CN115230755A - 一种轨道车辆车顶结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道车辆车顶结构，包括车顶板型材，车顶板型材的横截面为中间高、两端低的圆弧形，车顶板型材上设有2个空调安装型材，2个空调安装型材分别靠近在其宽度方向的两端位置设置，空调安装型材呈长条形，且沿车顶板型材的长度方向布置，空调安装型材上设有安装孔，空调安装型材在其长度方向间隔设置有排水结构。本发明通过设置长圆弧形的车顶板型材，并在车顶板型材上加工空调安装型材，通过安装孔可保证空调安装及后期维护，通过排水结构可有效规划空调冷凝水及雨水排放路径，避免冷凝水及雨水在车顶乱窜。同时减少了大量安装座的焊接安装，可避免车顶板型材下凹变形，有效提高圆弧车顶的刚度，避免车顶吊装及转运过程中下垂。

Description

一种轨道车辆车顶结构

技术领域

本发明涉及轨道车辆车体技术领域，特别是一种轨道车辆车顶结构。

背景技术

现有的地铁车顶受结构及相应接口影响，存在重量重、防水/排水难度大、部分零件加工周期长、加工成本高、简统化程度低等问题。同时现有车顶刚度较小，不利于部件调运及装配、空调冷凝水排放路径未进行系统设计，空调冷凝水在车顶随意流动。暴雨时雨水的排放路径未经过二次规划，导致大量雨水短时间内涌入车顶边梁(即车门上方)的排水槽(参见附图4)，易导致雨水漫出，存在排放不及时容易淋到乘客身上的风险。同时，空调冷凝水在车顶长期无规则乱窜，将导致车顶湿滑，甚至长出青苔，车顶检修过程中检修人员在车顶行走时有滑倒的风险。

现有技术中对于车顶的过线设备安装结构，为保证密封效果通常采用整体加工方案。此方案存在以下缺陷：加工周期长、成本高、重量重；同时在车顶上需开较大孔用于焊接过线设备安装结构，需加工更多车顶内侧的C型槽，不利于风道、内装纵横梁及车内布线的模块化设计。此外，部分紧固件的底孔直接与车内相通，存在较大的漏水风险。对于车顶空调的空调安装结构，目前通常采用焊接安装座结构，并在焊接完成后采用整体钻模配钻空调安装孔的加工方式。此方案存在以下缺点：焊接变形大，钻模制作成本高，配钻精度控制难度大等。

专利申请CN102514582A公开了一种空调机组平台装置和车体，其通过在侧顶板上大开安装槽，安装槽与平台板形成整体平台结构，来实现空调机组的安装。该技术方案克服了重量大的技术缺陷，但由于需要在底板上进行大开槽加工，整体结构的强度、刚度性能欠佳。专利CN206678998U公开了一种有轨列车的车顶组件及有轨列车的车体，其包括顶板总成、空调底板总成，其中，空调底板总成在顶板总成上布置成沉入所述顶板总成下侧的下沉式，从而降低空调总成的高度、提高整车稳定性，但其空调排水未进行规划设计，且开槽加工面积大，不利于车内布线的模块化设计。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种轨道车辆车顶结构，该轨道车辆车顶结构重量轻、成本低、刚度高，无需开较大孔，且有效规划了空调冷凝水和雨水的排放路径，保证检修安全。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种轨道车辆车顶结构，包括车顶板型材，其结构特点是，所述车顶板型材的横截面为中间高、两端低的圆弧形，所述车顶板型材上设有2个空调安装型材，2个所述空调安装型材分别靠近在其宽度方向的两端位置设置，所述空调安装型材呈长条形，且沿所述车顶板型材的长度方向布置，所述空调安装型材上设有安装孔所述空调安装型材在其长度方向间隔设置有排水结构。

本发明通过设置长圆弧形的车顶板型材，并在车顶板型材上设置空调安装型材，通过空调安装型材上的安装孔保证空调安装及后期维护，排水结构能在暴雨天气将大流量的雨水进行限流，保证流入车顶边梁排水槽中的雨水不会溢出，从而避免淋到乘客身上。并且，排水结构位于圆弧形的两端低处，能有效的将因空调冷凝水导致的湿滑部位限制在空调的下部区域，同时空调安装型材为车顶检修人员提供宽度方向的止挡，有效地保护检修人员车顶行走的安全。由于空调安装型材的使用，避免了大量安装座的开孔焊接安装，可避免车顶板型材下凹变形，有效提高圆弧车顶的刚度，避免车顶吊装及转运过程中下垂。

