CN103332201B - 一种无边梁地铁车辆车顶结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无边梁地铁车辆车顶结构。为了解决现有的带边梁的车顶结构不能安装高度较大的塞拉门的问题，所述无边梁地铁车辆车顶结构包括车顶弯梁和装在车顶弯梁两端的两块侧顶板，通过空调连接弯梁固定在侧顶板两端上的空调安装平台；所述侧顶板上设有直接固定在车辆侧墙上部的连接孔；两个空调安装平台之间设有固定在车顶弯梁上的中顶板，该中顶板与侧顶板之间设有固定在车顶弯梁及空调连接弯梁上的波纹顶板。本发明车顶结构简单，重量较轻，强度好，不易积水，方便吊运。

Description

一种无边梁地铁车辆车顶结构

技术领域

本发明涉及轨道交通车辆车体结构技术领域，具体为一种无边梁地铁车辆车顶结构。

背景技术

目前不锈钢轨道车辆车体顶盖通常设置了通长的辊压型钢作为边梁，该边梁通常在内侧直接与车顶弯梁点焊固定，或者在车顶弯梁与车顶边梁之间设有连接角铁，将各弯梁相互连接为一体；在外侧与侧顶板点焊连接，从而形成一个半封闭的结构，具备较大的刚度。该边梁是车体传递纵向力和垂向力的主要结构之一，可以提高车顶的整体刚度，方便吊运和安装。现有车辆由于设计空间较充裕，暂无动机设计不带边梁的地铁车体结构。

然而，对于部分出口车辆，门洞高度要求比国内更高，而车辆限界高度相对更低，此时为保证侧墙门框上部形成整体框架结构，只能占用车顶结构的空间，同时受车辆重量和断面形状的限制，现有带边梁的车顶结构已不能满足相关技术要求。

发明内容

为了克服现有的地铁车辆没有空间设计顶盖边梁，即设计空间有限，因此带边梁的车顶结构不能安装高度较大的塞拉门的不足，本发明旨在提供一种无边梁地铁车辆车顶结构，该车顶结构可保证一种高度大的电动塞拉门安装，同时对顶盖做加强处理，满足顶盖自身的强度要求及与侧墙的连接强度。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种无边梁地铁车辆车顶结构，包括车顶弯梁和装在车顶弯梁两端的两块侧顶板，通过空调连接弯梁固定在侧顶板两端上的空调安装平台；其结构特点是，所述侧顶板上设有直接固定在车辆侧墙上部的连接孔；两个空调安装平台之间设有固定在车顶弯梁上的中顶板，该中顶板与侧顶板之间设有固定在车顶弯梁及空调连接弯梁上的波纹顶板。

以下为本发明的进一步改进的技术方案：

进一步地，两块侧顶板之间通过车顶弯梁和空调连接弯梁相连；所述侧顶板与空调安装平台之间通过空调梁装配相连。

为了防止水在空调安装平台上积水，所述空调安装平台的上表面的中间位置向上凸起。空调必须要设计成下沉式的空调安装平台，这样必须要考虑空调排水的顺利，有必要中间凸起，以快速地将水向两侧排出。

为了便于通过塞焊与侧墙部件固定连接，以增大部件间的连接强度和刚度，所述侧顶板上设置有多个连接孔。

进一步地，为了保证车顶各部件的连接强度、同时满足轻量化设计，所述空调连接弯梁包括空调连接弯梁和与空调连接弯梁固定相连的连接弯梁加强梁；所述车顶弯梁包括车顶弯梁和与车顶弯梁固定相连的U型加强板；所述空调梁装配包括空调梁和与空调梁固定相连的加强垫板；所述空调连接弯梁、车顶弯梁、空调梁装配与车辆侧墙的连接处，通过调整加强板的厚度调整为相同的高度。

根据本发明的实施例，所述空调安装平台上装有空调安装座，该空调安装座由一折弯部件和一加强板固定连接而成。更进一步地，为了避免空调安装座内积水、所述空调安装座上设有缺口，该缺口同时可以作为吊装的起吊点。

作为一种优选的具体结构形式，所述空调安装平台主要由空调连接梁、空调支撑横梁、空调纵梁、空调底板、空调隔板构成；所述空调安装平台的两侧分别通过空调连接梁和空调底板的折边固定连接在所述空调梁装配及侧顶板上；所述空调梁装配和空调支撑横梁均与所述空调连接梁固定连接，由此可大幅提高空调安装平台与侧顶板、空调梁等部件的连接强度和整体刚度性能。

