CN104709303A - 一种轨道车辆的车顶及其空调安装座 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轨道车辆的车顶及其空调安装座，能够实现空调的下沉式安装，同时降低对车顶流线结构的影响，进而减小空气阻力和气动噪声，提升列车的气动性能。所述空调安装座设置在轨道车辆的车顶上，所述空调安装座设置成方框结构，所述方框结构的中部空腔用于容纳空调，其四边为采用中空型材制成的边梁，所述边梁的内侧具有空调安装位，外侧能够与所述车顶的中空型材插接焊连，所述边梁的顶面设置呈与所述车顶配合的弧形。方框结构的中部空腔用于容纳空腔，以便将整个空调内置在车顶上，不会突出于车顶，实现了空调的“下沉式”安装，有效降低了空调安装对车顶流线结构的影响，进而降低空气阻力和气动噪音，提高列车的气动性能。

Description

一种轨道车辆的车顶及其空调安装座

技术领域

本发明涉及轨道车辆技术领域，特别是涉及一种轨道车辆的车顶及其空调安装座。

背景技术

目前，中国标准动车组通常要求将空调安装在车顶上，为此，车顶上需要设置用于安装空调的空调安装座，该空调安装座突出设置在车顶上，在较大程度上影响了整车的气动性能。

由于列车运行过程中会影响气体的流动性能，因此，当空调突出设置在车顶上时，需要在车顶为增设空调导流罩，进一步增加了车顶设备的复杂程度，增加了车顶重量，且不利于车顶设备的组装与拆卸。

再者，由于空调的体积和重量较大，不能采用在车顶上设置安装凹槽的结构形式实现空调的安装。如果在车顶上设置用于容纳空调的凹槽，以便通过车顶支撑空调，进而实现空调的安装，将对车顶的强度提出更高的要求；再者，安装空调所需的空间较大，如果在车顶上设置较大的凹槽，则很难实现该凹槽与车顶其他部分的连接。

因此，如何设计一种轨道车辆的车顶及其空调安装座，以便实现空调的下沉式安装，同时降低对车顶的影响，减小空气阻力和气动噪声，有效提升列车的气动性能，是本领域技术人员目前亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种轨道车辆的车顶及其空调安装座，能够实现空调的下沉式安装，同时降低对车顶流线结构的影响，进而减小空气阻力和气动噪声，提升列车的气动性能。

为解决上述技术问题，本发明提供一种轨道车辆的空调安装座，设置在轨道车辆的车顶上，所述空调安装座设置成方框结构，所述方框结构的中部空腔用于容纳空调，其四边为采用中空型材制成的边梁，所述边梁的内侧具有空调安装位，外侧能够与所述车顶的中空型材插接焊连，所述边梁的顶面设置呈与所述车顶配合的弧形。

本发明的空调安装座，设置为方框结构，方框结构的中部空腔用于容纳空腔，以便将整个空调内置在车顶上，不会突出于车顶，实现了空调的“下沉式”安装，有效降低了空调安装对车顶流线结构的影响，进而降低空气阻力和气动噪音，提高列车的气动性能；与此同时，方框结构的四边采用中空型材制成边梁，以便与车顶插接焊连，提高了连接的可靠性，能够通过边梁对空调进行承载；中空型材的结构不仅可以保证使用强度，还可以降低重量，进而辅助降低空调安装后对车顶重量的影响，满足动车组轻量化的需求；更为重要的是，边梁的顶面设置呈与车顶配合的弧形，以便与车顶融为一体，不会影响车顶的外部轮廓，进而降低气动阻力。

可选地，所述边梁包括依次连接的前边梁、右边梁、后边梁和左边梁，四者在各自延伸方向上分布有若干安装孔，以构成所述空调安装位。

可选地，所述安装孔为阶梯孔，包括相互连通的第一阶梯孔和第二阶梯孔，所述第一阶梯孔的孔径小于所述第二阶梯孔的孔径。

可选地，各所述安装孔在所述边梁上均布。

可选地，所述前边梁和所述后边梁上的各所述安装孔的阶梯方向相同；和/或所述左边梁和所述右边梁上的各所述安装孔的阶梯方向相同。

可选地，所述前边梁和后边梁均包括顶梁和底梁，所述顶梁的外侧具有与所述车顶的中空型材插接焊连的连接部，所述底梁插接焊连在所述顶梁的下方，并具有向内伸出的伸出部，所述伸出部沿横向延伸，并设有若干所述安装孔。

