一种底架结构及轨道车辆的制作方法

1.本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种底架结构及轨道车辆。


背景技术：

2.随轨道车辆运行速度的不断提升，尤其针对两车交汇及隧道通过工况，列车承受的外部气密载荷大幅提升；气密载荷的剧烈变化导致设备安装问题、内应力、车体变形以及伴随产生的车内气压变化等问题。
3.气密负载荷包裹于车辆外表面，要降低车辆变形，主要需提升车辆的法向刚度；轨道车辆断面主要包括车顶、侧墙、底架三部分，其中高速列车车顶、侧墙一般为弧形截面，法向刚度较大，底架需为车内外设备提供安装接口，一般为宽大平面，法向刚度较弱，因此提高车辆的法向刚度需重点提高底架刚度。
4.目前高速列车一般采用通长双层铝合金型材结构提高气密承载能力，型材纵向布置；车下设备安装分为两种方式：边梁吊挂和横梁吊挂。具体图1所示。
5.当前型材纵向布置，无法充分利用铝型材的立筋提高车辆法向刚度，当列车速度提升，气密载荷大幅提高后，地板变形较大。
6.边梁吊挂方式：车下设备集成后，全部吊挂于边梁滑槽处，此种吊挂方式载荷集中，易导致局部应力过大；双层型材地板处下部无支撑，较大气密载荷引起底架地板变形，较大变形易导致车内设备安装问题、降低乘坐舒适度等。
7.如何克服上述缺陷之一，是本领域内技术人员一直关注的技术问题。


