CN102275592A

CN102275592A - 铁路双层客车结构设计新方法

Info

Publication number: CN102275592A
Application number: CN2010101377558A
Authority: CN
Inventors: 李龙
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-04-02
Filing date: 2010-04-02
Publication date: 2011-12-14

Abstract

本发明铁路双层客车结构设计新方法，是在现有铁路双层客车车体的框架内，仅将上层地板结构的设计引入三维空间，交错布局的思维，充分利用边缘闲置空间，错落有秩地排列，即可增加载客能力的一种设计方法。它可以使目前定型的双层软卧(SRW25B)再增加定员10人，增幅20％；使双层硬卧(SYW25B)再增加定员14人，增幅17.5％；还可以用于高速双层客车的研制，开发出高速双客座车和卧铺车，以适应长途客运之需。

Description

铁路双层客车结构设计新方法

一.技术领域：

本发明铁路双层客车结构设计新方法，是一个能在限定空间内增加载客定员，或降低车体高度，研制高速双层客车的一种新产品设计方法。

二，背景技术：

目前，我国铁路客运为适应安全、舒适、多拉、快跑的宗旨，在客、货运分流和安全、提速的基础上，客运列车广泛采用了双层客车设计。双层客车的运用体现了在限定的车体空间内，增加定员的同时，降低每个定员所分摊的车辆自重、减少能源消耗、节约运输成本的设计原则。但由于受传统思维的束缚，在双层客车的上层地板设计中，一直摆脱不了平面结构形式，使其中的卧铺车厢在增加载客定员上受到限制。双层软卧车的上层只能设计一层铺位，硬卧车也只能按每层双铺设计，较单层卧铺车增加定员有限。由于平板式地板的限制，双层车横断面高度必须在4500mm以上，这使得目前双客结构尺寸不能适应高速动车编组需要，也是研发高速双客的关键。

三，发明内容：

本发明针对上述存在的问题，在上层地板结构设计中采用三维空间布局的方法，充分利用拱型结构的特点和凸凹有秩的形变，减薄了上层地板的结构尺寸尽可能将无实际用途的边缘空间变成有效空间加以利用。虽然也有空间限制带来个别不易克服的缺陷，如底层顶棚周边局部下降，让人视觉受到一定压抑，但仍可在基本不逊于目前双客SYW25B舒适性的情况下，满足人们长途旅行之需求，大幅度提高定员人数，体现出投资小、见效快、经济效益明显等优点。

本发明有两个目的。其一，是改造现有准高速双客卧铺车的车体设计。其二是研发与高速动车组相匹配的高速双层客车车体，用于夕发朝至的高速长途客运列车编组。

本发明是在准高速双层客车车体的限定空间内，仅将上层地板和上下层间壁重新设计，即可实现增加载客定员之目的。

现双客SRW25B在考虑包厢开间较宽(1976mm)，垂直高度也应尽力抬高，用以减轻压抑感的目的出发。首先按满足人体必须和可能活动空间限高1878mm，确定顶层最低高度，由此确定下层包厢高度2205mm。如此分割空间高度后，下层可以设两层铺，上层由于空间高度和软卧乘客条件考虑，只能设置单层铺。这时所说的上层舒适，是靠牺牲了一层铺位的运能的无奈之举。如果按本发明的设计：以车内垂直高度中心水平面为基准，上凸面升高200mm，下凹面下降200mm，这样凸凹两平面相距为400mm。此时凸起处下表面到下层地板的垂直距离和凹陷处上表面到上层顶棚的距离均达2241mm，大于SRW25B底层高度，上下层均可设置两层卧铺。

现双客SYW25B，由于客室间壁距离较窄(1672mm)，上层地板直接设计在车内垂直高度中心水平面上，上、下层净高均为2030mm，皆设两层铺位。如果按本发明的设计：从旅客心理出发，乘硬卧的旅客只求比坐着舒服，能躺着睡一觉即可的要求，可以适当减低空间占用率。以满足人体必需和可能活动空间限高1878mm确定下层最低高度，以此为凸处下表面到地板标高。在此高度内设两层铺位。与此同时，由于凹陷处的400mm落差，使上层地板(即凹处上表面)到顶棚空间距离达2605mm，在此高度内，设置三层铺位是可能的。

本发明也可用于研制与高速动车组相匹配的高速双客列车。目前高速动车组CRH₂是主型高速动车组之一，它具有更高速度运行的技术储备。其横断面设计尺寸：宽度比前面提到的双客SRW25D稍宽，高度则较SRW25B低1000mm。若按传统理念设计，研造高速双客是不可能的。本发明可在CRH₂外轮廓的限定区间内，设计出高载客率的高速双层客车，在线运行可以和CRH₂动车编组，以适应夕发朝至的长途动车组需求。

