CN114379600A - 一种轨道车辆内装地板、地板结构及轨道车辆 - Google Patents

一种轨道车辆内装地板、地板结构及轨道车辆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种轨道车辆内装地板、地板结构及轨道车辆，解决了现有技术中轨道车辆内装地板重量大、强度低、隔音降噪效率低的问题，具有提高内装地板的强度，而且能够有效降低噪音，将产生的振动进行能量回收，对车辆内部分用电设备进行供电的有益效果，具体方案如下：一种轨道车辆内装地板，包括第一板和第二板，第二板位于第一板的下方，第一板为平板，第二板冲压有多个凸台，部分或全部凸台与第一板固连，第一板和\或第二板的外侧设置若干振动能量回收装置，振动能量回收装置与车辆内部分用电设备连接。

Description

一种轨道车辆内装地板、地板结构及轨道车辆
技术领域
本发明涉及轨道车辆交通技术领域，尤其是一种轨道车辆内装地板、地板结构及轨道车辆。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
随着人们生活水平的不断提高，人们对乘坐轨道车辆的舒适程度也提出了更高的要求，列车轻量化及提高驾乘舒适性已成为当今铁路交通领域的焦点。
发明人发现，轨道车辆在运行过程中产生的噪声振动，均会通过车辆内装地板传递到车内，从而不能保证乘客乘车的舒适性，现有的车辆内装地板的强度不够，同时隔声降噪的效果差，不满足现阶段列车内装地板轻量化及隔声降噪要求。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一目的是提供一种轨道车辆内装地板，有效的提高内装地板的强度，而且能够有效降低噪音。
本发明的第二目的是提供一种轨道车辆地板结构，有效的对车辆内装地板进行支撑，并进一步起到隔音降噪的目的。
本发明的第三目的是提供一种轨道车辆，以满足现阶段列车内装地板轻量化及隔声降噪要求。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
一种轨道车辆内装地板，包括第一板和第二板，第二板位于第一板的下方，第一板为平板，第二板冲压有多个凸台，部分或全部凸台与第一板固连，第一板和第二板之间设有振动能量回收装置，第一板和\或第二板的外侧同样设置若干振动能量回收装置，振动能量回收装置与轨道车辆内部分用电设备连接。
如上所述的内装地板，第一板用于对第二板进行承载，因第二板设置多个凸台，凸台的设置不仅能够提高内装地板的强度，而且能够有效降低噪音；同时，在振动能量回收装置的设置作用下，能够将轨道车辆地板处产生的振动进行能量回收，对车辆内部分用电设备进行供电。
如上所述的一种轨道车辆内装地板，所述第二板位于所述第一板的下方，第一板和第二板之间的侧部固定有封边结构件，通过封边结构件的设置，能够保证内装地板端部的稳定性。
如上所述的一种轨道车辆内装地板，所述封边结构件包括位于第一板和第二板之间的框体，框体的一侧设置向第一板外侧延伸的侧边，框体对立的两侧分别同第一板、第二板固连，框体起到支撑第一板和第二板端部的作用，框体侧部设置侧边便于同第一板的连接。
如上所述的一种轨道车辆内装地板，所述封边结构件沿着第一板和第二板的周侧方向设置；
沿着第一板的一侧，所述封边结构件设置有若干段，相邻两段封边结构件之间相互卡嵌并焊接连接。
如上所述的一种轨道车辆内装地板，所述振动能量回收装置为设于第一板和第二板之间的一类发电模块；
或者，振动能量回收装置为设于第一板和\或第二板外侧的二类发电模块，通过一类发电模块、二类发电模块的设置，有效地将振动能量转化为电能，一类发电模块和第二类发电模块同轨道车辆内部分用电设备如灯条连接。
如上所述的一种轨道车辆内装地板，所述凸台为圆台，凸台靠近第一板的一端直径小于另一端的直径。