技术实现要素：

8.本发明的目的为提供一种法向刚度比较高且变形量小的底架结构及轨道车辆。
9.本发明提供一种底架结构，包括两个沿纵向延伸的边梁，两所述边梁之间设置有地板模块，所述地板模块包括至少一个中空型材，所述中空型材具有上下两层表面，两表面之间具有沿横向延伸的型腔，所述中空型材的两端分别与两所述边梁固定连接，并且至少部分所述中空型材的型材主体的下表面还具有与其一体成型的吊挂安装座，用于吊装车下设备。
10.本发明中形成地板的中空型材沿车体宽度方向延伸，这样形成的底架结构法向刚度比较高，降低高速运行时外部气密载荷剧烈变化导致的车辆变形，并且两个或者两个以上中空型材可以通过预先组装形成地板模块，整车组装时可以直接将地板模块安装于底架即可，可以提高整车组装效率，再者地板模块可以具有一种或者几种尺寸、安装接口也大致相同，实现地板的模块化设计，提高生产效率。
11.可选的，部分或全部所述中空型材主体下方成型有横向延伸的第一中空凸台，所述第一中空凸台为中空结构，所述吊挂安装座形成于所述第一中空凸台。
12.可选的，部分所述第一中空凸台具有避让缺口以避让相应位置的零部件。
13.可选的，所述第一中空凸台具有多组螺栓孔，每一组螺栓孔形成所述吊挂安装座，
并且每一组螺栓孔包括n个与车下设备螺栓连接的螺纹孔。
14.可选的，所述中空型材主体的上表面部分区域还具有与其一体成型的第二中空凸台。
15.可选的，所述第一中空凸台和所述第二中空凸台至少部分相对设置，二者在所述地板模块所处水平面内的投影至少部分重合。
16.可选的，所述型腔内部、所述第一中空凸台和所述第二中空凸台的型腔内部均成型有加强筋。
17.可选的，所述地板模块中各所述中空型材主体通过焊接固定连接形成整体结构。
18.可选的，还包括至少两个枕梁，每一枕梁横向延伸位于两所述边梁之间，并且两端部与两侧的所述边梁固定连接，各所述枕梁沿纵向间隔排布，两所述枕梁之间固定有所述地板模块。
19.此外，本发明还提供了一种轨道车辆，包括车下设备，还包括上述任一项所述的底架结构，所述车下设备吊装于所述吊挂安装座。
附图说明
20.图1为现有技术中底架结构横截面图；
21.图2为本发明一种实施例中底架结构的局部示意图；
22.图3为图2中a-a剖视图；
23.图4为图2中局部结构的上方示意图；
24.图5为图2中局部结构的仰视图。
25.其中，图1中附图标记与部件名称之间一一对应关系如下：
[0026]1’
铝型材；2’边梁；3’滑槽；
[0027]
其中，图2至图5中附图标记与部件名称之间一一对应关系如下：
[0028]
10地板模块；1中空型材；3第一中空凸台；31吊挂安装座；32避让缺口；2第二中空凸台；
[0029]
20边梁；
[0030]
30枕梁。
具体实施方式
[0031]
在上述研究发现的基础上，本文进一步探索提出了一种解决上述技术问题的技术方案。
[0032]
在本技术的描述中，需要说明的是，在本技术实施例中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
[0033]
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0034]
请参考图2至图5，图2为本发明一种实施例中底架结构的局部示意图；图3为图2中a-a剖视图；图4为图2中局部结构的上方示意图；图5为图2中局部结构的仰视图。
[0035]
本发明提供了一种轨道车辆，包括底架结构和车下设备，其中底架结构包括两个沿纵向延伸的边梁20，两边梁20之间设置有地板模块10，地板模块10包括至少一个中空型材1。为了便于地板模块10的安装，底架结构通常还包括至少两个枕梁30，两枕梁30的两端固定连接边梁20，并且沿车体长度方向间隔布置，地板模块10通常安装于底架结构的两枕梁30之间。一个地板模块10中中空型材1的数量主要根据两枕梁30之间的间距合理设置，一般而言，一个地板模块10中中空型材1的数量为两个或者两个以上，各中空型材1通过焊接方式固定形成一个整体，焊接方式可以为激光焊接，当然也可以为其他类型的焊接，例如摩擦焊等等。
[0036]
需要说明的是，本文中纵向是指车体长度方向，横向是指车体宽度方向。
[0037]
中空型材1具有上下两层表面，两表面之间具有沿横向延伸的型腔，中空型材1的两端分别与两边梁20固定连接，为了提高中空型材1的使用强度，型腔内部可以设置加强筋，加强筋的形式本文不做限定。
[0038]
本发明中至少部分中空型材1的型材主体的下表面还具有与其一体成型的吊挂安装座31，用于吊装车下设备。也就是说，本发明中车下设备吊挂连接地板模块10，并且吊挂安装座31随地板模块10的部分中空型材1一体成型。
[0039]
本发明中形成地板的中空型材1沿车体宽度方向延伸，这样形成的底架结构法向刚度比较高，降低高速运行时外部气密载荷剧烈变化导致的车辆变形，并且两个或者两个以上中空型材1可以通过预先组装形成地板模块10，整车组装时可以直接将地板模块10安装于底架即可，可以提高整车组装效率，再者地板模块10可以具有一种或者几种尺寸、安装接口也大致相同，实现地板的模块化设计，提高生产效率。
[0040]
尤其地，当中空型材1型腔内部具有加强筋时，中空型材1横向布置可以进一步利用型腔内部加强筋，进一步提高底架结构的法向刚度。
[0041]
