CN111114566A - 由其间具有预定间隙的配合板制成的轨道车车体 - Google Patents

Abstract

一种轨道车车体，其包括至少一个板组件，所述至少一个板组件具有第一板和第二板，所述第一板和第二板都沿轨道车车体纵向延伸并彼此相邻。所述第一板和第二板的内壁长于它们的外壁，分别具有至少彼此不同且相容的第一和第二配合接合部，以便位于距离彼此的预定距离处，从而在板的两个并列边缘之间形成预定宽度的间隙。该板组件设计为与激光焊接工艺兼容。

Description

由其间具有预定间隙的配合板制成的轨道车车体

技术领域

本发明总体涉及轨道车制造领域。更具体地，本发明涉及一种由其间具有预定间隙并且适于间隙敏感型焊接制造工艺的配合板制成的轨道车车体。

背景技术

一些焊接工艺，如激光冷丝(LCW)或MIG焊接工艺，允许待在焊接过程期间通过焊接填充的两个相邻部件之间的间隙宽度变化很小，因此需要精确的尺寸控制。但是，许多复杂焊接组件的公差叠加会使间隙宽度超出这些焊接工艺的尺寸要求，从而导致制造困难。

因此需要一种组件，特别是用于轨道车车体的组件以及对于组装此类轨道车车体的方法，这有助于缓解减轻此类制造问题。

发明内容

一般地，本发明提供克服或缓解已知轨道车车体结构和制造方法的一个或更多个缺点的轨道车车体结构，或至少提供有用的替代方案。

特别地，本发明提供了如下的优点：允许在预定尺寸内对间隙进行尺寸控制，允许使用要求间隙公差很小的焊接技术，例如激光焊接。

根据优选和非限制性实施例或示例，提供了用于轨道车车体的板组件，该板组件包括第一板和第二板，两个板都沿轨道车车体纵向延伸并彼此相邻。第一板和第二板都有内壁和外壁，所述内壁和外壁之间具有互连件。第一板和第二板的内壁都比其相应板的外壁长。第一板和第二板两者的内壁还具有纵向边缘，第一板和第二板沿着该边缘相对于彼此并列布置。第一板和第二板还具有沿着这些并列边缘形成的焊接接头，例如激光焊接接头。第一板具有第一配合接合部，所述第一配合接合部沿第一板的内壁边缘纵向延伸，并且朝向第二板横向地突出超过所述第一板的内壁。第一配合接合部具有突出部，该突出部在远侧配合端具有斜面。第一配合接合部位于第一板内壁的内侧，即与外壁相反的一侧。第二板具有沿第二板的内壁纵向延伸并靠近第二板的并列边缘的第二配合接合部。与第一配合接合部不同的第二配合接合部具有引导部，该引导部在与第二板的外壁相反的一侧上从第二板的内壁的内表面以一角度突出，并在其间形成容纳开口腔。因此，所述引导部用于接合斜面并横向和纵向地引导和定位、楔入或对准所述突出部，以抵靠位于所述引导部、腔的后壁和第二板的内壁的内表面之间的腔壁，使得第一板和第二板的并列边缘位于距离彼此的预定横向距离处。

可选地，所述第一配合接合部还可包括从所述内壁的内表面突出并位于所述第一板的并列边缘下方的凹部。该凹部直接位于两个板的并列边缘之间的间隙的一端并且在凹部上开口，从而形成用于排出焊接气体的气袋。

可选地，所述第一配合接合部还可包括与突出部相反的第一锚定部，而第二配合接合部还可包括与第一锚定部相反的第二锚定部。第一锚定部和第二锚定部用于将产生夹持力的夹持工具或夹具容纳在第一板和第二板上，使得在焊接过程中第一板和第二板的边缘保持在预定距离处。

可选地，轨道车车体还可以包括放置成与第一配合接合部和第二配合接合部接触以在其间产生夹持力的多个这种夹具。优选地，将这些夹具放置成与第一锚定部和第二锚定部接触，从而在这些位置施加夹持力，并将第一板和第二板有效地夹持在一起。

