CN109094590A - 一种大视野悬挂式单轨车体结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大视野悬挂式单轨车体结构，具有车顶、侧墙、底架、端墙和司机室，侧墙设有车窗安装口，车门和车窗的面积占侧墙面积的70%‑90%，底架设有玻璃安装接口，玻璃面积占整个底架面积的50％以上。本发明悬挂式单轨车体结构采用框架式结构，底架和侧墙为纵横梁交错组焊，在框架上铺设玻璃，大大增加游客的可视范围，乘客站在车内可以看到脚下的车外风光，并且侧墙采用落地窗结构，当人站在车辆的中间向外观察，仰视45度角的方向也能看到车外风景，即车辆结构为270度方向均有视野，真正的实现了大视野的车体结构。克服现有技术中无法满足乘客在乘车过程中视野受限的缺陷，设计新型大视野车体，给乘客带来全新的乘坐视觉体验。

Description

一种大视野悬挂式单轨车体结构

技术领域

本发明涉及一种悬挂式单轨车体结构，属于城市轨道交通车辆车体结构技术领域。

背景技术

悬挂式空轨列车早在19世纪末、20世纪初就逐步在德国、日本等发达国家进行商业运营，其具有建造成本低、占地面积小、爬坡能力强、运行噪音小等特点。悬挂式单轨列车作为轻型、中速、中运量的先进的轨道交通工具，公共交通方式，与常规公交、轨道交通等其它公交方式错位发展、互为补充，是当前绿色、环保、轻型、便捷公共交通模式的重要发展方向。

2016年9月10日，我国首列悬挂式单轨列车在中车南京浦镇车辆有限公司下线，一个月后该列车在成都成功上线运行。这标志着中国成为继德国和日本之后自主开发出现代悬挂式单轨列车的第三个国家，也标志了我国城镇化的城市轨道交通建设又多了一种选择。青岛四方在厂内也建设了悬挂式单轨试验线，并且研制出韩城空轨车辆。

目前的悬挂式单轨车体结构的底架为整体通长实体结构，下部不可视，无法从车下观察到外部景观；侧墙结构视野受限，无法做到大视野结构，无法做到落地窗结构和270度角均有视野结构。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术中无法满足乘客在乘车过程中视野受限的缺陷，提供一种大视野悬挂式单轨车体结构，可实现270度角均有视野。

为了解决以上技术问题，本发明提供的大视野悬挂式单轨车体结构，具有车顶、侧墙、底架和端墙，其特征在于：所述车顶具有上边梁、端梁和顶板，所述侧墙由纵梁、立柱、门立柱构成，所述侧墙设有车窗安装口，车门和车窗的面积占侧墙面积的70%-90%，所述底架是由边梁、端梁、横梁和纵梁构成，所述底架设有玻璃安装接口，玻璃面积占整个底架面积的50％以上；端墙具有左右两个端墙板和横跨焊接于这两个端墙板的上门梁；所述侧墙立柱和门立柱的上下两端分别与车顶上边梁和底架边梁焊接；端墙板的外侧及上门梁的两侧均与侧墙立柱焊接，上门梁的上侧分别与车顶的上边梁和顶板焊接；端墙板的底部与底架边梁、底架端梁分别焊接。

本发明悬挂式单轨车体结构采用框架式结构，底架和侧墙为纵横梁交错组焊，在框架上铺设玻璃，大大增加游客的可视范围，乘客站在车内可以看到脚下的车外风光，并且侧墙采用落地窗结构，当人站在车辆的中间向外观察，仰视45度角的方向也能看到车外风景，即车辆结构为270度方向均有视野，真正的实现了大视野的车体结构。克服现有技术中无法满足乘客在乘车过程中视野受限的缺陷，设计新型大视野车体，给乘客带来全新的乘坐视觉体验。

