CN113771893B - 车体及磁悬浮车辆 - Google Patents

Abstract

本申请实施例中提供了一种车体及磁悬浮车辆。其中，该车体包括骨架，为由金属型材构造成的框架结构；底架，连接于骨架的底部，底架包括底板和一对纵向边梁，底板为采用复合材料，一对纵向边梁分别连接于底板左右两侧的边缘，纵向边梁采用金属材料，骨架的底端与一对纵向边梁连接，形成主接地网络；一对侧墙，连接于骨架横向方向上的两侧，侧墙为采用复合材料；车顶连接于骨架的顶部，采用复合材料；接地网络系统，包括主接地网络以及与车体上的各个预设接地点电连接的分支路径，分支路径包括接地条和设置于预设接地点的接地件，接地件通过接地条与骨架或边梁电连接。采用上述方案，能够减轻车体的重量，且满足车体的接地需求。

Description

车体及磁悬浮车辆

技术领域

本申请涉及磁悬浮车辆技术，具体地，涉及一种车体及磁悬浮车辆。

背景技术

磁悬浮车辆是利用电磁力作用使被支撑物体和定子之间悬浮，车体结构本身的重量是影响磁悬浮车辆的载客量和行驶速度的重要因素。常规的磁悬浮车辆包括车顶、底架、侧墙、司机室、端墙等结构，全车为铝合金材质，各个部分之间大多采用焊接连接。采用铝合金型材的车体具有如下缺点：车体重量较大，焊接量大，焊接变形大，外观轮廓度较差。对于金属车体，其本身就是一个良导体，可提供接地需求，然而对于非金属车体来说，由于非金属材料的电阻是传统金属电阻的千倍左右，无法满足接地需求。

发明内容

为了解决上述技术缺陷之一，本申请实施例中提供了一种车体及磁悬浮车辆。

根据本申请实施例的第一个方面，提供了车体，该车体包括：

骨架，为由金属型材构造成的框架结构；

底架，连接于所述骨架的底部，所述底架包括底板和一对纵向边梁，所述底板为采用复合材料的板状结构，所述一对纵向边梁分别连接于所述底板左右两侧的边缘，所述纵向边梁采用金属材料，所述骨架的底端与所述一对纵向边梁连接，形成主接地网络；

一对侧墙，连接于所述骨架横向方向上的两侧，所述侧墙为采用复合材料的板状结构；

车顶，连接于所述骨架的顶部，为采用复合材料的板状结构；

接地网络系统，包括所述主接地网络以及与所述车体上的各个预设接地点电连接的分支路径，所述分支路径包括接地条和设置于所述预设接地点的接地件，所述接地件通过所述接地条与所述骨架或所述边梁电连接。

可选地，骨架包括：

顶部框架，设置于所述车体的顶部，所述车顶连接于所述顶部框架的顶部，包括至少两根骨架横梁和至少两根骨架纵梁，两根所述骨架纵梁间隔布置，所述骨架横梁连接在间隔布置的两根所述骨架纵梁之间；

多根间隔布置的立柱，所述立柱的顶端与所述顶部框架连接，底端与所述纵向边梁连接。

可选地，所述接地网络系统还包括设置于所述底板底面的底板下接地网络，所述纵向边梁的底面与所述底板的底面齐平，所述纵向边梁的上表面外露于所述底板的上表面，所述底板下接地网络包括所述纵向边梁以及多个第一分支路径、多个第二分支路径，所述第一分支路径的一端与所述纵向边梁的底面连接，另一端向所述车体内侧延伸，所述第二分支路径的一端与所述纵向边梁端部的底面连接，另一端向司机室内延伸。

可选地，所述接地网络系统还包括转接组件和设置于所述底板上的底板上接地网络，所述转接组件穿设于所述底板，所述底板上接地网络和所述底板下接地网络通过所述转接组件电连接。

可选地，所述底板下接地网络包括第一接地条，所述底板上接地网络包括第二接地条，所述转接组件包括预埋金属件，所述预埋金属件嵌设于所述底板中且所述预埋金属件的上下两端分别外露于所述底板，所述预埋金属件的上下两端分别设置有螺纹孔，所述第一接地条通过紧固件与所述预埋金属件的下端电连接，所述第二接地条通过紧固件与所述预埋金属件的上端电连接。

可选地，所述车体与所述接地条的接触面上还设置有玻璃纤维条，所述玻璃纤维条夹设于所述车体和所述接地条之间，所述玻璃纤维条的宽度大于所述接地条的宽度，所述玻璃纤维条在宽度方向上的两侧均超出所述接地条。

可选地，所述接地件构造成L型结构，包括第一接地部和第二接地部，所述第一接地部与所述接地条连接，所述第二接地部上开设有接线孔。

可选地，所述接地条粘接于所述车体上，每间隔预设间距通过铆钉将所述接地条与所述车体铆接。

可选地，所述接地网络系统还包括设置于所述车顶底面的车顶接地网络，所述车顶接地网络包括所述顶部框架以及第三分支路径和第四分支路径，所述第三分支路径的一端与所述顶部框架连接，另一端向所述车体内侧延伸，所述第四分支路径连接于间隔布置的所述骨架纵梁之间。

可选地，所述车顶的外表面铺设有用于防雷击的表面膜，所述表面膜包括铜网，所述铜网与所述车顶接地网络之间电连接。

可选地，所述车顶包括高顶部分和两个平顶部分，所述高顶部分位于所述两个平顶部分之间且向上凸出于所述平顶部分，所述铜网铺设于所述高顶部分的外表面，多个金属铆钉插入所述高顶部分和所述顶部框架，所述金属铆钉的上端与所述铜网电连接，下端与所述顶部框架电连接。

