CN101758832B - 轨道车厢空调机组的铝质外壳 - Google Patents

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Abstract

本发明轨道车厢空调机组的铝质外壳，全部采用铝合金材料制造，采用管腔内设置有增强凸起的铝合金方管或矩形管制造铝型材骨架，采用铝合金管材及板材制造铝外壳结构件；铝外壳结构件为铝质外壳的下部结构，铝型材骨架为铝质外壳的上部结构；铝型材骨架由两个以上的井字形铝管框架构成，设置在铝外壳结构件内部，构成一个整体的铝质外壳；本发明的积极效果是：大幅度减轻了空调机组外壳结构件的重量，降低了其对轨道车厢的冲击，同时也降低了轨道车厢的设计难度和制造成本，使新的轨道车厢的制造更符合技术发展的要求。

Description

轨道车厢空调机组的铝质外壳
【技术领域】
本发明涉及轨道车厢制造技术领域，尤其涉及到轨道车厢空调机组的制造技术，具体的是一种轨道车厢空调机组的铝质外壳。
【背景技术】
为应对城市交通的发展，地铁和轻轨是一些大城市在大力重点发展的交通项目，因此，轨道交通的应用越来越多，轨道车厢的需求量越来越大。由于轨道交通的特殊环境和巨大的乘客流量，在轨道车厢的设计和使用上，通风和空调设施是非常重要的，因此，空调机组成为轨道车厢的一个重要部件。从结构上来说，空调机组一般是通过外壳结构件设置在轨道车厢顶上的。目前，空调机组外壳结构件主要是采用不锈钢或钢板通过焊接和铆接而制成的，空调机组的各部件，包括压缩机、蒸发器、冷凝器和连接管路、电气部分、蒸发风机和冷凝风机都安装在外壳结构件内。此外，空调机组的外壳结构件不仅是空调机组各部件的固定位置，也是轨道车厢承重、避震、结构增强的重要架构之一。
目前，空调机组钢结构的外壳结构件虽然硬度高、强度好，但其自身的重量太重，需要轨道车厢有相应的结构去支撑它，因此，对轨道车厢结构的设计要求很高，也使轨道车厢的制造成本、安装和运输的成本一直居高不下。此外，轨道车厢的制造技术在向轻型化方向发展，采用轻质的铝合金材料是一个方向，因此，太重的钢结构的空调机组外壳结构件将不符合轨道车厢的发展要求。
【发明内容】
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种轨道车厢空调机组的铝质外壳，以大幅度减轻空调机组外壳结构件的重量，降低其对轨道车厢的冲击，同时也降低轨道车厢的设计难度和制造成本，使新的轨道车厢的制造符合技术发展的要求。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种轨道车厢空调机组的铝质外壳，包括外壳结构件和骨架，其特征是，所述的外壳结构件为铝外壳结构件，所述的骨架为铝型材骨架；铝外壳结构件是为铝质外壳的下部结构，铝型材骨架是为铝质外壳的上部结构；铝型材骨架由两个以上的井字形铝管框架构成，设置在铝外壳结构件内部，构成一个整体的铝质外壳。
所述的井字形铝管框架由第一层井字形铝管框架、第二层井字形铝管框架和第三层井字形铝管框架构成，在第一层井字形铝管框架的第一纵梁上设有6～10个支架。
所述的井字形铝管框架由铝合金方管或铝合金矩形管构成。
在所述的铝合金方管或铝合金矩形管的管腔内设置有增强凸起。
本发明的主要技术要点是，用铝合金材料取代钢材制造轨道车厢的空调机组外壳结构件，降低轨道车厢的承重压力和震动冲击力，使轨道车厢本身也能向轻型化发展。
不锈钢和钢材的密度是7.8g/cm3，铝合金的密度是2.2g/cm3，其不到钢材密度的1/3，因此，铝合金材料重量轻，但是其材质偏软。本发明据此在结构上进行设计：采用铝合金方管或铝合金矩形管，保证一定的管壁厚度并在铝合金方管或铝合金矩形管的管腔内设置增强凸起以保证其强度，然后用这样的铝合金管体构成井字形铝管框架，再由井字形铝管框架构成铝型材骨架，使之成为本发明轨道车厢空调机组的铝质外壳的支撑结构，在发挥铝合金材料重量轻的特点的同时成功地避开了铝合金材料的弱点。
本发明轨道车厢空调机组的铝质外壳的积极效果是：
(1)积极利用了铝合金材料的优点，克服了铝合金材料的不足，使之能够作为轨道车厢空调机组的铝质外壳的支撑结构。
(2)成功地用铝质外壳替代了轨道车厢空调机组的钢质外壳，能使轨道车厢的车身重量更轻，符合轨道车厢制造技术从不锈钢材质向铝材轻量化发展的方向。
(3)使轨道车厢空调机组的重量大幅降低，降低了对轨道车厢结构的强度要求，使轨道车厢的制造和使用成本有所降低，能提高轨道车厢的使用寿命和运行的安全性能。
(4)空调机组重量的轻量化使空调机组的运输和安装更方便。
(5)使用不锈钢和钢材对零部件加工的设备要求高，加工成本远高于使用铝合金材料，因此，本发明的技术容易实施，对加工设备也无特殊要求。
【附图说明】
附图1为本发明轨道车厢空调机组的铝质外壳的结构示意图；
附图2为本发明轨道车厢空调机组的铝质外壳的分解结构示意图；
附图3为井字形铝管框架的连接结构示意图；
附图4为铝合金方管的截面结构示意图；
附图5设置在轨道车厢顶端的铝型材骨架的结构示意图；
图中的标号分别为：
1、铝外壳结构件，         2、铝型材骨架，
31、第一层井字形铝管框架，32、第二层井字形铝管框架，
33、第三层井字形铝管框架，4、铝合金方管，
5、增强凸起，             6、第一横梁，
7、第一纵梁，             8、第二横梁、
9、第二纵梁、             10、第三横梁、
11、第三纵梁、            12、支架，
13、连接柱。
【具体实施方式】
以下结合附图给出本发明轨道车厢空调机组的铝质外壳的具体实施方式，但是，本发明的实施不限于以下的实施方式。
参见附图1和2。
一种轨道车厢空调机组的铝质外壳，全部采用铝合金材料制造，采用管腔内设置有增强凸起5的铝合金方管4(见附图4)或铝合金矩形管作为管材制造铝型材骨架2，有增强凸起5的铝合金方管4不仅型材成型好，不易弯曲变形，而且保证了铝合金型材焊接后骨架应有的强度；采用前述的铝合金管材以及铝合金板材制造铝外壳结构件1。
铝型材骨架2由三层井字形铝管框架3构成(见附图5)：
由四根第一横梁6、两根第一纵梁7构成最大的第一层井字形铝管框架31，它将承载空调机组所有零部件和其它结构件的载荷；在第一层井字形铝管框架31的两根第一纵梁7上设置八个支架12，以方便本发明的铝质外壳与轨道车厢的连接与安装。
由六根第二横梁8、两根第二纵梁9构成中等的第二层井字形铝管框架32，六根第二横梁8中靠两端的四根第二横梁8与第一层井字形铝管框架31的四根第一横梁6交错焊接在一起，既能提高第一层井字形铝管框架31的结构强度，又能保证第二层井字形铝管框架32的骨架强度。第二层井字形铝管框架32承载空调机组的主要部件，如两个管片式蒸发器芯体、两个管片式冷凝器芯体、两个钢制外壳轴流风机。
由四根第三横梁10、四根第三纵梁11、八根连接柱13构成小的、立体框形结构的第三层井字形铝管框架33。第三层井字形铝管框架33设置在铝型材骨架2的中间，其两端焊接在第一层井字形铝管框架31和第二层井字形铝管框架32重叠焊接的第一横梁6与第二横梁8上，第三纵梁11的中间段搁置在第二层井字形铝管框架32中间的两根第二横梁8上。第三层井字形铝管框架33承载空调压缩机的重量。
第一层井字形铝管框架31、第二层井字形铝管框架32与第三层井字形铝管框架33交叉重叠地焊接在一起，在横梁与纵梁的交错点(见附图3)和连接点上用焊接固定。
铝型材骨架2构成后，作为铝质外壳的上部结构，铝外壳结构件1是为铝质外壳的下部结构，将铝型材骨架2设置在铝外壳结构件1的内部，构成一个完整的铝质外壳(见附图1)。

