有盖板,盖板与吊挂口241之间合围成吊装空间,油箱的
吊挂杆的端部可以插入至该吊挂空间内,并利用锁紧孔242固定的盖板将吊挂杆的端部固
定在吊挂口241,以提高油箱吊挂的结构可靠性,并且防止油箱脱落。
分别安装有若干个吊具231。优选在门区主横梁210、门区纵梁220以及加固纵梁250上分别
成间隔的分布有若干个吊具231,并且上述的门区主横梁210、门区纵梁220以及加固纵梁
250中相邻的梁体上的吊具231优选成对设置,从而便于将设备的两端分别吊挂在成对设置
的吊具231内。同理,油箱吊挂梁240上的吊挂口241也可以与位于油箱吊挂梁240最近的门
区主横梁210上的吊具231成对设置,以实现设备的可靠吊挂。
对第二门区500的门区空间以及门区空间内安装的登车台阶都能起到补强和提高承载能力
的作用。
320间隔相对设置,并且每个主纵梁320的两端分别连接于一对主横梁之间。利用一对主横
梁和一对主纵梁320合围成该框架机构的主要承重骨架部分。一对辅助梁330分别连接于一
对主纵梁320与相应的边梁600之间,优选一对辅助梁330分别通过若干个连接梁340连接于
一对主纵梁320的外侧,并插装于相应侧的边梁600内。即若干个连接梁340垂直的连接于主
纵梁320和辅助梁330之间,辅助梁330插装在相应侧的边梁600内。辅助梁330能够对主纵梁
320进行加固,从而起到对框架机构靠近边梁600的位置起到补强的作用。并且,一对辅助梁
330的一端分别与相应的主横梁之间预留有门区空间,即第二门区500的门区空间。具体为
每个辅助梁330的一端连接于一个主横梁上,每个辅助梁330的另一端与另一个主横梁之间
预留有第二门区500的门区空间,在该门区空间内可以以辅助梁330的端部以及该相应侧的
主横梁作为安装登车台阶的承重结构。
助梁330插装于边梁600内,从而对框架机构靠近边梁600的位置进行结构补强,使中部底架
结构以及车体底架更易满足欧洲标准EN12663‑2010中PIII类别的强度及疲劳强度要求。并
且,利用辅助梁330与相应侧的主横梁之间预留第二门区500的门区空间,从而使得该框架
机构在第二门区500提供了补强作用,且辅助梁330能够作为第二门区500的门区空间内安
装的登车台阶的承重结构,从而降低动力包对第二门区500下方的底架结构造成的承重负
担。进一步的,该动力包吊挂结构300还可以有效提高车体底架整体安装面的平面度,该安
装面平面度优选最大不超过1mm,以满足动力包的安装需求。再进一步的,该动力包吊挂结
构300的框架机构由于在靠近边梁600的位置进行结构补强,从而还可以减少动力包在正常
工作过程中产生的振动,进而大大提高轨道车辆的乘坐舒适度。再进一步的,若干个连接梁
340垂直的连接在辅助梁330与主纵梁320之间,从而进一步提高辅助梁330与主纵梁320之
间的连接强度和承重能力。并且,优选相邻的连接梁340之间留有间隙,从而在保证框架机
构的强度和承重能力的基础上,能够使框架机构达到减重的效果。
辅助梁330的第一端连接于第一主横梁311,每个辅助梁330的第二端与第二主横梁312之间
预留有第二门区500的门区空间。并且,至少有一个连接梁340连接于每个辅助梁330的第二
端与相应侧的主纵梁320之间。即,至少有一个连接梁340连接于辅助梁330的第二端与靠近
该辅助梁330的主纵梁320之间,从而利用该位置的连接梁340作为辅助梁330的第二端的补
强结构,并且与第二主横梁312朝向该连接梁340的端部之间共同构成门区空间两端的承重
结构。由于需要在门区空间内安装门体和登车台阶,则登车台阶及门体滑轨的一端能够可
