CN2839055Y - 车体结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车体结构，其包括：一车顶(1)、位于两侧的车窗和下墙板(5)、在车窗和车顶之间设有车顶侧梁，在车顶的下方设有用于安装空调机组的平顶，在车体的底部还具有底架边梁(6)、底架中梁(8)及地板(7)，所述车顶侧梁、下墙板、底架边梁和底架中梁由铝型材构成，其中，所述车顶、平顶、地板(7)的至少其中之一为铝蜂窝复合板。采用本实用新型的车体结构，能够使车体的重量极大地降低。

Description

车体结构

技术领域

本实用新型涉及一种轨道列车的车体结构，特别是，涉及一种铁路客车、轻轨列车、地铁列车、磁悬浮列车等的车体结构。

背景技术

随着旅客对旅行速度和旅行环境的要求的提高，各型列车车载设备越来越多，车辆总重有增大的趋势，车辆总重的增加会造成如下问题：牵引能耗增加；制动距离增加，安全性能下降；轮轨磨耗加大；轴重加大，对线路要求提高。

车辆总重与车辆运行性能有密切的关系，这就要求对车辆的各个部位进行轻量化设计。现有技术中一种车体结构是使用板梁焊接结构的碳钢车体和不锈钢车体。在这种车体结构中，碳钢和/或不锈钢车体由钢板制作的墙板10和钢板压制的横梁12和立柱11、13制作的框架通过各种焊接方式组焊在一起的大部件组装而成(如图4所示)，对25500mm长客车而言，这种车体结构的重量达13T。现有技术中另一种车体为采用中空铝型材焊接结构的铝合金车体。在这种车体结构中，铝合金车体采用大型中空铝型材组焊而成的各部件组装而成，这种车体结构在车体密封性方面有优势，但车体自重仍达到12T左右，不足以抵消各种车载设备增加的重量。而铝型材壁厚的减薄受挤压工艺的束缚，因此其重量的减轻受到限制。由于现有技术中的车体都是比较成熟的结构，受结构的限制，车辆的减重已经没有太大的空间。

发明内容

本实用新型的目的就是针对车体的轻量化目标提供一种铝合金、铝蜂窝板复合的超轻车体结构。这种结构能够有效降低车体重量，同时车体总体强度与刚度不因为车体重量的下降而降低。通过降低车体自重来降低磁悬浮列车的悬浮能耗和轮轨列车的牵引能耗，提高列车的有效载重和安全可靠性。

根据本实用新型的车体结构，其包括：一车顶、位于两侧的车窗和下墙板、在车窗和车顶之间设有车顶侧梁，在车顶的中部设有用于安装空调机组的平顶，在车体的底部还具有底架边梁、底架中梁及地板，所述车顶侧梁、下墙板、底架边梁和底架中梁由铝型材构成，其中，所述车顶、平顶、地板的至少其中之一为铝蜂窝复合板。

根据本实用新型的车体结构，其中，所述铝蜂窝复合板包括一第一铝板、一第二铝板、位于第一铝板和第二铝板之间的铝蜂窝芯与四周封边铝型材通过粘接和铆接的方法相连接。

根据本实用新型的车体结构，其中，分别用焊接或铆接将所述铝蜂窝复合板与车顶、侧墙或底架铝型材连接起来，从而构成完整的铝型材和铝蜂窝板复合车体。

通过采用本实用新型，使车体重量大大降低，对于车长为15500mm的客车，现有技术中采用中空铝型材焊接结构的铝合金车体的重量约为3.4吨，而采用本实用新型的车体结构重量约为2.67吨。由此可以看出，采用本实用新型的车体结构的重量大大地减小。

附图说明

下面将结合附图，参照实施例对本实用新型进行详细地描述，其中：

图1为根据本实用新型的车体结构的截面图；

图2为图1中底架中梁与相关部件连接部位的放大图；

图3为图1中车顶侧梁与相关部件连接部位的放大图；

图4为现有技术中板梁焊接结构的碳钢车体或不锈钢车体；

图5为现有技术中采用中空铝型材焊接结构的铝合金车体。

具体实施方式

本实用新型是一种轻型车体结构，该车体结构采用了铝蜂窝板和铝型材，其能够降低车体自重并改善了车体各部件连接方式，以减少车体变形。铝蜂窝板具有一些特殊的性质，如果用于车体可以有效的降低车辆自重。下表是几种板材重量、刚性的比较：