Claims (5)

1.一种轨道车厢空调机组的铝质外壳，包括外壳结构件和骨架，所述的外壳结构件为铝外壳结构件(1)，所述的骨架为铝型材骨架(2)；铝外壳结构件(1)是为铝质外壳的下部结构，铝型材骨架(2)是为铝质外壳的上部结构；其特征在于，铝型材骨架(2)由第一层井字形铝管框架(31)、第二层井字形铝管框架(32)和第三层井字形铝管框架(33)构成，设置在铝外壳结构件(1)内部，构成一个整体的铝质外壳。
2.根据权利要求1所述的轨道车厢空调机组的铝质外壳，其特征在于，在所述第一层井字形铝管框架(31)的第一纵梁(7)上设有6～10个支架(12)。
3.根据权利要求1所述的轨道车厢空调机组的铝质外壳，其特征在于，所述的井字形铝管框架由铝合金矩形管构成。
4.根据权利要求3所述的轨道车厢空调机组的铝质外壳，其特征在于，在所述铝合金矩形管的管腔内设置有增强凸起(5)。
5.根据权利要求1所述的轨道车厢空调机组的铝质外壳，其特征在于，第一层井字形铝管框架(31)、第二层井字形铝管框架(32)与第三层井字形铝管框架(33)交叉重叠地焊接在一起，在横梁与纵梁的交错点和连接点上用焊接固定。
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