如上所述的一种轨道车辆内装地板，为了充分利用空间，所述第二板设有多排多列所述的凸台；
相邻两凸台之间间隔设定距离设置。
第二方面，本发明还提供了一种轨道车辆地板结构，包括车体地板和所述的一种轨道车辆内装地板，内装地板与车体地板连接，且内装地板与车体地板之间设置振动能量回收装置，安装座连接内装地板和车体地板。
如上所述的一种轨道车辆地板结构，所述车体地板开有若干滑槽，滑槽沿着车体地板的宽度方向设置，安装座的两侧分别设置T型螺栓以嵌入滑槽中；
安装座具有设定的高度，安装座顶部设置垫块，紧固件穿过内装地板、垫块和安装座。
如上所述的一种轨道车辆地板结构，所述车体地板内部镂空，有效减轻车体地板的重量，并进一步起到隔音降噪的目的，车体地板的顶部设置多条同所述安装座配合的滑槽，相邻两滑槽之间间隔设定距离设置。
如上所述的一种轨道车辆地板结构，所述安装座包括第一座和第二座，第一座同所述的车体地板连接，第二座同所述的内装地板连接，第一座顶部设置π型件，π型件包绕有减振垫，减振垫顶侧为T型，第二座底部设置同减振垫的顶侧卡合连接的卡槽。
第三方面，本发明还提供了一种轨道车辆，包括一种轨道车辆内装地板，或者所述的一种轨道车辆地板结构。
上述本发明的有益效果如下：
1)本发明通过内装地板的提供，第一板用于对第二板进行承载，第二板设置多个凸台，凸台同第一板连接，多个凸台的设置不仅能够提高内装地板的强度，而且能够有效降低噪音；同时，因轨道车辆的速度越来越快及轨道存在不平顺性，轨道车辆地板处时常发生低频振动，振动能量回收装置设于第一板和第二板之间以及第一板和\或第二板的侧部，能够将轨道车辆地板处产生的振动进行能量回收，对车辆内部分用电设备进行供电。
2)本发明通过在第一板和第二板端部设置封边结构件，通过封边结构件的设置，能够保证内装地板端部的稳定性；封边结构件设置框体对第一板和第二板有效支撑，侧边便于第一板侧部同封边结构件的连接。
3)本发明通过地板结构的设置，车体地板对内装地板进行有效支撑，车体地板镂空设置，有效减轻车体地板的重量，并进一步起到隔音降噪的目的，车体地板与内装地板之间设置振动能量回收装置，有效吸收轨道车辆地板处产生的振动能量，并转化为电能。
4)本发明通过在车体地板顶部设置滑槽，有效同安装座配合，安装座有效保证内装地板和车体地板的可靠连接；安装座设置减振垫，进一步起到隔振作用。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明根据一个或多个实施方式的一种轨道车辆内装地板的结构示意图。
图2是本发明根据一个或多个实施方式的一种轨道车辆内装地板的局部剖视图。
图3是本发明根据一个或多个实施方式的一种轨道车辆内装地板的等轴测图。
图4是本发明根据一个或多个实施方式的一种轨道车辆内装地板的仰视图。
图5是本发明根据一个或多个实施方式的内装地板与车体地板安装结构示意图。
图6是本发明根据一个或多个实施方式的安装座与车体地板连接的结构示意图。
图7是本发明根据一个或多个实施方式的内装地板结构示意图。
图8是本发明根据一个或多个实施方式的整体结构示意图。
图9是本发明机械加振情况下内装地板的分贝变化示意图。
图10是本发明声学测试情况下内装地板的分贝变化示意图。
图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意。
其中：1.第一板，2.第二板，3.凸台，4.焊接空间，5.内装地板，6.安装座，6-1.第一座，6-2.第二座，7.车体地板，8.紧固件，9.T型螺栓，10.滑槽，11.垫块，12.封边结构件，13.一类发电模块，14.二类发电模块，15.π型件，16.T型块。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；
