CN104057967A - 一种整体承载式车体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种整体承载式车体，将司机室、底架、侧墙作为整体承载结构，同时在底架上增加了一个贯穿式的中央纵梁，使底架的力流传递由原来的两路变为三路，加上由司机室与侧墙传递两路，从而实现了整体承载式车体的五路纵向力流传递，优化了力流的传递路径，大大地提高了车体的承载能力，有效地延长了车体的使用寿命。

Description

一种整体承载式车体

技术领域

本发明涉及轨道车辆车体技术领域，特别涉及一种整体承载式车体。

背景技术

目前，铁路机车车体承载方式分为两种：第一种是底架式承载；第二种是整体式承载。两种承载式车体受到的纵向载荷时其力的作用位置(车钩箱从板)在底架纵梁下部，车体在承受纵向载荷时实际上承载的是一个偏心的纵向载荷，即纵向载荷和弯矩的一个组合载荷。

底架式承载结构中底架承受和传递纵向载荷和弯矩，当车体受到纵向拉伸和压缩载荷后力路传递分为两路：一路传递路径由牵引梁11、左侧梁12组成；另一路传递路径由牵引梁11、右侧梁13组成，其结构可以参照图1所示。

整体式承载结构中的承载结构主要有底架、司机室、侧墙等，其中底架主要承受和传递纵向载荷，同时也承受和传递少部分弯矩；底架上部的司机室与侧墙主要承受和传递弯矩，。当车体受到纵向拉伸和压缩后力流分为四路：其中两路由底架传递(一路传递路径由牵引梁21、左侧梁组成；另一路传递路径由牵引梁21、右侧梁组成)，如图1所示；另外两路由牵引梁21、司机室与侧墙传递(一路传递路径由牵引梁21、司机室、左侧墙23组成；另一路传递路径由牵引梁21、司机室、右侧墙24组成)，如图2所示，司机室包括司机室前墙221、司机室左侧墙222和司机室右侧墙223。

但是上述现有结构的车体的承载能力和使用寿命依然存在局限性，已经无法满足日益增长的大纵向载荷使用需求。

因此，针对上述情况，如何提高车体的承载能力和延长车体的使用寿命，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种整体承载式车体，将司机室、底架、侧墙作为整体承载结构，同时将底架设计为带有贯穿式的中央纵梁结构，使底架的力流传递由原来的两路变为三路，从而实现了整体承载式车体的五路纵向力流传递。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种整体承载式车体，包括由司机室、侧墙和底架构成一体的整体式承载结构；所述底架采用贯通式中央纵梁的框架结构，包括牵引梁、枕梁、左侧梁、右侧梁、变压器梁和贯通式中央纵梁，所述贯通式中央纵梁的两端分别连接于整体承载式车体首尾两端的所述牵引梁。

优选的，所述贯通式中央纵梁到其两侧的所述左侧梁和所述右侧梁的距离相等。

优选的，所述侧墙包括上下两部分，其中的上部分由上弦梁组成，并且在所述上弦梁的梁体内布置有加强筋板。

优选的，所述加强筋板沿所述整体承载式车体的横向设置。

优选的，所述侧墙的下部分为纵横梁构成的网架结构。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的整体承载式车体，将司机室、底架、侧墙作为整体承载结构，同时将底架设计为带有贯穿式的中央纵梁结构，使底架的力流传递由原来的两路变为三路，加上由司机室与侧墙传递两路，从而实现了整体承载式车体的五路纵向力流传递，优化了力流的传递路径，大大地提高了车体的承载能力，有效地延长了车体的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。

图1为现有技术中底架式承载的结构示意图；

图2为现有技术中整体式承载的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的整体承载式车体的结构示意图。

其中，在图1的现有技术中，11为牵引梁，12为左侧梁，13为右侧梁；

在图2的现有技术中，21为牵引梁，221为司机室前墙，222为司机室左侧墙，223为司机室右侧墙，23为左侧墙，24为右侧墙；

在图3的本方案中，31为牵引梁，32为左侧梁，33为贯通式中央纵梁，34为变压器梁，35为右侧梁，36为枕梁。

具体实施方式

本发明公开了一种整体承载式车体，将司机室、底架、侧墙作为整体承载结构，同时将底架设计为带有贯穿式的中央纵梁结构，使底架的力流传递由原来的两路变为三路，从而实现了整体承载式车体的五路纵向力流传递。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图3，图3为本发明实施例提供的整体承载式车体的结构示意图。

本发明实施例提供的整体承载式车体，其核心改进点在于，包括由司机室、侧墙和底架构成一体的整体式承载结构；底架采用贯通式中央纵梁的框架结构，包括牵引梁31、枕梁36、左侧梁32、右侧梁35、变压器梁34和贯通式中央纵梁33，其中贯通式中央纵梁33的两端分别连接于整体承载式车体首尾两端的牵引梁31，以进行力流传递，其结构可以参照图3所示。

