CN219838546U - 一种轨道车辆及其司机室 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种轨道车辆及其司机室，涉及轨道交通技术领域，司机室包括内板模块和外板模块，其中，内板模块用于形成司机室的整体框架结构，外板模块具有曲面造型或三维棱线造型，外板模块连接于内板模块的待造型区域。上述司机室，整体采用内板模块，而在曲面变化大、棱线走势复杂的区域采用外板模块，也就是说，通过在已成型的内板模块外部设置复杂造型的外板模块，将内板模块和外板模块结合使用，二者共同组成曲面多变、棱线复杂区域的蒙皮外板。此种设置方式对不同规格的内板模块均可通用，结构上灵活、适用性强，且避免了内板模块过度弯折后存在裂纹缺陷的风险，提高结构的可靠性的同时也有效降低整体的重量。

Description

一种轨道车辆及其司机室

技术领域

本申请涉及轨道交通技术领域，特别涉及一种司机室。本申请还涉及一种具有该司机室的轨道车辆。

背景技术

众所周知，铝蜂窝材料相比于不锈钢、铝合金等材料，具有进一步轻量化的特点，相比于轻质的玻璃钢材料，具有强度刚度高的特点，因此，近年来，铝蜂窝材料在城市轨道交通、市域轨道交通等领域的车辆上有非常广泛的应用。尤其在列车车头司机室部位，凭借其易于成型、轻量化及有着不错强度刚度的特性，铝蜂窝材料成为了司机室结构设计和制造上一个重要的备选材料。

现有技术中，对于车头司机室结构，因美观、气动性能等方面的需要，头型的曲面造型常常呈现出正反曲面多变、复杂三维棱线等结构，且棱线处折弯半径较小。当选取铝蜂窝作为司机室主体材料时，考虑整体承载、结构减重等因素，通常将司机室设计成整体的铝蜂窝司机室，即司机室绝大多数部位均采用铝蜂窝材料，一体成型一体承载。然而，对于整体的铝蜂窝司机室，在正反曲面多变、复杂三维棱线等结构处，采用铝蜂窝板做外板时，这部分区域如采用蜂窝板直接模具压型成型，会存在废件、废料的风险；考虑到蜂窝板内部的蜂窝结构，其无法进行自由机加工，若选用厚板代替来加工出复杂、尖锐的棱线及正反曲面造型，会造成较大财、物资源浪费，且厚板加工件笨重、强度刚度高，现车调整量小。

因此，如何避免司机室曲面变化大、棱线走势复杂的区域采用铝蜂窝板加工而导致存在裂纹缺陷的风险，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种司机室，能够保证曲面造型或三维棱线造型，并且能够避免出现裂纹缺陷。本申请的另一目的是提供一种包括上述司机室的轨道车辆。

为实现上述目的，本申请提供一种司机室，包括：

内板模块，用于形成司机室的框架结构；

外板模块，具有曲面造型或三维棱线造型，并连接于内板模块的待造型区域。

在一些实施例中，内板模块的待造型区域设有第一固定位和第二固定位，外板模块的两端分别固定连接于第一固定位和第二固定位。

在一些实施例中，外板模块的两端分别焊接于第一固定位和第二固定位。

在一些实施例中，内板模块的待造型区域设有凹槽，第一固定位和第二固定位分别位于凹槽的两个边角区。

在一些实施例中，外板模块的厚度小于内板模块。

在一些实施例中，内板模块为铝蜂窝板。

在一些实施例中，外板模块为铝合金薄板。

本申请还提供一种轨道车辆，包括上述任一项的司机室。

相对于上述背景技术，本申请实施例所提供的司机室，包括内板模块和外板模块，其中，内板模块用于形成司机室的整体框架结构，外板模块具有曲面造型或三维棱线造型，外板模块连接于内板模块的待造型区域。可以看出，对于本申请的司机室，整体结构采用内板模块，而在曲面变化大、棱线走势复杂的区域采用外板模块，也就是说，通过在已成型的内板模块外部设置复杂造型的外板模块，将内板模块和外板模块结合使用，二者共同组成曲面多变、棱线复杂区域的蒙皮外板。此种设置方式对不同规格的内板模块均可通用，结构上灵活、适用性强，且避免了内板模块过度弯折后存在裂纹缺陷的风险，提高结构的可靠性的同时也有效降低整体的重量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中司机室的示意图；