根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种磁悬浮车辆，该磁悬浮车辆包括上述的车体。

采用本申请实施例中提供的车体，至少能够达到如下技术效果：

本申请中的车体能够较大程度上的减轻车体的重量，使整个车体重量实现轻量化结构。相比于单独在各个部位，如车顶、侧墙和底架上分别设置接地网络，在本申请的技术方案中，由于骨架和底架上的纵向边梁采用金属材料，可通过骨架和纵向边梁形成主接地网络，而且，由于车体的其他模块(底架、侧墙、司机室、端墙和车顶)均分别与骨架连接，骨架与其他模块的距离均较近，从而可大幅减少需要布置的接地条的长度和数量，也便于通过接地条使预设接地点与骨架实现电连接，走线方便。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的车体的爆炸示意图；

图2为本申请实施例提供的车体的接地网络系统的示意图；

图3为图2中A处的局部放大示意图；

图4为本申请实施例提供的车顶的三明治结构的剖视示意图；

图5为本申请实施例提供的骨架的结构示意图；

图6为图5中D处的局部放大示意图；

图7为本申请实施例提供的骨架和底架连接的结构示意图；

图8为图7中A处的局部放大示意图；

图9为本申请实施例提供的底架的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的底架断面的示意图；

图11为本申请实施例提供的侧墙的结构示意图；

图12为本申请实施例提供的司机室、骨架和侧墙连接处的剖视示意图；

图13为本申请实施例提供的司机室和骨架的连接的示意图；

图14为图13中B处的局部放大示意图；

图15为本申请实施例提供的底架和司机室连接处的剖视示意图；

图16为本申请实施例提供的司机室、骨架和车顶连接处的剖视示意图；

图17为本申请实施例提供的端墙的结构示意图；

图18为图17中C处的局部放大示意图；

图19为本申请实施例提供的端墙和骨架连接处的剖视示意图；

图20为本申请实施例提供的车顶的结构示意图；

图21为本申请实施例提供的车顶的俯视示意图。

附图标记

100-车体；10-骨架；11-骨架横梁；111-第五翻边；112-第六翻边；12-骨架纵梁；121-第一翻边；122-第七翻边；13-立柱；131-第二翻边；132-第三翻边；133-第四翻边；14-顶部框架；20-底架；21-第一连接件；22-纵向边梁；23-第一横向边梁；24-第二横向边梁；25-第二连接件；26-底板；30-侧墙；31-窗框；311-窗口；32-门框；321-门口；40-司机室；41-第一打胶缝；42-第二打胶缝；50-端墙；51-第三连接件；60-车顶；61-高顶部分；62-平顶部分；63-送风口密封框63；631-送风口；64-回风口密封框；641-回风口；65-空调安装预埋件；71-外蒙皮；72-泡沫；73-补强筋；74-内蒙皮；75-表面膜；80-底板下接地网络；81-第一分支路径；82-第二分支路径；83-第一接地条；84-接地件；85-底板上接地网络；86-第二接地条；87-转接组件；88-预埋金属件；90-车顶接地网络；91-第三分支路径；92-第四分支路径。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1为本申请实施例提供的车体100的爆炸示意图，为了能够减轻车体100重量，根据本申请的第一方面提供了一种车体100，如图1所示，该车体100包括骨架10、底架20、一对侧墙30、端墙50和车顶60。骨架10为由金属型材构造成的框架结构；底架20连接于骨架10的底部，底架20包括底板26，底板26为采用复合材料三明治结构的板状结构；一对侧墙30连接于骨架10横向方向上的两侧，侧墙30包括侧墙主体，侧墙主体为采用复合材料三明治结构的板状结构；端墙50连接于骨架10纵向方向上的端部，为采用复合材料三明治结构的板状结构；车顶60连接于骨架10的顶部，为采用复合材料三明治结构的板状结构；图4为本申请实施例提供的车顶60的三明治结构的剖视示意图，如图4所示，复合材料三明治结构包括外蒙皮71、夹芯和内蒙皮74，外蒙皮71和内蒙皮74均采用复合材料，夹芯中设置有蜂窝结构或泡沫72。

在本申请中，车体100内为“内”，车体100外为“外”。

在本申请的上下文中，复合材料可为碳纤维，或，复合材料可包括碳纤维与玻璃纤维，例如，组成司机室40的材料中，既包括碳纤维材料又包括玻璃纤维。

在本申请的一种实施方式中，车体100的底架20、侧墙30、司机室40、端墙50和车顶60几乎所有部分的复合材料为碳纤维，仅在某些需要局部加强的部位增加玻璃纤维。

上述的车体100，除了骨架10外，底架20、侧墙30、司机室40、端墙50和车顶60均三明治结构材料，相比于常规的采用铝合金型材的车体100，本申请中的车体100能够较大程度上的减轻车体100的重量，使整个车体100重量实现轻量化结构，减重约30％。而且，采用碳纤维的各个车体100部件之间不再采用焊接连接，尽可能减少焊缝数量，实现一体化设计制造，既能保证强度，又能保证外观质量。此外，还有助于推动绿色环保型材料——碳纤维采用在轨道交通领域的应用。

骨架10采用金属型材，作为整个车体100的支撑架，可提高车体100的整体的强度。而且，车体100的其他模块(底架20、侧墙30、司机室40、端墙50和车顶60)均分别与骨架10连接，将碳纤维的其他模块分别与金属材质的骨架10连接，可保证各个模块与骨架10之间的连接强度，连接处不容易发生形变，保证各个模块能够稳固地固定至骨架10上，从而保证整个车体100的强度和稳定性。整个车体100只有金属骨架10可能需要焊接，骨架10既是主承力框架又是定位基准，改善了整体的外轮廓质量。

可选地，骨架10采用铝型材，相比于其他金属型材，重量更轻。

在本申请中的车体100既可以指位于列车中部和尾部的车体100，该车体100的骨架10的前后两端均连接有端墙50，也可以指位于列车的车头一侧的包括司机室40的车体100，该车体100的骨架10的前端连接有司机室40，后端连接有端墙50，本申请对此不作限制。

如图1所示，在本申请的一种实施方式中，车体100还包括司机室40，该司机室40连接于骨架10纵向方向上的前端。司机室40的侧壁的材料采用复合材料三明治结构；端墙50连接于骨架10纵向方向上的后端。

