CN110015316B - 一种轻量化动车组客室行李架 - Google Patents

Abstract

本发明属于轨道交通车辆配件技术领域，具体涉及一种轻量化动车组客室行李架，主体结构包括托架、前横梁、后横梁、前压板、隔板、连接柱、连接块、后墙板、后压板、支架、下盖板、旋转轴12、压缩胶条、安全绳、座位信息号牌、扬声器扩音孔和温湿度传感器透气孔，通过采用芳纶蜂窝夹心复合结构和镁合金型材制作主要结构构件的方式，实现减轻动车组客室行李架质量的目的，在保证使用空间和美观性的前提下，结构设计和细化过程中采用模块化设计理念，引入有限元分析等辅助计算和模拟试验，最大程度的保证产品设计的可靠性和安全性，并对满足设计要求的方案进行了试验验证，对产品进行模块化设计，以最大限度的提高标准化程度。

Description

一种轻量化动车组客室行李架

技术领域：

本发明属于轨道交通车辆配件技术领域，涉及一种轻量化动车组客室行李架，通过采用芳纶蜂窝夹心复合结构和镁合金型材制作主要结构构件的方式，实现减轻动车组客室行李架质量的目的。

背景技术：

随着近年来国家城镇化水平的不断提高，城市群在我国不同的地域逐渐形成，中国现在已经形成有京津冀城市群和长江中游城市群等城市群。由于城市群空间距离较近、经济联系密切和功能互补等优点，很多城市群之间的交通已经或正在计划开通动车组列车。动车组车辆中行李架的数量较多，行李架是供乘客放置行李用的一种部件：中国专利201721035007.2公开的一种带座位信息显示的轻量化动车组客室行李架包括铝型材框架、下挂板，下挂板采用铝型材挂接在行李架后型材凹槽内，铝型材框架内设有聚碳酸酯板承载面板，下挂板内部安装有座位信息显示模块，座位信息显示模块分为两部分，左侧为LED背光区域，右侧为票务信息显示区域，下挂板表面开设凹槽，凹槽内粘贴黑色聚碳酸酯板，黑色聚碳酸酯板也分为两部分，左侧为蓝色丝印座位号，右侧为透明观察窗，铝型材下挂板在安装座位信息显示模块的区域开缺口，使得LED灯光照亮丝印的座位号，高清显示屏透过观察窗显示票务信息；中国专利201720107721.1公开的一种多功能动车组行李架包括车壁，置物板，固定螺栓，防护垫，旋转槽，伸缩拉杆，挡板，转轴，调节槽和锁扣，所述的置物板通过固定螺栓固定在车壁的右侧；所述的挡板通过转轴安装在置物板的右下部；所述的调节槽开设在挡板上；所述的防护垫粘贴在置物板的右侧；所述的锁扣分别安装在置物板的上部和挡板的右上部；所述的旋转槽开设在置物板的右侧上部；所述的伸缩拉杆一端连接在置物板的上部，另一端与调节槽连接；所述的伸缩拉杆包括上转轴，一级伸缩套管，二级伸缩套管，伸缩杆，第一管槽，第二管槽，第一挡板，第二挡板和下转轴，所述的上转轴安装在一级伸缩套管的左上部；所述的下转轴安装在伸缩杆的右下部；所述的第一管槽开设在一级伸缩套管的内部；所述的第二管槽开设在二级伸缩套管的内部；所述的第一挡板设置在二级伸缩套管的左端；所述的第二挡板设置在伸缩杆的左端；所述的二级伸缩套管插接在一级伸缩套管的右侧；所述的伸缩杆插接在二级伸缩套管的右侧；中国专利201710260304.5公开的一种动车坐铺车厢增装式中央行李架包括车厢本体、位于车厢本体上方两侧的侧行李架，车厢本体的顶部中央安装有加装式中央行李架；所述的加装式中央行李架包括中央横梁；中央横梁的上方安装有两个四连杆式升降器；每个四连杆式升降器的上端铰接轴分别转轴连接在一吊装基