CN103921802B - 车顶装置及低地板有轨电车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车顶装置及低地板有轨电车，装置包括：弧面型材，沿宽度方向横截面呈弧形，每侧边分别与一个平面型材一侧边连接；两平面型材，沿宽度方向横截面均呈梯形，每一平面型材另一侧边分别与一个车顶边梁连接；两车顶边梁，沿宽度方向横截面均呈横置的T形，且每一车顶边梁横向悬伸部侧边均与一个平面型材侧边连接；两车顶端梁，每个车顶端梁一侧面与弧面型材、两平面型材、两车顶边梁形成整体的一端连接；上述各型材及梁内部均中空。本发明将车顶模块化，弧面型材上不受直接承载作用力，不易变形，雨水易于排出，且均为中空型材。平面型材的大截面中空部分可用来穿设电缆，减轻了车顶的整体重量，方便电缆的布置，且能满足承载强度。

Description

车顶装置及低地板有轨电车

技术领域

本发明涉及低地板现代有轨电车技术，尤其涉及一种车顶装置及低地板有轨电车。

背景技术

低地板现代有轨电车采用无弓(或者有弓)受流、超级电容等尖端技术，无需站台，最大运量是公交车的6至8倍。“低地板”是轻轨车辆的一个专用语，指车辆地板距离轨道面小于40厘米的轻轨车辆；按照车辆低地板区域能够达到客室面积的百分比，低地板车辆分为多种类型，100％低地板有轨电车低地板区域能够达到客室面积的100％，其中技术难度最大的就是“100％低地板”轻轨车。车辆可采用蓄电池和超级电容并联混合动力，并可提供全线无触网方案，爬坡能力强，最小转弯半径仅十几米，城市现有道路即可铺设线路，绿色环保、低噪音，是当今世界最先进的城市交通系统之一；

现有的轨道车辆根据编组不同在一个车顶留出设置受电弓，通过受电弓受流，制动装置以及转向架均设在车底，车顶承受载荷极小，因车顶没有电气设备，因而车顶没有设置排水结构，易于积水；而低地板有轨电车无论采用无弓受流或受电弓受流，超级电容、制动电阻、混合动力箱等大型电气设备均需安装于车顶上，现有的轨道车辆车顶无法满足在低地板有轨电车上使用。

