CN1211953A - 铁路机车车辆和车体 - Google Patents

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Abstract

在一种具有模块式结构的车体(2)的铁路机车车辆中,各大型模块(5—8)如地板模块、车顶模块和侧壁模块以及必要时可能还有端壁模块或司机室首先连接、组装、配备必需品、检验其功能,以及接着在各相邻侧边(19)的区域采用无热或低热的连接工艺组合成整体。

Description

铁路机车车辆和车体
本发明涉及第一项权利要求前序部分所述的铁路机车车辆。
在已知的此类铁路机车车辆(WO 93/19965)中，车体由一个地板模块和一个制成部件的包括侧壁和车顶壁的模块构成。在这种结构中虽然在装配时可以自由接近地板模块，但是在生产要装在它上面的那个模块时遇到的是与将上面的模块直接装在地板模块上时同样的困难。
本发明的目的是，在按第一项权利要求前序部分所述的铁路机车车辆中采取措施，使之能便于生产。
按本发明通过第一项权利要求特征部分所述特征达到此目的。
在按本发明设计一种尤其用于旅客运输的铁路机车车辆时，车体的各个壁件逐个制造，并在相邻模块的接合部位配备有在将这些模块组合成整体时为接合所必需的机械的以及需要时还有电、气动、液压或光的连接装置。因此各个模块设计为基本上平面的或在横截面内只有少量造型的构件，它们可以被置于为必要的加工过程尤其在装配或模块生产时最有利的位置。因此模块可以在组合前完全预装配好，也就是说它们可以配备例如窗户、通风、照明、广播系统、空调、显示、控制等构件。此外，若为组合模块采用冷连接工艺如铆接、锁闭环或螺钉连接，则它们可以完成最终涂漆或按其他方式表面处理。在采用热连接工艺尤其是激光焊工艺时，合乎目的的是首先使要焊接的边缘区不作表面处理，所以在热连接工艺后只需对这些条状区实施表面处理。因此在各个模块中已经可以达到高的集成度，以及除此之外各模块的预加工还可以与其它模块的装配状况无关。此外，至少基本上预装配好的各模块可以逐个检验质量和/或功能，由于可以自由接近有关的模块，所以缩短了排除故障所消耗的时间。因此花费少量的时间可以获得最佳的质量，以及在最终检验和交付使用时只需寻找连接区内的缺陷。由于各模块有在平行的加工过程中独立生产的可能性，所以缩短了车辆生产和装配花费的时间。
模块的基本构件按分立结构方式或夹层结构方式可由外壁、支承件和内壁组成，它们互相牢固连接。不过也可以按集成结构方式主要采用挤压成型件，它们最好用铝制并按模块的外尺寸确定它们的尺寸。挤压成型件尤其可配备为成型模制件，如C型轨、槽、横档、管道等，它们最好沿要构成的车体纵向延伸，以及它们可用于通水、通压力空气、导引电导线，或用作其他设备的配件如空调构件、照明构件等，以及用于安装或用于装配结构部件如设备、支架构件、座椅、烟灰缸。成型模制件尤其装在内壁上并最好装在外壁与内壁之间，所以朝车体内部可以显现为一个至少基本上光滑的表面。管道模制件可具有朝车体内部方向的开口，可用于输送或排出热空气或冷空气。为了在车顶模块与侧壁之间显现为连续的尤其是修圆的过渡区，恰当的是车顶模块外壁的纵侧边最好具有一个半径地向下指或向下弯曲，所以彼此相对的模块纵侧边或可以焊接，或这些边可以互相啮合或搭接以及可通过冷连接工艺连接。模块的内壁可设计为提供至少基本上被覆盖的连接可能性，在这种情况下连接部位通过护板或功能部件如行李架覆盖。车顶模块内壁的纵侧边也可以沿曲线向下指，在这种情况下恰当的是令这些纵侧边沿水平方向与相邻的侧壁模块内壁有间距地延伸，所以在由此而形成的间隙内例如可以装入向下开口的成型横档，它提供一种最佳的从车体内部至少基本上被覆盖的连接可能性。
若例如承载的结构构件尤其是侧壁模块外壁在车体上向下指的纵侧边超过有关内壁的纵侧边伸出，并与地板模块各相邻纵侧边密封和牢固地连接，则形成了一种侧壁模块与地板模块的可靠连接。地板模块的纵侧边也可以折角向下平行于侧壁模块的相邻纵侧边，所以此增大了的表面区保证地板模块与其他车体结构之间稳定和可靠的连接。