为了关闭开口和增加结构完整性，可以在第一板和第二板的外壁之间焊接出桥接壁。为了遮住桥接壁以及相邻第一板和第二板之间的焊接接头，可使用盖。然后将盖附接到第一板和第二板的每个的外壁。所述盖横向延伸超过桥接壁以遮住桥接壁以及桥接壁两个横向侧上的两个焊接接头。

可选地，第一板和第二板中的每个的内壁在与焊接接头相对的相应第二纵向边缘处还可包括第一配合接合部和第二配合接合部之一。

因此轨道车车体可由本文定义的多个板组件构成。这些板组件被焊接在一起，例如通过激光焊接，从而限定了轨道车车体的底架(底板)、顶部和侧壁。

根据另一优选且非限制性的实施例或示例，提供一种轨道车车体，该车体由多个相互相邻的纵向延伸板构成，以构成轨道车车体的底架、横向侧壁和顶部。所述多个板中的每个都具有相互连接的内壁和外壁。比外壁长的内壁具有纵向边缘。每两个相邻板的纵向边缘相互并列布置。每两个相邻板都有沿并列边缘的焊接接头。

每两个相邻板中的第一板具有第一配合接合部，该第一配合接合部沿着每两个相邻板中的第一板的内壁的边缘纵向延伸，并且横向地延伸超出相邻第一板的内壁。第一配合接合部具有在远侧配合端具有斜面的突出部。第一配合接合部位于与外壁相反的内壁的内侧上。每两个相邻板中的第二板具有第二配合接合部，该第二配合接合部沿着每两个相邻板中的第二板的内壁纵向延伸并且靠近每两个相邻板中的第二板的边缘。第二配合接合部具有引导部，该引导部从与每两个相邻板中的第二板的外壁相反的内壁的内表面以一角度突出，从而在其间形成容纳开口腔。引导部用于接合斜面，并横向和垂直地引导和定位突出部，以便抵靠腔壁，腔壁位于所述每两个相邻板中的第二板的内壁的内表面和引导部之间。这样，所述每两个相邻板的并列边缘就位于相对于彼此的预定距离处。

可选地，第一配合接合部还包括从内壁的内表面突出和位于每两个相邻板中第一板的并列边缘下方的凹部。该凹部直接位于并列边缘之间的间隙的一端，间隙在凹部上开口。一旦组装，第二配合接合部的内壁的内表面部分地封闭凹部，从而形成气袋。

第一配合接合部还可包括与突出部相反的第一锚定部。第二配合接合部还可包括与第一锚定部相反的第二锚定部。第一锚定部和第二锚定部用于容纳夹持工具或夹具，该夹持工具或夹具适于产生夹持力，使得每两个相邻板的并列边缘在焊接过程(例如激光焊接过程)期间保持在预定距离处。

轨道车车体还可包括多个桥接壁。例如通过激光焊接将多个桥接壁中的每个焊接到每两个相邻板的外壁之间，从而形成将桥接壁连接到相邻板的相邻外壁的焊接接头。

可选地，轨道车车体可以配备多个盖。所述多个盖中的每个附接到每两个相邻板中的每个的外壁。所述多个盖中的每个横向延伸超过多个桥接壁中的相应的一个，以遮住相应的桥接壁。

