CN204161378U - 一种轨道车辆不锈钢车体结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种轨道车辆不锈钢车体结构，包括由车顶、侧墙、底架、端墙组成的筒形结构，所述底架包括底架横梁和波纹地板，所述侧墙包括侧墙立柱和侧墙板，所述车顶包括车顶弯梁和车顶板，所述车顶弯梁为变截面梁，其截面高度自车顶中心向两侧由大逐渐变小。本实用新型车顶弯梁采用变截面结构设计，可以提高车顶弯梁的承载能力，与由底架横梁、侧墙立柱和车顶弯梁焊接成的封闭环状结构相配合，进一步提高了车体整体承载能力，实现车体的全不锈钢化，在保证车身重量不增加的前提下，更进一步提高了车体结构的强度和刚度，提高了车体整体的轻量化设计水平。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种车体结构，特别涉及一种轻量化的轨道车辆不锈钢车体结构，属于轨道车辆车体制造技术领域。
背景技术
目前投入使用的轨道车辆，车体由底架、侧墙、车顶、端墙组成，底架为主要的承载结构，其上左右两侧安装侧墙，侧墙上设有门、窗，车顶安放在顶部，车顶可满足其上安装、维护人员的使用要求，两端设置端墙，整个结构形成六面体承载体。
根据EN12633标准要求，车体纵向压缩载荷需满足800kN的要求，为满足要求，需要对车体进行静强度计算验证，根据计算结果调整修改结构，对应力过大区域进行局部补强，由于纵向压缩载荷800kN的作用点在车体车钩高度上，所以主要的作用力和力矩，也作用在车体的底架上，计算的结果除侧墙门、窗角部的开口应力集中点以外，应力超差部位主要集中在车体底架，对底架的不断补强是必然的结果，其结果是车身重量较大。
为了解决上述问题，现有技术中对不锈钢车体的结构进行了多种改进，如在专利号为200200920315735.8的专利中公开了一种不锈钢轨道客车车体，其将侧墙立柱的顶部直接与车顶弯梁搭接焊接固定，以提高车体的强度和刚度，进而提高其承载能力，满足车体轻量化的要求。在专利号为201210297304.X的专利中也公开了一种车体结构，其中，将底架横梁、侧墙立柱和车顶弯梁焊接成为一个在垂直方向上的封闭的环状结构，目的是通过环状结构实现整体承载，进而在不增加车身重量的前提下提高车体结构的强度和刚度，满足车体轻量化的要求。
但现有技术中的车体结构，车顶弯梁无论是采用乙字型梁还是口型梁，都采用的是等截面梁，这在一定程度上弱化了车顶弯梁在整体承载结构中的承载能力，不能满足车体结构强度和刚度及轻量化的更高的要求。
实用新型
本实用新型主要目的在于，提供一种可以进一步提高车体结构的强度和刚度，以满足车辆轻量化更高要求的轨道车辆不锈钢车体结构。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
一种轨道车辆不锈钢车体结构，包括由车顶、侧墙、底架、端墙组成的筒形结构，所述底架包括底架横梁和波纹地板，所述侧墙包括侧墙立柱和侧墙板，所述车顶包括车顶弯梁和车顶板，所述车顶弯梁为变截面梁，其截面高度自车顶中心向两侧由大逐渐变小。
进一步，所述车顶弯梁为整体模压成型且断面为乙字型。
进一步，所述车顶弯梁的端部与侧墙立柱的顶部之间弧焊焊接连接。
进一步，所述车顶弯梁与车顶板之间通过双点双焊自动焊焊接连接。
进一步，所述侧墙立柱与侧墙板之间点焊焊接固定。
进一步，所述底架横梁与波纹地板之间通过熔化电阻焊焊接连接。
进一步，所述底架横梁、侧墙立柱和车顶弯梁相对应设置并焊接成封闭的环形结构。
进一步，所述侧墙立柱的底部与底架横梁的端部之间通过一个调整滑块连接，所述调整滑块为U形的结构件，包围在所述侧墙立柱的外周，所述调整滑块与所述侧墙立柱和底架横梁之间分别焊接连接。
综上内容，本实用新型所述的一种轨道车辆不锈钢车体结构，车顶弯梁采用变截面结构设计，可以提高车顶弯梁的承载能力，由补助承载变成主动承载，与由底架横梁、侧墙立柱和车顶弯梁焊接成的封闭环状结构相配合，进一步提高了车体整体承载能力，实现车体的全不锈钢化，在保证车身重量不增加的前提下，更进一步提高了车体结构的强度和刚度，提高了车体整体的轻量化设计水平。
附图说明
图1是本实用新型车体结构的结构示意图；
图2是本实用新型车体结构的断面结构示意图；
图3是本实用新型车顶弯梁与侧墙立柱连接结构图；
图4是本实用新型侧墙立柱与底架横梁之间的连接结构图。
如图1至图4所示，车顶1，两侧的侧墙2，底架3，两端的端墙4，底架横梁5，波纹地板6，侧墙立柱7，侧墙板8，车顶弯梁9，车顶板10，调整滑块11。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：