在本申请中对骨架10的具体形状和结构不作限制，图5为本申请实施例提供的骨架10的结构示意图，如图5所示，在一种实施方式中，为了便于骨架10与其他车体100模块的连接，并且尽可能地减轻骨架10的重量，骨架10包括顶部框架14和多根立柱13。顶部框架14设置于车体100的顶部，车顶60连接于顶部框架14的顶部；顶部框架14包括至少两根骨架横梁11和至少两根骨架纵梁12，两根骨架纵梁12间隔布置，横梁连接在两根骨架纵梁12之间。多根立柱13沿横向和沿纵向间隔布置，立柱13的顶端与顶部框架14连接，底端与底架20连接。

在本申请中对框架中梁的数量和立柱13的数量不作限制，可选地，如图5所示，在一种实施方式中，顶部框架14包括两根骨架横梁11和两根骨架纵梁12，两根骨架横梁11和两根骨架纵梁12连接形成四边形的顶部框架14。四根立柱13分别连接在四边形的顶部框架14的四个角上，向下延伸。在该结构中，车顶60连接至顶部框架14的顶部，底架20连接至立柱13的下端，侧墙30连接至最左端的纵梁和最左端的立柱13形成的框架上或最右端的纵梁和最右端的立柱13形成的框架上，端墙50连接至最后端的纵梁和最后端的立柱13形成的框架上，司机室40连接至最前端的横梁和最前端的立柱13形成的框架上。因此，该结构可以采用尽可能少的梁和立柱13，而且还能保证对底架20、侧墙30、司机室40、端墙50和车顶60的支撑和连接，尽可能地减轻骨架10的重量。

为了进一步地减轻骨架10的重量，本申请中的骨架10采用6005A-T6铝合金型材，骨架10的骨架纵梁12、骨架横梁11和立柱13之间采用焊接成型。采用工装定位，保证其形态。

由于底架20需要承载位于底架20上方的所有的车体100以及载客或载物的重量，因此，需要保证底架20具有足够的强度。图10为本申请实施例提供的底架20断面的示意图，在本申请的一种实施方式中，如图10所示，底板26的夹芯中设置有补强筋73和蜂窝结构，蜂窝结构为铝蜂窝，多根补强筋73交叉布置在外蒙皮71和内蒙皮74之间，补强筋73采用复合材料，多根补强筋73包括帽形筋和矩形管。

在上述的底板26的技术方案中，碳纤维三明治结构中的夹芯与常规的采用泡沫72不同，底板26中的夹芯设置为铝蜂窝，铝蜂窝结构一方面可增加底板26的强度和刚度，另一方面可尽量减轻重量，还具有一定的隔音性能。而且，在夹芯中还设置有补强筋73，通过朝不同方向延伸的补强筋73来增加底板26的强度和传力性能。进一步地，还设置有具有不同截面的补强筋73，在一些强度需要局部加强的预设加强区域可设置矩形管的补强筋73，在其余地方可设置帽形筋。

由于底板26采用非金属的复合材料，为了保证车体100具有电磁屏蔽功能，在本申请的一种实施方式中，底板26的外蒙皮71采用碳纤维层合板，外蒙皮71的碳纤维层中从下向上的第二层布置有表面膜75，表面膜75包括铜网。

在其他实施方式中，表面膜75还可为铝合金网等。

该表面膜75可在碳纤维层合板的外蒙皮71生产时，与外蒙皮71一体成型。在将预浸料片层铺设在模具中时，将表面膜75铺设在从下向上的第二层处。通过将表面膜75设置在靠近外侧，即靠近轨道的第二层，使铜网靠近轨道设置，有助于保证底板26的电磁屏蔽功能。相比于直接将表面膜75铺设在底板26的最下层，将表面膜75铺设在从下向上的第二层处，一方面可通过最外层的碳纤维层将铜网和外界环境隔离开，起到防腐蚀的作用，另一方面可保证底板26的最外层为碳纤维层，与侧墙30外侧、司机室40外侧、端墙50外侧的颜色一致，更加美观。

图9为本申请实施例提供的底架20的结构示意图，在本申请的一种实施方式中，如图9所示，底架20还包括多个第一连接件21以及多根纵向边梁22。多个第一连接件21构造为L型结构，第一连接件21包括沿水平方向延伸的第一连接部和沿竖向方向延伸的第二连接部，第一连接件21与立柱13一一对应。多根纵向边梁22，分别连接于底板26左右两侧的边缘，纵向边梁22的两端分别连接有第一连接件21，第一连接部与纵向边梁22连接，第二连接部与立柱13的底端连接。

可选地，第一连接件21可为碳纤维的L型结构。

图7为本申请实施例提供的骨架10和底架20连接的结构示意图，图8为图7中A处的局部放大示意图，如图7和图8所示，第一连接件21的第一连接部通过铆钉与纵向边梁22的端部连接，第二连接部通过铆钉与立柱13的底端连接。通过在底板26的左右两侧设置纵向边梁22，并且设置第一连接件21将纵向边梁22与立柱13连接，相比于直接将底板26和立柱13连接，连接强度更高，更稳固。

为了增加底架20的强度，在本申请的一种实施方式中，如图9所示，底架20还包括沿车体100的长度方向延伸多根纵向边梁22以及沿车体100的宽度方向延伸的第一横向边梁23、第二横向边梁24，多根纵向边梁22分别连接于底板26左右两侧的边缘；第一横向边梁23、第二横向边梁24分别连接于底板26的前后两侧的边缘，纵向边梁22和第二横向边梁24采用金属型材，第一横向边梁23采用复合材料。

底板26边缘分别是与侧墙30、司机室40和端墙50的连接位置，通过将底板26的边缘分别设置多根纵向边梁22、第一横向边梁23、第二横向边梁24能够增加底板26边缘处的强度，而且纵向边梁22、第二横向边梁24均采用金属材料，从而可进一步地增加底部边缘的强度，保证底板26与侧墙30、端墙50的连接强度。由于对底板26前端的强度要求不高，因此第一横向边梁23采用复合材料。

