CN117446029A - 一种虚拟轨道多车厢车辆的头车车体及多车厢车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种虚拟轨道多车厢车辆的头车车体及虚拟轨道多车厢车辆，该头车车体包括：司机室骨架、车顶、底架、侧墙与后端墙；司机室骨架底部设有动力转向架，动力转向架的后端两侧与侧墙之间铰接有多条用于承载纵向力的推力杆，动力转向架、推力杆与侧墙之间构成封闭的环形受力结构；后端墙底部设有非动力转向架，非动力转向架的两侧与侧墙之间设有多条纵梁，非动力转向架、纵梁与后端墙之间构成封闭的环形受力结构。

Description

一种虚拟轨道多车厢车辆的头车车体及多车厢车辆

技术领域

本发明涉及车辆车体结构领域，尤其涉及一种虚拟轨道多车厢车辆的头车车体及多车厢车辆。

背景技术

随着城市城镇化速度加快，城市内交通拥堵问题也越来越凸显，道路拥挤问题日益严重。城市客车大力发展新能源客车，人们急需一种运量大、成本低、快速准点、建设周期短、绿色环保的新型城市交通工具。

智轨电车作为一种全新的交通产品，融合了现代有轨电车和公共汽车的优势，为解决大中城市出行难带来了新的选择和体验。为了方便乘客上下车，提高车辆的安全性、舒适性和稳定性，城市客车多采用低地板设计。在客车用途的新能源车辆中，电池储能系统是比较成熟且应用范围广的车辆能源来源选择，但其拥有着体积大的特点。考虑到车辆设计大容量、大空间的需求和良好的通过性，电池一般布置在车顶，这样整车的重心高度会增加，对车体结构的强度和刚度也提出了更高的要求。

由于传统城市客车是单节车，而虚拟轨道车辆运量大，通常采用了三节及以上的多车厢，在运行过程中，类似于轨道车辆，各模块间存在纵向拉压，所以车体结构强度既要满足P-Ⅴ类车辆及行业相关标准要求，也要满足GB/T 6792客车骨架应力和形变测量方法的测试要求，以适应道路车辆纵向拉压、架车、前后向制动等工况。

除此以外，传统的城市客车系统设备少，司机室较小，前悬较短，布置零散。而虚拟轨道车辆系统设备多，司机室布置较为集中，前悬较长，导致转向架构架轮口区刚度较小，使得无法采用传统的客车结构进行简单替换。

为了克服现有技术存在的上述缺陷，本领域亟需一种虚拟轨道多车厢车辆的头车车体及多车厢车辆，具有高强度和刚度、大容量、大空间和良好的通过性，结构设计能够满足道路工况下的客车车体静强度试验，符合对车体的强度和刚度的要求，适于整车市场化批量应用。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

为了克服现有技术存在的上述缺陷，本发明提供了一种虚拟轨道多车厢车辆的头车车体，包括：司机室骨架、车顶、底架、侧墙与后端墙；该司机室骨架底部设有动力转向架，该动力转向架的后端两侧与该侧墙之间铰接有多条用于承载纵向力的推力杆，该动力转向架、该推力杆与该侧墙之间构成封闭的环形受力结构；该后端墙底部设有非动力转向架，该非动力转向架的两侧与该侧墙之间设有多条纵梁，该非动力转向架、该纵梁与该后端墙之间构成封闭的环形受力结构。

在一实施例中，优选地，该推力杆采用球铰方式与该动力转向架相铰接。

在一实施例中，优选地，该动力转向架采用双层构架，其头部设有两个层叠排列的“八”字形受力架，中部位置设有倒“八”字形受力架，该“八”字形受力架与该倒“八”字形受力架之间构成封闭的环形受力结构。