轨道车车体还可包括多个夹具，所述多个夹具与第一配合接合部和第二配合接合部接触，从而在其间产生夹持力并控制第一配合接合部和第二配合接合部之间的间隙。

所述多个板中的每个的内壁还可以在与焊接接头相对的相应第二纵向边缘处包括第一配合接合部和第二配合接合部之一，以便与另一相邻板接合。

根据另一优选和非限制性实施例或示例，制造轨道车车体的方法包括：

通过将相邻板中的第一板的突出部楔入第二板的容纳部内来将相邻板的并列边缘定位在预定距离处，其中容纳部由第二板的内壁和从内壁以一角度突出的引导部构成；

利用作用于突出部和容纳部的夹持力横向和垂直地将相邻板锁定到位；以及

例如通过激光焊接将相邻板沿并列边缘焊接在一起。

可选地，该方法可包括使用附接在两个相邻板之间的安装夹具和/或夹持工具来产生夹持力。

附图说明

本发明的这些和其他特征将从参考附图进行的以下描述中变得更加明显，附图中：

图1是根据本发明的原理由至少一个板组件制成的非成品轨道车车体的等距视图；

图2a-2e是具有至少一个配合接合部的板的五种可选设计的剖面图，所述板用于制造图1中的轨道车车体；

图3是板组件的剖面图，该组件包括从图2a-2e中所示变型中选择的两个板；

图4是构成图3板组件的两个相邻板的配合接合部的详细剖面图；

图5是根据本发明的另一实施例在制造早期的板组件的剖面图；

图6是图5的板组件在制造后期的剖面图。

现在将参考附图来描述各种非限制性示例，其中相同的附图标记对应于相同或功能上等效的元件。

具体实施方式

本说明书描述了由至少两个板组成的板组件。板组件用于制造轨道车车体的至少一部分。轨道车车体可以包括一个或更多个板组件。还公开了一种制造轨道车车体的方法。

现在参考图1。在一个优选和非限制性实施例中，轨道车车体10具有底架12、侧壁14和顶部16。这些部件中的至少一个由至少一个板18制成。例如，轨道车车体10的一部分(如底架12、侧壁14或顶部16、或顶部16的组合)可包括两个可兼容的板18，这两个板沿轨道车车体纵向延伸并彼此相邻。

现在同时参考图2a至2e，其描述了可用于制造轨道车车体10的不同类型的板18。每个板18具有内壁20和外壁22，所述内壁20和外壁22通过其间的互连件24相互连接。互连件24可采用诸如蜂窝或泡沫之类的网、肋、芯材料的形式，与内外壁20、22相结合或被添加。一个或更多个互连件24在结构上将内壁20连接到外壁22。在所有板类型中，相应板的内壁20总是比其外壁22长。在本说明书中，术语“内”和“外”用于便于理解并且参考板18在安装于轨道车车体10中时的位置，内壁20的内表面朝向乘客空间26，外壁22的外表面朝向轨道车车体10的外表面。在自由空间中，可以通过第一壁和第二壁来代替内壁和外壁。

每个板18设置有至少一种类型的配合接合部，所述至少一种类型的配合接合部可以是第一种类型的配合接合部，命名为类型A并且定义为配合接合部30，或者是第二种类型的配合接合部，命名为类型B并且定义为配合接合部32。在图2a中板18设置有两种类型(类型A和类型B)的配合接合部，即配合接合部30(类型A)和配合接合部32(类型B)。在图2b中，板18设置有两个第一类型A的配合接合部30。在图2c中，板18设置有两个第二类型B的配合接合部32。在图2d中，板18设置有仅一个类型A的配合接合部30。最后，在图2e中，板18设置有仅一个类型B的配合接合部32。所有这些类型的板18可用于轨道车车体10的构造。第一类型A和第二类型B的配合接合部30、32都沿内壁20的纵向边缘28纵向延伸。

所描述的板18a、18b可由例如利用塑料或复合材料等的成型部件、铝挤压件、复合拉挤件、机加工部件、组装部件制成。

现在参考图3，其示出了两个板18的示例，即组装在一起以形成板组件19的第一板18a和第二板18b的示例。对于能够组装在一起的板18，板18之一的第一类型配合接合部30必须与第二板18的第二类型配合接合部32相匹配。因此，两个板18不需要必须相同或不同以组装在一起。第一板18a只需设置有第一类型配合接合部30，而第二板18需要设置有第二类型配合接合部32。

板组件19的板18可构成轨道车车体10的底架12、侧壁14或顶部16的一部分。替代地，单个板18可构成轨道车车体10的底架12、侧壁14或顶部16。然后，板组件19至少由底架12或顶部16中的一者或两者以及一个侧壁14的组合组成。通常，如果一个侧壁14由至少一个板18制成，则另一侧壁14也将由至少一个板18制成。因此，轨道车车体10通常以以下组合之一制造：

·底架12和两个侧壁14各由至少一个板18或板组件19制成。

·顶部16和两个侧壁14各由至少一个板18或板组件19构成；

·底架12、两个侧壁14和顶部16各由至少一个板18或板组件19构成(即轨道车车体的纵向段均由至少一个板18或板组件19构成)。

如果底架12、侧壁14和顶部16中的一个或更多个由一个以上的板18构成，则能够说该部分由一个板组件19构成。因此，板组件19可由至少两个板18制成，这些板18可以是平的，或者彼此成一角度。板18本身可以是平的或成角度的。