板材种类	厚度(mm)	弯曲刚度N(m2/m)	重量(kg)	比刚度
					铝蜂窝夹层板	20	1.15×106	6.3	10.8
铝板	12.5	1.15×106	33.8	5.3
					钢板	8.75	1.15×106	68.7	1.0

表中可以看出，铝蜂窝板相对其它常用的材料而言，具有重量轻，刚性好的特点，在刚度相同的情况下，铝蜂窝板的重量是钢板的1/10，铝板的1/6。

本实用新型结合了铝蜂窝板和大型中空铝型材的特点，设计一个合理的铝蜂窝板结构和铝型材的结构，将两种结构通过粘接、铆接、焊接的方式连接在一起，产生了新型的超轻复合车体结构。

如图1所示，图1中示出了一种车体结构，该车体结构包括：车顶1、位于两侧的车窗和下墙板5、在车窗和车顶之间设有车顶侧梁，在车顶的中部设有用于安装空调机组的平顶2，在车体的底部还有底架边梁6、底架中梁8及地板7，所述车顶侧梁4、下墙板5、底架边梁6和底架中梁8由中空铝型材构成，在图1所示的车体结构中，所述车顶1、平顶2及地板7为铝蜂窝复合板。

车顶1、平顶2及地板7采用的铝蜂窝复合板包括一第一铝板、一第二铝板、位于第一铝板和第二铝板之间的铝蜂窝芯及四周封边铝型材。如图2所示，图2为底架中梁与相关部件连接部位的放大图。由图中可以看出，由铝蜂窝复合板构成的地板7通过铆钉9将封边铝型材与地板7与底架中梁8连接在一起。同样，地板7也可以通过类似的方式与底架边梁6连接起来。

图3为车顶侧梁4与车顶1和平顶2连接部位的放大图。如图3所示，车顶侧梁4由中空铝型材构成，与构成地板的铝蜂窝复合板和底架中梁的连接方式类似，通过将车顶和/或平顶的铝蜂窝复合板的封边铝型材与车顶侧梁4的中空铝型材用铆钉9铆接起来，就可以将车顶和/或平顶与车顶侧梁连接起来。

当然，铝蜂窝复合板与中空铝型材的连接方式不限于此，其它的连接方式也是可能的，例如将封边铝型材的不同侧面分别通过焊接或粘接的方式连接。

另外，本实用新型不局限于实施例中所述的方式，也可以使车顶1、平顶2及地板7中的一个或两个为铝蜂窝复合板构成，其余采用中空铝型材制成，而并非都是由铝蜂窝复合板构成。另外，为了进一步减轻重量，下墙板5也可以使用铝蜂窝复合板构成。

应当理解本领域一般技术人员可以对本实用新型进行变化和修改，不会偏离相关的保护范围，相关的保护范围由所附权利要求限定。

Claims (3)

1.一种车体结构，其包括：一车顶(1)、位于两侧的车窗和下墙板(5)、在车窗和车顶之间设有车顶侧梁，在车顶的下方设有用于安装空调机组的平顶，在车体的底部还具有底架边梁(6)、底架中梁(8)及地板(7)，所述车顶侧梁、下墙板、底架边梁和底架中梁由铝型材构成，其特征在于，所述车顶、平顶、地板(7)的至少其中之一为铝蜂窝复合板。

2.如权利要求1所述的车体结构，其特征在于，所述铝蜂窝复合板包括一第一铝板、一第二铝板及位于第一铝板和第二铝板之间的铝蜂窝芯及四周封边铝型材，几者之间用粘接和/或铆接的方法相连接。

3.如权利要求2所述的车体结构，其特征在于，分别用焊接或铆接将所述铝蜂窝复合板的四周封边铝型材与车体铝型材连接起来。

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