在一种具体实施例中，部分或全部中空型材1主体下方成型有横向延伸的第一中空凸台3，第一中空凸台3为中空结构，吊挂安装座31形成于第一中空凸台3。第一中空凸台3可以起到进一步提高中空型材1强度的作用，减小整体变形，不会由于吊挂安装座31的设置而降低中空型材1的强度。这也避免了传统轨道车辆地板与吊挂横梁的焊接，提高了部件精度，避免了焊接变形及焊接内应力。
[0042]
根据车下设备的布置，部分第一中空凸台3具有避让缺口32以避让相应位置的零部件，提高车辆各部件组装灵活性。
[0043]
上述各实施例中，第一中空凸台3具有多组螺栓孔，每一组螺栓孔形成吊挂安装座31，并且每一组螺栓孔包括n个与车下设备螺栓连接的螺纹孔；如图所示，图5中示出了一个地板模块10中设置三个第一中空凸台3，中间第一中空凸台3上开设有避让缺口32，当然避让缺口32的位置和数量根据具体使用环境而定，不局限于本文描述。每一个第一中空凸台3上设置有三组螺栓孔，每组螺栓孔具有九个螺栓孔。
[0044]
为了进一步提高底架结构的强度，提高吊挂设备位置的刚度，在一种具体实施例中，中空型材1主体的上表面部分区域还具有与其一体成型的第二中空凸台2。第二中空凸台2可以起到增强中空型材1局部结构强度的作用。
[0045]
同理，第二中空凸台2也还可以设置避让缺口等结构，以适应相应侧零部件的装配需求。
[0046]
具体地，第一中空凸台3和第二中空凸台2至少部分相对设置，二者在地板模块10所处水平面内的投影至少部分重合。图中示出了第一中空凸台3和第二中空凸台2大致相对设置的实施例，第一中空凸台3与型材主体连接宽度大于第二中空凸台2与型材主体的连接宽度。
[0047]
进一步地，型腔内部、第一中空凸台3和第二中空凸台2的型腔内部均成型有加强筋，加强筋形式不限，只要能够提供结构件的使用强度即可，减少整体变形。
[0048]
如上所述，地板模块10中各所述中空型材1主体通过焊接固定连接形成整体结构，可以使用激光复合焊，减小焊接输入，提高尺寸精度。
[0049]
在上述底架结构的基础上，本发明还提供了一种轨道车辆，包括车下设备及上述任一实施例所述的底架结构，车下设备吊装于所述吊挂安装座31。
[0050]
轨道车辆其他结构本文不做一一赘述，请参考现有技术。
[0051]
本发明所述的轨道车辆包括上述底架结构，故也具有底架结构的上述技术效果。
[0052]
以上对本发明所提供的一种底架结构及轨道车辆进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明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发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种底架结构，其特征在于，包括两个沿纵向延伸的边梁，两所述边梁之间设置有地板模块，所述地板模块包括至少一个中空型材，所述中空型材具有上下两层表面，两表面之间具有沿横向延伸的型腔，所述中空型材的两端分别与两所述边梁固定连接，并且至少部分所述中空型材的型材主体的下表面还具有与其一体成型的吊挂安装座，用于吊装车下设备。2.如权利要求1所述的底架结构，其特征在于，部分或全部所述型材主体下方成型有横向延伸的第一中空凸台，所述第一中空凸台为中空结构，所述吊挂安装座形成于所述第一中空凸台。3.如权利要求2所述的底架结构，其特征在于，部分所述第一中空凸台具有避让缺口以避让相应位置的零部件。4.如权利要求3所述的底架结构，其特征在于，所述第一中空凸台具有多组螺栓孔，每一组螺栓孔形成所述吊挂安装座，并且每一组螺栓孔包括n个与车下设备螺栓连接的螺纹孔。5.如权利要求3或4所述的底架结构，其特征在于，所述中空型材主体的上表面部分区域还具有与其一体成型的第二中空凸台。6.如权利要求5所述的底架结构，其特征在于，所述第一中空凸台和所述第二中空凸台至少部分相对设置，二者在所述地板模块所处水平面内的投影至少部分重合。7.如权利要求5所述的底架结构，其特征在于，所述型腔内部、所述第一中空凸台和所述第二中空凸台的型腔内部均成型有加强筋。8.如权利要求7所述的底架结构，其特征在于，所述地板模块中各所述中空型材通过焊接固定连接形成整体结构。9.如权利要求1至4、6至8任一项所述的底架结构，其特征在于，还包括至少两个枕梁，每一枕梁横向延伸位于两所述边梁之间，并且两端部与两侧的所述边梁固定连接，各所述枕梁沿纵向间隔排布，两所述枕梁之间固定有所述地板模块。10.一种轨道车辆，包括车下设备，其特征在于，还包括权利要求1至9任一项所述的底架结构，所述车下设备吊装于所述吊挂安装座。

技术总结
本发明公开了一种底架结构及轨道车辆，本发明中形成地板的中空型材沿车体宽度方向延伸，这样形成的底架结构法向刚度比较高，降低运行时外部气密载荷剧烈变化导致的车辆变形，并且两个或者两个以上中空型材可以通过预先组装形成地板模块，整车组装时可以直接将地板模块安装于底架即可，可以提高整车组装效率，再者地板模块可以具有一种或者几种尺寸、安装接口也大致相同，实现地板的模块化设计，提高生产效率。生产效率。生产效率。


技术研发人员：丁叁叁 顾玉林 林庆琳 王万静 杜俊涛
受保护的技术使用者：中车青岛四方机车车辆股份有限公司
技术研发日：2022.11.23
技术公布日：2023/3/14