CN110126861A - 车辆的上边梁 - Google Patents

Abstract

车辆的上边梁包括车顶架连接段、过渡段、侧墙连接段，所述上边梁内设置有第一支撑梁、第二支撑梁，所述第一支撑梁设置在所述过渡段上；所述第二支撑梁设置在所述车顶架连接段和/或侧墙连接段上；所述第一支撑梁的厚度大于所述第二支撑梁的厚度。本发明提供的车辆的上边梁根据在过渡段之间的第一支撑梁的受力较大，侧墙连接段和/或车顶架连接段的第二支撑梁的受力通常较小的原理，将第一支撑梁的厚度设置成大于第二支撑梁的厚度的形式，优化了车辆的上边梁内部斜筋的配置，在有效控制重量的前提下，大幅提高了车辆的上边梁的整体刚度，并相应地提高了车体高应力区的刚度，进而解决了现有技术中车辆的上边梁整体重量过大、加工不便的问题。

Description

车辆的上边梁

技术领域

本发明涉及车辆结构技术领域，特别是涉及一种车辆的上边梁。

背景技术

随着我国社会经济的发展与生活节奏的加快，轨道交通已成为城市交通中最主要的乘坐工具，目前国内动车组的运营时速已达到380公里速度级，轨道车辆的高速运行必然产生兼顾车辆的强度、刚度和轻量化结构的设计要求。

现有的车辆上边梁结构为了满足上述设计要求，通常会加粗、加厚车辆的上边梁以提高车门、车窗的安装结构强度以及车辆整体的刚度和强度。但是随着车辆上边梁结构的加粗、加厚，往往使得加工车辆上边梁结构的工艺过程十分复杂，成本高昂。而且现有技术中，在车辆上边梁上的车门安装位的门角结构多为焊接门角结构，其结构为3D件，加工难度大，费用高，焊接量大。因此，现有技术中的车辆上边梁存在着诸多不完善的地方，无法满足相应的生产使用需求。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种车辆的上边梁以解决现有技术中车辆的上边梁整体重量过大、加工不便的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种车辆的上边梁。车辆的上边梁包括车顶架连接段、过渡段、侧墙连接段，所述上边梁内设置有第一支撑梁、第二支撑梁，所述第一支撑梁设置在所述过渡段上；所述第二支撑梁设置在所述车顶架连接段和/或侧墙连接段上；所述第一支撑梁的厚度大于所述第二支撑梁的厚度。

进一步地，所述上边梁具有内梁和外梁，所述第一支撑梁和所述第二支撑梁设置在所述内梁和所述外梁之间。

进一步地，所述内梁上低于车门安装位的部分的厚度大于所述上边梁上其余部分的厚度。

进一步地，在所述内梁上与车门安装位相对应的位置处一体成型有门角结构。

进一步地，相邻两个所述第一支撑梁相交于所述内梁或所述外梁上。

进一步地，所述内梁和/或所述外梁上低于车门安装位的部分的高度大于预设高度。

进一步地，在所述车顶架连接段上设置有与车顶架连接的第一连接臂和第二连接臂。

进一步地，所述第一连接臂在水平面内的投影全部位于所述第二连接臂在水平面内的投影中。

进一步地，在所述内梁上设置有至少两个安装槽，在所述内梁上与设置所述安装槽相对应的位置设置有竖向支撑梁。

进一步地，所述内梁和所述外梁之间还设置有多个第三支撑梁，多个所述第三支撑梁与所述第一支撑梁或所述第二支撑梁相交于所述内梁或所述外梁上。

(三)有益效果

本发明提供的车辆的上边梁根据在过渡段之间的第一支撑梁的受力较大，侧墙连接段和/或车顶架连接段的第二支撑梁的受力通常较小的原理，将第一支撑梁的厚度设置成大于第二支撑梁的厚度的形式，优化了车辆的上边梁内部斜筋的配置，在有效控制重量的前提下，大幅提高了车辆的上边梁的整体刚度，并相应地提高了车体高应力区的刚度，进而解决了现有技术中车辆的上边梁整体重量过大、加工不便的问题，满足了市域地铁平台列车的安装使用要求。