若应使用这些模块制成带司机室的铁路机车车辆，则合宜的是至少一个端壁模块构成一个这样的司机室。在这种情况下合乎目的是，地板模块至少在一个纵侧的端部超过侧壁模块和车顶模块伸出，所以司机室支承在地板模块伸出的部分上。
在生产模块时侧壁模块的内壁和外壁可设计为封闭的表面，并只有在涉及的模块作进一步加工时才制作窗口和门口等。侧壁模块也可以由多个在安装位置彼此重叠地排列在一个平面内并在它们的纵侧边互相连接的挤压成型件的分段组成，在这种情况下挤压成型件分段在门、窗等区域从一开始便可以在那里截成适当的长度。因此模块的基本构件可输入有关的加工机并处于对加工过程最为有利的位置。在生产铁路机车车辆时恰当的方法是，模块每一个逐个地完全制成、检验并接着逐步组装，然后可在各相邻的纵侧边实施它们的固定连接。合乎目的的是，只有在结束连接过程后才实施最终装备否则会干扰组合工作的大型设备、座椅等的安装。
下面借助于实施例的原理简图进一步说明本发明。
其中：
图1铁路机车车辆模块结构方式的车体分解图；
图2通过装配好的车体的横截面图；
图3车顶模块处于翻转位置的视图；
图4通过带座椅的机车车辆车体的横截面图；以及
图5带司机室的铁路机车车辆侧视图。
铁路机车车辆1有车体2，车体装在转向架3上，如驱动转向架或就在走行装置上。在列车尾车上为车体2在端面配设一司机室4(图5)。
按图1，车体由一个地板模块5、一个车顶模块6和两个结构基本相同和镜象对称的侧壁模块7组成，但后者也可以由于孔口非对称的不同配置而成为不相同的。这些大的模块5、6、7在未设司机室时分别整体式沿铁路机车车辆的全长延伸。在存在司机室时，司机室由小模块构成，这些小模块可以设计为司机室扩罩8和带控制柜10的司机室后壁9。在需要的情况下，还可以类似于司机室后壁9在各车体端部设端壁模块。最好采用截成一定长度的尤其用铝制造的挤压成型件生产各个模块。在这类挤压成型件上尤其可设置有用的成型模制件，如槽、C型轨、横挡和管道，它们最好沿车体2的纵向延伸。在此类成型模制件上可以固定隔离板、侧壁模块7的内壁衬里11、车顶模块6的天花板衬里12或地板模块5的地板13。在模制的槽内可以布设电控制线和电源线或流体的控制和供应管路，为此也可以采用模制的管道。此类管道可例如直接利用来作为空气、水等介质的控制或供应管路。各个模块5至8尽可能基本上预制为结构部件。因此，由于可自由接近各个已制成的模块，在简化后勤和人类工程学的劳动条件的情况下，装配工作量降到最低程度。此外显著减少了对整台机车的检验和交付使用的工作量和时间，因为各个模块可以进行全套预检验。在这种情况下适宜的是在电线和流体管路的端部设置相应的连接装置，它们与在另一些模块中相应管线的配套延续相符。还可以获得高的质量，因为出现的故障已经在模块上排除，在那里可以在拆装工作量小的情况下更好地接近，并因而实际上不会增加整台机车的工艺流程时间。由于有平行装配和检验模块的可能性，所以明显缩短流程时间并因而与按传统的方式制造铁路机车车辆相比占用资金更少。各个模块5-8可以完成涂漆或按别的方式表面处理。如此制成的模块接着按积木式系统组合成整体。模块的连接例如采用冷连接工艺，最好按锁闭环连接或铆接，其中锁闭环螺栓尤其证明适用于作为耐久的连接装置。这些模块因而可拆式地组合在一起，因为这种连接装置用比较简单的设备可以拆除。模块本身也可以设计为焊接部件。
尤其是侧壁模块7和车顶壁模块6设计成双壳状，其中无论如何外壁7.1或6.1和与之相隔一定距离带有内衬里11或天花板内衬里12的内壁分别是一体的。在这里成型模制件最好布置在外壁6.1或7.1与相关的内壁12或11之间，并最好设在内壁11、12上。按图3，成型模制件在车顶模块6内例如可设计为管道14或槽形模制件15。若管道用于导引空气，则此管道至少可以设有一个朝车体2内部的孔口，以便能输入或排出热空气或冷空气。至少在车顶模块6中但必要时也在侧壁模块7中组合照明系统元件16、广播系统元件17等。在侧壁模块7内也可以切出用于窗户17或门18的切口并将这构件17、18装在切口上。