在一实施例中，优选地，该司机室骨架的车头一侧采用弧形架构，该司机室骨架、该动力转向架与该侧墙之间构成封闭的环形受力结构。

在一实施例中，优选地，该头车车体还包括：用于安装车轮的轮区架构，该轮区架构有箱型钣金与矩形管结合构成，该箱型钣金与该矩形管之间构成封闭的环形刚性受力结构。

在一实施例中，优选地，该底架前后边缘位置设有底架端梁，两侧边设有底架边梁，该底架端梁与该底架边梁包围构成该车辆的低地板区域。

在一实施例中，优选地，该低地板区域由中空型材沿车辆纵向方向组焊构成，该低地板区域的上表面平整，下表面底架中部区域高于该底架边梁以形成高度差。

在一实施例中，优选地，该底架端梁与底架的框架之间采用螺栓和高强钢螺纹块配合连接。

在一实施例中，优选地，该司机室骨架、该车顶、该侧墙、该底架、该后端墙与该动力转向架和该非动力转向架之间构成车辆整体的闭环受力结构。

本发明的另一方面还提供了一种虚拟轨道的多车厢车辆，包含以上任一项所描述的虚拟轨道多车厢车辆的头车车体。

附图说明

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。

图1是根据本发明的一实施例绘示的虚拟轨道多车厢车辆的头车车体总成结构示意图；

图2是根据本发明的一实施例绘示的动力转向架与推力杆的连接装置结构示意图；

图3是根据本发明的一实施例绘示的动力转向架的装置结构示意图；

图4是根据本发明的一实施例绘示的底架的装置结构俯视图；

图5是根据本发明的一实施例绘示的底架在车辆前后方向的装置结构截面图；

图6是根据本发明的一实施例绘示的底架的装置结构局部放大图；以及

图7是根据本发明的一实施例绘示的轮区架构的装置结构示意图。

为清楚起见，以下给出附图标记的简要说明：

101 司机室骨架

102 动力转向架

103 推力杆

104 底架

105 非动力转向架

106 纵梁

107 侧墙

108 后端墙

109 车顶

401 底架端梁

402 底架边梁

501 底架边梁

502 底架中部

601 底架框架

602 底架端梁

603 高强度钢螺纹块

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合优选实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。

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。

另外，在以下的说明中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“水平”、“垂直”应被理解为该段以及相关附图中所绘示的方位。此相对性的用语仅是为了方便说明之用，其并不代表其所叙述的装置需以特定方位来制造或运作，因此不应理解为对本发明的限制。

能理解的是，虽然在此可使用用语“第一”、“第二”、“第三”等来叙述各种组件、区域、层和/或部分，这些组件、区域、层和/或部分不应被这些用语限定，且这些用语仅是用来区别不同的组件、区域、层和/或部分。因此，以下讨论的第一组件、区域、层和/或部分可在不偏离本发明一些实施例的情况下被称为第二组件、区域、层和/或部分。

为了克服现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供了一种虚拟轨道多车厢车辆的头车车体，具有高强度和刚度、大容量、大空间和良好的通过性，结构设计能够满足道路工况下的客车车体静强度试验，符合对车体的强度和刚度的要求，适于整车市场化批量应用。

图1是根据本发明的一实施例绘示的虚拟轨道多车厢车辆的头车车体总成结构示意图。

请参照图1，在一实施例中，本发明提供的虚拟轨道多车厢车辆的头车车体包括：司机室骨架101、车顶109、底架104、侧墙107与后端墙108。

该司机室骨架101底部设有动力转向架102，该动力转向架102的后端两侧与该侧墙107之间铰接有多条用于承载纵向力的推力杆103，该动力转向架 102、该推力杆103与该侧墙107之间构成封闭的环形受力结构。

与此同时，该后端墙108底部设有非动力转向架105，该非动力转向架105 的两侧与该侧墙107之间设有多条纵梁106，该非动力转向架105、该纵梁106 与该后端墙108之间构成封闭的环形受力结构。

其中，转向架构架中的部分结构可以采用高耐候钢材料以满足刚度和强度需求。

如图1所示，车头底部区域主要用于安置动力转向架的设计接口和受力的直接连接部件，对动力转向架构架的强度和刚度有更高的要求，所以本发明提供的头车车体在避开动力转向架的位置采用推力杆进行支撑，能够很好地承载纵向力，提升结构强度。

可以结合图2，图2是根据本发明的一实施例绘示的动力转向架与推力杆的连接装置结构示意图。

如图2所示，在该实施例中，优选地，该推力杆采用球铰方式与该动力转向架相铰接，从而能够减缓车体的刚度，满足受力需求。

请继续参考图1，在该实施例中，该司机室骨架101的车头一侧采用弧形架构，该司机室骨架101、该动力转向架102与该侧墙107之间构成封闭的环形受力结构。

本领域技术人员容易理解地，由于司机室区域集中，前悬长度较长，所以在司机室局域采用弧形结构的司机室骨架，可以达到整体稳定结构的效果。

除此以外，该司机室骨架101、该车顶109、该侧墙107、该底架104、该后端墙108与该动力转向架102和该非动力转向架105之间也构成车辆整体的闭环受力结构。

需要说明的是，本发明附图中的箭头方向均表示受力传递方向，如图1 所示，在该头车车体结构的设计下，无论是局部区域还是头车整体都形成了稳定的环形受力结构，增强车体结构的可靠性。

下面就头车车体中的各个部件分别展开具体说明。

图3是根据本发明的一实施例绘示的动力转向架的装置结构示意图。

如图3所示，在一实施例中，该动力转向架采用双层构架，其头部设有两个层叠排列的“八”字形受力架，中部位置设有倒“八”字形受力架，该“八”字形受力架与该倒“八”字形受力架之间构成封闭的环形受力结构。