图2为图1所示司机室中待造型区域的示意图；

图3为图2所示待造型区域的棱线整体结构示意图；

图4为图3中内板模块的凹槽结构示意图；

图5为本申请实施例中内板模块与外板模块的成型示意图。

其中：

100-内板模块、110-待造型区域、111-第一固定位、112-第二固定位、113-凹槽、200-外板模块。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

需要说明的是，下文所述的“上端、下端、左侧、右侧”等方位词都是基于说明书附图所定义的。

请参考图1至图5，图1为本申请实施例中司机室的示意图；图2为图1所示司机室中待造型区域的示意图；图3为图2所示待造型区域的棱线整体结构示意图；图4为图3中内板模块的凹槽结构示意图；图5为本申请实施例中内板模块与外板模块的成型示意图。

本申请实施例所提供的司机室，包括内板模块100和外板模块200，其中，内板模块100用于形成司机室的整体框架结构，外板模块200具有曲面造型或三维棱线造型，外板模块200连接于内板模块100的待造型区域110。

可以看出，对于本申请的司机室，整体结构采用内板模块100，而在曲面变化大、棱线走势复杂的区域采用外板模块200，也就是说，通过在已成型的内板模块100外部设置复杂造型的外板模块200，将内板模块100和外板模块200结合使用，二者共同组成曲面多变、棱线复杂区域的蒙皮外板。

此种设置方式对不同规格的内板模块100均可通用，结构上灵活、适用性强，且避免了内板模块100过度弯折后存在裂纹缺陷的风险，提高结构的可靠性的同时也有效降低整体的重量。

为了便于在内板模块100的待造型区域110固定连接外板模块200，在内板模块100的待造型区域110设有第一固定位111和第二固定位112，外板模块200的两端分别固定连接于第一固定位111和第二固定位112。

在一些实施例中，外板模块200的两端分别焊接于第一固定位111和第二固定位112。也就是说，将外板模块200的一端焊接于第一固定位111，将外板模块200的另一端焊接于第二固定位112。

为了便于焊接的稳定性，内板模块100的待造型区域110设有凹槽113，第一固定位111和第二固定位112分别位于凹槽113的两个边角区。

如此一来，即可将外板模块200的一端焊接于凹槽113一侧的边角区，将外板模块200的另一端焊接于凹槽113另一侧的边角区。

可以理解的是，凹槽113的边角区即为设于内板模块100外表面的台阶结构，台阶结构具有台阶面，台阶面的高度可以设置为等于外板模块200的厚度，如此一来，将外板模块200焊接于台阶结构后，外板模块200的端部即可与台阶结构的台阶面抵贴且保持平齐，保证焊接结构的稳定性和可靠性。

针对凹槽113的设置，可以采用下述方式：

在内板模块100的压型模具或工装上，预制一个凸起，凸起的高度根据与其匹配的外板模块200相同，这样内板模块100经初步压型后在其待造型区域110的表面可以形成一个深度与外板模块200相同的凹槽113(如附图4所示)。

在一些实施例中，外板模块200的厚度小于内板模块100。比如，外板模块200可以为铝合金薄板。铝合金薄板的厚度远小于内板模块100的厚度。

如此一来，针对复杂的棱线及造型区域，采用铝合金薄板直接模压、锤压、折弯成型。之后，将成型好的内板模块100与铝合金薄板进行焊接，形成曲面造型复杂、三维棱线区域的司机室结构。