靠的承载于第二主横梁312上,登车台阶及门体滑轨的另一端能够可靠的承载于位于该门
区空间端部的辅助梁330端部以及该连接梁340上。
补充横梁350的两端分别连接于一对主纵梁320上。若干个补充纵梁360位于该框架机构的
内部并分别连接于一对主横梁之间,即每个补充纵梁360的两端分别连接于一对主横梁上。
并且,优选各个补充横梁350与各个补充纵梁360之间垂直交错布置,并且每个补充横梁350
都与主纵梁320垂直连接,每个补充纵梁360都与主横梁垂直连接,从而利用若干个补充横
梁350与若干个补充纵梁360的交错排列,在该框架机构的内部构造成具有较高承载能力、
结构强度以及防振作用的桁架结构。
既能提高提高补充横梁350和补充纵梁360之间的连接强度,又能使补充横梁350和补充纵
梁360的结构减薄,从而满足车体轻量化要求。
检查窗口下方。如图6所示,动力包可以吊挂于框架机构的补充横梁350和补充纵梁360上,
并且优选对应设置在检查口379的下方。设置检查口370能够将检查窗口的位置空出,以便
于操作人员自地面上打开检查窗口可以直接穿过检查口370检查吊挂于检查口370下方的
动力包的情况,从而有利于设备检修和维护。
350合围构成检查口370,并在上述的两个补充横梁350之间还额外设置有补充横梁350,额
外设置的补充横梁350在该检查口370的位置断开,从而构成分别连接于两个补充纵梁360
两侧的两个补充横梁350的局部梁体。额外设置的补充横梁350可以对检查口370的外侧进
行结构加固,从而避免该框架机构在检查口370位置的承载能力下降。
下方的部分梁体的厚度设置为超过该补充纵梁360其余部分梁体的厚度。
区400的门区补强结构200相组合,实现位于第一门区400的底架结构的强度和承载能力的
可靠提升。
补强梁410和支撑梁420。第一补强梁410的两端分别通过支撑梁420连接在边梁600上,并且
位于第一门区400的门区空间下方。第一补强梁410的上表面形成与第一门区400的门区空
间相匹配的台阶踏面,该台阶踏面与位于车体底架上面的地板形成两层阶梯结构,以便于
与不同高度的车站站台相匹配,提高乘客上下车的便利性,并且降低乘客上下车的安全隐
患。
第二门区500的动力包吊挂结构300相组合,实现位于第二门区500的底架结构的强度和承
载能力的可靠提升。
二支撑梁522,一对边梁600分别在第二门区500的门区空间断开形成边梁第一端610和边梁
第二端620,第一支撑梁521固接于第二补强梁510的一端与边梁第一端610之间,第二支撑
梁522固接于第二补强梁510的另一端与边梁第二端620之间。利用第二补强梁510从边梁
600底部对边梁600在第二门区500的断开位置进行加固,即对第二门区500的门区空间进行
加固。并且,利用两个支撑梁同步提高第二补强梁510与边梁第一端610和边梁第二端620之
间的连接结构强度。并且,第一支撑梁521和第二支撑梁522还能在第二补强梁510承重的过
程中起到支撑以及辅助承重的作用,并且将第二补强梁510上承担的应力进行局部分散,进
而使得该登车台阶补强结构300能够对第二门区500的门区空间起到加固和补强作用,有效
提高乘客上下车的安全性和便利性。
站站台相匹配,提高乘客上下车的便利性,并且降低乘客上下车的安全隐患。
间,并且位于第一门区400与前端底架100的连接处、以及第二门区500与后端底架的连接
处。至少一个减重横梁391的两端分别连接于一对边梁600之间,并且位于承重横梁391的至
少一侧。吊装结构380嵌装在一对边梁600内,并且位于一对承重横梁390的至少一侧。根据
车体吊装的受力分析可知,该中部底架结构与前端底架100和后端底架分别连接的位置作