在组合前完成预装配并尤其是已配备有各相关的窗户(17)、通风、照明(16)、供暖、制冷、显示、控制系统和/或类似构件以及最终涂漆或表面处理的模块，在装配时被置于它们上述的组装位置，与此同时实施管线连接等工作。接着，侧壁模块7与车顶壁模块6和地板模块5沿外壁6.1或7.1彼此相邻的纵侧边19互相牢固和密封地连接起来。若连接不是按铆接的方式而例如实施激光焊接工艺，那么沿纵侧边19的窄条不作最终涂漆或表面处理。这些窄条可以在焊缝焊接和清洁后，再在装配地点进行必要的表面处理，或用护板、胶粘条、薄膜等覆盖。
为了能获得可靠的连接，车顶模块6外壁6.1的纵侧边19向下指或向下弯曲。于是车顶模块和侧壁模块的纵侧壁19在焊接时互相可以端部对接，或在使用按铆接方式的冷连接时沿足够的宽度搭接。在这种情况下在有关纵侧边所涉及的边缘区可能已经制好必要的铆钉孔。车顶模块6内壁12的纵侧边20也可以向下弯曲，在车体2内使此纵侧边20沿水平方向与侧壁模块7内壁11的相邻纵侧边20相隔一个间距，并沿垂直方向互相重叠。在内壁11、12相邻纵侧边20之间由此形成的间隙内，可因此而各装入一个连接件21，例如一个向下开口的U形成型横挡或通风管道，它被固定在相关的纵侧边20上。这就提供了可能性，用作在外观上覆盖住铆钉、螺钉等紧固件的装置。
在地板模块5区域内，外壁7.1向下指的纵侧边19设计为，它们向下超过相关内壁11的纵侧边20伸出。这些在下面的纵侧边19，通过铆接式的连接装置或通过焊接，与地板模块5相应的纵侧边19牢固和密封地连接。其中，地板模块的纵侧边19折角向下平行于侧壁模块7相邻纵侧边19，从而保证有用于连接装置的足够的搭接面积，并因而保证上部模块6、7与地板模块5可靠和刚性地固定。
为了加建司机室4，按图5地板模块5在一个纵侧端超过侧壁模块7和车顶模块伸出，所以司机室4可以装在地板模块5保持自由的前面部分上。在这种情况下终止车体2的端壁9成为车体2与司机室4之间的连接构件。
在模块5-8组合成整体后进行该铁路机车车辆的最终装备，此时例如在地板模块5上固定座椅22，安装经预先检验的变压器、空调器、电控制器等。剩下的还只需要检验整台机车的功能并将整台机车投入运行。
为了加工将模块装在一些设备中，这些设备能为每个加工过程提供尤其按人类工程学的观点为最佳的工作位置。

Claims (29)

1．具有模块式结构的车体的铁路机车车辆，其特征为：车体(2)由一个个预制模块(5-8)如地板模块、车顶模块和侧壁模块以及必要时端壁模块或司机室模块组成，它们在各自相邻的侧边(19、20)区组合成整体。
2．按照权利要求1所述的铁路机车车辆，其特征为：模块(5-8)组合成整体前完成预装配，尤其是配备好配属于它们的窗户(17)、通风、照明(16)、供暖、冷却、显示、控制等构件以及必要时最终涂漆或表面处理。
3．按照权利要求1或2所述的铁路机车车辆，其特征为：模块(5-8)可拆式地组合成整体。
4．按照权利要求1或其后的权利要求之一所述的铁路机车车辆，其特征为：模块(5-8)各自设计为焊接部件、分立部件或夹层部件。
5．按照权利要求1或其后的权利要求之一所述的铁路机车车辆，其特征为：模块的基本构件是挤压成型件。
6．按照权利要求1或其后的权利要求之一所述的铁路机车车辆，其特征为：在尤其侧壁模块(7)和/或地板模块(5)和/或车顶模块(6)等模块内或模块上，沿车体(2)纵向延伸一些成型模制件(14、15)如C形轨、槽、横挡和管道。
7．按照权利要求1或其后的权利要求之一所述的铁路机车车辆，其特征为：模块(6、7)各至少有一个整体外壁(6.1、7.1)和一个与之隔开间距的整体内壁(12、11)。
8．按照权利要求6或7所述的铁路机车车辆，其特征为：成型模制件(14、15)设置在模块(6、7)的内壁(11、12)上。
9．按照权利要求6或其后的权利要求之一所述的铁路机车车辆，其特征为：成型模制件(14、15)位于外壁(6.1、7.1)与内壁(12、11)之间。