附图说明

图1为本发明实施例提供的车辆的上边梁的示意性结构图；

图2为本发明实施例提供的车辆的上边梁与车顶架配合的示意性结构图；

图3为本发明实施例提供的门角结构的示意性结构图。

附图标号说明：

1、车顶架连接段；2、过渡段；3、侧墙连接段；4、第一支撑梁；5、第二支撑梁；6、内梁；7、外梁；8、第一连接臂；9、第二连接臂；10、安装槽；11、第三支撑梁；12、车顶架；13、门角结构。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示，车辆的上边梁包括车顶架连接段1、过渡段2、侧墙连接段3，上边梁内设置有第一支撑梁4、第二支撑梁5，第一支撑梁4设置在过渡段2上；第二支撑梁5设置在车顶架连接段1和/或侧墙连接段3上；第一支撑梁4的厚度大于第二支撑梁5的厚度。

本发明提供的车辆的上边梁根据在过渡段2之间的第一支撑梁4的受力较大，靠近侧墙连接段3和车顶架连接段1的第二支撑梁5的受力通常较小的原理，将第一支撑梁4的厚度设置成大于第二支撑梁5的厚度的形式，优化了车辆的上边梁内部斜筋的配置，在有效控制重量的前提下，大幅提高了车辆的上边梁的整体刚度，并相应地提高了车体高应力区的刚度，进而解决了现有技术中车辆的上边梁整体重量过大、加工不便的问题，满足了市域地铁平台列车的安装使用要求。

具体来说，上边梁用以连接车辆的车顶架12及侧墙，一般的，上边梁由金属材料制成以对车顶架12和侧墙提供足够的支撑强度。在本实施例中，车辆的上边梁包括有车顶架连接段1、过渡段2、侧墙连接段3，车顶架连接段1、过渡段2、侧墙连接段3依次连接形成完整的车辆的上边梁结构。其中，车顶架连接段1用以与车顶架12进行连接，侧墙连接段3用以与侧墙进行连接，过渡段2用以连接车顶架连接段1和侧墙连接段3。

第一支撑梁4设置在过渡段2上，位于这一位置处的第一支撑梁4通常需要承受较大的弯曲应力，因此，在本实施例中，将第一支撑梁4的厚度进行加厚处理。其中，厚度可以具体指第一支撑梁4的宽度、直径等尺寸。

第二支撑梁5设置在车顶架连接段1上和/或侧墙连接段3上，位于这两个位置处的第二支撑梁5通常不需要承受很大的应力，因此，在本实施例中，将第二支撑梁5的厚度进行减薄处理。其中，厚度可以具体指第二支撑梁5的宽度、直径等尺寸。

由此，在本实施例中，第一支撑梁4的厚度要大于第二支撑梁5的厚度，正是根据不同支撑梁的应力不同的实际情况，相应的对不同位置处的支撑梁进行适应性的调整，进而能够有效地控制车辆的上边梁的整体重量，保证了车辆的上边梁的结构强度。同时还保证了车体上高应力区域的结构强度。这样一来，就解决了现有技术中车辆的上边梁整体质量过大、加工不便的问题。

进一步地，参见图1和图2，上边梁包括内梁6和外梁7，第二支撑梁5和第一支撑梁4设置在内梁6和外梁7之间。

本实施例中，上边梁由内梁6和外梁7组成，即，内梁6和外梁7构成了上边梁的主要框架。即，车顶架连接段1、过渡段2、侧墙连接段3中均包括有内梁6和外梁7，且各分段的内梁6和外梁7分别连接形成了上边梁的内梁6和外梁7。其中，第一支撑梁4的两端以及第二支撑梁5的两端是分别连接在内梁6和外梁7上的。