为了增加侧墙30的强度，在本申请的一种实施方式中，侧墙主体的夹芯中设置有补强筋73和泡沫72，补强筋73的数量为多根，分别沿竖向和纵向延伸，沿竖向延伸的补强筋73与沿纵向延伸的补强筋73交叉且连接，泡沫72填充在补强筋73之间的间隙中，从而增加侧墙30的强度和刚度；侧墙主体上开设有窗口311和门口321，窗口311的四周设置有围绕窗口311设置的沿竖向延伸的至少一对补强筋73和沿纵向延伸的至少一对补强筋73，门口321周围设置有围绕门口321设置的沿纵向延伸的至少一根补强筋73和沿竖向延伸的至少一对补强筋73。

可选地，补强筋73为帽型筋，可视为侧墙30的整体骨架10，帽形筋之间相互拼接连通，泡沫72填充在帽形筋的容腔内以及帽形筋之间。底架20的左右侧的侧墙30墙为对称结构。可选地，外蒙皮71厚约2mm，夹芯层厚约46.5mm，内蒙皮74厚约1.5mm。

可选地，窗口311的下方用于座椅连接点处布置有多根沿纵向延伸的帽形筋。窗口311的上方，用于安装空调通风设备处，布置有多根沿纵向延伸的帽形筋，增加设备安装位置的强度，保证设备的可靠连接。在夹芯中还设置有补强筋73，通过朝不同方向延伸的补强筋73来增加侧墙30的强度和传力性能。

在侧墙30上开设门口321和窗口311可能会降低该位置的强度，而本申请中通过在门口321周围、窗口311周围设置补强筋73，可增强门口321和窗口311位置的强度，防止局部强度过低。

图11为本申请实施例提供的侧墙30的结构示意图，在本申请的一种实施方式中，如图11所示，侧墙30还包括窗框31和门框32，窗框31和门框32均采用实心碳纤维层合板，侧墙主体、窗框31和门框32一体成型。

不同于铝合金车辆的窗框31和门框32焊接形式，在本申请中，窗框31和门框32均使用实心碳纤维层合板，将窗框31和门框32与侧墙主体形成为整体侧墙30，实现一体化设计制造，减少了装配工序和连接工序，一体化结构的强度更均匀稳定。窗框31和门框32均使用实心碳纤维层合板，可增加窗框31和门框32的强度。

可选地，窗框31、门框32和侧墙主体采用热压灌工艺，通过共固化实现一体式侧墙30结构。玻璃与窗框31采用弹性粘接方式。

为了便于骨架10与侧墙30的连接，图6为图5中D处的局部放大示意图，如图6所示，骨架纵梁12上设置有第一翻边121，第一翻边121朝下凸出且沿骨架纵梁12的长度方向延伸，立柱13上设置有第二翻边131，第二翻边131沿横向凸出并且沿立柱13的长度方向延伸。侧墙30的四周的边缘分别与对应的第一翻边121、第二翻边131以及底架20的纵向边梁22铆接，侧墙30与第一翻边121、第二翻边131以及纵向边梁22的接缝处还填充有密封胶。

骨架纵梁12和连接于骨架纵梁12两端的立柱13形成用于与侧墙30连接的框架，在侧墙30安装时，将侧墙30分别垂直吊起，安装在骨架10的第一翻边121、第二翻边131以及纵向边梁22上，外侧用夹具压紧。调整好位置后，对翻边、纵向边梁22和侧墙30进行配孔并通过铆钉铆接。铆接完成后，对铆接缝处进行涂打密封胶，保证车体100内部的密封，防止漏水。通过将侧墙30的四周分别与骨架纵梁12、立柱13以及纵向边梁22连接，保证侧墙30的各侧均与骨架10进行了连接，保证侧墙30的稳定连接。

在本申请中不是预先在侧墙30和骨架10的翻边上开设安装孔，而是在装配时，现场钻孔。有助于在装配时，根据装配的实际情况微调装配位置，即使存在一定的误差，依然能够完成装配，使车体100在装配时具有一定的容错性。

图15为本申请实施例提供的底架20和司机室40连接处的剖视示意图，为了便于司机室40与底架20的连接，底板26前端边缘的轮廓与司机室40底部边缘的轮廓相适配，司机室40跨坐于底板26上，如图15所示，底架20还包括第二连接件25，第二连接件25位于司机室40内且沿司机室40与底板26的接缝延伸，第二连接件25的横截面为L型结构，包括沿竖向方向延伸的第三连接部和沿水平方向延伸的第四连接部，第三连接部与司机室40的侧壁连接，第四连接部与底板26连接。

可选地，司机室40与底板26的接缝呈弯曲的弧形，第二连接件25的延伸方向与接缝的形状适配，或，多个第二连接件25沿接缝的延伸方向布置。

在安装司机室40时，司机室40可采用吊装，跨坐在底架20的纵向边梁22上，第二连接件25与底板26铆接，采用在装配现场配孔，铆接。通过设置第二连接件25将司机室40的底端与底板26连接，相比于直接将司机室40和底板26连接，连接强度更高，更稳固。沿接缝延伸的固定在底板26上的L型结构的第二连接件25，在一定程度上也能增加接缝处的强度。

为了增加车体100的密封性，在本申请的一种实施方式中，如图15所示，司机室40的底端与底板26在竖向方向上间隔设置，形成第一打胶缝41，第一打胶缝41中填充有密封胶；图12为本申请实施例提供的司机室、骨架和侧墙连接处的剖视示意图，图16为本申请实施例提供的司机室40、骨架10和车顶60连接处的剖视示意图，如图12、图16所示，司机室40的后端面与骨架10之间具有第二打胶缝42，第二打胶缝42中填充有密封胶。

相比于使司机室40与底板26接触，在接触面涂抹密封胶，在本申请中，通过设置第一打胶缝41和第二打胶缝42，并且在第一打胶缝41和第二打胶缝42中填充密封胶，可保证密封胶具有足够的厚度，保证司机室40具有的足够的密封性。