座上；所述的吊装基座与车厢本体顶部可拆卸连接；在四连杆式升降器的两侧，吊装基座向下延伸有导向护板；每个四连杆式升降器的下端铰接轴分别与中央横梁转轴连接；每个四连杆式升降器中间的两个铰接轴分别贯穿设置有一根双向螺纹丝杠，两个铰接轴分别与双向螺纹丝杠两侧螺纹螺纹配合；位于右侧的双向螺纹丝杠右端与一驱动电机联动；左侧的双向螺纹丝杠通两端连接有螺套，左侧的螺套与右侧的双向螺纹丝杠螺纹连接且使得两个双向螺纹丝杠连成一体；两个螺套均在竖直方向上连接有伸缩式导向柱；伸缩式导向柱的顶端与车厢本体的顶部中央可拆卸连接；所述中央横梁下方在长度方向上均匀连接有一排行李架单元；每个行李架单元包括行李架单体、垂直固定连接在行李架单体两侧的伸缩式连接杆；每个伸缩式连接杆包括套管，套管的顶部与中央横梁可拆卸连接；套管的内部在长度方向上开有滑道；滑道内滑动连接有滑杆；滑杆的下端与行李架单体可拆卸连接；滑杆的侧壁设置有限位块；滑道的内壁开有与限位块凹凸配合的限位滑道；滑道的顶部与滑杆顶部通过安装甲壳虫反弹自锁装置自锁配合；中国专利201720361109.7公开的一种拆卸方便的动车组行李架包括车体、行李架托板和行李架连杆，所述车体上设置有安装槽，所述安装槽内通过卡块设置有卡槽，所述行李架托板的侧边通过安装块设置有转轴，所述安装块与卡槽卡接，所述行李架连杆通过转轴二与行李架托板的末端边部转动连接，所述行李架连杆的末端与车体内壁上通过转轴三转动连接；中国专利201320584874.7公开的一种动车组行李架包括前端型材、后部型材、磨砂玻璃、铸铝挂钩、拉杆、后墙板、弧形下盖板和行李架安装座，行李架通过两侧的铸铝挂钩与安装座进行固定，拉杆前端与行李架中前部固定，后部与安装座固定，后墙板为铝型材结构，下部与后部型材的上方是插接结构，弧形下盖板上部与后部型材是转轴挂接结构；中国专利201620192738.7公开的一种新型多功能动车组行李架包括安装杆，螺栓，横托杆，竖托杆，前挡杆，挡罩结构，开口槽和挂环，所述的螺栓设置在安装杆上；所述的横托杆和竖托杆纵横交错；所述的挡罩结构和开口槽相连接并设置在开口槽的上部；所述的挂环设置在前挡杆的两侧；所述的挡罩结构包括运动轴，支撑杆，挡罩主体，固定扣和挂钩，所述的挡罩主体由运动轴安置于支撑杆的上部；所述的挂钩设置在固定扣上；中国专利201320022574.X公开的一种动车用行李架结构具有，固定板，两侧设有U形滑道，U形滑道上设有数个第一通孔；数个固定卡，其两侧设有截面呈椭圆形的支撑件，支撑件置于固定板的U形滑道内；固定卡的顶部铰接有旋转杆，旋转杆与固定卡之间通过弹簧连接；支撑件靠近U形滑道的一侧设有数个第二通孔，销轴穿过第一通孔和第二通孔将固定卡与固定板固定；以上专利产品和现有技术中的行李架普遍使用铝型材，重量较重，对整列车的重量影响较大。为响应国家提出的提高动车组列车产品标准化程度，降低生产和运营成本，轻量化的要求，同时，为方便乘客寻找座位、满足乘客放置行李的使用功能，开发设计一种轻量化标准动车组客室行李架，以满足现有市场的迫切需要，具有良好的社会价值和经济效益，应用前景广阔。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的产品重量大、标准化程度低、安装维护不便和结构复杂的缺点，设计一种满足在标准化动车组列车使用过程中具备轻量化程度高、经济性优良，同时具有方便乘客和乘务员寻找座位的功能的行李架。