附图说明

图1为本发明的大视野悬挂式单轨车体结构总图；

图2为本发明的大视野悬挂式单轨车顶结构示意图；

图3为本发明的大视野悬挂式单轨侧墙结构示意图。

图4为本发明的大视野悬挂式单轨底架结构示意图。

图5为本发明的大视野悬挂式单轨端墙结构示意图。

图6为本发明的大视野悬挂式单轨司机室结构示意图。

图7为车顶与侧墙焊接示意图。

图8为底架与侧墙焊接示意图。

图9为端墙与侧墙和车顶焊接示意图。

图10为端墙与底架和侧墙焊接示意图。

图11为司机室与车顶焊接示意图。

图12为司机室与底架焊接示意图。

图中标号示意如下：

1-车顶；11-上边梁；12-车顶端梁；13-顶板；14-枕梁；

2-侧墙；21-门立柱；22-侧墙立柱；23-纵梁；

3-底架；31-底架边梁；32-底架端梁；34-底架纵梁；35-支撑横梁；36-加强梁；

4-端墙；41-端墙板；42-上补强角；43-下补强角；

5-司机室；51-司机室立柱；52-上横梁。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做解释说明。

如图1所示，本实施例大视野悬挂式单轨车体结构，由车顶1、侧墙2、底架3、端墙4和司机室5构成。车顶1位于整个车体的顶部，侧墙2位于整个车体的两侧、底架3位于整个车体的底部，端墙位于整个车体的后端部、司机室5位于整个车体的最前端。各大模块之间焊接而成，各模块内部是由铝合金挤压型材通过拼焊而成。当人站立在车体里面时，在人体的下方、两侧及仰视45度方向均有视野，即270度方向均有视野。

如图2所示，车顶具有上边梁11、车顶端梁12、顶板13和用于连接转向架的枕梁14，各零件均为铝合金中空挤压型材，机加工后整体组焊而成的框架结构。车顶设有安装司机面罩安装接口、设备安装接口、空调安装接口和车钩安装接口等。

如图3所示，侧墙由纵梁23、侧墙立柱22和门立柱21构成，侧墙立柱22和门立柱21通过折弯而成R5500和R500两段圆弧，车体的外轮廓，整个侧墙与车顶圆弧过渡，外观美观大方。在侧墙上部也设有窗户，即乘客站在车中仰视45度角观看，也有视野。侧墙设有玻璃安装接口，便于后期的玻璃安装，门窗面积占整个侧墙面积的80％左右，真正实现了大视野结构。

如图4所示，底架是由底架边梁31、底架端梁32、底架横梁33和底架纵梁34构成。各零件均为铝合金中空挤压型材，机加工后整体组焊而成的框架结构，底架四个角设有导向轮安装接口，用于车辆进站时导向，防止车体撞到站台上。底架还设有玻璃铺着接口，便于后期的玻璃安装，玻璃面积占整个底架面积的整个65％以上，车下视野开阔。底架纵梁34伸出司机室一侧的底架端梁，并且在端部横跨焊接有支撑横梁35，伸出底架端梁的底架纵梁与该端梁间焊接有加强梁36。

如图5所示，端墙具有左右两个端墙板41和横跨焊接于这两个端墙板41的上门梁44；端墙板内侧的上下两端分别设置有上补强角43和下补强角42，上补强角43分别与端墙板和上门梁焊接，下补强角42则分别与端墙板和底架端梁焊接。端墙的零件机加工后整体组焊而成的框架结构，并设有贯通道安装接口。

如图6所示，司机室由左右两根司机室立柱51和横跨焊接于两根立柱上端的上横梁52构成，各零件均为铝合金中空挤压型材，机加工后整体组焊而成的框架结构，设有逃生门和面罩安装接口。

下面对各部件的连接关系进行详细说明。

如图7、图8所示，门立柱21（和侧墙立柱）上下两端分别与车顶上边梁11和底架边梁21焊接间采用带焊接垫板的HV对接焊接固定。带焊接垫板的HV对接焊接是一种现有的焊接方式，在标准GB/T 25343.3中表1（续）中编号3b中有详细定义。

如图9、图10所示，端墙板41外侧的下部与侧墙立柱22间采用带焊接垫板的HV对接焊接固定，端墙板41外侧的其余部分与侧墙立柱22间采用搭接焊接固定；上门梁44的两侧均与侧墙立柱22搭接焊接固定，上门梁44的上侧分别与车顶的上边梁11和顶板间采用带焊接垫板的HV对接焊接固定。