从上述的技术方案可以看出，本发明实施例提供的整体承载式车体，将司机室、底架、侧墙作为整体承载结构，同时在底架上增加了一个贯穿式的中央纵梁，使底架的力流传递由原来的两路变为三路，加上由司机室与侧墙传递两路，从而实现了整体承载式车体的五路纵向力流传递，优化了力流的传递路径，大大地提高了车体的承载能力，有效地延长了车体的使用寿命。

作为优选，贯通式中央纵梁33沿车体纵向中心线布置，使贯通式中央纵梁33这一路的力流传递更为合理，其结构可以参照图1所示。

为了进一步优化上述的技术方案，侧墙包括上下两部分，其中的上部分由上弦梁组成，并且在上弦梁的梁体内布置有加强筋板，起到增大侧墙的强度和刚度作用。上述的侧墙指车体的侧墙，在本方案中，司机室的侧墙也采用上弦梁的结构。

本发明实施例提供的整体承载式车体，侧墙上弦梁的加强筋板沿整体承载式车体的横向设置。。

在本方案提供的具体实施例中，侧墙的下部分为纵横梁构成的网架结构，具有空间受力、刚度大和抗震性能好等优点。

本发明实施例提供的整体承载式车体，为五路纵向力流传递：其中的两个传递路径由牵引梁、司机室和侧墙组成；另外三个由底架来传递，具体为：

底架力流的传递路径为，具体见图3：

1)牵引梁→左侧梁→牵引梁；

2)牵引梁→贯通式中央纵梁→牵引梁；

3)牵引梁→右侧梁→牵引梁。

底架三路力流传递通道主要用来承受和传递车体纵向载荷，三路力流传递通道传递全部的车体纵向载荷，同时传递的由纵向载荷所产生的弯矩量不超过总量的1/3。

车体上部力流的传递路径如下，具体见图2：

1)对于双司机室车体，司机室钢结构两侧角立柱(司机室前墙与司机室侧窗处)从牵引梁上平面处自然过渡到司机室侧墙的上弦梁，司机室侧墙的上弦梁与车体侧墙的上弦梁相接，将力流从牵引梁→司机室钢结构的角立柱→司机室侧墙上弦梁→车体侧墙的上弦梁→司机室侧墙上弦梁→司机室钢结构的角立柱→牵引梁，形成一个完整的力流传递路径。力流分左、右两路，主要承受和传递弯矩，两路传递的弯矩量约占纵向载荷产生的弯矩总量的2/3。

2)对于单司机室车体，司机室钢结构两侧角立柱(司机室前墙与司机室侧窗处)从牵引梁上平面处自然过渡到司机室侧墙的上弦梁，再通过车体侧墙的上弦梁和后端墙的角立柱，再到底架另一端的牵引梁，即力流从：牵引梁→司机室钢结构角立柱→司机室侧墙上弦梁→车体侧墙的上弦梁→后端墙的角立柱→牵引梁，形成一个完整的力流传递路径。力流分左、右两路，主要承受和传递弯矩，两路传递的弯矩量约占纵向载荷产生的弯矩总量的2/3。

综上所述，本发明实施例提供的整体承载式车体，将司机室、底架、侧墙作为整体承载结构，同时在底架上增加了一个贯穿式的中央纵梁，使底架的力流传递由原来的两路变为三路，加上由司机室与侧墙传递两路，从而实现了整体承载式车体的五路纵向力流传递，优化了力流的传递路径，大大地提高了车体的承载能力，有效地延长了车体的使用寿命。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种整体承载式车体，其特征在于，包括由司机室、侧墙和底架构成一体的整体式承载结构；所述底架采用贯通式中央纵梁的框架结构，包括牵引梁、枕梁、左侧梁、右侧梁、变压器梁和贯通式中央纵梁，所述贯通式中央纵梁的两端分别连接于所述整体承载式车体首尾两端的所述牵引梁。

2.根据权利要求1所述的整体承载式车体，其特征在于，所述贯通式中央纵梁沿所述整体承载式车体的纵向中心线布置。

3.根据权利要求2所述的整体承载式车体，其特征在于，所述侧墙包括上下两部分，其中的上部分由上弦梁组成，并且在所述上弦梁的梁体内布置有加强筋板。

4.根据权利要求3所述的整体承载式车体，其特征在于，所述加强筋板沿所述整体承载式车体的横向设置。

5.根据权利要求4所述的整体承载式车体，其特征在于，所述侧墙的下部分为纵横梁构成的网架结构。