再进一步地，第一支撑梁4和第二支撑梁5均为多个，多个第一支撑梁4可构成如图1中所示的三角形框架结构，即，相邻两个第一支撑梁4相交于内梁6或外梁7上。同样，多个第二支撑梁5也可以构成如图1中所示的三角形框架结构，即，相邻两个第二支撑梁5相交于内梁6或外梁7上。当然，多个第一支撑梁4与多个第二支撑梁5也可以相互连接形成如图1中所示的三角形框架结构。三角形的框架结构具有结构稳定的优点。在其他的一些实施例中，多个第一支撑梁4之间、多个第二支撑梁5之间以及多个第一支撑梁4与多个第二支撑梁5之间也可以形成其他形状的框架结构，例如四边形的框架结构等。

进一步地，参见图1和图2，内梁6和外梁7之间还设置有多个第三支撑梁11，多个第三支撑梁11与第一支撑梁4或第二支撑梁5相交于内梁6或外梁7上。设置多个第三支撑梁11的目的在于进一步地提高内梁6和外梁7之间的连接稳定性。其中，第三支撑梁11可与第一支撑梁4或第二支撑梁5分别连接形成前述的三角形框架结构。另外，多个第三支撑梁11之间也可以单独形成前述的三角形框架结构。

进一步地，参见图1，内梁6和/或外梁7上低于车门安装位的部分的厚度大于上边梁上其余部分的厚度。

这样设置的原因在于：因为在内梁6和外梁7上低于车门安装位的部分基本上处于竖直的状态，因此，在该部分内梁6和外梁7上承受的竖直方向的挤压应力较大，故此，将此处的内梁6的厚度设置成大于其他位置的内梁6厚度的形式就可以很好地保证此处的内梁6的结构强度。当然，具体的厚度差别可根据车辆的结构尺寸等因素灵活地调整。此外，也可根据实际情况，选择单独将内梁6或者外梁7上低于车门安装位的部分进行加厚处理。

再进一步地，内梁6和/或外梁7上低于车门安装位的部分的高度大于预设高度。

在优选的实施例中，在内梁6和外梁7上低于车门安装位的部分的高度均大于预设高度。预设高度是指：常规设置中位于此处的内梁6和外梁7的高度。举例来说，例如在常规设置中，位于此处的内梁6和外梁7的高度为3m，那么在本实施例中，需要将位于此处的内梁6和外梁7的高度设置成大于3m的形式。这样的设置的目的在于进一步地提高内梁6和外梁7在此处的结构强度。当然，在一些可替代的实施例中，同样可以单独在内梁6或外梁7上相应的位置处进行加高处理。

进一步地，参见图3，在内梁6上与车门安装位相对应的位置处一体成型有门角结构13。换而言之，本实施例中的门角结构13是直接在内梁6上与车门安装位相对应的位置处铣出的。这样一来，就相当于取消了现有技术中门角结构13处的焊缝，由于门角结构13为一体成型，因此，此处的屈服极限、弯曲极限远远大于焊缝的屈服极限及弯曲极限，这样就能够实现大幅提升门角结构13处的应力承受能力的作用。

再进一步地，内梁6上的车门安装位由母材形成。所谓母材是指在焊接工程中被焊接的材料。例如，工字钢、槽钢等均可以被称之为母材。由于车门安装位需要通过焊接的方式与内梁6进行连接，而且车门安装位上是用以安装车门的。因此，通过将车门安装位设置成全部由母材形成的方式，即相当于提高了车门安装位的结构强度，进而能够保证车辆的上边梁的整体结构强度。

在优选地实施方式中，在车顶架连接段1上设置有与车顶架12连接的第一连接臂8和第二连接臂9；第一连接臂8在水平面内的投影全部位于第二连接臂9在水平面内的投影中。

参见图1和图2，第一连接臂8与第二连接臂9用以实现与上边梁与车顶架12的连接，将第一连接臂8在水平面内的投影全部位于第二连接臂9在水平面内的投影中的方式，能够便于车顶架12从上方落入侧墙上，有利于车体的总成。