正如背景技术所介绍的，现有技术中存在轨道车辆内装地板重量大、强度低、隔音降噪效率低的问题，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种轨道车辆内装地板、地板结构及轨道车辆。
实施例一
本发明的一种典型的实施方式中，参考图1所示，一种轨道车辆内装地板，包括第一板1和第二板2，第二板2设置于第一板1的下方，第一板1为平板，第二板2上冲压有多个凸台3，第二板2通过凸台3与第一板固定连接；
如图2和图3所示，凸台3为圆台结构，凸台3靠近第一板1的一端直径小于另一端的直径，凸台直径小的一端与第一板1的底部采用焊接的方式固定，为了充分利用空间，第二板2设有多排多列的凸台3，相邻两凸台3之间间隔设定距离设置，凸台3在第二板2上均匀分布。
可以理解的是，第一板1用于对第二板2进行承载，因第二板2设置多个凸台，凸台的设置不仅能够提高内装地板的强度，而且能够有效降低噪音。
如图5所示，在第一板和第二板的外侧设置有振动能量回收装置，振动能量回收装置与车辆内部分用电设备连接，振动能量回收装置包括设于第一板1和第二板2之间的一类发电模块13，一类发电模块具体设置于第二板2凸台3的间隔处，第一板或第二板的外侧设置二类发电模块，各发电模块基于切割磁感线可产生电流的原理，有效将轨道车辆运行时产生的振动能量转化为电能；
在振动能量回收装置的设置作用下，一类发电模块、二类发电模块同轨道车辆内部分用电设备如灯条或其他的小功率部件连接，能够将轨道车辆地板处产生的振动进行能量回收，对车辆内部分用电设备进行供电。
如图5和图7所示，第二板2位于第一板1的下方，第一板1和第二板2之间的侧部固定有封边结构件12，通过封边结构件12的设置，能够保证内装地板端部的稳定性。
具体的，封边结构件12包括位于第一板1和第二板2之间的框体12-1，框体的横截面为矩形，框体12-1的外侧边上方处焊接向第一板1外侧延伸的侧边12-2，侧边12-2为一矩形钢板，框体12-1同样采用钢板制成，侧边的长度与框体的长度相同；
框体12-1上下对立的两侧分别同第一板1、第二板2固定连接处设置有通孔，第一板1和第二板2设置与框体对应的通孔，通过沉头螺钉实现框体与第一板和第二板的固定连接。
在一些示例中，侧边同框体的上侧面在同一高度设置，通过延伸的侧边有效支撑第一板，使得第一板长度长于第二板设置，侧边设置通孔，通过侧边实现封边结构件12与第一板1利用沉头螺钉固定连接。
可以理解的是，框体12-1的高度，与第一板1和第二板2之间的距离相等，与凸台3的高度也相等，框体起到支撑第一板和第二板端部的作用，框体侧部设置侧边便于内装地板同轨道车辆内部设备的连接，也便于内装地板对其他设备的支撑；
考虑到轨道车辆较长，封边结构件12沿着第一板1和第二板2的长度方向设置，封边结构件12设置多段，相邻两段的封边结构件的侧边12-2之间相互卡嵌并焊接连接，实现了内装地板之间的相互拼接。
当然，在一些示例中，因内装地板的长度和宽度与轨道车辆的长度和宽度保持一致，所以在第一板和第二板的周侧均设置封边结构件。
另外，一些示例中，在第一板和第二板之间同样设置振动能量回收装置，封边结构件的框体设置开孔，振动能量回收装置的电线通过开孔与用电设备连接。
实施例二
本实施例提供了一种轨道车辆地板结构，包括车体地板和实施例一所述的一种轨道车辆内装地板(简称内装地板)，内装地板与车体地板连接，且内装地板与车体地板之间设置振动能量回收装置和安装座，安装座同凸台错开设置，一些示例中，安装座位于相邻两排和\或两列凸台之间空间的下方。
如图5和图6所示，本实施例的安装座6设有多排，安装座6分别设置于车体地板7与内装地板5之间，并且各排安装座6沿着地板结构的宽度方向设置，安装座6有效保证内装地板5和车体地板7的可靠连接。
另一些示例中，安装座沿着地板结构的长度方向设置。
