CN105539480B - 一种铰接式动车组及其铰接底架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铰接式动车组的铰接底架，包括铰接装置和用于安装铰接装置的铰接安装座，铰接安装座包括安装板、腹板和多块立板，铰接装置与安装板的表面相连，腹板垂直设置于安装板的背面底部，各立板均垂直设置于腹板表面，且同时垂直连接于安装板的背面；安装板的顶部、腹板的末端部以及各立板的顶部和末端部均设置有用于与车体底架相焊接的焊接坡口。本发明所公开的铰接底架，铰接安装座与车体底架通过上述几个部位焊接后形成封闭的框架式结构，具有较高刚性和强度，相比于现有技术，焊接位置避开了高应力区，大幅提高了疲劳性能和使用寿命。本发明还公开了一种包括上述铰接底架的铰接式动车组，其有益效果如上所述。

Description

一种铰接式动车组及其铰接底架

技术领域

本发明涉及轨道车辆技术领域，特别涉及一种铰接式动车组的铰接底架。本发明还涉及一种包括上述铰接底架的铰接式动车组。

背景技术

铰接式动车组各车厢之间的连接需通过中间的铰接底架，而铰接装置是铰接底架上连接车体与转向架的核心部件，铰接装置与铰接安装座相连接，从而达到传递车辆纵向力的作用。轨道车辆行驶过程中，由于线路的变化以及需要不同的速度等级通过，因此车辆需频繁地制动与加速，导致安装座所承受的加速度载荷变化频繁，其动应力也比较复杂，对于铰接安装座的结构强度、疲劳等性能指标要求较高。现行轨道车辆的铰接安装座的强度参数，要求必须满足欧洲标准EN12663-1:2010，同时为强调在非正常载荷工况下，铰接安装座不能发生断裂事故，即要求安装座能承受EN12663-1:2010标准规定的非正常工况加速度载荷及正常工况的静态和疲劳载荷。

转向架与车体的相对运动摆角较大，为避免与转向架横梁、构架及各种梁体的运动干涉，铰接安装座的尺寸受到极大限制，设计面临极大的技术难题。目前铰接安装座一般采用铝合金板材或铝合金型材焊接的方式实现，如图1所示，图1为现有技术中的一种铰接安装座的结构示意图。铰接安装座与车体底架结构焊接连接，该结构致命的缺点是焊缝位于高应力区，对疲劳寿命极为不利，并且为了承受最大纵向1500KN的压缩力和1000KN的拉伸力，必须增加材料厚度，势必增加了重量。

因此，如何保证铰接底架中的铰接安装座具有较高强度和较高疲劳性能，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种铰接式动车组的铰接底架，其中铰接安装座与铰接装置和车体底架装配后，能够具有较高强度，大幅提高疲劳性能。本发明的另一目的是提供一种包括上述铰接底架的铰接式动车组。

为解决上述技术问题，本发明提供一种铰接式动车组的铰接底架，包括铰接装置和用于安装所述铰接装置的铰接安装座，所述铰接安装座包括安装板、腹板和多块立板，所述铰接装置与所述安装板的表面相连，所述腹板垂直设置于所述安装板的背面底部，各所述立板均垂直设置于所述腹板表面，且同时垂直连接于所述安装板的背面；所述安装板的顶部、所述腹板的末端部以及各所述立板的顶部和末端部均设置有用于与车体底架相焊接的焊接坡口。

优选地，所述安装板的表面上设置有用于与所述铰接装置的端部相配合的凸台，所述凸台的表面光滑，且所述凸台的表面上设置有与所述铰接装置固定的螺纹孔。

优选地，所述安装板的厚度为35～40mm，且所述凸台的高度为5～7mm。

优选地，所述安装板包括左右互相拼接的第一分部和第二分部，且所述第一分部与第二分部之间设置有用于焊接的双面V形坡口。

优选地，所述腹板呈圆弧状，以避免与转向架横梁产生运动干涉。

优选地，所述腹板的厚度从其与所述安装板背面的相连端至其末端逐渐减小。

优选地，所述腹板上位于相邻两块所述立板之间的部分上设置有用于保证所述铰接装置与所述安装板相连时具有足够操作空间的工艺孔；且所述工艺孔上设置有用于降低应力集中的四个圆角。