发明内容

本发明提供一种车顶装置及低地板有轨电车，用于克服现有技术中的缺陷，能满足低地板有轨电车的使用，且重量较轻、强度较高，且便于安装及雨水的排出。

本发明提供一种车顶装置，包括：

弧面型材，沿宽度方向横截面呈弧形，沿长度方向的每个侧边分别与一个平面型材沿长度方向的一侧边连接；

两所述平面型材，沿宽度方向横截面均呈梯形，每一所述平面型材沿宽度方向另一侧边分别与一个车顶边梁连接；

两所述车顶边梁，沿宽度方向横截面均呈横置的T形，且每一所述车顶边梁横向悬伸部沿长度方向的侧边均与一个所述平面型材沿长度方向的侧边连接；

两车顶端梁，每个所述车顶端梁沿长度方向的一侧面与所述弧面型材、两所述平面型材、两车顶边梁形成整体的一端连接；

所述弧面型材、平面型材、车顶边梁及车顶端梁均为内部中空的型材。

其中：

所述弧面型材、平面型材、车顶边梁及车顶端梁均由两层面板和位于该两层面板之间的多个隔板形成；

所述隔板将上述两层面板之间分割成多条以供穿线的通道。

进一步地：

所述通道的横截面为为三角形、梯形、矩形、或上述任意两种以上形状的组合。

特别是：

所述弧面型材由至少三块拼接形成。

更进一步地：

所述平面型材与所述车顶边梁之间搭接。

其中：

所述车顶端梁的顶面、底面上以及所述车顶边梁靠近所述平面型材的一侧面上均设有至少一C形槽梁。

本发明还提供一种低地板有轨电车，至少包括车体，所述车体包括车身和固定在所述车身上的车顶，所述车顶为上述的低地板有轨电车车顶装置。

本发明提供的低地板有轨电车及其车顶装置，将车顶模块化为弧面型材、平面型材、车顶边梁和车顶端梁四种型材，上述四种型材之间固定连接，超级电容、制动电阻和混合动力箱等大型电气设备可通过螺栓安装在平面型材及车顶边梁上，弧面型材上不受直接承载作用力，不易变形，在下雨时雨水可沿着弧面板表面流到车顶边梁悬伸的平顶处，可通过该处直接排出车顶，避免了电缆、接地座等电器设备长时间在雨水中浸泡造成的故障；此外，模块化的结构有利于生产和安装，且均为中空型材，中空部分可用来穿设电缆，减轻了车顶的整体重量，方便电缆的布置，且能满足承载强度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的低地板有轨电车车顶装置的局部结构示意图；

图2为图1中车顶装置的横截面结构示意图；

图3为图1中弧面型材的横截面结构示意图；

图4为图1中平面型材的横截面结构示意图；

图5为图1中车顶边梁的横截面结构示意图；

图6为图1中车顶端梁的横截面结构示意图；

图7为本发明实施例中构成弧面型材的中间板材横截面结构示意图；

图8为本发明实施例中构成弧面型材的边侧板材横截面结构示意图；

图9为各附件在车顶上的布置示意图；

图10为空调密封安装架的结构示意图；

图11为图10所示的空调密封安装架与构成车顶的弧面型材之间的配合结构示意图；

图12为大型电气设备与车顶的安装结构示意图；

图13为车顶边梁与裙板的安装示意图；

图14为电气箱法兰盘与车顶之间的焊接示意图；

图15为电气箱与电气箱法兰盘之间装配的结构示意图；

图16为车顶上C形槽的布置示意图；

图17为车顶端梁及车顶边梁上C形槽的布置结构示意图；

图18为车顶圆弧形状结构示意图；

图19为车顶边梁与平面型材之间搭接焊接的结构示意图。

具体实施方式

如图1-6所示，本发明实施例提供一种低地板有轨电车车顶装置，包括弧面型材1、两平面型材2、两车顶边梁3和两车顶端梁4；弧面型材1沿宽度方向横截面呈弧形，沿长度方向每个侧边分别与一个平面型材2的沿长度方向一侧边连接；两平面型材2沿宽度方向横截面均呈梯形，每一平面型材沿长度方向另一侧边分别与一个车顶边梁3连接；两车顶边梁3沿宽度方向横截面均呈横置的T形，且每一车顶边梁3横向悬伸部31沿长度方向的侧边均与一个平面型材2沿长度方向的侧边连接；每个车顶端梁4沿长度方向的一侧面与弧面型材1、两平面型材2、两车顶边梁3形成的整体的一端连接；弧面型材1、平面型材2、车顶边梁3及车顶端梁4均为内部中空的型材。

本实施例中，弧面型材1、平面型材2、车顶边梁3的长度方向与车体长度方向相同，宽度方向与车体宽度方向相同，车顶端梁4设置在两车顶边梁之间，长度方向与车体宽度方向相同。因此，弧面型材1、平面型材2、车顶边梁3的侧边均与车体长度方向一致，宽度均与车体宽度方向一致，而车顶端梁4的侧边与车体宽度方向一致。

本发明提供的低地板有轨电车车顶装置，将车顶模块化为弧面型材1、平面型材2、车顶边梁3和车顶端梁4四种型材，上述四种型材之间固定连接，超级电容、制动电阻和混合动力箱等大型电气设备可通过螺栓安装在平面型材2及车顶边梁3上，弧面型材1上不受直接承载作用力，不易变形，在下雨时雨水可沿着弧面板表面流到车顶边梁的横向悬伸部31上，该横向悬伸部31顶面为了方便与平面型材2之间的安装和横向尺寸的调整，可采用平面形成平顶，雨水可通过该平顶可由端梁处的排水孔排出车顶，或在该处设排水槽，更有利于雨水的排出，避免了电缆、接地座等电器设备长时间在雨水中浸泡造成故障；此外，模块化的结构有利于生产和安装，上述四种型材且均为中空型材，中空部分可用来穿设电缆，减轻了车顶的整体重量，方便电缆的规制，且能满足承载强度。可选用铝合金型材，车顶整体较轻。