可选地，第一打胶缝41的厚度为10mm，司机室40的铆接完成后，司机室40外侧一周涂打密封胶，保持司机室40的防水密封。

图13为本申请实施例提供的司机室40和骨架10的连接的示意图，图14为图13中B处的局部放大示意图，如图14和图6所示，为了便于司机室40与骨架10的连接，在本申请的一种实施方式中，位于底架20的最前端的立柱13上设置有向前凸出且沿上下方向延伸的第三翻边132，第三翻边132伸入司机室40内与司机室40的侧壁配合，通过铆钉将第三翻边132与司机室40的侧壁铆接，司机室40与立柱13的接缝处填充有密封胶。

图10为本申请实施例提供的司机室40、骨架10和侧墙30连接处的剖视示意图，司机室40与侧墙30不直接连接，如图10所示，司机室40的后端面与侧墙30的连接主要通过骨架10进行连接。通过铆钉将第三翻边132与司机室40的侧壁铆接，并填充密封胶，实现司机室40与骨架10的连接。通过将第三翻边132伸入司机室40内与司机室40的侧壁配合，从司机室40内完成与骨架10的连接，可缩小司机室40的后端面与骨架10的前端面之间的间隙，提高防水密封性，美观性更好。

如图16所示，司机室40后端面与车顶60不直接连接，主要通过骨架10进行间接连接，铆接完成后，司机室40后端面与骨架10、底板26之间的连接缝均涂打密封胶，保证车体100内部的防水密封。

为了增加司机室40挡风玻璃局部的强度，在一种实施方式中，如图13所示，司机室40上设置有挡风玻璃安装框，挡风玻璃安装框以及挡风玻璃安装框周围的侧壁的厚度大于司机室40的横向两侧的侧壁的厚度。

可选地，挡风玻璃安装框与司机室40一体成型。玻璃与挡风玻璃安装框采用弹性粘接形式。

在司机室40上开设前窗可能会降低该位置的强度，而本申请中通过在前窗处设置挡风玻璃安装框，并且使挡风玻璃周围的厚度增大，局部增大该区域的强度，保证挡风玻璃位置的具有足够的强度。

为了便于端墙50连接至骨架10上，在本申请的一种实施方式中，图19为本申请实施例提供的端墙50和骨架10连接处的剖视示意图，如图5和图19所示，位于底架20的最后端的立柱13上设置有向内凸出且沿上下方向延伸的第四翻边133，如图1所示，位于最后端的骨架横梁11上设置有向下凸出且沿横向延伸的第五翻边111，端墙50的边缘分别与对应的第四翻边133、第五翻边111铆接。

图17为本申请实施例提供的端墙50的结构示意图，图18为图17中C处的局部放大示意图，如图17和图18所示，端墙50的底端与底板26的连接处设置有沿横向延伸的第三连接件51，第三连接件51的横截面为L型结构，包括沿竖向方向延伸的第五连接部和沿水平方向延伸的第六连接部。第五连接部与端墙50的底端连接，第六连接部与底板26连接。

位于最后端的立柱13和骨架横梁11形成对端墙50的连接框架，端墙50的上端与骨架横梁11铆接，端墙50的左右两侧分别与立柱13连接，端墙50的下端通过第三连接件51与底板26连接，通过将端墙50的四周分别与骨架10以及底板26连接，保证端墙50的各侧进行了连接，保证端墙50的稳定

安装。铆接完成后，对端墙50四周的铆接缝处进行涂打密封胶，保证车体100内部的密封，防止漏水。

通过在骨架10上设置翻边与端墙50、司机室40、侧墙30、车顶60连接，而不是直接连接到骨架10上，一方面便于在骨架10上设置朝不同方向延伸的翻边，增加骨架10能够与其他模块(端墙50、司机室40、侧墙30、车顶60)的可连接部位，使得骨架10能够同时与各个模块连接，另一方面，在安装时，便于通过翻边来对各个模块进行定位。

端墙50的碳纤维三明治结构为外蒙皮71+泡沫72+内蒙皮74，由于对端墙50的强度要求不高，外蒙皮71和内蒙皮74之间可不设置补强筋73。

图20为本申请实施例提供的车顶60的结构示意图，图21为本申请实施例提供的车顶60的俯视示意图，如图20和图21所示，在本申请的一种实施方式中，车顶60包括高顶部分61和两个平顶部分62，高顶部分61和平顶部分62一体成型；高顶部分61位于两个平顶部分62之间且向上凸出于平顶部分62，如图4所示，高顶部分61的外蒙皮71的外表面还铺设有表面膜75，表面膜75包括铜网。

高顶部分61和平顶部分62一体成型，减少了高顶部分61与平顶部分62的连接和密封，减少了装配工序，有助于实现模块化制造。

通过在高顶部分61的前后两侧设置上表面为平面的平顶部分62，有助于在该平顶部分62安装空调设备和通风口等。在高顶部分61的外表面设置铜网，通过铜网与接地网络电连接，具有防雷的效果。

在本申请中，通过在车体100最外层设置铜网，保证雷击电流沿车体100的蒙皮流动而不进入车体100内部，而且，铜网设置在车体100的最外层，能够达到尽量减少雷击附着点的驻留时间。

在本申请的一种实施方式中，平顶部分62的上表面为平面，如图21所示，平顶部分62的夹芯中设置有多根补强筋73，多根补强筋73沿横向或沿纵向延伸，补强筋73的横截面为矩形且具有容腔，沿横向延伸的补强筋73和沿纵向延伸的补强筋73之间相交且容腔相互连通。

在这些补强筋73相交的位置，补强筋73之间不是相互重叠相连，而是相互拼接并连通，这个可保证补强筋73位于同一平面上，便于在补强筋73的上下表面铺设蒙皮，相互拼接的补强筋73也有助于力的传递。

相对于高顶部分61，平顶部分62需要安装空调设备等，对强度的要求较高，因此，通过在平顶部分62中设置多根补强筋73，而且补强筋73之间相互连通，换言之，补强筋73的侧壁之间相互拼接，不会出现应力集中，保证补强筋73具有良好传力性能和强度，从而保证平顶部分62具有足够的强度。