现在参考图4，其示出如图3中所示第一板18a和第二板18b之间的接合部的细节。第一板18a设置有第一类型配合接合部30，而第二板18b设置有第二类型配合接合部32。第一类型配合接合部30具有突出部34，该突出部34在其远侧配合端38处具有斜面36。斜面36也可被视为斜道或有角度的表面。突出部34横向突出超过内壁20及其纵向边缘28。第一配合接合部30位于第一板18a的与外壁22相反的一侧的内壁20的内侧40或内表面上。可选地，根据焊接工艺，配合接合部30还可包括从内壁20的内表面40突出并且位于第一板18a和第二板18b两者的并列边缘28正下方的凹部42。该凹部42直接位于两个板18a、18b的并列边缘28之间的间隙44的一端(间隙44在凹部42上开口)，形成用于排出焊接过程中产生的焊接气体的气袋。凹部42也称为气袋，对于某些焊接工艺，例如MIG焊接通常是不需要的，但对于其他焊接工艺，例如激光焊接工艺或冷丝激光焊接工艺，可以是优选的，甚至是必需的。

第二板18b配有第二类型的配合接合部32。第二配合接合部32沿第二板18b的内壁20纵向延伸，并靠近其与第一板18a的纵向边缘28并列的纵向边缘28。与配合接合部30不同的配合接合部32具有引导部44，该引导部在与第二板18b的外壁22相反的一侧上从第二板18b的内壁20的内表面46以一角度突出，以在其间形成容纳开口腔45。由此，该成角度的引导部44可用于接合斜面、横向和垂直地引导和定位或楔入所述突出部34以抵靠腔45的壁47，所述腔45位于引导部44本身与第二板18b的内壁20的内表面之间，使得第一板和第二板18a、18b的并列边缘28位于距离彼此的预定横向间隙距离D处。

如图所示，突出部34超过第一板18a的纵向边缘28的长度和从第二板18b的边缘28到腔45的距离(深度)的组合决定了预定间隙距离D。这就是可以预定该间隙D的宽度的方法。

可选地，第一类型配合接合部30和第二类型配合接合部32还可分别包括锚定部48，例如底切。在类型A的配合接合部30中，锚定部与突出部34相反。在类型B的配合接合部32中，锚定部48与引导部44相反，或者换句话说，与配合接合部30上的锚定部相反。锚定部48用于协作以容纳夹持工具52，该夹持工具能够在第一和第二板18a、18b上产生夹持力，使得第一板和第二板18a、18b的并列边缘28靠近并在例如激光焊接过程的焊接过程期间保持预定的间隙距离D。可将能够承受与夹持工具52相同夹持力的夹具50放置在临时夹持工具52旁边并保持在适当位置使得其永久地成为组件的一部分，甚至是在焊接时也是如此。然后它保持在适当位置并保持在轨道车车体10的一部分的内侧上。一旦第一板和第二板18a、18b被带到一起并被夹持，第一板和第二板18a、18b就被放置成允许对接焊接，即，以预定间隙D对齐并且间隔开。夹持工具52用作临时工具，一旦完成组装过程就可将其从组件中移除。

现在将描述组装两个相邻板18的过程。如图5中所示，在组装过程中通过将板18a的类型A的配合接合部30与板18b的类型B的配合接合部32对准来将板18a和18b靠近。当板18a、18b彼此靠得很近时，配合接合部32的引导部44接住配合接合部30的突出部34。斜面36靠着引导部44的表面滑动，直到远侧配合端38到达配合接合部32的开口腔45的端部。因为引导部44的角度与斜面的角度相似，基本上相同，或至少相兼容以实现预期用途，远侧配合端38还与第二板18b的内壁20的内表面46接触，从而横向和垂直地相对于彼此定位两个板18a和18b。该定位机制允许将并列边缘28精确定位在预定距离D处，该距离D是针对焊接工艺的要求(例如激光焊接工艺的要求)而预定的。