如图11、图12所示，司机室立柱51的上下两端分别与车顶端梁12和支撑横梁35采用带焊接垫板的HV对接焊接固定。

本实施例大视野悬挂式单轨车体结构的制造方法，其特征在于：包括预组装工序和焊接工序，

所述预组装工序步骤如下：

首先将底架落在总成工装上，底架落胎时，使底架中部的4根横梁落到工装的支撑座上，两侧的底架边梁落到端部支撑座上；其次将车顶落在总成工装上，利用工装调整车顶的位置，使车顶的纵向和横向中心线与底架重合；然后，依次将侧墙一、二位侧模块与底架和车顶进行组装，组装后利用撑杆进行内部撑紧固定，每个立柱处固定一对撑杆，共6对；撑杆的上部固定点为立柱的圆弧位置，下部固定点为底架边梁；最后将端墙与底架端梁、车顶插接组装，利用F钳分别固定一、二位侧端墙板与侧墙端部立柱；组装后端墙门中的中心线与车顶、底架纵向中线重合；端墙横梁立面与车顶边梁封板外立面平齐；端墙板与侧墙端部立柱平面平齐；

焊接工序步骤如下：

步骤1、端墙预装满足要求后，移除端墙，满焊一、二位端端部的4根侧墙立柱与底架边梁、车顶边梁内部焊缝；

步骤2焊接侧墙立柱与底架的内部焊缝，焊接时，由车中向车两端，一、二位侧同时施焊；

步骤3焊接侧墙立柱与车顶的内部焊缝，焊接时，由车中向车两端，一、二位侧同时施焊，焊接侧墙立柱与底架的外部焊缝，焊接时，由车中向车两端，一、二位侧同时施焊，焊后对侧墙立柱与底架水平焊缝磨平处理；

步骤4、将端墙组装后，焊接端墙与车顶端梁水平焊缝、端墙与底架边梁水平焊缝、端墙与端立柱处立向焊缝，焊接时，先焊接端墙与底架端梁水平焊缝，再焊接端墙与车顶边梁上部焊缝，最后焊接端墙与侧墙立柱处立向焊缝；

步骤5、满焊端墙与车顶端部顶板的对接焊接，焊接时采用分段焊接，从中间向两端焊接的方式；

步骤6、与焊接端墙与车顶端梁、端墙与底架端梁、端墙与端立柱外部焊缝相同的焊接顺序焊接端墙内部焊缝；

步骤7、满焊端墙与车顶端部的内部横向焊缝，焊接时采用分段焊接，从中间向两端焊接的方式。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种大视野悬挂式单轨车体结构，具有车顶、侧墙、底架和端墙，其特征在于：所述车顶具有上边梁、端梁和顶板，所述侧墙由纵梁、立柱、门立柱构成，所述侧墙设有车窗安装口，车门和车窗的面积占侧墙面积的70%-90%，所述底架是由边梁、端梁、横梁和纵梁构成，所述底架设有玻璃安装接口，玻璃面积占整个底架面积的50％以上；端墙具有左右两个端墙板和横跨焊接于这两个端墙板的上门梁；所述侧墙立柱和门立柱的上下两端分别与车顶上边梁和底架边梁焊接；端墙板的外侧及上门梁的两侧均与侧墙立柱焊接，上门梁的上侧分别与车顶的上边梁和顶板焊接；端墙板的底部与底架边梁、底架端梁分别焊接。

2.根据权利要求1所述的大视野悬挂式单轨车体结构，其特征在于：还具有位于车体最前端的司机室，所述司机室由左右两根立柱和横跨焊接于两根立柱上端的上横梁构成，所述司机室设置有逃生门安装接口和面罩安装接口，底架纵梁伸出司机室一侧的底架端梁，并且在端部横跨焊接有支撑横梁，司机室立柱的上下两端分别与车顶端梁和所述支撑横梁焊接固定。