为了实现上述目的，本发明涉及的轻量化动车组客室行李架的主体结构包括托架、前横梁、后横梁、前压板、隔板、连接柱、连接块、后墙板、后压板、支架、下盖板、旋转轴、压缩胶条、安全绳、座位信息号牌、扬声器扩音孔和温湿度传感器透气孔；两块平行的托架的前端通过空腔式结构的前横梁连接，两块托架分别与前横梁和后横梁螺栓式连接，L形结构的前压板插接在前横梁中形成前端U形槽，前端U形槽与后横梁的沟槽中卡接有隔板，后压板压紧隔板后与后横梁螺栓式连接，托架的顶端设置有连接柱，托架的上部设置有连接块，后墙板通过连接柱和连接块与托架连接，托架的底部与支架的顶部螺栓式连接，下盖板的一端设置有旋转轴，旋转轴设置在后横梁的旋转槽中，后横梁的旋转槽中还设置有凸字形结构的压缩胶条，下盖板的中部与设置在后横梁上的安全绳连接，下盖板的两端与支架的底部螺栓式连接，下盖板的表面粘贴有矩形结构的座位信息号牌，下盖板上开设有矩形结构的扬声器扩音孔和温湿度传感器透气孔。

本发明涉及的托架与车体连接；前横梁和后横梁均为空腔结构，后横梁为挤出型材件，后横梁上增加了与托架的连接点的数量，后横梁采用高强度的镁合金型材，相同长度和相同断面的镁合金型材的重量比相同长度和相同断面的铝型材的重量约33.3％；前压板为L形的薄壁型材；隔板的材质为PC；后墙板为只承受自身重量的装饰性部件，后墙板采用5mm厚的芳纶蜂窝夹心结构，5mm厚的芳纶蜂窝夹心结构的重量为4kg/㎡，相同长度和相同断面的芳纶蜂窝夹心结构的重量比相同长度和相同断面的铝型材结构的重量轻30％；下盖板为承受自身和座位信息号牌的重量的薄板结构，下盖板是采用镁合金型材加工而成的挤出型材件，相同长度和相同断面的镁合金型材的重量比相同长度和相同断面的铝型材的重量约33.3％；压缩胶条为空腔结构，卡接在后横梁的C形缺口中，使压缩胶条安装后不会脱出；座位信息号牌为3mm厚的PC板，文字和图案为LED背光区域，淡蓝色荧光效果，颜色为科技蓝，其余背面采用黑色丝网印刷，非字体区域不可漏光，椭圆透明区域背面贴膜处理，透光不透明，内部灯亮后可见。

本发明涉及的下盖板安装时，先将旋转轴按照打开状态挂置在后横梁的旋转槽内，然后旋转下盖板至关闭状态，下盖板旋转至关闭状态时，压缩胶条具有压缩余量，能够保证下盖板安装到位；下盖板与安全绳配合能够旋转进行打开和关闭动作；下盖板具有遮挡动车组灯带安装座，方便动车组灯带的安装、调试、维护和更换；下盖板在设置座位信息号牌的区域开缺口，使得动车组LED灯光照亮座位信息号牌上的座位号信息。