为了所述空调安装平台的端部设有用于缓解刚度突变的补强结构；所述补强结构包括固定连接在空调连接弯梁和车顶弯梁上的圆弧垫板、固定在车顶弯梁与空调安装平台之间的纵横梁安装座和C型槽钢；所述纵横梁安装座分别与车顶弯梁和C型槽钢固定相连，该C型槽钢与空调安装平台的空调隔板相连。

所述空调支撑横梁为折弯部件，该支撑横梁的中间部分向上凸起，利于排水；所述空调连接梁上开有缺口和孔，用于弧焊连接将多个空调支撑横梁连接成整体。

藉由上述结构，本发明的车顶结构主要由弯梁、侧顶板、中顶板、波纹顶板及空调安装平台组成。设置中顶板是为了一定程度弥补取消车顶边梁带来的刚度损失，中顶板、侧顶板与弯梁点焊连接，构成车顶的骨架结构。空调安装平台为整体的框架结构，组装时搭接在侧顶板上，并与空调连接弯梁满焊连接，其空调支撑横梁和空调底板设计成中间略凸起的结构，有利于从两侧排出积水，空调安装座设置了工艺孔，方便车顶吊挂。在空调安装平台端部设置了缓解刚度突变的补强结构，降低应力过度集中风险。

现有的侧顶板还连接有车顶弯梁，本发明的侧顶板增加设置了连接孔与车辆侧墙相连，以弥补无边梁带来的连接强度损失。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过减少通长的车顶边梁结构，把节省出的空间用来设计整体侧墙，从而保证一种高度大的电动塞拉门安装，同时对顶盖做加强处理，满足顶盖自身的强度要求及与侧墙的连接强度；本发明还设计了中间高两侧低的空调安装平台结构，避免因平台积水影响车辆的使用性能。

本发明车顶结构简单，重量较轻，强度好，不易积水，方便吊运。

以下结合附图和实施例对本发明作进一步阐述。

附图说明

图1是本发明一种实施例的结构原理图；

图2是本发明所述车顶结构局部示意图。

图3是本发明所述空调安装平台与车顶骨架连接方式示意图。

图4是本发明所述空调安装座结构示意图。

图5是本发明所述空调连接梁结构示意图。

图6是本发明所述空调支撑横梁结构示意图

在图中

1-侧顶板；2-空调连接弯梁；2a-空调连接弯梁；

2b-连接弯梁加强梁；3-车顶弯梁；3a-车顶弯梁；

3b-U型加强板；4-空调梁装配；4a-空调梁；4b-加强垫板；

5-空调安装平台；5a-空调安装座；5b-空调连接梁；

5c-空调支撑横梁；5d-空调纵梁；5e-空调底板；5f-空调隔板；

6-波纹顶板；7-中顶板；8-C型槽钢；9-圆弧垫板；

10-纵横梁安装座。

具体实施方式

一种无边梁地铁车辆车顶结构，如图1示，由侧顶板1、中顶板7、空调连接弯梁2、车顶弯梁3、空调梁装配4点焊连接构成了车顶骨架，空调安装平台5分别置于车顶骨架两端的缺口中，波纹顶板6两侧分别搭接在中顶板7和侧顶板1上，完成与车顶骨架进行点焊。其中侧顶板1上设置一排连接孔用来与侧墙部件塞焊连接以增强大部件间的连接强度和刚度，设置中顶板7是为了弥补取消车顶边梁带来的刚度损失，为提高车顶密封性能和减少弧焊变形，波纹顶板6与中顶板7采用缝焊方式连接成整体结构。

图2是车顶结构局部示意图。连接弯梁加强梁2b、U型加强板3b和加强垫板4b分别点焊固定到空调连接弯梁2a、车顶弯梁3a、空调梁4a上，使空调连接弯梁2，车顶弯梁3，空调梁装配4与侧墙的连接处调整为相同的高度，且这些加强件可选用较大板厚，可用来实现与侧墙的塞焊连接，保证了连接部位的强度，同时保证车顶整体的轻量化设计。空调连接梁5b，空调支撑横梁5c，空调纵梁5d，空调底板5e，空调隔板5f构成了空调安装平台5整体框架结构。在空调安装平台5端部设置缓解刚度突变的补强结构，即圆弧垫板9点焊在空调连接弯梁2和车顶弯梁3上起到加强作用；纵横梁安装座10分别点焊固定在车顶弯梁3上和弧焊连接到C型槽钢8，C型槽钢8另外一端焊接在空调隔板5f上，起到连接车顶弯梁3和空调安装平台5的作用并增加局部刚性，同时还能满足内装风道等系统的安装。

图3是空调安装平台与车顶骨架连接方式示意图。空调安装平台5两侧通过空调连接梁5b和空调底板5e的折边搭接在车顶骨架的空调梁装配4及侧顶板1上并角焊连接，空调梁装配4与空调支撑横梁5c对齐布置使传力路径最短，并分别与空调连接梁5b弧焊连接以降低装配精度要求，这种连接方式使空调安装平台5与车顶骨架构成一个整体，具备很好的刚度和强度性能。