图3中的箭头表示受力传递方向，动力转向架的该结构设计除了可以满足车头部分的造型需求，还可以增强头车的抗碰撞性能，也增加了司机室的可用空间。

下面介绍车辆的底架结构。

图4是根据本发明的一实施例绘示的底架的装置结构俯视图。

如图4所示，在一实施例中，该底架前后边缘位置设有底架端梁401，两侧边设有底架边梁402，该底架端梁401与该底架边梁402包围构成该车辆的低地板区域。

图5是根据本发明的一实施例绘示的底架在车辆前后方向的装置结构截面图。

可以结合图4、图5，在该实施例中，该低地板区域由中空型材沿车辆纵向方向组焊构成，该低地板区域的上表面平整，下表面底架中部502的区域高于该底架边梁501以形成高度差，该高度差用于底架中部管线的布置和安装。

图6是根据本发明的一实施例绘示的底架的装置结构局部放大图。

请再结合图4、图6，在该实施例中，该底架端梁602与底架框架601之间采用螺栓和高强度钢螺纹块603配合连接。

最后介绍一下本发明提供的虚拟轨道多车厢车辆头车车体的轮区架构，可以参考图7。图7是根据本发明的一实施例绘示的轮区架构的装置结构示意图。

如图7所示，在该实施例中，本发明提供的虚拟轨道多车厢车辆的头车车体还包括：用于安装车轮的轮区架构，该轮区架构有箱型钣金与矩形管结合构成，该箱型钣金与该矩形管之间构成封闭的环形刚性受力结构，图7中的虚线矩形框即表示该环形刚性受力结构。

本发明的另一方面还提供了一种虚拟轨道的多车厢车辆，包含以上任一项所描述的虚拟轨道多车厢车辆的头车车体，该车辆车身具备高强度和刚度、大容量、大空间以及良好的通过性，已通过CAE分析和车体静强度试验，满足轨道标准EN12663铁路应用——轨道车辆车体结构要求规定的P-Ⅴ类车辆和道路客车GB/T 6792客车骨架应力和形变测量方法标准要求，同时满足通过道路车辆纵向拉压、架车、前后向制动等工况的车体静强度试验，可以解决市场化订单项目的需求，同时为批量化推广应用打下了良好的基础。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

Claims (10)

1.一种虚拟轨道多车厢车辆的头车车体，包括：司机室骨架、车顶、底架、侧墙与后端墙；

所述司机室骨架底部设有动力转向架，所述动力转向架的后端两侧与所述侧墙之间铰接有多条用于承载纵向力的推力杆，所述动力转向架、所述推力杆与所述侧墙之间构成封闭的环形受力结构；

所述后端墙底部设有非动力转向架，所述非动力转向架的两侧与所述侧墙之间设有多条纵梁，所述非动力转向架、所述纵梁与所述后端墙之间构成封闭的环形受力结构。

2.如权利要求1所述的头车车体，其特征在于，所述推力杆采用球铰方式与所述动力转向架相铰接。

3.如权利要求1所述的头车车体，其特征在于，所述动力转向架采用双层构架，其头部设有两个层叠排列的“八”字形受力架，中部位置设有倒“八”字形受力架，所述“八”字形受力架与所述倒“八”字形受力架之间构成封闭的环形受力结构。

4.如权利要求1所述的头车车体，其特征在于，所述司机室骨架的车头一侧采用弧形架构，所述司机室骨架、所述动力转向架与所述侧墙之间构成封闭的环形受力结构。

5.如权利要求1所述的头车车体，其特征在于，还包括：

用于安装车轮的轮区架构，所述轮区架构有箱型钣金与矩形管结合构成，所述箱型钣金与所述矩形管之间构成封闭的环形刚性受力结构。

6.如权利要求1所述的头车车体，其特征在于，所述底架前后边缘位置设有底架端梁，两侧边设有底架边梁，所述底架端梁与所述底架边梁包围构成所述车辆的低地板区域。

7.如权利要求6的头车车体，其特征在于，所述低地板区域由中空型材沿车辆纵向方向组焊构成，所述低地板区域的上表面平整，下表面底架中部区域高于所述底架边梁以形成高度差。

8.如权利要求6的头车车体，其特征在于，所述底架端梁与底架的框架之间采用螺栓和高强度钢螺纹块配合连接。

9.如权利要求1所述的头车车体，其特征在于，所述司机室骨架、所述车顶、所述侧墙、所述底架、所述后端墙与所述动力转向架和所述非动力转向架之间构成车辆整体的闭环受力结构。

10.一种虚拟轨道的多车厢车辆，包含如权利要求1～9中任一项所述的虚拟轨道多车厢车辆的头车车体。