换句话说，如图1所示，在水平方向上，第一连接臂8的长度较短，第二连接臂9的长度较长，且第二连接臂9相较于第一连接臂8伸出的距离更长。同时，第一连接臂8和第二连接臂9由于采用了支臂的形式，由于其本身具有一定的形变量，因此还能够增强车顶架12与侧墙在对接时的可调节性，降低了车顶架12与侧墙在对接时的安装难度。

如图1和图2所示，在内梁6上设置有至少两个安装槽10，在内梁6上与设置安装槽10相对应的位置设置有竖向支撑梁。其中，竖向支撑梁可以是第一支撑梁4，也可以是第二支撑梁5或者第三支撑梁11。

此外，该安装槽10沿着上边梁的长度方向延伸，可将车门安装到该安装槽10内，相应的，只需在车门上设置能够卡接在该安装槽10内的滑块结构即可。通过设置竖向支撑梁，能够相应的为安装在安装槽10中的车门提供向上的力，保证车门在此处安装的结构强度。当然，本实施例中所述的竖向支撑梁并不意味着该处的支撑梁为严格的竖直方向，也可以将此处的支撑梁设置成具有一定倾斜角度的形式。

进一步地，安装槽10还可以用于内饰板等其它附件的安装，而且还可以作为吊装受力点，利于上边梁的吊装。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆的上边梁，包括车顶架连接段(1)、过渡段(2)、侧墙连接段(3)，其特征在于，所述上边梁内设置有第一支撑梁(4)、第二支撑梁(5)，

所述第一支撑梁(4)设置在所述过渡段(2)上；

所述第二支撑梁(5)设置在所述车顶架连接段(1)和/或侧墙连接段(3)上；

所述第一支撑梁(4)的厚度大于所述第二支撑梁(5)的厚度。

2.根据权利要求1所述的车辆的上边梁，其特征在于，所述上边梁具有内梁(6)和外梁(7)，所述第一支撑梁(4)和所述第二支撑梁(5)设置在所述内梁(6)和所述外梁(7)之间。

3.根据权利要求2所述的车辆的上边梁，其特征在于，所述内梁(6)上低于车门安装位的部分的厚度大于所述上边梁上其余部分的厚度。

4.根据权利要求3所述的车辆的上边梁，其特征在于，在所述内梁(6)上与车门安装位相对应的位置处一体成型有门角结构(13)。

5.根据权利要求2所述的车辆的上边梁，其特征在于，相邻两个所述第一支撑梁(4)相交于所述内梁(6)或所述外梁(7)上。

6.根据权利要求2所述的车辆的上边梁，其特征在于，所述内梁(6)和/或所述外梁(7)上低于车门安装位的部分的高度大于预设高度。

7.根据权利要求2所述的车辆的上边梁，其特征在于，在所述车顶架连接段(1)上设置有与车顶架(12)连接的第一连接臂(8)和第二连接臂(9)。

8.根据权利要求7所述的车辆的上边梁，其特征在于，所述第一连接臂(8)在水平面内的投影全部位于所述第二连接臂(9)在水平面内的投影中。

9.根据权利要求2所述的车辆的上边梁，其特征在于，在所述内梁(6)上设置有至少两个安装槽(10)，在所述内梁(6)上与设置所述安装槽(10)相对应的位置设置有竖向支撑梁。

10.根据权利要求2-9中任一项所述的车辆的上边梁，其特征在于，所述内梁(6)和所述外梁(7)之间还设置有多个第三支撑梁(11)，多个所述第三支撑梁(11)与所述第一支撑梁(4)或所述第二支撑梁(5)相交于所述内梁(6)或所述外梁(7)上。