3.根据权利要求2所述的大视野悬挂式单轨车体结构，其特征在于：端墙板外侧的下部与侧墙立柱间采用带焊接垫板的HV对接焊接固定，端墙板外侧的其余部分与侧墙立柱间采用搭接焊接固定；所述侧墙立柱的上、下两端与车顶上边梁和底架边梁之间采用带焊接垫板的HV对接焊接固定；上门梁的两侧与侧墙立柱之间采用搭接焊接固定；上门梁上侧与车顶的上边梁和顶板间采用带焊接垫板的HV对接焊接固定，端墙板的底部与底架边梁和底架端梁间均采用带焊接垫板的HV对接焊接固定。

4.根据权利要求1所述的大视野悬挂式单轨车体结构，其特征在于：所述端墙板内侧的上下两端均设置有补强角，上端的补强角分别与端墙板和上门梁焊接，下端的补强角分别与端墙板和底架端梁焊接。

5.根据权利要求2所述的大视野悬挂式单轨车体结构，其特征在于：所述伸出底架端梁的纵梁与该端梁间焊接有加强梁，司机室立柱的上下两端与车顶端梁和支撑横梁间采用带焊接垫板的HV对接焊接固定。

6.根据权利要求1所述的大视野悬挂式单轨车体结构，其特征在于：车顶设置有用于和转向架连接的枕梁，以及安装司机面罩安装接口、设备安装接口、空调安装接口和车钩安装接口。

7.根据权利要求1所述的大视野悬挂式单轨车体结构，其特征在于：所述底架四个角设有导向轮安装接口，用于车辆进站时导向，防止车体撞到站台上。

8.根据权利要求1所述的大视野悬挂式单轨车体结构，其特征在于：在侧墙中，车门和车窗面积占侧墙面积的75%-85%；在底架中，玻璃面积占整个底架面积的60％以上。

9.一种大视野悬挂式单轨轨道车辆，其特征在于：具有如权利要求1-8任一项所述的车体结构。

10.一种大视野悬挂式单轨车体结构的制造方法，其特征在于：包括预组装工序和焊接工序，

所述预组装工序步骤如下：

首先将底架落在总成工装上，底架落胎时，使底架中部的4根横梁落到工装的支撑座上，两侧的底架边梁落到端部支撑座上；其次将车顶落在总成工装上，利用工装调整车顶的位置，使车顶的纵向和横向中心线与底架重合；然后，依次将侧墙一、二位侧模块与底架和车顶进行组装，组装后利用撑杆进行内部撑紧固定，每个立柱处固定一对撑杆，共6对；撑杆的上部固定点为立柱的圆弧位置，下部固定点为底架边梁；最后将端墙与底架端梁、车顶插接组装，利用F钳分别固定一、二位侧端墙板与侧墙端部立柱；组装后端墙门中的中心线与车顶、底架纵向中线重合；端墙横梁立面与车顶边梁封板外立面平齐；端墙板与侧墙端部立柱平面平齐；

焊接工序步骤如下：

步骤1、端墙预装满足要求后，移除端墙，满焊一、二位端端部的4根侧墙立柱与底架边梁、车顶边梁内部焊缝；

步骤2焊接侧墙立柱与底架的内部焊缝，焊接时，由车中向车两端，一、二位侧同时施焊；

步骤3焊接侧墙立柱与车顶的内部焊缝，焊接时，由车中向车两端，一、二位侧同时施焊，焊接侧墙立柱与底架的外部焊缝，焊接时，由车中向车两端，一、二位侧同时施焊，焊后对侧墙立柱与底架水平焊缝磨平处理；

步骤4、将端墙组装后，焊接端墙与车顶端梁水平焊缝、端墙与底架边梁水平焊缝、端墙与端立柱处立向焊缝，焊接时，先焊接端墙与底架端梁水平焊缝，再焊接端墙与车顶边梁上部焊缝，最后焊接端墙与侧墙立柱处立向焊缝；

步骤5、满焊端墙与车顶端部顶板的对接焊接，焊接时采用分段焊接，从中间向两端焊接的方式；

步骤6、与焊接端墙与车顶端梁、端墙与底架端梁、端墙与端立柱外部焊缝相同的焊接顺序焊接端墙内部焊缝；

步骤7、满焊端墙与车顶端部的内部横向焊缝，焊接时采用分段焊接，从中间向两端焊接的方式。