本发明与现有技术相比，在保证使用空间和美观性的前提下，结构设计和细化过程中采用模块化设计理念，引入有限元分析等辅助计算和模拟试验，最大程度的保证产品设计的可靠性和安全性，并对满足设计要求的方案进行了试验验证，对产品进行模块化设计，以最大限度的提高标准化程度，同时通过使用新材料来达到轻量化的目的，避免出现材质种类繁多，零部件可替换性差的现象，此外，充分考虑乘客的使用方便性和减少乘务员平时的工作量，在下盖板上面设置座位信息号牌、扬声器扩音孔和温湿度传感器透气孔，使得车辆在运行过程中具有更好的舒适性，方便乘客更快捷的找到座位；以芳纶蜂窝夹心复合结构的后墙板以及镁合金型材材质的后横梁和下盖板实现轻量化的目的，行李架的重量较传统产品减重约20％，一节车减重约126公斤；使用轻量化结构的行李架，对降低列车的运营成本、节约能源起到很大作用，在满足原有行李架装置功能的基础上，采用新材料和工艺以及模块化结构设计，新结构的行李架具有良好的抗冲击、振动及静载试验性能，有效提高了零部件标准化程度，方便生产、组装和后续维护。

附图说明：

图1为本发明的主体结构原理示意图。

图2为本发明的主体结构正面原理示意图。

图3为本发明涉及的托架与后墙板和后横梁的连接关系示意图。

图4为本发明涉及的前横梁与托架和前压板的连接关系示意图。

图5为本发明涉及的下盖板打开状态示意图。

图6为本发明涉及的下盖板关闭状态示意图。

图7为本发明涉及的座位信息号牌的主体结构原理示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步描述。

实施例1：

本实施例涉及的轻量化动车组客室行李架的主体结构包括托架1、前横梁2、后横梁3、前压板4、隔板5、连接柱6、连接块7、后墙板8、后压板9、支架10、下盖板11、旋转轴12、压缩胶条13、安全绳14、座位信息号牌15、扬声器扩音孔16和温湿度传感器透气孔17；两块平行的托架1的前端通过空腔式结构的前横梁2连接，两块托架1分别与前横梁2和后横梁3螺栓式连接，L形结构的前压板4插接在前横梁2中形成前端U形槽a，前端U形槽a与后横梁3的沟槽b中卡接有隔板5，后压板9压紧隔板5后与后横梁3螺栓式连接，托架1的顶端设置有连接柱6，托架1的上部设置有连接块7，后墙板8通过连接柱6和连接块7与托架1连接，托架1的底部与支架10的顶部螺栓式连接，下盖板11的一端设置有旋转轴12，旋转轴12设置在后横梁3的旋转槽c中，后横梁3的旋转槽c中还设置有凸字形结构的压缩胶条13，下盖板11的中部与设置在后横梁3上的安全绳14连接，下盖板11的两端与支架10的底部螺栓式连接，下盖板11的表面粘贴有矩形结构的座位信息号牌15，下盖板11上开设有矩形结构的扬声器扩音孔16和温湿度传感器透气孔17。

本实施例涉及的托架1与车体连接；前横梁2和后横梁3均为空腔结构，能够减少重量，后横梁3为挤出型材件，后横梁3上通过优化设计增加了与托架1的连接点的数量，保证托架1与后横梁3的连接牢固可靠，后横梁3通过有限元分析计算在保证使用功能和强度要求的前提下采用高强度的镁合金型材，相同长度和相同断面的镁合金型材的重量比相同长度和相同断面的铝型材的重量约33.3％；前压板4为L形的薄壁型材；隔板5的材质为PC，PC的柔性较好，比玻璃的重量低，隔板5具有耐用和不易破碎的优点，减小了对乘客造成危害性，提高了车辆运营安全系数；后墙板8为只承受自身重量的装饰性部件，后墙板8采用5mm厚的芳纶蜂窝夹心结构，5mm厚的芳纶蜂窝夹心结构的重量为4kg/㎡，相同长度和相同断面的芳纶蜂窝夹心结构的重量比相同长度和相同断面的铝型材结构的重量轻30％，5mm厚的芳纶蜂窝夹心结构使得后墙板8在保证强度和刚度的前提下，具有良好的拉伸强度和弯曲强度；下盖板11为承受自身和座位信息号牌15的重量的薄板结构，不承受行李的重量，下盖板11是采用镁合金型材加工而成的挤出型材件，相同长度和相同断面的镁合金型材的重量比相同长度和相同断面的铝型材的重量约33.3％，镁合金型材使得下盖板11具有较好的抗拉强度；压缩胶条13为空腔结构，卡接在后横梁3的C形缺口d中，使压缩胶条13安装后不会脱出；座位信息号牌15为3mm厚的PC板，文字和图案为LED背光区域，淡蓝色荧光效果，颜色为科技蓝，其余背面采用黑色丝网印刷，非字体区域不可漏光，椭圆透明区域背面贴膜处理，透光不透明，内部灯亮后可见。