为了方便安装座的连接，车体地板7顶部开有多条滑槽10，滑槽10的方向与安装座的安装方向一致，相邻两滑槽之间间隔设定距离设置，安装座6的两侧分别设置T型螺栓9以嵌入滑槽10中，滑槽10的数量与安装座6的排数相同，滑槽有效同安装座配合，单个滑槽10的延伸方向与车体地板7的长度方向相同，相邻两滑槽10之间间隔设定距离设置。
本实施例中，滑槽沿着地板结构的宽度方向设置，在其他示例中，滑槽沿着地板的长度方向设置。
如图6和图8所示，安装座6具有设定的高度，内装地板内侧固定有垫块11，垫块11固定于第一板和第二板之间，垫块可为框体结构件，紧固件8穿过内装地板5、垫块11和安装座6，紧固件8为沉头螺钉，通过紧固件8实现内装地板5与安装座6的固定连接。
如图8所示，车体地板7内部镂空，车体地板为波浪板，波浪板为纵向截面为多段连接的V字型结构件，有效减轻车体地板7的重量，并进一步起到隔音降噪的目的；具体的，车体地板包括顶板和底板，顶板和底板之间设有多个斜向布置的支撑板，从而保证车体地板7的支撑强度，同时满足列车地板轻量化的标准。
在一些示例中，斜向的支撑板表面上布置有隔音层，隔音层采用铝箔隔音材料制成，隔音层粘合在支撑板上，有效降低列车内的噪音。
安装座包括第一座6-1和第二座6-2，第二座位于内装地板的下方，第二座同垫块连接，第一座同车体地板连接，第一座的两侧分别设置T型螺栓9，第一座的顶部设置π型件15(纵向截面为π型)，π型件15外侧包绕有减振垫16，进一步起到隔振作用，减振垫16顶侧为T型，第二座底部设置卡槽，卡槽的形状同减振垫顶部的形状相匹配，通过卡槽与减振垫的卡合，实现第二座6-2与第一座6-1的配合连接。
其中，第二座具有设定的高度，第二座内部中空。
可以理解的是，第一座的长度大于第二座的长度，以便于在第二座的两侧，第一座设置T型螺栓9以嵌入滑槽10中，实现安装座能够在车体地板上进行位置调整。
如图6所示，在车体地板7上方，滑槽10的侧边上，设置有若干二类发电模块14，由于轨道的不平顺，车辆在运行时会产生低频振动，这种振动从车体转向架传至车体地板，当第一板1上有乘客或物体移动时，在局部也会产生微小变形，一类发电模块13和二类发电模块14基于切割磁感线可产生电流的原理，发电模块内部包括有电流转电压模块，将振动及局部变形产生的电流转化为电能给车体内相关部件供电，提高了车辆的节能环保性。
需要说明的是，一类发电模块13和二类发电模块14采用现有的振动发电模块进行设置。
本实施例通过地板结构的设置，车体地板7通过安装座6对内装地板5进行有效支撑，车体地板7镂空设置，有效减轻车体地板的重量，并进一步起到隔音降噪的目的，车体地板与内装地板之间设置振动能量回收装置，有效吸收轨道车辆地板处产生的振动能量，并转化为电能。
其中，因转向架处产生的振动较大，因此，轨道车辆在转向架上方的内装地板处设置一类发电模块，和在内装地板和车体地板之间的二类发电模块的设置密度是大于地板结构非转向架位置处的设置密度。
实施例三
本实施例提供一种轨道车辆，采用实施例一的轨道车辆内装地板和实施例二的轨道车辆地板结构，内装地板5也可以称为窝点地板。
列车在轨道上运行时产生的振动及噪音经车体地板传递至内装地板5，内装地板5发生振动向车体客室内扩散噪音，噪音的扩散量可用下式表示：
W＝σradρC<V2>S
σrad为音频扩散率，表征内装地板5振动转化为空气粒子振动的效率；ρ为空气密度；C为音速；<V2>为内装地板振动速度在时间—空间上的平方取平均值；S为第二板面积，当激励源一定时，可通过降低σrad来减小噪音的扩散量。
基于试验可知，当内装地板5的振动频率f大于或等于结构的共振频率fc时，σrad＝1。说明内装地板的振动几乎全部转化成噪音，其中:
Figure BDA0003480155960000111