为吊装承重点,在吊装承重点的边梁600之间固接承重横梁390,并将吊装结构380安装于位
于吊装承重点的边梁600内,从而利用承重横梁390和边梁600构造承重结构,以对吊装结构
380在车体吊运过程中起到加固作用。并且,由于吊装承重点对称设置于一对边梁600上,从
而考虑吊运过程中的车体受力情况,可以在车体底架中其余部分的横梁采用乙型横梁作为
减重横梁391,也可以减少减重横梁391的数量,从而多方面对中部底架结构以及整个的车
体底架起到减重作用,满足车体轻量化要求。
的位置。
吊车座382为吊车销381的伸缩提供支点,另一方面利用吊车销381对边梁600的吊运承重点
提供补强和加固的作用。吊车销381相对于边梁600具有伸出状态和缩回状态,吊车销381在
伸出状态和缩回状态下均与吊车座382连接。一方面,吊车销381通过简单的伸出即可为吊
车绳提供绑缚和支撑,从而提高该吊装结构380的使用效率,达到省时省力的目的。另一方
面,吊车销381在非使用状态下能缩回吊车座382内,从而减少甚至完全避免吊车销381在使
用过程中丢失,大大减少不必要的使用损失。
绳捆绑于吊车销381位于边梁600以外的轴段上,从而为车体的吊运提供支点。对应的,吊车
销381处于缩回状态即为该吊装结构380的非使用状态,该状态下吊车销381整体缩回至吊
车座382内并与吊车座382保持连接,既可以保证吊车销381能存放在吊车座382内,防止非
使用状态下丢失的情况发生,又不会对车体的正常运行和正常检修造成干扰。
而导致边梁600在吊车承重点处受损,进而提高了车体整体的结构强度及疲劳强度。并且,
为了提高吊车承重点的局部结构强度,并且提高车体吊运结构的整体结构强度及疲劳强
度,优选吊车销381固定装配于边梁600与承重横梁390的角接位置,即如图2和图5所示,以
车体沿长度方向的轴线作为车体中心线,边梁600朝向车体中心线的一侧为车体内侧,则边
梁600背向车体中心线的一侧为车体外侧,优选边梁600构造有朝向车体内侧的开口槽,吊
车座382嵌装在边梁600的开口槽内,并且吊车销381的一个侧面顶紧焊接于角接在边梁600
开口槽内的承重横梁390上。
对于吊车座382的伸缩运动。具体为:
销381可伸缩的插装在吊车座382内,从而实现吊车销381的伸出和缩回,并且能够使吊车销
381伸出至任一位置处即可通过螺纹与吊车座382之间位置锁定。
动的间隙配合。并且,吊车销381通过螺纹配合与螺母384连接,通过转动吊车销381也可实
现可伸缩的插装在吊车座382的贯通孔内,并且实现吊车销381与吊车座382之间的位置锁
定。
承重点的边梁600底部起到加固和防变形作用,防止车体吊运过程中由于吊装承重点应力
集中而造成边梁600在该吊装承重点位置发生变形或断裂。
结构的后端。通过设置上述中部底架结构,使得该车体底架具有上述中部底架结构的全部
优点,在此不再赘述。
的前端,缓冲梁130能够在车体前行过程中起到缓冲防振作用,增加轨道车辆的车体运行平
稳性。并且,缓冲梁130的梁体朝车体前端凸出成弧形曲面结构。具有该曲线形结构的缓冲
梁130使得本发明实施例所述的车体底架及车体不仅能保证前端底架100的结构强度,而且
使前端底架100的造型结构整体呈弧形曲面结构形式,减小了焊接工作量,从而有效降低了
焊接变形量对前端底架100造成的影响,提高了前端底架100的外观质量。
碰撞发生而造成的危险,增加车体运行的安全性。
架结构和车体底架的全部优点,在此不再赘述。
修改或者等同替换,都不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要
求范围中。