图4是空调安装座结构示意图。空调安装座5a为折弯件和加强板弧焊的整体件，置于空调底板5e上并紧密贴合进行段焊，安装方便。设置了缺口以避免腔内积水，同时为车顶吊运提供了足够强度的起吊点。

图5是空调连接梁结构示意图。空调连接梁5b在空调支撑横梁5c对应的位置开了缺口和连接孔，用来弧焊连接，将若干件空调支撑横梁5c连接为整体，有利于控制空调安装平台5骨架的焊接变形，大大提高了工艺性能；两端伸出一定长度的边缘，装配时搭接到空调连接弯梁2上，减少了连接处的应力集中程度。

图6是空调支撑横梁结构示意图，空调支撑横梁5c为折弯的整体结构，强度好，并减少了折弯处的焊缝，较大减缓了焊接变形；该梁设计为中间凸起的结构，有利于空调安装平台5上的积水从两侧排出，有效降低了车辆漏水风险。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (10)

1.一种无边梁地铁车辆车顶结构，包括车顶弯梁（3）和装在车顶弯梁（3）两端的两块侧顶板（1），通过空调连接弯梁（2）固定在侧顶板（1）两端上的空调安装平台（5）；其特征在于，所述侧顶板（1）上设有直接固定在车辆侧墙上部的连接孔；两个空调安装平台（5）之间设有固定在车顶弯梁（3）上的中顶板（7），该中顶板（7）与侧顶板（1）之间设有固定在车顶弯梁（3）及空调连接弯梁（2）上的波纹顶板（6）。

2.根据权利要求1所述的无边梁地铁车辆车顶结构，其特征在于，两块侧顶板（1）之间通过车顶弯梁（3）和空调连接弯梁（2）相连；所述侧顶板（1）与空调安装平台（5）之间通过空调梁装配（4）相连。

3.根据权利要求1所述的无边梁地铁车辆车顶结构，其特征在于，所述空调安装平台（5）的上表面的中间位置向上凸起。

4.根据权利要求1所述的无边梁地铁车辆车顶结构，其特征在于，所述侧顶板（1）上设置有多个连接孔。

5.根据权利要求2所述的无边梁地铁车辆车顶结构，其特征在于，所述空调连接弯梁（2）包括空调连接弯梁（2a）和与空调连接弯梁（2a）固定相连的连接弯梁加强梁（2b）；所述车顶弯梁（3）包括车顶弯梁（3a）和与车顶弯梁（3a）固定相连的U型加强板（3b）；所述空调梁装配（4）包括空调梁（4a）和与空调梁（4a）固定相连的加强垫板（4b）；所述空调连接弯梁（2）、车顶弯梁（3）、空调梁装配（4）与车辆侧墙的连接处调整为相同的高度。

6.根据权利要求1或3所述的无边梁地铁车辆车顶结构，其特征在于，所述空调安装平台（5）上装有空调安装座（5a），该空调安装座（5a）由一折弯部件和一加强板固定连接而成。

7.根据权利要求6所述的无边梁地铁车辆车顶结构，其特征在于，所述空调安装座（5a）上设有缺口。

8.根据权利要求2所述的无边梁地铁车辆车顶结构，其特征在于，所述空调安装平台（5）主要由空调连接梁（5b）、空调支撑横梁（5c）、空调纵梁（5d）、空调底板（5e）、空调隔板（5f）构成；所述空调安装平台（5）的两侧分别通过空调连接梁（5b）和空调底板（5e）的折边固定连接在所述空调梁装配（4）及侧顶板（1）上；所述空调梁装配（4）和空调支撑横梁（5c）均与所述空调连接梁（5b）固定连接。

9.根据权利要求8所述的无边梁地铁车辆车顶结构，其特征在于，所述空调安装平台（5）的端部设有用于缓解刚度突变的补强结构；所述补强结构包括固定连接在空调连接弯梁（2）和车顶弯梁（3）上的圆弧垫板（9）、固定在车顶弯梁（3）与空调安装平台（5）之间的纵横梁安装座（10）和C型槽钢（8）；所述纵横梁安装座（10）分别与车顶弯梁（3）和C型槽钢固定相连，该C型槽钢（8）与空调安装平台（5）的空调隔板（5f）相连。

10.根据权利要求8所述的无边梁地铁车辆车顶结构，其特征在于，所述空调支撑横梁（5c）为折弯部件，该支撑横梁（5c）的中间部分向上凸起；所述空调连接梁（5b）上开有缺口和孔。