优选地，各所述立板与所述安装板背面的连接位置处设置有用于降低应力集中的过渡圆弧。

优选地，所述立板的厚度从其与所述安装板背面的相连端至其末端逐渐减小。

本发明还提供一种铰接式动车组，包括多节车厢和设置于相邻两辆所述车厢之间的铰接底架，其中，所述铰接底架为上述任一项所述的铰接底架。

本发明所提供的铰接式动车组的铰接底架，包括铰接装置和铰接安装座。其中，铰接安装座主要用于安装铰接装置，主要包括安装板、腹板和多块立板。铰接装置设置在安装板的表面上，而腹板垂直地设置在安装板的背面底部，各个立板均垂直设置在腹板的表面，并且各个立板还同时垂直连接在安装板的背面，即立板同时垂直于安装板和腹板。重要的是，在安装板的顶部、腹板的末端部，以及各个立板的顶部和末端部均设置有用于与车体底架相焊接的焊接坡口。如此，本发明所提供的铰接式动车组的铰接底架，将铰接装置设置在铰接安装座的安装板表面，然后将铰接安装座与车体底架装配，通过其安装板顶部、腹板的末端部以及立板的顶部和末端部的焊接坡口与车体底架上相对应的部位焊接，如此几个部位均焊接完成后，铰接安装座与车体底架将形成一个封闭的框架式结构，作为其结构特点，具有较高的刚性和强度。因此，本发明所提供的铰接式动车组的铰接底架，其中的铰接安装座与车体底架通过多个部位的焊接装配后，形成框架结构，相比于现有技术中铰接安装座与车体底架的装配方式，其焊接位置避开了高应力区，并且形成了框架结构，具有较高刚性和强度，大幅提高了疲劳性能，提高了铰接底架的使用寿命。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的一种铰接安装座的结构示意图；

图2为本发明所提供的一种具体实施方式的局部结构示意图；

图3为图2所示的铰接安装座与车体底架装配后的状态示意图；

图4为图2的主视图；

图5为图2的左视图；

图6为图2的俯视图；

图7为图5中的A-A向剖视图；

图8为图4中的B-B向剖视图。

其中，图1中：

铰接安装座—1，焊缝—7。

图2—图8中：

铰接安装座—1，安装板—101，腹板—102，立板—103，车体底架—2，焊接坡口—3，凸台—4，螺纹孔—401，双面V形坡口—5，工艺孔—6。

具体实施方式

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。

请参考图2，图2为本发明所提供的一种具体实施方式的局部结构示意图。

在本发明所提供的一种具体实施方式中，铰接式动车组的铰接底架主要包括铰接装置和铰接安装座1，并且铰接安装座1主要用于安装铰接装置。

如图3所示，图3为图2所示的铰接安装座与车体底架装配后的状态示意图。

铰接安装座1主要包括安装板101、腹板102和多块立板103。其中，安装板101主要用于安装铰接装置，即铰接装置设置在安装板101的表面上。为了便于铰接装置的安装和定位，可在安装板101的表面上设置凸台4，该凸台4用于与铰接装置的端部相配合，并且凸台4的表面光滑，如此能够保证铰接装置安装面整体的平面度。并且一般可在凸台4的表面上设置螺纹孔401，通过与其相配合的螺栓将铰接装置的端部固定在凸台4的表面上，完成铰接安装座1与铰接装置的装配。此处优选地，安装板101的厚度可为35、36、37、38、39、40mm或35～40mm之间的任意数值，而凸台4的高度为5、6、7mm或5～7mm之间的任意数值。当然，安装板101的厚度和凸台4的高度值并不固定，具体需要根据铰接装置的类型而选择。此外，由于铰接装置尺寸较大，因此安装板101的尺寸也相对较大，工程上一般将整体的安装板101设置为互相拼合的第一分部和第二分部，以便于生产制造。如图4所示，图4为图2的主视图。第一分部和第二分部一般通过面与面焊接的方式固定连接，而在第一分部与第二分部焊接的部分还可设置用于方便焊接的双面V形坡口5，并且通过该双面V形坡口5可以对第一分部和第二分部的内部进行探伤，以保证第一分部和第二分部之间的焊缝质量，保证牢固连接。

腹板102设置在安装板101的背面底部，并且与安装板101垂直，主要用于安装立板103，在其上垂直地设置有多块立板103。如图5所示，图5为图2的左视图。优选地，该腹板102为沿着长度方向逐渐弯曲的圆弧状，如此弯曲形成的凹陷部分将留出部分空间，可供转向架横梁或构架、梁体等占用，避免与转向架发生运动干涉。并且腹板102的厚度可从其与安装板101背面的相连端位置开始往其末端(即相对端)逐渐减小，如此腹板5即为厚度渐变结构，与安装板101相连的前端厚度较厚，而末端厚度较薄，如此有利于减小应力集中现象，能够将铰接装置的纵向拉力或压力平顺地传递到车体底架后部。如图6所示，图6为图2的俯视图。此外，考虑到铰接装置与安装板103相连时，一般需要通过螺栓等固定机构进行固定，如此需要在腹板102的位置处对固定机构进行松紧过程，如此，可在腹板102上位于相邻两块立板103之间的部分上设置若干工艺孔6。该工艺孔6可保证铰接装置与安装板103相连时具有足够操作空间，便于操作工人对铰接装置进行松紧操作。一般的，该工艺孔6可为方孔、圆孔等形状，并且在工艺孔6的四个夹角处设置了四个圆角，可用于降低应力集中。