可选地，所述左边梁和所述右边梁的外侧向下倾斜，并具有与所述车顶的中空型材插接焊连的延伸部。

可选地，所述边梁的内侧具有用于安装密封件的密封槽，以便将空调的周向密封。

本发明还提供一种轨道车辆的车顶，采用中空型材制成，包括上述任一项所述的空调安装座。

由于本发明的车顶具有上述任一项所述的空调安装座，故上述任一项所述的空调安装座所产生的技术效果均适用于本发明的车顶，此处不再赘述。

附图说明

图1为本发明所提供空调安装座在一种具体实施方式中的立体结构示意图；

图2为图1所示空调安装座的俯视图；

图3为图2中A-A方向的剖面示意图；

图4为图2中B-B方向的剖面示意图。

图1-4中：

中部空腔1、边梁2、空调安装位21、前边梁22、右边梁23、后边梁24、左边梁25、顶梁26、连接部261、底梁27、伸出部271、密封槽28

具体实施方式

本发明的核心是提供一种轨道车辆的车顶及其空调安装座，能够实现空调的下沉式安装，同时降低对车顶流线结构的影响，进而减小空气阻力和气动噪声，提升列车的气动性能。

本发明提供了一种轨道车辆的空调安装座，设置在轨道车辆的车顶上，具体可以集成在该车顶上，以便实现空调的“下沉式”安装。

如图1-4所示，在轨道车辆的车顶上具有用于安装空调的空调安装座(以下简称安装座)，安装座可以设置成方框结构，具体可以根据空调的安装需求对方框结构进行相应改进；方框结构以其边框围合形成中部空腔1，该中部空腔1用于容纳空调，方框结构的边框用于承载空调，即通过方框结构的边框实现与空调的安装，以便将空调内置在方框结构的中部空腔1中。同时，方框结构的边框可以采用中空型材制成，以形成边梁2，边梁2的内侧具有用于安装空调的空调安装位21，外侧能够与车顶的中空型材插接焊连，则整个方框结构固定在车顶上，并以其中部空腔1将空调内置安装，使得空调不突出车顶，实现了空调的“下沉式”安装。而且，方框结构的边梁2顶面可以设置成与车顶配合的弧形，以便与车顶相融合，共同组成整个车顶结构，不会对车顶的流线结构产生影响，实现了车顶的平顺化设置，符合动力学原理，进而满足动车组流线型设计的要求。更为重要的是，空调内置在车顶上，避免了单独设置空调导流罩的繁琐工序，间接减轻了整车的重量，提高了整车气动性能。

与现有技术中直接安装在车顶外部弧形表面的空调安装形式相比，本发明的安装座不突出车顶，并为空调的安装设置了内凹的方框结构，以便空调基本上能够处于车顶的下方，而不突出于车顶，实现了空调的“下沉式”安装。这种“下沉式”安装的空调不会影响车顶的外部流线，能够使得车顶的外部流线更加符合动力学需求，以降低列车运行的空气阻力以及气动噪声，有效提升列车的气动性能，进而提升列车运营的安全性和舒适度。

具体地，空调安装座的方框结构中，边梁2具体可以包括前边梁22、右边梁23、后边梁24和左边梁25，四者可以依次连接，以形成整个方框结构。其中，前边梁22和后边梁24在横向上延伸，左边梁25和右边梁23在纵向上延伸，四者构成方框结构的四个边，在各自的延伸方向上，可以设置若干安装孔，该安装孔即可以构成上述空调安装位21。也就是说，可以在方框结构的四个边上均设置安装孔，以便空调以其四边分别与方框结构的四个边连接，进而将空调框架在方框结构中。具体的安装形式可以为安装孔，然后采用相应的连接件进行连接，最终将空调与方框结构的四个边固定连接，则空调固定在方框结构中。

更为具体地，如图1所示，各边梁2上的安装孔可以为阶梯孔，具体可以设置为二级阶梯孔，即包括相互连通的第一阶梯孔和第二阶梯孔，所述第一阶梯孔的孔径小于第二阶梯孔的孔径，使得整个阶梯孔形成一端大一端小的结构，类似钥匙的形状，也称为钥匙安装孔。当采用上述阶梯孔的结构时，可以将连接件设置为与第一阶梯孔配合的结构，则在空调安装时，可以首先将连接件插入第二阶梯孔中，然后再将其滑动至第一阶梯孔，实现与第一阶梯孔的定位连接，不仅简化了安装工艺，还可以提高安装精度，实现空调与边梁2的快速安装。

根据连接件的种类以及具体的安装需求，安装孔可以设置为螺纹孔、销孔或者其他轴孔结构。

可以理解，空调安装位21的结构形式多样，不限于上述安装孔的结构形式，本领域技术人员还可以设置其他定位件形成本发明的空调安装位21。例如，可以在边梁2上设置空调安装挂钩或者安装吊臂等结构，以实现空调的安装。