进一步的，所述空调安装型材为截面呈倒U形的型材，所述空调安装型材的顶面设有安装孔，多个所述安装孔沿所述空调安装型材的长度方向间隔设置，安装孔的位置可根据不同空调的安装位置进行调整。通长的倒U形型材形成腔形的扁担结构，可有效提高圆弧车顶的刚度。由倒U形的型材集成于圆弧形车顶板型材上，形成空调安装结构，由此避免了大量安装座焊接造成车顶板型材下凹变形，保证了车顶板型材的强度，同时为车顶检修人员提供宽度方向的止挡，避免因圆弧车顶光滑而坠落。

进一步的，所述排水结构为多个排水口，多个所述排水口间隔设在所述空调安装型材的两侧，通过调整排水口的大小和数量来控制雨水流入车顶边梁排水槽的水流量。排水口形成在空调附近的挡水板的两端，形成对车顶空调冷凝水及雨水的排放路径规划及车顶检修路径的保护。

进一步的，所述车顶板型材上还设有挡水板，所述挡水板沿所述车顶板型材的宽度方向设置，所述挡水板宽度方向的两端分别与2个所述空调安装型材相连接，所述挡水板有多个，多个所述挡水板沿所述车顶板型材的长度方向间隔设置。每2个挡水板与两端的2个空调安装型材一起围合形成空调安装区域，从而避免空调冷凝水乱窜，避免检修路径湿滑造成的安全隐患。位于空调安装区域的排水口主要用于排出空调冷凝水，在暴雨时参与排出雨水。优选的，所述挡水板的高度为20～30mm，既能挡住空调冷凝水，又能在暴雨时使雨水流通，利于排水。通过挡水板、空调安装型材及其排水结构共同形成空调冷凝水及雨水排放路径的有效规划，避免冷凝水及雨水在车顶乱窜。

进一步的，所述车顶板型材的内部设有加强筋，所述加强筋设在所述车顶板型材与所述空调安装型材的连接处，且所述车顶板型材在靠近其与所述空调安装型材的连接处的型材厚度大于其平均厚度，形成局部加强结构，用于承受空调工作时的交变载荷。通过在空调安装型材的根部位置的型材内部设置空调安装型材下部加强结构，并设置加强筋，保证结构的强度性能及疲劳性能。

进一步的，还包括多个过线设备安装座，所述过线设备安装座设在2个所述空调安装型材之间，且沿所述车顶板型材的长度方向间隔设置。

进一步的，所述过线设备安装座为倒U型座，所述倒U型座的顶面设有过线管安装孔，所述过线管安装孔的截面大小与过线管的截面大小相配合。倒U型座采用板材折弯而成，过线管采用型材剪切而成，也可使用坯料加工。通过设计过线设备安装结构解决了车顶安装座的安装孔防水密封困难的问题，过线设备安装结构由倒U型座与过线管组成，整体重量轻、成本低，车顶板型材无须开较大孔，车顶板型材内部用于安装内装纵横梁、风道等设备的C型槽切削长度短，有利于内装纵横梁、风道等简统化运用。

进一步的，所述倒U型座的顶面还设有多个紧固件安装孔，所述倒U型座的底部与所述车顶板型材的连接处设有圆弧过渡结构，圆弧过渡结构起应力转移的作用。

进一步的，所述车顶板型材在其与所述过线设备安装座的连接处设有内部筋板，保证焊接可达性及焊接接头质量。

根据本发明的实施例，还可以对本发明作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：

所述车顶板型材上还设有送风口、回风口，所述送风口、回风口是由4块型材首尾相连而成的密封框结构，所述车顶板型材上与所述密封框结构的4个角的连接处设有止裂结构。

进一步的，所述密封框结构的至少其中2个相对的型材与所述车顶板型材的内部筋板平齐，所述密封框结构的4个角均为直角，所述止裂结构为半圆形止裂孔或圆弧形止裂孔，优选的，所述止裂结构与该内部筋板的最近距离L为1～3mm。送风口、回风口的型材与车顶板型材的内部筋板设置为平齐结构，使整体车顶结构的强度和刚度更好，同时方便密封。在密封框结构的直角位置增加止裂孔，可避免车顶板型材开裂，并避免送风口、回风口加工时损伤车顶内部筋板。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