如图2-6所示，作为上述方案的优选方案，弧面型材1、平面型材2、车顶边梁3及车顶端梁4均由上层面板10、下层面板20和位于该两层面板之间的多个隔板30形成；隔板30将上述两层面板之间分割成多条以供穿线的通道100。上述型材结构简单、易于制作、且能满足承载要求；通道100的横截面可以为三角形、梯形、矩形、或上述任意两种以上形状的组合。弧面型材1由于不承重，且两层面板之间的通道之间穿设的电线较少，因此可设计的较薄，通道100的横截面可采用矩形；平面型材2、车顶端梁3以及车顶端梁4由于承重，因此可设计的较厚，通道100的横截面可采用三角形或梯形或两者的组合，稳定性较高。

作为进一步地优选方案：

由于弧面型材1本身宽度方向尺寸较大，为便于制造，可通过至少两块拼接形成。参见图7、图8，本实施例中弧面型材1由三块型材拼接形成，包括位于弧顶部分的中间型材11和位于中间型材11两侧的边部型材12，中间型材11与边部型材12之间焊接。

更进一步地：

如图2-5所示，平面型材2与车顶边梁3之间搭接。平面型材2的搭接端具有一上水平悬臂2a，车顶边梁3横向悬伸部31的端部具有一下水平悬臂31a，搭接时，将上水平悬臂2a置于横向悬伸部31顶部，下水平悬臂31a置于平面型材2底部，通过两水平悬臂彼此接触部位的长短调节整合车顶装置宽度方向的尺寸，调整到合适尺寸时再进行固定。

弧面型材1的插接端设置有坡口，平面型材的插接端2b与弧面型材1的插接端插接焊接，坡口处自身带有焊接衬板，省去了在母材(车顶型材)上点固焊接衬板，使焊接性能更好，同时还可以作为车顶型材装配的基准，进行车顶焊接组成的加工。

车顶焊接完成后，将自然通风器孔、制动过线孔、型腔过线孔、过线通孔、空调回风孔、空调送风孔等分别根据各个设备接口在车顶上进行位置排布，通过一系列的程序在数控机床进行加工。具体布置情况见图9所示:

将自然通风器1c、C形槽2c、第一电气箱法兰盘3c、第二电气箱法兰盘4c、第三电气箱法兰盘6c、第四电气箱法兰盘7c、第五电气箱法兰盘10c、第一空调密封安装框5c、第二空调密封安装框8c、第三空调密封安装框9c等附件依据设计的焊接形式在上述已加工好的孔上一一对应进行焊接。为保证空调的密封性需要将三个空调密封安装框焊后处于用一水平面。五个电气箱法兰盘在焊后的自身的平面度不大于1，这样就能够保证电气箱密封性。

如图14所示，为了便于与车顶弧面焊接，电气箱法兰盘40底部具有一凸台40a，凸台40a的厚度和车顶型材厚度相近，凸台40a的宽度大约为10mm左右，依据焊接经验这样焊接出来的工艺性最好，极大地减少了焊接变形。如图15所示，电气箱的箱体60坐落于距离车顶高度约为40mm的电气箱法兰盘40上，箱体上面固定一个可以方便拆卸的盖子70，在盖子70和箱体60四周开可用于进出线的孔，在孔的位置处安装电缆密封接头，这样就可以保证电气箱内部密封。

空调密封安装框的结构如图10所示，横截面呈H形，底面加工呈弧面形，与弧面型材1外表面相适配，如图11所示，在焊接时外部短脚及内部长脚均与弧面型材1焊接，保证了密封性能。