再具体地，各个安装孔可以在边梁2上均匀分布，具体可以在前边梁22、后边梁24、左边梁25和右边梁23上均匀分布，以便空调的各个方位均能够得到可靠定位，避免在车辆运行过程中产生连接松动，以提高使用安全性。

本文所述的若干是指数量不确定的多个，通常为三个以上。

各个边梁2上的安装孔的个数可以一致，或者根据各边梁2的长度以及空调的重量承载需求增加或者减少。

在一种具体实施方式中，前边梁22和后边梁24的安装孔的个数可以一致，且两者的安装孔在采用阶梯孔的结构时，阶梯孔的阶梯方向可以相同，如图1所示，以便提高空调在前后方向的结构同性度。

同理，左边梁25和右边梁23的安装孔的个数也可以一致，且两者的安装孔在采用阶梯孔的结构时，阶梯孔的阶梯方向也可以相同。由于空调安装座本身采用方框结构，其结构稳定性较高；同时，四个边梁2中的相对侧可以根据需要采用相同的结构设置，以便整个方框结构形成对称结构，实现空调的对称式安装，有效提高空调安装的稳定性。

当然，安装孔的结构形式不限于上述阶梯孔，也可以设置为单级孔的结构形式。此外，安装孔的分布以及具体形式可以根据需要改变，甚至可以将各个安装孔采用不同的结构形式。显然，当安装孔采用相同的结构时，可以采用统一的连接件实现空调的安装，以简化安装工序，提高拆装效率，降低成本。

进一步，本发明的边梁2中，左边梁25和右边梁23可以采用中空型材制成，且两者的外侧均可以向下倾斜设置，以便与车顶两侧向下的弧线结构相配合。详细地，左边梁25和右边梁23的外侧可以具有向外延伸形成的延伸部，该延伸部斜向下设置，能够与车顶的中空型材插接，然后再焊接固定；同时，左右两侧的边梁2的顶面也设置呈与车顶的弧线配合的弧形，则当空调安装在空调安装座内，将方框结构的中部空腔1予以填充，方框结构的左右两侧能够与车顶组合形成一个完整的弧形车顶面，不会影响车顶的流线结构，能够实现平滑连接，进而降低气动噪声和空气阻力，提升列车的气动性能。

再进一步，本发明的前边梁22和后边梁24可以均设置为两个梁相连接的结构，以便与车顶更好地配合，降低对车顶流线结构的影响。

详细地，前边梁22和后边梁24均可以包括顶梁26和底梁27，顶梁26和底梁27均可以采用中空型材制成，则底梁27可以插接焊连在顶梁26的下方，以形成整体结构的前边梁22和后边梁24。

其中，顶梁26的外侧可以向外伸出，形成用于与车顶的中空型材插接的连接部261，以便顶梁26与车顶插接后焊接固定，形成一体结构；底梁27的内侧可以向内伸出，形成伸出部271，则该伸出部271可以构成用于安装空调的结构；伸出部271可以在横向上延伸，并设置若干安装孔，以便空调通过连接件与伸出部271连接，如图4所示。

当前边梁22和后边梁24采用顶梁26和底梁27的结构设计时，可以通过顶梁26下方连接底梁27，并将空调与底梁27连接，进而降低空调的安装位置，有效避免空调外凸，确保空调“下沉式”安装在车顶上，保持车顶的平滑流线型结构；再者，还可以对底梁27和顶梁26进行分别设置，以便顶梁26更好地与车顶的流线结构相配合，底梁27更好地支撑空调，两者的差异化设置可以更好地满足连接需求，以便在提高空调安装可靠性的同时，降低对车顶结构的影响。

再者，如果空调安装后，其上部体积较大，还可以释放增加顶梁26与底梁27之间的间距，以降低空调的安装位置，最终将空调完全“内置”在车顶上。

可以理解，左边梁25和右边梁23靠近车顶的外侧，受车顶结构的影响，两者的位置本身较低，距离车顶有一定的距离，故可以设置为单个梁的结构形式，在实现空调安装的同时能够与车顶的轮廓相互配合。

或者，左边梁25和右边梁23也可以采用两个梁分别设置的结构形式，类比前边梁22和后边梁24进行设置，以便根据需要进行差异化的结构设置，更好地满足空调安装和车顶流线型结构的需求。

采用上述结构设置，可以将各个边梁2上的空调安装位21调整到同一个平面内，以提高空调安装的稳定性。

同理，顶梁26的顶面也可以设置成与车顶配合的弧形，以便与车顶连接形成一体式结构，降低对车顶流线结构的影响，与左边梁25和右边梁23相互配合，共同形成表面平滑的流线型车顶。