当然，根据实际需要，内板模块100优选为铝蜂窝板。

具体地，铝蜂窝板包括面板、铝蜂窝芯和背板，其中，面板和背板相当于工字形结构的翼板，主要用于承受正应力，铝蜂窝芯相当于工字形结构的腹板，主要用于承受剪应力。铝蜂窝板可采用热压成型技术，因铝皮和蜂窝间的高热传导值，内外铝皮的热胀冷缩同步，同时蜂窝铝皮上有小孔，使板内气体可以自由流动，保证铝蜂窝板在热胀冷缩时不会引起结构变形。

可以看出，本申请中的司机室(如附图1所示)，整体结构仍采用铝蜂窝板，对于铝蜂窝整体司机室，曲面变化平缓、无正反曲面交替的部位，可以采用铝蜂窝板直接模压、锤压、折弯成型，其内部蜂窝结构、外部表面结构不会出现错位、裂纹等问题，对于曲面造型复杂、正反曲面交替出现及三维尖锐棱线区域(如附图2所示)，无法使用铝蜂窝板直接成型的，采取“铝蜂窝板+铝合金薄板”的组合结构。也就是通过在已初步模压折弯的蜂窝板外部设置模压或锤压成型的复杂造型薄板，二者共同组成曲面多变、棱线复杂区域蒙皮外板。

如此一来，将铝蜂窝板与铝合金薄板结合使用，结构上灵活、适用性强，不同规格铝蜂窝板均可通用，且避免了铝蜂窝板过度弯折后存在裂纹缺陷的风险，提高了结构可靠性的同时也有效降低了整体结构的重量。

此外，对于整条棱线来说，结合棱线走势、曲面变化程度，不同位置的内部组合结构也可以不尽相同，棱线尖锐位置可设置成附图5所示的结构，对于棱线收尾处，其曲面变化趋于平缓，可直接用蜂窝板成型。不用位置，不同造型特点，多种结构组合形成了一条棱线的整体结构(如附图3所示)。

综上，采用上述设置方式，可以带来如下有益效果：

1、曲面复杂造型处的结构及成型方法，结构上灵活、适用性强、受限少，不同规格铝蜂窝板可通用。

2、采用易于锤压、胀拉成型的薄铝板成型出棱线造型和复杂正反曲面造型，成型简单，无需模具或仅需要简单的模具即可完成，节约开模具所耗费的成本。

3、复杂棱线、正反曲面区域的铝蜂窝板仅简单折弯即可，避免过度折弯带来的蜂窝错位、表面开裂等问题，确保成品率，节约原材料，且简单折弯所需模具简单，成本低。

4、“薄板+蜂窝板”的组合，蜂窝板依然是司机室的主体材料，确保了铝蜂窝司机室的整体结构，有利于整体的结构减重和一体承载特性。

5、司机室内部为铝蜂窝板整体结构，易于内部骨架布置、设备安装、且视觉美观。

本申请所提供的一种轨道车辆，包括上述具体实施例所描述的司机室；轨道车辆的其他部分可以参照现有技术，本文不再展开。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本申请所提供的轨道车辆及其司机室进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种司机室，其特征在于，包括：

内板模块，用于形成所述司机室的框架结构；

外板模块，具有曲面造型或三维棱线造型，并连接于所述内板模块的待造型区域。

2.如权利要求1所述的司机室，其特征在于，所述内板模块的待造型区域设有第一固定位和第二固定位，所述外板模块的两端分别固定连接于所述第一固定位和所述第二固定位。

3.如权利要求2所述的司机室，其特征在于，所述外板模块的两端分别焊接于所述第一固定位和所述第二固定位。

4.如权利要求3所述的司机室，其特征在于，所述内板模块的待造型区域设有凹槽，所述第一固定位和所述第二固定位分别位于所述凹槽的两个边角区。

5.如权利要求1所述的司机室，其特征在于，所述外板模块的厚度小于所述内板模块。

6.如权利要求1所述的司机室，其特征在于，所述内板模块为铝蜂窝板。

7.如权利要求1所述的司机室，其特征在于，所述外板模块为铝合金薄板。

8.一种轨道车辆，其特征在于，包括如权利要求1-7任意一项所述的司机室。