1)本发明的轨道车辆车顶结构通过分体式的过线设备安装结构、带空调安装型材和排水结构的车顶板型材，并在车顶板型材的送、回风口上设置止裂结构，解决了各类安装座中安装孔的防水密封难、顶板因刚度小而起吊下垂严重、空调冷凝水排放四处乱窜、零配件加工成本高周期长、检修安全、暴雨时乘客淋雨风险等方面问题，同时避免了大量安装座的焊接安装，加工区域过大，影响内装纵横梁、风道模块化安装问题。

2)本发明的轨道车辆车顶结构通过圆弧形的车顶板型材、挡水板及排水结构可有效规划空调冷凝水排放路径，使水流向两端低处流动，并从排水口处流出，避免冷凝水在车顶乱窜，保护车顶检修路径干燥。同时避免暴雨天气大量雨水涌入车顶边梁排水槽(即门洞上方排水槽)，避免溢出后淋到乘客身上。通长型材如二根腔形扁担，可有效提高圆弧车顶的刚度，避免车顶在吊装及转运过程中下垂。

3)本发明的轨道车辆车顶结构通过设计过线设备安装座解决了车顶安装座的安装孔防水密封困难的问题，过线设备安装结构由倒U型座与过线管组成，整体重量轻、成本低，车顶板型材无须开较大孔，车顶板型材内部用于安装内装纵横梁、风道等设备的C型槽切削长度短，有利于内装纵横梁、风道等简统化运用。

4)本发明的轨道车辆车顶结构无需通过在车顶板型材上大开槽进行加工，也无需通过焊接大量安装座来进行过线设备、空调等的安装，由此可避免车顶板型材下凹变形，有效提高车顶板型材的刚度。

5)本发明的轨道车辆车顶结构通过在送、回风口的密封框结构的4个直角处设置止裂结构，可避免车顶板型材开裂，并避免在送、回风口加工时损伤车顶板型材的内部筋板；同时通过在型材内部的合适位置增设加强筋，保证车顶结构的强度性能及抗疲劳性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。

图1为本发明的轨道车辆车顶结构一实施例的结构示意图。

图2为本发明的空调安装型材一实施例的安装示意图。

图3为本发明的空调安装型材与车顶板型材的连接示意图。

图4为现有技术中未规划雨水排放路径的车顶结构的横截面示意图(部分)。

图5为本发明的空调安装型材在排水规划中的水流量控制作用示意图。

图6为本发明的过线设备安装座一实施例的安装示意图。

图7为本发明的过线设备安装座与车顶板型材的连接示意图。

图8为本发明的止裂结构一实施例的结构示意图。

图9为图8的局部放大视图。

图10为图8的部分结构截面视图。

图11为本发明的轨道车辆车顶结构的布置图。

附图标记：

1-车顶板型材；2-过线设备安装座；3-回风口；4-送风口；5-空调；6-导流罩；7-主动废排区；8-过线管；9-挡水板；10-车顶边梁排水槽；

1.1-空调安装型材；1.2-止裂结构；

1.1.1-安装孔；

1.1a-型材；1.1b-下部加强结构；1.1c-加强筋；1.1d-内部筋板；1.1e-排水结构；1.1f-车内C型槽；

2.1-圆弧过渡结构；2.2-过线管安装孔；2.3-紧固件安装孔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

如图1所示，本发明至少一个实施例提供一种轨道车辆车顶结构，包括车顶板型材1，所述车顶板型材1的横截面为中间高、两端低的圆弧形，所述车顶板型材1上设有2个空调安装型材1.1，2个所述空调安装型材1.1分别靠近在其宽度方向的两端位置设置，所述空调安装型材1.1呈长条形，且沿所述车顶板型材1的长度方向布置，通长型材如二根腔形扁担，可有效提高圆弧车顶的刚度，避免车顶在吊装及转运过程中下垂。所述空调安装型材1.1上设有安装孔1.1.1，所述空调安装型材1.1在其长度方向间隔设置有排水结构1.1e。