由于列车隧道通过时车内噪音的主要频率为1kHz以下，为了尽量降低σrad，需提高共振频率fc，让板的振动频率更少的落入(fc，1kHz)范围，可知增加结构重量m和降低曲屈刚度B可提高共振频率fc，但增加重量显然违背轻量化要求，采用上述地板结构可降低曲屈刚度，从而降低噪音扩散量。
为了验证隔声降噪率，可通过在内装地板某一点施加机械振动，在第一板上部测定分贝值来评估结构的噪音扩散量，在同强度机械加振情况下，试验结果如图9所示，针对最难改善的100Hz左右的噪声，100mm和125mm两种窝点间距下的窝点地板比蜂窝地板皆可多减少约16.6dB的噪音。
进一步，将结构放置于声学测试室内，采用扬声器对结构施加音频振动，通过测试音频透过损失来评估结构的隔噪效果。损失越大，说明隔声降噪效果越好。结果如图10所示，可见在音频加振情况下，针对最难改善的100Hz左右的噪声，100mm和125mm两种窝点间距下的窝点地板比蜂窝地板皆可多减少约12.3dB的噪音。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (12)

1.一种轨道车辆内装地板，其特征在于，包括第一板和第二板，第二板位于第一板的下方，第一板为平板，第二板冲压有多个凸台，部分或全部凸台与第一板固连，第一板和第二板之间设有振动能量回收装置，第一板和\或第二板的外侧同样设置若干振动能量回收装置，振动能量回收装置与轨道车辆内部分用电设备连接。
2.根据权利要求1所述的一种轨道车辆内装地板，其特征在于，所述第二板位于所述第一板的下方，第一板和第二板之间的侧部固定有封边结构件。
3.根据权利要求2所述的一种轨道车辆内装地板，其特征在于，所述封边结构件包括位于第一板和第二板之间的框体，框体的一侧设置向第一板外侧延伸的侧边，框体对立的两侧分别同第一板、第二板固连。
4.根据权利要求2所述的一种轨道车辆内装地板，其特征在于，所述封边结构件沿着第一板和第二板的周侧方向设置；
沿着第一板的一侧，所述封边结构件设置有若干段，相邻两段封边结构件之间相互卡嵌并焊接连接。
5.根据权利要求1所述的一种轨道车辆内装地板，其特征在于，所述振动能量回收装置为设于第一板和第二板之间的一类发电模块；
或者，振动能量回收装置为设于第一板和\或第二板外侧的二类发电模块。
6.根据权利要求1所述的一种轨道车辆内装地板，其特征在于，所述凸台为圆台，凸台靠近第一板的一端直径小于另一端的直径。
7.根据权利要求1所述的一种轨道车辆内装地板，其特征在于，所述第二板设有多排多列所述的凸台；
相邻两凸台之间间隔设定距离设置。
8.一种轨道车辆地板结构，其特征在于，包括车体地板和权利要求1-7中任一项所述的一种轨道车辆内装地板，内装地板与车体地板连接，且内装地板与车体地板之间设置振动能量回收装置，安装座连接内装地板和车体地板。
9.根据权利要求8所述的一种轨道车辆地板结构，其特征在于，所述车体地板开有若干滑槽，滑槽沿着车体地板的宽度方向设置，安装座的两侧分别设置T型螺栓以嵌入滑槽中；
安装座具有设定的高度，安装座顶部设置垫块，紧固件穿过内装地板、垫块和安装座。
10.根据权利要求8所述的一种轨道车辆地板结构，其特征在于，其特征在于，所述车体地板内部镂空，车体地板的顶部设置多条同所述安装座配合的滑槽，相邻两滑槽之间间隔设定距离设置。
11.根据权利要求8所述的一种轨道车辆地板结构，其特征在于，所述安装座包括第一座和第二座，第一座同所述的车体地板连接，第二座同所述的内装地板连接，第一座顶部设置π型件，π型件包绕有减振垫，减振垫顶侧为T型，第二座底部设置同减振垫的顶侧卡合连接的卡槽。
12.一种轨道车辆，其特征在于，包括权利要求1-7中任一项所述的一种轨道车辆内装地板，或者权利要求8-11中任一项所述的一种轨道车辆地板结构。
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