四，附图说明：

图1是本发明在以双客硬卧车为例，设计的新型双层硬卧车体的纵向剖视图。

图2是图1新型双层硬卧车体的俯视分层剖视图。

图3是本发明使用在双层软卧车体设计后的横断面剖视图。

图4是本发明使用在双层硬卧车体设计后的横断面剖视图。

图5是本发明实施时，低层客室顶棚成型模块三视图。

图6是准高速双客SYW25B和快速动车CRH₂车体横断面轮廓比照图。

图7是本发明在高速双客硬(软)卧铺车体设计时的横断面剖视图。

附图1是本发明以现运行的准高速双层硬卧车体限定空间为界定尺寸，重新布局设计的新型双层硬卧车体的纵向剖视图(比例尺；1∶100)。根据本发明设计的上层客室地板呈三维空间布局，其纵向剖面形状为一条连续凸凹变换的曲线。因凸起使确定下层客室高度在适宜人体工程尺寸限界要求的同时，其凹陷深度增加了上层客室的净高度，使上层客室可以安排三层铺位。上下层十七间客室宽度与SYW25B相同。下层因少一间客室，因此下层两端各有一处为1/2客室宽度的闲置空间备用。中层客室及两端依原设计不变。另外新型双层软卧和高速双客的纵向剖示与附图1类似，只是凸凹处尺寸略有变动而已，因此不另外附图介绍。

附图2是附图1新型双层硬卧车体的俯视分层剖视图(比例尺；1∶100)。显示出中层底层和上层通道设置情况及各客室的长、宽示意图。

附图3是本发明用于准高速双层软卧车厢设计的横断面剖视图(比例尺；1∶100)。较准确地标示出各层包厢上下铺位设置尺寸，同时也可看到通道与客房的大概尺寸。其视觉差异与现用的双客SRW25B的底层基本一致。

附图4是本发明用于准高速双客硬卧车厢设计的横断面剖视图(比例尺；1∶100)。较准确地标示出上`下层车厢内各层铺位设置尺寸。之所以将铺间距605mm和678mm分别设在各层的下铺使用，是考虑下铺旅客起`卧时可借助用地面区域活动的特点，还可避免两铺间最小跪、爬、卧800mm的极限要求尺寸，使上层客室能增设一层铺位来考虑的。

附图5是本发明实施时下层客室天棚成型模块三视图(比例尺；1∶10)。以下层客室为单元，三维成型，使原承重棚板(也是上层客室地板)由复杂的型材结构改成板材压制成型，拱形结构和壳状区域均可大大减薄材料厚度。因此车体自重和结构占空高度均可大幅度下降。每单元一块成型模块，直接栓接在侧墙和底层间壁上，标准化程度高，施工方便易行。

附图6是准高速双客SYW25B和高速动车组CRH2横断面轮廓尺寸比较示意图(比例尺；1∶100)。从外轮廓尺寸看，两车断面高度差达1000mm，这也是目前高速双客设计中无法逾越的障碍。

附图7是本发明用于研制高速双客的横断面剖视图(比例尺；1∶100)。设计中的基本尺寸是CRH₂横断面外轮廓高3500mm，底架顶棚和上层地板预扣除高度300mm，车体内设计高度为3200mm。以此高度的中心水平面为基准，凸凹面各升降225mm，使上、下层客室净高度均达1825mm，较现准高速双客SRW25B上层客室仅低53mm。在此高度间设置两层铺位，下铺距地面400mm，上铺距顶棚800mm，下与上铺间距625mm。下层旅客虽稍感压抑，但由于夕发朝至列车的特点，旅客上车不久将入睡，再加上边座的设置，旅客活动会更自由些。由于鱼腹式车厢设计，将原挂装在车底的设备移至下层客室两端闲置空间内解决。

五，具体实施方式

本发明实施简便易行，无论是目前双客中的SYW25B和SRW25B厂修还是新制均可实施。新型双客的鉴定验收相对简单些，仅对改造部分试验鉴定即可。本发明实施后，对客运效益有较大幅度地增加，其中：双层软卧较原SRW25B又增加定员10人，增幅20％。双层硬卧较原SYW25B又增加定员14人，增幅17.5％。

本发明用于高速动车双客的研发，将倍受客、运双方的关注。它将使旅客利用晚间舒适的休息方式到达远距离的异地，也给客运部门带来可观的收益，同时又充分地利用了运输资源。在CRH₂相等车辆定距的限定区间，设计成鱼腹式结构的高速双层客车。预计载客定员68人，仅比CRH₂客车少载30％左右旅客，收益将更加可观。使开通超长区间(3000KM左右)夕发朝至的全卧列车成为可能。若用于高速双层座车的开发，一等车按人均占0.7m²计，可载客定员116人；二等车按人均占用0.5m²计，可载客定员155人。较CRH₂定员增幅更大。

Claims

1.铁路双层客车结构设计新方法，其特征在于：新方法将铁路双层客车的上层地板采用三维空间的立体交错设置。

2.根据权利要求1所述的铁路双层客车结构设计新方法，其特征在于：双层客车上层地板的纵向剖面呈连续凸凹变换的曲线，此曲线变化规律随所剖视位置不同有所差异，剖至侧墙附近时呈直线形态。曲线上表面凸起处为上层客室之座椅或底铺铺位，凹陷处为上层客室之地板。曲线下表面为下层客室之顶棚。

3.根据权利要求1所述的铁路双层客车结构设计新方法，其特征在于：双层客车上层地板横向剖面呈阶梯型曲线，其阶梯高度变化随剖视位置不同而有所区别。