如图1和图2所示，本实用新型所述的一种轨道车辆不锈钢车体结构，由车顶1、两侧的侧墙2、底架3、两端的端墙4组成，整体形成薄壁筒形整体承载焊接结构。
其中，底架3包括底架边梁(图中未示出)、底架横梁5和波纹地板6，底架边梁分设于底架3的两侧，多根底架横梁5沿车体横向平行排列设置，波纹地板6焊接固定在底架横梁5和底架边梁上，底架横梁5的两端与底架边梁焊接连接。
侧墙2包括侧墙上边梁、侧墙下边梁、侧墙横梁、侧墙立柱7及侧墙板8，侧墙立柱7主要设置于侧墙上门和窗的左右两侧，侧墙横梁主要设置于门和窗的上下两侧，侧墙立柱7的上下两端分别与侧墙上边梁和侧墙下边梁焊接连接，侧墙板8与侧墙立柱7、侧墙横梁、侧墙上边梁及侧墙下边梁焊接固定连接。
车顶1包括车顶边梁、车顶纵梁、车顶弯梁9及车顶板10，多个车顶弯梁9沿车体横向平行排列设置，多个车顶纵梁沿车体长度方向平行排列设置，车顶边梁分设于车顶弯梁9的两侧，车顶纵梁与车顶弯梁9焊接固定连接，车顶弯梁9的两端与车顶边梁焊接连接，车顶板10与车顶弯梁9、车顶纵梁及车顶下边梁焊接固定连接，车顶弯梁9和车顶纵梁支撑整个车顶板10的重量。
如图2所示，上述的底架横梁5、侧墙立柱7和车顶弯梁9相对应设置，并通过焊接形成一个封闭的环状结构，焊接成闭环结构后再分别与底架边梁、车顶边梁、侧墙上边梁、侧墙下边梁焊接连接。车顶弯梁9采用整体模压成型且断面为乙字型，并采用变截面梁设计，其截面高度自车顶中心向两侧由大逐渐变小。
这种结构通过车顶弯梁9拉动侧墙立柱7，吊起底架横梁5，其整体垂向承载方式由底架承载变为整体承载，而且车顶弯梁9采用渐变形的变截面结构，改变已往采用等截面的弯梁型式，使得车顶弯梁9由补助承载变成主动承载，有效地提高了车顶1、侧墙2参与承载的能力，进而提高车体结构的整体承载能力，并通过整体承载的结构，分散底架应力，均匀分布各部应力，实现车体的全不锈钢化，更进一步提高了车体结构的强度和刚度，提高了车体整体的轻量化设计水平。
如图2和图3所示，本实施例中，为了进一步提高产品的焊后质量，减小车体的变形量，提高车体表面的平整度，侧墙立柱7采用折弯成型之后在模压弧度的成型工艺，底架横梁5则采用折弯成型工艺制造。车顶弯梁9的端部与侧墙立柱7的顶部之间对接并通过弧焊焊接连接，车顶弯梁9与波纹车顶板10之间采用双点双焊自动焊焊接连接，侧墙立柱7与侧墙板8之间采用点焊焊接，底架横梁5与波纹地板6之间则采用Tigspot熔化电阻焊焊接。
如图4所示，在焊接过程中，为了消除焊接变形所带来的安装误差，保证整个车体结构的质量，本实施例中，在侧墙立柱7与底架横梁5之间设置一个调整滑块11，调整滑块11为U形的结构件，包围在侧墙立柱7底部的外周，侧墙立柱7和底架横梁5分别通过弧焊方式与调整滑块11焊接连接，进而将侧墙立柱7与底架横梁5焊接连接，通过调整滑块11消除两者之间的安装误差。
如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种轨道车辆不锈钢车体结构，包括由车顶、侧墙、底架、端墙组成的筒形结构，所述底架包括底架横梁和波纹地板，所述侧墙包括侧墙立柱和侧墙板，所述车顶包括车顶弯梁和车顶板，其特征在于：所述车顶弯梁为变截面梁，其截面高度自车顶中心向两侧由大逐渐变小。
2.根据权利要求1所述的轨道车辆不锈钢车体结构，其特征在于：所述车顶弯梁为整体模压成型且断面为乙字型。
3.根据权利要求1所述的轨道车辆不锈钢车体结构，其特征在于：所述车顶弯梁的端部与侧墙立柱的顶部之间弧焊焊接连接。
4.根据权利要求1所述的轨道车辆不锈钢车体结构，其特征在于：所述车顶弯梁与车顶板之间通过双点双焊自动焊焊接连接。
5.根据权利要求1所述的轨道车辆不锈钢车体结构，其特征在于：所述侧墙立柱与侧墙板之间点焊焊接固定。
6.根据权利要求1所述的轨道车辆不锈钢车体结构，其特征在于：所述底架横梁与波纹地板之间通过熔化电阻焊焊接连接。
7.根据权利要求1至6任一项所述的轨道车辆不锈钢车体结构，其特征在于：所述底架横梁、侧墙立柱和车顶弯梁相对应设置并焊接成封闭的环形结构。
8.根据权利要求7所述的轨道车辆不锈钢车体结构，其特征在于：所述侧墙立柱的底部与底架横梁的端部之间通过一个调整滑块连接，所述调整滑块为U形的结构件，包围在所述侧墙立柱的外周，所述调整滑块与所述侧墙立柱和底架横梁之间分别焊接连接。
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| WO2022062110A1 (zh) * | 2020-09-24 | 2022-03-31 | 中车南京浦镇车辆有限公司 | 一种适用于鼓形车体的轨道车辆底架边梁连接结构 |
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