图2为空调安装型材一实施例的安装示意图，所述空调安装型材1.1的顶面设有安装孔1.1.1，多个所述安装孔1.1.1沿所述空调安装型材1.1的长度方向间隔设置。所述排水结构1.1e为多个排水口，多个所述排水口间隔设在所述空调安装型材1.1的两侧面。空调安装型材1.1和排水结构1.1e均集成在圆弧形的车顶板型材上，通过整体加工的方式而成。所述车顶板型材1上还设有挡水板9，所述挡水板9沿所述车顶板型材1的宽度方向设置，所述挡水板9宽度方向的两端分别与2个所述空调安装型材1.1相连接，所述挡水板9有多个，多个所述挡水板9沿所述车顶板型材1的长度方向间隔设置。每2个挡水板与两端的2个空调安装型材一起围合形成空调安装区域，从而避免空调冷凝水乱窜，避免检修路径湿滑造成的安全隐患。图2中的箭头为水流规划路径，位于空调安装区域的排水口主要用于排出空调冷凝水，在暴雨时参与排出雨水。所述挡水板9的高度为20～30mm，既能挡住空调冷凝水，又能在暴雨时使雨水流通，利于排水。结合图4、图5，通过调整排水口的大小和数量，来控制雨水流入车顶边梁排水槽10的水流量，从而对排水进行二次规划，尤其是能避免暴雨时大量雨水短时间内涌入车顶边梁排水槽10内造成雨水漫出。本发明通过圆弧形的车顶板型材1、挡水板9及排水结构1.1e可有效规划空调冷凝水及雨水的排放路径，使水流向两端低处流动，并从排水口处流出，最终按计划的流量汇入车顶边梁排水槽10(即车门上方排水槽)中，避免冷凝水在车顶乱窜，保护检修路径干燥，同时避免暴雨天气雨水溢出车顶边梁排水槽淋到乘客身上。

结合图3，所述空调安装型材1.1为截面呈倒U形的型材1.1a，所述车顶板型材1的内部设有加强筋1.1c，所述加强筋1.1c设在所述车顶板型材1与所述空调安装型材1.1的连接处，且所述车顶板型材1在靠近其与所述空调安装型材1.1的连接处的型材厚度大于其平均厚度，形成下部加强结构1.1b。在空调安装型材1.1根部位置的型材内部设置空调安装型材下部加强结构1.1b，并设置空调安装型材加强筋1.1c，保证空调安装型材1.1的强度性能及疲劳性能。

结合图6、图7，车顶板型材1上还设有多个过线设备安装座2，所述过线设备安装座2设在2个所述空调安装型材1.1之间，且沿所述车顶板型材1的长度方向间隔设置。所述过线设备安装座2为倒U型座，所述倒U型座的顶面设有过线管安装孔2.2，所述过线管安装孔2.2的截面大小与过线管8的截面大小相配合。所述倒U型座的顶面还设有多个紧固件安装孔2.3，所述倒U型座的底部与所述车顶板型材1的连接处设有圆弧过渡结构2.1。所述车顶板型材1在其与所述过线设备安装座2的连接处设有内部筋板1.1d。过线设备安装座2通过焊接与圆弧形的车顶板型材1相连接，其中，倒U型座上的圆弧过渡结构2.1起应力转移作用，倒U型座采用板材折弯而成、过线管8采用型材剪切而成(也可使用坯料加工)。过线设备安装座2处的安装顺序为：先焊接过线管8与圆弧形车顶板型材1，然后焊接倒U型座与圆弧形车顶板型材1，最后焊接倒U型座与过线管8。圆弧形车顶板型材1在过线设备安装座2焊接位置设置内部筋板1.1d，保证焊接可达性及焊接接头质量。通过过线设备安装结构解决了车顶安装座的安装孔防水密封困难的问题，过线设备安装结构由倒U型座与过线管8组成，整体重量轻、成本低，车顶板型材1无须开较大孔，车顶板型材1内部用于安装内装纵横梁、风道等设备的C型槽切削长度短，如图7所示，仅需加工掉过线管8周边20mm范围的车内C型槽1.1f即可，有利于内装纵横梁、风道等简统化运用。

结合图8、图9、图10，所述车顶板型材1上还设有送风口4、回风口3，所述送风口4、回风口3是由4块型材首尾相连而成的密封框结构，送风口、回风口的型材与车顶板型材的内部筋板设置为平齐结构，使整体车顶结构的强度和刚度更好，同时方便密封。所述车顶板型材1上与所述密封框结构的4个角的连接处设有止裂结构1.2。