立板103垂直设置在腹板102表面上，一般可设置4块或更多块，一般在腹板102的表面上均匀分布。立板103的一端还与安装板101的背面相连，同时也垂直于安装板101。如此，立板103同时垂直于安装板101和腹板102。此处优选地，可在立板103与安装板101背面的连接位置处设置过渡圆弧，可用于在铰接装置施加拉力或压力时降低应力集中现象。并且立板103的厚度可同腹板102一样，为厚度渐变结构，即从其与安装板101背面的相连端至其末端(即相对端)逐渐减小，如此有利于降低应力集中现象，将铰接装置的纵向拉力或压力平顺地传递到车体底架上。

如图7和图8所示，图7为图5中的A-A向剖视图，图8为图4中的B-B向剖视图。

如此，铰接安装座1包括用于安装铰接装置的安装板101，设置在安装板101背面底部并与其垂直的腹板102，垂直设置在腹板102的表面上并安装板102垂直连接的多块立板103。并且更重要的，在安装板101的顶部位置、腹板102的末端位置、以及各个立板103的顶部和末端位置均设置有焊接坡口3，通过该焊接坡口3可与铰接安装座1后方的车体底架2实现焊接固定。由于铰接安装座1整体呈半封闭式矩形形状，在安装板101的顶部位置与车体底架2焊接后，铰接安装座1就只剩一面未封闭；再在腹板102的末端位置与车体底架2焊接后，铰接安装座1就与车体底架2平行固定连接；最后再在立板103的顶部和末端位置处与车体底架2焊接后，铰接安装座1与车体底架2整体形成了一个封闭的框架式结构。此种结构受力分摊情况均匀，可承受较大压力，具有较高的强度和刚性；并且上述几个焊接位置避开了现有技术中存在的高应力区的焊缝位置，可平顺地引导铰接装置的纵向拉力或压力，大幅提高了铰接底架的疲劳性能，并且提高了铰接底架的使用寿命。

本发明还提供一种铰接式动车组，包括多节车厢和设置于相邻两辆车厢之间的铰接底架，其中，该铰接底架与上述内容相同，此处不再赘述。

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 (10)

1.一种铰接式动车组的铰接底架，包括铰接装置和用于安装所述铰接装置的铰接安装座(1)，其特征在于，所述铰接安装座(1)包括安装板(101)、腹板(102)和多块立板(103)，所述铰接装置与所述安装板(101)的表面相连，所述腹板(102)垂直设置于所述安装板(101)的背面底部，各所述立板(103)均垂直设置于所述腹板(102)表面，且同时垂直连接于所述安装板(101)的背面；所述安装板(101)的顶部、所述腹板(102)的末端部以及各所述立板(103)的顶部和末端部均设置有用于与车体底架(2)相焊接的焊接坡口(3)。

2.根据权利要求1所述的铰接底架，其特征在于，所述安装板(101)的表面上设置有用于与所述铰接装置的端部相配合的凸台(4)，所述凸台(4)的表面光滑，且所述凸台(4)的表面上设置有与所述铰接装置固定的螺纹孔(401)。

3.根据权利要求2所述的铰接底架，其特征在于，所述安装板(101)的厚度为35～40mm，且所述凸台(4)的高度为5～7mm。

4.根据权利要求3所述的铰接底架，其特征在于，所述安装板(101)包括左右互相拼接的第一分部和第二分部，且所述第一分部与第二分部之间设置有用于焊接的双面V形坡口(5)。

5.根据权利要求1所述的铰接底架，其特征在于，所述腹板(102)呈圆弧状，以避免与转向架横梁产生运动干涉。

6.根据权利要求5所述的铰接底架，其特征在于，所述腹板(102)的厚度从其与所述安装板(101)背面的相连端至其末端逐渐减小。

7.根据权利要求6所述的铰接底架，其特征在于，所述腹板(102)上位于相邻两块所述立板(103)之间的部分上设置有用于保证所述铰接装置与所述安装板(103)相连时具有足够操作空间的工艺孔(6)；且所述工艺孔(6)上设置有用于降低应力集中的四个圆角。

8.根据权利要求1所述的铰接底架，其特征在于，各所述立板(103)与所述安装板(101)背面的连接位置处设置有用于降低应力集中的过渡圆弧。

9.根据权利要求8所述的铰接底架，其特征在于，所述立板(103)的厚度从其与所述安装板(101)背面的相连端至其末端逐渐减小。

10.一种铰接式动车组，包括多节车厢和设置于相邻两辆所述车厢之间的铰接底架，其特征在于，所述铰接底架为权利要求1-9任一项所述的铰接底架。