本实施例涉及的轻量化动车组客室行李架的下盖板11安装时，先将旋转轴12按照图5所示的打开状态挂置在后横梁3的旋转槽内，然后旋转下盖板11至图6所示的关闭状态，下盖板11旋转至关闭状态时，压缩胶条13具有压缩余量，能够保证下盖板11安装到位；下盖板11与安全绳14配合能够旋转进行打开和关闭动作；下盖板11具有遮挡动车组灯带安装座，方便动车组灯带的安装、调试、维护和更换；下盖板11在设置座位信息号牌15的区域开缺口，使得动车组LED灯光照亮座位信息号牌15上的座位号信息。

Claims (3)

1.一种轻量化动车组客室行李架，其特征在于主体结构包括托架、前横梁、后横梁、前压板、隔板、连接柱、连接块、后墙板、后压板、支架、下盖板、旋转轴、压缩胶条、安全绳、座位信息号牌、扬声器扩音孔和温湿度传感器透气孔；两块平行的托架的前端通过空腔式结构的前横梁连接，两块托架分别与前横梁和后横梁螺栓式连接，L形结构的前压板插接在前横梁中形成前端U形槽，前端U形槽与后横梁的沟槽中卡接有隔板，后压板压紧隔板后与后横梁螺栓式连接，托架的顶端设置有连接柱，托架的上部设置有连接块，后墙板通过连接柱和连接块与托架连接，托架的底部与支架的顶部螺栓式连接，下盖板的一端设置有旋转轴，旋转轴设置在后横梁的旋转槽中，后横梁的旋转槽中还设置有凸字形结构的压缩胶条，下盖板的中部与设置在后横梁上的安全绳连接，下盖板的两端与支架的底部螺栓式连接，下盖板的表面粘贴有矩形结构的座位信息号牌，下盖板上开设有矩形结构的扬声器扩音孔和温湿度传感器透气孔；后墙板为只承受自身重量4kg/㎡的装饰性部件，后墙板采用5mm厚的芳纶蜂窝夹心结构；下盖板为承受自身和座位信息号牌的重量的薄板结构，下盖板是采用镁合金型材加工而成的挤出型材件。

2.根据权利要求1所述的轻量化动车组客室行李架，其特征在于所述托架与车体连接；前横梁和后横梁均为空腔结构，后横梁为挤出型材件，后横梁上增加了与托架的连接点的数量，后横梁采用镁合金型材；前压板为L形的薄壁型材；隔板的材质为PC；压缩胶条为空腔结构，卡接在后横梁的C形缺口中；座位信息号牌为3mm厚的PC板，文字和图案为LED背光区域，淡蓝色荧光效果，颜色为科技蓝，其余背面采用黑色丝网印刷，非字体区域不可漏光，椭圆透明区域背面贴膜处理，透光不透明，内部灯亮后可见。

3.根据权利要求1所述的轻量化动车组客室行李架，其特征在于所述下盖板安装时，先将旋转轴按照打开状态挂置在后横梁的旋转槽内，然后旋转下盖板至关闭状态，下盖板旋转至关闭状态时，压缩胶条具有压缩余量，能够保证下盖板安装到位；下盖板与安全绳配合能够旋转进行打开和关闭动作；下盖板具有遮挡动车组灯带安装座，方便动车组灯带的安装、调试、维护和更换；下盖板在设置座位信息号牌的区域开缺口，使得动车组LED灯光照亮座位信息号牌上的座位号信息。