在上述基础上，本发明还可以设置密封槽28，即在边梁2的内侧设置用于安装密封件的密封槽28，则当空调安装后，可以在空调的周向填充密封件，以起到密封作用，避免车外环境影响空调的运行，提高车体的密封性能。

所述密封槽28具体可以设置为U型槽，以便在其内填充密封垫圈等密封件，将空调的四周可靠密封，使得车内环境与车外环境相隔绝，避免车外环境影响空调运行或者对车内设备造成损伤。显然，密封槽28的结构形式不限于上述U型槽，还可以为C型槽或者其他形状，只要能够实现可靠密封即可。

具体地，边梁2可以包括前边梁22、后边梁24、左边梁25和右边梁23，则可以在各个边梁2的内侧均设置密封槽28，以便将空调的各个方位密封。其中，各个边梁2的密封槽28可以是相互连通的，则可以将密封件设置为方形结构，整体填充在密封槽28中，提高密封可靠性。

本发明还提供了一种轨道车辆的车顶，该车顶采用中空型材制成，并设有上述的空调安装座，以便实现空调的“下沉式”安装，保持了车顶外部轮廓的完整性，提高了其平滑度，进而满足动车组流线型需求，实现车体轻量化设计，还可以减小车顶空调对整车气动性能的影响。

需要说明的是，本文中所述的前后等方位以车辆运行状态为准，车辆运行方向或者说与车辆运动方向相平行的方向为前，与车辆运行方向相反的方向为后，所述前后方向也称为纵向；平行于车辆运动的轨道面的平面为所述水平面，与所述水平面相垂直的平面为所述竖直面；垂直于轨道面的方向为垂向，即所述上下方向，在垂向上，指向轨道面的方向为下，远离轨道面的方向为上；在水平面内，与前后方向相垂直的方向为左右方向，也称为横向。

本文中所述的内外以空调安装座为参照，整个空调安装座形成中空的方框结构，则靠近方框结构中心的方向为内，远离其中心的方向为外。

进一步说明的是，本文中的图3和图4中，由于空调安装座在前后方向和左右方向的长度均较长，且中部为用于安装空调的空腔，结构基本上不存在变化，故将中间部分省略显示，并用断面线隔开，以便将与两侧结构显示清楚。

又进一步，轨道车辆的车顶的部件较多，结构较为复杂，本文仅对其空调安装座进行了详细说明，其他未尽之处请参见现有技术，此处不再赘述。

以上对本发明所提供的轨道车辆的车顶及其空调安装座进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种轨道车辆的空调安装座，设置在轨道车辆的车顶上，其特征在于，所述空调安装座设置成方框结构，所述方框结构的中部空腔(1)用于容纳空调，其四边为采用中空型材制成的边梁(2)，所述边梁(2)的内侧具有空调安装位(21)，外侧能够与所述车顶的中空型材插接焊连，所述边梁(2)的顶面设置呈与所述车顶配合的弧形。

2.如权利要求1所述的空调安装座，其特征在于，所述边梁(2)包括依次连接的前边梁(22)、右边梁(23)、后边梁(24)和左边梁(25)，四者在各自延伸方向上分布有若干安装孔，以构成所述空调安装位(21)。

3.如权利要求2所述的空调安装座，其特征在于，所述安装孔为阶梯孔，包括相互连通的第一阶梯孔和第二阶梯孔，所述第一阶梯孔的孔径小于所述第二阶梯孔的孔径。

4.如权利要求3所述的空调安装座，其特征在于，各所述安装孔在所述边梁(2)上均布。

5.如权利要求3所述的空调安装座，其特征在于，所述前边梁(22)和所述后边梁(24)上的各所述安装孔的阶梯方向相同；和/或所述左边梁(25)和所述右边梁(23)上的各所述安装孔的阶梯方向相同。

6.如权利要求2所述的空调安装座，其特征在于，所述前边梁(22)和后边梁(24)均包括顶梁(26)和底梁(27)，所述顶梁(26)的外侧具有与所述车顶的中空型材插接焊连的连接部(261)，所述底梁(27)插接焊连在所述顶梁(26)的下方，并具有向内伸出的伸出部(271)，所述伸出部(271)沿横向延伸，并设有若干所述安装孔。

7.如权利要求6所述的空调安装座，其特征在于，所述左边梁(25)和所述右边梁(23)的外侧向下倾斜，并具有与所述车顶的中空型材插接焊连的延伸部。

8.如权利要求1-7任一项所述的空调安装座，其特征在于，所述边梁(2)的内侧具有用于安装密封件的密封槽(28)，以便将空调的周向密封。

9.一种轨道车辆的车顶，采用中空型材制成，其特征在于，包括上述权利要求1-8任一项所述的空调安装座。