高顶部分61对强度要求不高，可不设置补强筋73。

在本申请中对于平顶部分62设置的补强筋73具体采用何种截面形状不作限制，在一种实施方式中，沿横向延伸的补强筋73为横向矩形管，沿纵向延伸的补强筋73为纵向矩形管，纵向矩形管沿平顶部分62的纵向通长布置，横向矩形管连接在相邻的纵向矩形管之间。

矩形管相对于帽形筋的抗扭转性更好，提高平顶部分62的强度和刚度，有助于在平顶部分62安装空调设备。纵向矩形管沿平顶部分62的纵向通长布置，便于更好的在纵向方向传力。

横向矩形管和纵向矩形管相交形成多个矩形框架，送风口631密封框63和回风口密封框64分别设置在各个矩形框架中，使得送风口631密封框63和回风口密封框64周围都有补强筋73对其周围的强度进行加强，从而对平顶部分62的开口区域(送风口631、回风口641)进行局部加强。

可选地，如图21所示，平顶部分62上设置有送风口631密封框63和回风口密封框64，送风口631密封框63和回风口密封框64设置于补强筋73之间，平顶部分62开设有送风口631和回风口641，送风口631密封框63设置有围绕送风口631的用于安装密封圈的第一密封槽，回风口密封框64设置有围绕回风口641的用于安装密封圈的第二密封槽。

送风口631密封框63和回风口密封框64可粘接在送风口631和回风口641处，通过在第一密封槽和第二密封槽处安装密封圈，可保证该位置的密封性，增加车体100的防水性能。

由于碳纤维件不便于设置螺纹孔，为了便于在车顶60上安装其他设备，在本申请的一种实施方式中，如图21所示，高顶部分61设置有天线安装座预埋件，平顶部分62设置有空调安装预埋件65和导流罩安装预埋件。

在利用复合材料制造车顶60的时候，将这些预埋件预埋在相应位置与车顶60一体成型，然后整体打孔攻丝。通过在车顶60的相应部位设置预埋件，有助于将各个设备通过这些预埋件安装在车顶60上。

为了便于车顶60连接至骨架10上，在本申请的一种实施方式中，如图5和图16所示，骨架横梁11上设置有沿水平方向延伸且向内延伸的第六翻边112，骨架纵梁12上设置有沿水平方向延伸且向内延伸的第七翻边122。车顶60四周的边缘与对应的第六翻边112、第七翻边122铆接，车顶60与第六翻边112、第七翻边122之间的接缝处还填充有密封胶。

位于顶部框架14形成了对车顶60的连接框架，车顶60的四周分别与第六、第七翻边122连接，通过将车顶60的四周分别与顶部框架14连接，保证车顶60的各侧进行了连接，保证车顶60的稳定安装。铆接完成后，如图16所示，对车顶60四周的铆接缝处进行涂打密封胶，保证车体100内部的密封，防止漏水。

在本申请中对补强筋73的具体截面形状不作限制，在一种实施方式中，夹芯中还设置有多根补强筋73，补强筋73的横截面为帽形和/或矩形，且具有容腔，多根补强筋73相互交叉且在交叉位置补强筋73的容腔相互连通；泡沫72填充在帽形的补强筋73的容腔内以及多根补强筋73之间；外蒙皮71和内蒙皮74均采用碳纤维层合板。

外蒙皮71和内蒙皮74均采用碳纤维层合板，承载三明治夹芯结构中的拉伸和压缩应力。夹芯的作用是支撑的内蒙皮74和外蒙皮71，使它们不会产生向内或向外的弯曲(变形)，并将它们彼此保持在相应的位置。而内蒙皮74和外蒙皮71之间填充泡沫72并设置补强筋73，增加结构的强度，而夹芯中填充的泡沫72，具有微孔结构，可以实现三明治夹芯复合材料具有良好的隔音和保温效果。

帽形和矩形的结构的补强筋73，复合材料好成型，技术成熟度高，加工精度高，稳定好，有助于提高强度和刚度。补强筋73的制造过程要求无断点，保证补强筋73上不存在强度薄弱区域。

位于夹芯中的多根补强筋73能够通过模具一体成型，从而可保证补强筋73中不会出现断点，从而保证补强筋73上强度均匀，不会出现强度薄弱区域。

补强筋73之间相互连通，换言之，补强筋73的侧壁之间相互拼接，不会出现应力集中，保证补强筋73具有良好传力性能和强度，从而保证平顶部分62具有足够的强度。在这些补强筋73相交的位置，补强筋73之间不是相互重叠相连，而是相互拼接并连通，这个可保证补强筋73位于同一平面上，便于在补强筋73的上下表面铺设蒙皮，相互拼接的补强筋73也有助于力的传递。

为了使具有非金属材料的车体100实现接地，本申请的车体100中还设置有接地网络系统，图2为本申请实施例提供的接地网络系统的立体结构示意图，如图2所示，底架20连接于骨架10的底部，底架20包括底板26和一对纵向边梁22，底板26为采用复合材料的板状结构，一对纵向边梁22分别连接于底板26左右两侧的边缘，纵向边梁22采用金属材料，骨架10的底端与一对纵向边梁22连接，形成主接地网络。可选地，纵向边梁22采用铝型材。

接地网络系统，包括上述的主接地网络以及与车体100上的各个预设接地点电连接的分支路径，分支路径包括接地条和设置于预设接地点的接地件84，接地件84通过接地条与骨架10或边梁电连接。

在本申请中“电连接”表示两个元件之间有既电连接关系和也有机械连接关系。

相比于单独在各个部位，如车顶60、侧墙30和底架20上分别设置接地网络，在本申请的技术方案中，由于骨架10和底架20上的纵向边梁22采用金属材料，可通过骨架10和纵向边梁22形成主接地网络，而且，由于车体100的其他模块(底架20、侧墙30、司机室40、端墙50和车顶60)均分别与骨架10连接，骨架10与其他模块的距离均较近，从而可大幅减少需要布置的接地条的长度和数量，也便于通过接地条使预设接地点与骨架10实现电连接，走线方便。