上述实施例中：

超级电容、制动电阻、混合动力箱等大型电气设备通过螺栓1d安装于平面型材1上的两列C型槽200上面，从而使得中间型材(一块)、边部型材(两块)共计三块型材焊接成的圆弧顶不受直接作用力。如图4和图12所示。

如图1-6所示，车顶端梁4的顶面、底面上以及车顶边梁的内侧即靠近横向悬伸部31的一侧面上均设有至少一C形槽200。

为了便于说明C形槽之间的位置关系，下面将设置在车顶边梁3上的C形槽分开标注，如图13所示，车顶边梁3的结构设计可以方便的安装裙板，在车顶边梁3的上部适当的位置焊接第一C形槽32，第一C形槽32和车顶边梁内侧上部的第二C形槽33形成一个90度的直角结构，这样就可以通过螺栓1d牢固的固定裙板，同时方便拆卸。

如图16所示，在车顶横向中心线位置对称的位置上焊接四个长度500mm的C形槽200。通过薄铝板80(或者薄不锈钢板)将这些焊接的C形槽200连同车顶边梁的C型槽200进行连接用以予放置绑线架，固定电气线、电缆线。

如图17所示，在车顶端梁4上间隔焊接两个C形槽200，通过这两个C形槽200加上车顶边梁上的C形槽就可以搭建一个“T”形架，进而在这个“T”形架上安装空压机，有效地控制了空压机的振动，就不会直接传递到弧顶上了。

如图18所示，车顶中间为半径15025mm的圆弧顶，边顶为平顶，用于设备安装，半径为15025mm的圆弧顶能够保证雨水顺利沿平顶流出车顶。

如图19所示，当弧面型材与平面型材组焊形成的车顶组焊件的宽度和理论设计存在偏差的时候，平面型材2与车顶边梁3搭接的结构就可以进行调整，这里的搭接7-10mm，在保证车顶的宽度调整的同时可以方便进行焊接。

如图4所示，为平面型材2的断面结构，其中上面的两个C形槽200用于设备的安装，下面的C形槽200用于内装的二次骨架的吊装。

本发明还提供一种低地板有轨电车，至少包括车体，车体包括车身和固定在车身上的车顶，车顶为上述任意实施例的低地板有轨电车车顶装置。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种车顶装置，其特征在于，包括：

弧面型材，沿宽度方向横截面呈弧形，沿长度方向的每个侧边分别与一个平面型材沿长度方向的一侧边连接；

两所述平面型材，沿宽度方向横截面均呈梯形，每一所述平面型材沿长度方向的另一侧边分别与一个车顶边梁连接；

两所述车顶边梁，沿宽度方向横截面均呈横置的T形，且每一所述车顶边梁横向悬伸部沿长度方向的侧边均与一个所述平面型材的侧边连接；

两车顶端梁，每个所述车顶端梁沿长度方向的一侧面与所述弧面型材、两所述平面型材、两车顶边梁形成整体的一端连接；

所述弧面型材、平面型材、车顶边梁及车顶端梁均为内部中空的型材；

所述弧面型材、平面型材、车顶边梁及车顶端梁的断面均由两层面板和位于该两层面板之间的多个隔板形成；

所述隔板将上述平面型材的两层面板之间分割成多条以供穿线的通道。

2.根据权利要求1所述的车顶装置，其特征在于：

所述通道的横截面为为三角形、梯形、矩形、或上述任意两种以上形状的组合。

3.根据权利要求1或2所述的车顶装置，其特征在于：

所述弧面型材由至少三块拼接形成。

4.根据权利要求3所述的车顶装置，其特征在于：

所述平面型材与所述车顶边梁之间搭接。

5.根据权利要求4所述的车顶装置，其特征在于：

所述平面型材的顶面、底面上以及所述车顶边梁靠近所述平面型材的一侧面上均设有至少一C形槽梁。

6.一种低地板有轨电车，至少包括车体，所述车体包括车身和固定在所述车身上的车顶，其特征在于，所述车顶为上述权利要求1-5任一所述的车顶装置。