10．按照权利要求6或其后的权利要求之一所述的铁路机车车辆，其特征为：至少一个设计为管道(14)的成型模制件有至少一个朝车体(2)内部方向的开口。
11．按照权利要求1或其后的权利要求之一所述的铁路机车车辆，其特征为：至少在车顶模块(6)和/或侧壁模块(7)中面朝车体(2)内部的那一侧上，组合有照明系统(16)和/或广播系统(17.1)和/或通风/排气件。
12．按照权利要求1或其后的权利要求之一所述的铁路机车车辆，其特征为：在车体(2)内布设有流体导管和/或电导线，它们从一个模块延伸到另一个模块，并在从一个模块到另一个模块的过渡区在导管/导线内插装连接机构。
13．按照权利要求1或其后的权利要求之一所述的铁路机车车辆，其特征为：侧壁模块(7)与车顶壁模块(6)沿着彼此相邻的外壁(7.1)纵侧边(19)牢固和密封地连接。
14．按照权利要求13所述的铁路机车车辆，其特征为：车顶模块(6)外壁(6.1)的纵侧边(19)向下弯曲。
15．按照权利要求7或其后的权利要求之一所述的铁路机车车辆，其特征为：车顶模块(6)内壁(12)的纵侧边(20)向下弯曲成，使纵侧边(20)在车体(2)内沿水平方向与侧壁模块(7)相邻的内壁(11)有一个朝中心方向的间距，以及沿垂直方向与内壁(11)在其纵侧边(20)区内重叠。
16．按照权利要求15所述的铁路机车车辆，其特征为：在内壁(11、12)相邻侧边(20)之间的间隙内各置入一向下开口的U形成型横挡(21)，它固定在有关的纵侧边(20)上。
17．按照权利要求7或其后的权利要求之一所述的铁路机车车辆，其特征为：侧壁模块(7)外壁(7.1)在车体(2)上向下指的纵侧边(19)超出相关内壁(11)的纵侧边(20)伸出，并与地板模块(5)各相邻纵侧边(19)互相密封和牢固地连接。
18．按照权利要求17所述的铁路机车车辆，其特征为：地板模块(5)的纵侧边(19)折角向下平行于侧壁模块(7)相邻的纵侧边(19)，或侧壁模块(7)的纵侧边折角在下面平行于地板模块(5)的水平纵侧边。
19．按照权利要求1或其后的权利要求之一所述的铁路机车车辆，其特征为：模块(6、7)的内壁(11、12)设装饰衬里。
20．按照权利要求1或其后的权利要求之一所述的铁路机车车辆，其特征为：至少一个端壁模块扩建成一个司机室(4)。
21．按照权利要求1或其后的权利要求之一所述的铁路机车车辆，其特征为：地板模块(5)至少在一个纵侧端超过侧壁模块(7)和车顶模块(6)伸出；以及，司机室(4)安置在地板模块(5)伸出的部分上。
22．按照权利要求1或其后的权利要求之一所述的铁路机车车辆，其特征为：模块之间的连接部位至少基本上被覆盖在护板或功能部件如行李架和类似物下面。
23．用于制造按照权利要求1或其后的权利要求之一所述铁路机车车辆的方法，其特征为：孔口，如窗口和/或门口，从有关侧壁模块和/或车顶模块和/或端壁模块封闭的壁件上切出和/或铣出或精铣。
24．用于制造按照权利要求1或其后的权利要求之一所述铁路机车车辆的方法，其特征为：模块每一个逐个地完全制成并检验；接着逐步组装这些模块，在各相邻的纵侧边互相牢固和耐久地连接起来。
25．按照权利要求24所述的方法，其特征为：模块采用低热量的接缝技术如激光焊、铆接、锁闭环螺栓连接等机械地组合成整体。
26．按照权利要求23或其后的权利要求之一所述的方法，其特征为：模块经表面处理并在这以后组合成整体。
27．按照权利要求24或其后的权利要求之一所述的方法，其特征为：当模块通过焊接来连接时模块的边缘区是裸露的；以及，这些边缘区在接缝后进行表面处理。
28．按照权利要求24或其后的权利要求之一所述的方法，其特征为：在模块组合后为车体最终配备大型设备、安设座椅等。
29．按照权利要求23或其后的权利要求之一所述的方法，其特征为：各模块装入设备内并处于一个有利于分别在模块上实施加工过程的位置。
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