此后，为了保持在焊接过程中相对于彼此准确定位的板18a和18b，与两个板18a和18b的锚定部48或底切抵靠着临时安装夹持工具52以施加夹持力。替代地或者循序地，可以安装夹具50(如图4中最佳示出的)，以永久施加夹持力以使两个板18a、18b保持在一起。一旦板18a、18b通过夹持工具52或夹具50紧固在一起，就可能会发生例如激光焊接过程的焊接过程。内焊接接头54是通过沿并列边缘28焊接而形成的。一旦板18a、18b焊接在一起，如果使用了夹持工具52，则可以将其移除。否则夹具50可能会保持在适当的位置。

虽然在现实生活中，板18a和18b可能不是完全笔直的。因此，当它们靠近时，板18a的类型A的配合接合部30尽可能与板18b的类型B的配合接合部32对准。然后，可能需要夹持工具52来迫使配合接合部30的突出部34与配合接合部32的引导部44接触，直到远侧配合端38到达配合接合部32的开口腔45的端部。夹持工具52施加的夹持力迫使远侧配合端38也与第二板18b的内壁20的内表面46接触，从而使板18a和18b横向和垂直地彼此对准。该对准过程允许将并列边缘28精确定位在预定距离D处，该距离D是针对焊接过程的要求而预定的。

现在参考图6。最后，桥接壁56可以通过例如激光焊接而焊接在第一和第二板18a、18b的外壁22之间，从而形成外焊接接头58，并完成第一板和第二板18a、18b之间的外壁22之间的结构。为了遮住桥接壁56和外焊接接头58，可使用盖60。然后将盖附接到第一板和第二板的每个的外壁。盖60横向延伸超过桥接壁56直至第一板和第二板18a、18b，以遮住桥接壁56和桥接壁56两个横向侧的两个外焊接接头58。盖60可以粘合、紧固或焊接到位。

因此，轨道车车体10可以由本文定义的轨道车车体的多个部分19构成。例如可通过激光焊接将所述多个轨道车车体部分19焊接在一起，从而限定轨道车车体10的底架12、顶部16和/或侧壁14。

已经针对优选实施例描述了本发明。说明书和附图旨在帮助理解本发明，而不是限制其范围。对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在不脱离本文所述的本发明范围的情况下对本发明进行各种修改，并且这些修改旨在由本说明书涵盖。本发明由所附权利要求限定。

Claims (16)

1.一种用于轨道车车体的板组件，包括：

第一板和第二板，其沿车体纵向延伸并彼此相邻，所述第一板和所述第二板各自具有内壁和外壁，所述内壁和外壁之间具有互连件，所述第一板和所述第二板中的每一个的所述内壁比相应板的所述外壁长并且具有纵向边缘，所述第一板和所述第二板沿着所述纵向边缘并列布置，所述第一板和第二板具有沿所述边缘形成的焊接接头，所述第一板具有：

第一配合接合部，其沿所述第一板的所述内壁的所述边缘纵向延伸并朝向所述第二板横向突出超过所述第一板的所述内壁，并且具有突出部，所述突出部在远侧配合端具有斜面，所述第一配合接合部位于与所述外壁相反的所述内壁的内侧上；并且

所述第二板具有：

第二配合接合部，其沿所述第二板的所述内壁纵向延伸并靠近所述第二板的所述边缘，并且具有引导部，该引导部从与所述第二板的所述外壁相反的所述内壁的内表面以一角度突出，以在其间形成容纳开口腔，

其中，所述引导部用于接合所述斜面并且横向和垂直地引导所述突出部以抵靠所述第二板的所述腔的壁，使得所述第一板和所述第二板的并列边缘位于距离彼此的预定距离处。

2.根据权利要求1所述的用于轨道车车体的板组件，其中，所述第一配合接合部还包括从所述内壁的内表面突出并且位于所述第一板的所述并列边缘下方的凹部，所述凹部直接位于所述并列边缘之间的间隙的一端，所述间隙在所述凹部上开口。

3.根据权利要求1所述的用于轨道车车体的板组件，其中，所述第一配合接合部还包括与所述突出部相反的第一锚定部，并且其中，所述第二配合接合部还包括与所述第一锚定部相反的第二锚定部，所述第一锚定部和所述第二锚定部用于容纳夹持工具，该夹持工具产生夹持力，使得所述第一板和所述第二板的所述边缘在焊接过程期间保持在所述预定距离处。