所述密封框结构的至少其中2个相对的型材与所述车顶板型材1的内部筋板平齐，所述密封框结构的4个角均为直角，所述止裂结构1.2为半圆形止裂孔或圆弧形止裂孔，所述止裂结构1.2距离该内部筋板的最近距离L为1～3mm，且止裂结构1.2与圆弧形车顶板型材垂直。密封框结构在其4个直角位置易形成应力集中，在空调运行时因受力及交变载荷作用下，直角位置易出现开裂现象，通过在直角位置增设半圆形或圆弧形止裂孔，可有效地避免应力集中，避免车顶板型材开裂。将止裂结构1.2设在距离内部筋板1～3mm处，由于机加工公差在1mm以内，因此能避免在送风口、回风口加工时损伤车顶内部筋板。

如图11所示是车顶布置图，空调5通过车顶板型材1两侧的空调安装型材1.1安装在车顶板型材1上，空调5上设有导流罩6、主动废排区7。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (10)

1.一种轨道车辆车顶结构，包括车顶板型材(1)，其特征在于，所述车顶板型材(1)的横截面为中间高、两端低的圆弧形，所述车顶板型材(1)上设有2个空调安装型材(1.1)，2个所述空调安装型材(1.1)分别靠近在其宽度方向的两端位置设置，所述空调安装型材(1.1)呈长条形，且沿所述车顶板型材(1)的长度方向布置，所述空调安装型材(1.1)上设有安装孔(1.1.1)，所述空调安装型材(1.1)在其长度方向间隔设置有排水结构(1.1e)。

2.根据权利要求1所述的轨道车辆车顶结构，其特征在于，所述空调安装型材(1.1)为截面呈倒U形的型材(1.1a)，所述空调安装型材(1.1)的顶面设有安装孔(1.1.1)，多个所述安装孔(1.1.1)沿所述空调安装型材(1.1)的长度方向间隔设置。

3.根据权利要求1所述的轨道车辆车顶结构，其特征在于，所述排水结构(1.1e)为多个排水口，多个所述排水口间隔设在所述空调安装型材(1.1)的两侧。

4.根据权利要求1所述的轨道车辆车顶结构，其特征在于，所述车顶板型材(1)上还设有挡水板(9)，所述挡水板(9)沿所述车顶板型材(1)的宽度方向设置，所述挡水板(9)宽度方向的两端分别与2个所述空调安装型材(1.1)相连接，所述挡水板(9)有多个，多个所述挡水板(9)沿所述车顶板型材(1)的长度方向间隔设置。

5.根据权利要求1所述的轨道车辆车顶结构，其特征在于，所述车顶板型材(1)的内部设有加强筋(1.1c)，所述加强筋(1.1c)设在所述车顶板型材(1)与所述空调安装型材(1.1)的连接处，且所述车顶板型材(1)在靠近其与所述空调安装型材(1.1)的连接处设置局部加强结构(1.1b)，所述局部加强结构(1.1b)的厚度大于所述空调安装型材(1.1)的平均厚度。

6.根据权利要求1所述的轨道车辆车顶结构，其特征在于，还包括多个过线设备安装座(2)，所述过线设备安装座(2)设在2个所述空调安装型材(1.1)之间，且沿所述车顶板型材(1)的长度方向间隔设置。

7.根据权利要求5所述的轨道车辆车顶结构，其特征在于，所述过线设备安装座(2)为倒U型座，所述倒U型座的顶面设有过线管安装孔(2.2)，所述过线管安装孔(2.2)的截面大小与过线管(8)的截面大小相配合。

8.根据权利要求7所述的轨道车辆车顶结构，其特征在于，所述倒U型座的顶面还设有多个紧固件安装孔(2.3)，所述倒U型座的底部与所述车顶板型材(1)的连接处设有圆弧过渡结构(2.1)，所述车顶板型材(1)在其与所述过线设备安装座(2)的连接处设有内部筋板(1.1d)。

9.根据权利要求1所述的轨道车辆车顶结构，其特征在于，所述车顶板型材(1)上还设有送风口(4)、回风口(3)，所述送风口(4)、回风口(3)是由4块型材首尾相连而成的密封框结构，所述车顶板型材(1)上与所述密封框结构的4个角的连接处设有止裂结构(1.2)。

10.根据权利要求9所述的轨道车辆车顶结构，其特征在于，所述密封框结构的至少其中2个相对的型材与所述车顶板型材(1)的内部筋板平齐，所述密封框结构的4个角均为直角，所述止裂结构(1.2)为半圆形止裂孔或圆弧形止裂孔，所述止裂结构(1.2)与该内部筋板的最近距离L为1～3mm。

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