为了便于设置在底架20上的设备接地，在本申请的一种实施方式中，如图2所示，接地网络系统还包括设置于底板26底面的底板下接地网络80，纵向边梁22的底面与底板26的底面齐平，纵向边梁22的上表面外露于底板26的上表面。因此，可直接通过纵向边梁22使位于底板26下的底板下接地网络80与位于底板26上的主接地网络电连接。从而可不必设置专门的转接结构来连接底板下接地网络80与主接地网络。

而且，由于纵向边梁22的上下表面均外露于底板26，不会受到碳纤维的底板26的影响，通过纵向边梁22的上下表面与接地条电连接。

底板下接地网络80包括纵向边梁22以及多个第一分支路径81、多个第二分支路径82。第一分支路径81的一端与纵向边梁22的底面连接，另一端向车体100内侧延伸，从而将设置在左右两侧的纵向边梁22之间的预设接地点与纵向边梁22电连接，使设置在底板26上的设备接地。

第二分支路径82的一端与纵向边梁22端部的底面连接，另一端向司机室40内延伸，从而将设置在司机室40内的预设接地点与纵向边梁22电连接，使设置在司机室40内的设备接地。

纵向边梁22形成底板下接地网络80的底板26主路径，并且通过第一分支路径81、第二分支路径82使底板26主路径与底板26的各个接地点电连接。

可选地，在本申请的一种实施方式中，底板下接地网络80通过导体与大地电连接。例如，底板下接地网络80与铁轨电连接。

为了实现位于底板26上和位于底板26下的接地网络之间电连接，在本申请的一种实施方式中，接地网络系统还包括转接组件87和设置于底板26上的底板上接地网络85，转接组件87穿设于底板26，底板上接地网络85和底板下接地网络80通过转接组件87电连接。

在本申请中对于转接组件87的具体结构不作限制，在本申请的一种实施方式中，转接组件87可包括转接条，转接条的上下端分别与底板上接地网络85、底板下接地网络80电连接。为了实现该连接方式，在车体100上布置接地网络时，需要在底板26上钻孔，使转接条穿过底板26。但是，在碳纤维的底板26上钻孔，容易影响底板26自身的强度。

为了解决上述问题，在本申请的另一种实施方式中，如图3所示，底板下接地网络80包括第一接地条83，底板上接地网络85包括第二接地条86，转接组件87包括预埋金属件88，预埋金属件88嵌设于底板26中且预埋金属件88的上下两端分别外露于底板26，预埋金属件88的上下两端分别设置有螺纹孔，第一接地条83通过紧固件与预埋金属件88的下端电连接，第二接地条86通过紧固件与预埋金属件88的上端电连接。可选地，紧固件下还可设置弹簧垫片和平垫片，增加连接的稳定性，防松。

在上述的实施方式中，通过在需要底板上接地网络85和底板下接地网络80电连接的位置，预埋入预埋金属件88，该预埋金属件88在碳纤维的底板26生产时一同埋入相应位置。并且使预埋金属件88上下两端外露，以便其与第一接地条83和第二接地条86电连接。因此，与在布置接地网络时在底板26上现场钻孔不同，通过预埋的预埋金属件88实现底板上接地网络85和底板下接地网络80电连接，不会对底板26的强度造成破坏，保证底板26的完整性。

在本申请的一种实施方式中，底板下接地网络80铺设于碳纤维底板26的下表面，下文的车顶接地网络90铺设于碳纤维车顶60的下表面。

由于各个接地网络中金属的接地条与碳纤维间存在电化学腐蚀，为了解决该问题，车体100与接地条的接触面上还设置有玻璃纤维条，玻璃纤维条夹设于车体100和接地条之间，玻璃纤维条的宽度大于接地条的宽度，玻璃纤维条在宽度方向上的两侧均超出接地条，可选地，玻璃纤维条在宽度方向上的两侧均超出接地条50mm。通过玻璃纤维条将接地条与碳纤维的车体100之间隔离开，有效防止接地条的电化学腐蚀问题。

可选地，本申请的接地网络系统中的接地条采用铜条，铜条的电阻较低。在其他实施方式中，接地条还可采用铝条。

为了方便车体100中的设备与接地网络系统电连接，在本申请的一种实施方式中，如图3所示，接地件84构造成L型结构，包括第一接地部和第二接地部，第一接地部与接地条连接，第二接地部上开设有接线孔，便于导线与该接线孔电连接。每个预设接地点处均设置有对应的接地块。

在本申请中对于接地条如何固定于车体100上不作限制，在一种实施方式中，接地网络系统中的接地条粘接于车体100上，每间隔预设间距通过铆钉将接地条与车体100铆接。可选地，铆钉为不锈钢铆钉。

接地条采用粘接(例如结构胶)方式固定到车体100、地板以及侧墙30等结构表面。为防止接地条脱胶而造成失效，从而引发不良后果，在尺寸较大的接地条上以预设间隔(如1m)采用不锈钢铆钉铆接的方式，将接地条固定至车体100上，实现对接地条的双重固定，以确保安全。

在本申请的一种实施方式中，如图2所示，接地网络系统还包括设置于车顶60底面的车顶接地网络90，车顶接地网络90包括顶部框架14以及第三分支路径91和第四分支路径92，第三分支路径91的一端与顶部框架14连接，以与车顶60上的接地点电连接，另一端向车体100内侧延伸，第四分支路径92连接于间隔布置的骨架纵梁12之间。

顶部框架14为车顶接地网络90的主路径，通过第三分支路径91将主路径与各个接地点电连接，通过第四分支路径92将两侧的骨架纵梁12电连接，即可增加骨架纵梁12电连接路径，又可与设置在车顶60中部的接地点电连接。

为了防雷击，在本申请的一种实施方式中，车顶60采用碳纤维三明治结构，碳纤维三明治结构包括外蒙皮71、夹芯和内蒙皮74，外蒙皮71和内蒙皮74均采用碳纤维材料，夹芯中设置有泡沫72，车顶60的外蒙皮71的外表面铺设有用于防雷击的表面膜75，表面膜75包括铜网，铜网与车顶接地网络90之间电连接。铜网与车顶接地网络90之间通过金属铆钉电连接。