4.根据权利要求1所述的用于轨道车车体的板组件，还包括焊接在所述第一板和所述第二板的所述外壁之间的桥接壁。

5.根据权利要求4所述的用于轨道车车体的板组件，还包括盖，所述盖附接到所述第一板和所述第二板中的每一个的所述外壁，并且横向延伸超过所述桥接壁以遮住所述桥接壁。

6.根据权利要求1所述的用于轨道车车体的板组件，还包括多个夹具，所述夹具与所述第一配合接合部和所述第二配合接合部接触，以在其间产生夹持力。

7.根据权利要求1所述的用于轨道车车体的板组件，其中所述第一板和所述第二板中的每一个的内壁在与所述焊接接头相对的相应第二纵向边缘处还包括所述第一配合接合部和所述第二配合接合部之一。

8.一种轨道车车体，包括多个如权利要求1到7中所述的用于轨道车车体的板组件，多个轨道车车体部分通过激光焊接在一起，所述焊接接头是激光焊接接头，所述多个轨道车车体部分限定车体的底架、顶部和侧壁。

9.一种轨道车车体，包括：

多个纵向延伸的板，其彼此相邻以构成车体的底架、横向侧壁和顶部，所述多个板中的每个板具有相互连接的内壁和外壁，所述内壁比所述外壁长，所述内壁具有纵向边缘，每两个相邻板的纵向边缘相对于彼此并列布置，每两个相邻板具有沿着所述并列边缘的焊接接头，每两个相邻板的第一板具有：

第一配合接合部，其沿每两个相邻板的所述第一板的所述内壁的所述边缘纵向延伸并且横向突出超过相邻第一板的所述内壁，并且具有突出部，所述突出部在远侧配合端具有斜面，所述第一配合接合部位于与所述外壁相反的所述内壁的内侧上；

每两个相邻板中的第二板具有：

第二配合接合部，其沿每两个相邻板中的所述第二板的所述内壁纵向延伸并且靠近每两个相邻板中的所述第二板的所述边缘，并且具有引导部，该引导部从与每两个相邻板中的所述第二板的所述外壁相反的所述内壁的内表面以一角度突出并且在其间形成容纳开口腔，

其中，所述引导部用于接合所述斜面，并且横向和垂直地引导所述突出部以抵靠每两个相邻板中的所述第二板的所述腔的壁，使得每两个相邻板的所述并列边缘位于距离彼此的预定距离处。

10.根据权利要求9所述的轨道车车体，其中，所述第一配合接合部还包括从所述内壁的所述内表面突出并且位于每两个相邻板的所述第一板的所述并列边缘下方的凹部，所述凹部直接位于所述并列边缘之间的间隙的一端，所述间隙在所述凹部上开口。

11.根据权利要求9所述的轨道车车体，其中，所述第一配合接合部还包括与所述突出部相反的第一锚定部，并且其中所述第二配合接合部还包括与所述第一锚定部相反的第二锚定部，所述第一锚定部和所述第二锚定部用于容纳夹持工具，该夹持工具产生夹持力，使得每两个相邻板的所述并列边缘在焊接过程期间保持在所述预定距离处。

12.根据权利要求9所述的轨道车车体，还包括多个桥接壁，所述多个桥接壁中的每一个都焊接在每两个相邻板的所述外壁之间。

13.根据权利要求12所述的轨道车车体，还包括多个盖，所述多个盖中的每一个附接到每两个相邻板中的每一个的所述外壁，所述多个盖中的每一个横向延伸超过所述多个桥接壁中的相应桥接壁，以遮住所述相应桥接壁。

14.根据权利要求9所述的轨道车车体，还包括多个夹具，所述夹具与所述第一配合接合部和所述第二配合接合部接触，以便在其间产生夹持力。

15.根据权利要求9所述的轨道车车体，其中，所述多个板中的每一个的内壁在与所述焊接接头相对的相应第二纵向边缘处还包括所述第一配合接合部和所述第二配合接合部之一。

16.根据权利要求9到15中任一项所述的轨道车车体，其中，每两个相邻板通过激光焊接在一起，所述焊接接头为激光焊接接头。

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