可选地，车顶60包括高顶部分61和两个平顶部分62，高顶部分61位于两个平顶部分62之间且向上凸出于平顶部分62，铜网铺设于高顶部分61的外表面，多个金属铆钉插入高顶部分61和顶部框架14，金属铆钉的上端与铜网电连接，下端与顶部框架14电连接，从而通过金属铆钉将铜网与顶部框架14电连接。

碳纤维在经受60～100KA峰值电流和1.9C电荷量放电后就会产生严重的损伤。在本申请中，通过在车体100最外层设置铜网，保证雷击电流沿车体100的蒙皮流动而不进入车体100内部，而且，铜网设置在车体100的最外层，能够达到尽量减少雷击附着点的驻留时间。

根据本申请的另一方面，还提供了一种磁悬浮车辆，该磁悬浮车辆包括上述的车体100。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。使用的方位词如“上、下、左、右”与车辆正常行驶时的“上、下、左、右”的方向一致。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种车体，其特征在于，包括：

骨架(10)，为由金属型材构造成的框架结构；骨架(10)包括：顶部框架(14)，设置于所述车体(100)的顶部，车顶(60)连接于所述顶部框架(14)的顶部；

底架(20)，连接于所述骨架(10)的底部，所述底架(20)包括底板(26)和一对纵向边梁(22)，所述底板(26)为采用复合材料的板状结构，所述一对纵向边梁(22)分别连接于所述底板(26)左右两侧的边缘，所述纵向边梁(22)采用金属材料，所述骨架(10)的底端与所述一对纵向边梁(22)连接，形成主接地网络；

一对侧墙(30)，连接于所述骨架(10)横向方向上的两侧，所述侧墙(30)为采用复合材料的板状结构；

车顶(60)，连接于所述骨架(10)的顶部，为采用复合材料的板状结构；

接地网络系统，包括所述主接地网络以及与所述车体(100)上的各个预设接地点电连接的分支路径，所述分支路径包括接地条和设置于所述预设接地点的接地件(84)，所述接地件(84)通过所述接地条与所述骨架(10)或所述边梁电连接；

所述接地网络系统还包括设置于所述车顶(60)底面的车顶接地网络(90)，所述车顶接地网络(90)包括顶部框架(14)以及第三分支路径(91)和第四分支路径(92)，所述第三分支路径(91)的一端与所述顶部框架(14)连接，另一端向所述车体(100)内侧延伸，所述第四分支路径(92)连接于间隔布置的所述骨架纵梁(12)之间；所述车顶(60)的外表面铺设有用于防雷击的表面膜(75)，所述表面膜(75)包括铜网，所述铜网与所述车顶接地网络(90)之间电连接。

2.根据权利要求1所述的车体，其特征在于，

顶部框架(14)包括至少两根骨架横梁(11)和至少两根骨架纵梁(12)，两根所述骨架纵梁(12)间隔布置，所述骨架横梁(11)连接在间隔布置的两根所述骨架纵梁(12)之间；

多根间隔布置的立柱(13)，所述立柱(13)的顶端与所述顶部框架(14)连接，底端与所述纵向边梁(22)连接。

3.根据权利要求1所述的车体，其特征在于，所述接地网络系统还包括设置于所述底板(26)底面的底板下接地网络(80)，所述纵向边梁(22)的底面与所述底板(26)的底面齐平，所述纵向边梁(22)的上表面外露于所述底板(26)的上表面，所述底板下接地网络(80)包括所述纵向边梁(22)以及多个第一分支路径(81)、多个第二分支路径(82)，所述第一分支路径(81)的一端与所述纵向边梁(22)的底面连接，另一端向所述车体(100)内侧延伸，所述第二分支路径(82)的一端与所述纵向边梁(22)端部的底面连接，另一端向司机室(40)内延伸。

4.根据权利要求3所述的车体，其特征在于，所述接地网络系统还包括转接组件(87)和设置于所述底板(26)上的底板上接地网络(85)，所述转接组件(87)穿设于所述底板(26)，所述底板上接地网络(85)和所述底板下接地网络(80)通过所述转接组件(87)电连接。

5.根据权利要求4所述的车体，其特征在于，所述底板下接地网络(80)包括第一接地条(83)，所述底板上接地网络(85)包括第二接地条(86)，所述转接组件(87)包括预埋金属件(88)，所述预埋金属件(88)嵌设于所述底板(26)中且所述预埋金属件(88)的上下两端分别外露于所述底板(26)，所述预埋金属件(88)的上下两端分别设置有螺纹孔，所述第一接地条(83)通过紧固件与所述预埋金属件(88)的下端电连接，所述第二接地条(86)通过紧固件与所述预埋金属件(88)的上端电连接。

6.根据权利要求1所述的车体，其特征在于，所述车体(100)与所述接地条的接触面上还设置有玻璃纤维条，所述玻璃纤维条夹设于所述车体(100)和所述接地条之间，所述玻璃纤维条的宽度大于所述接地条的宽度，所述玻璃纤维条在宽度方向上的两侧均超出所述接地条。

7.根据权利要求1所述的车体，其特征在于，所述接地件(84)构造成L型结构，包括第一接地部和第二接地部，所述第一接地部与所述接地条连接，所述第二接地部上开设有接线孔。

8.根据权利要求1所述的车体，其特征在于，所述接地条粘接于所述车体(100)上，每间隔预设间距通过铆钉将所述接地条与所述车体(100)铆接。

9.根据权利要求2所述的车体，其特征在于，所述车顶(60)包括高顶部分(61)和两个平顶部分(62)，所述高顶部分(61)位于所述两个平顶部分(62)之间且向上凸出于所述平顶部分(62)，所述铜网铺设于所述高顶部分(61)的外表面，多个金属铆钉插入所述高顶部分(61)和所述顶部框架(14)，所述金属铆钉的上端与所述铜网电连接，下端与所述顶部框架(14)电连接。

10.一种磁悬浮车辆，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的车体(100)。

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