一种轨道车辆及车顶结构的制作方法

1.本实用新型涉及车辆技术领域，特别涉及一种轨道车辆及车顶结构。


背景技术：

2.请参考图1，图1为现有技术中轨道车辆的车顶的结构示意图。
3.当前，轨道车辆的车顶主要由若干具有夹层结构的三明治板材201搭接形成，三明治板材201包括内壁205、外壁204以及填充于内壁和外壁之间的夹层结构207，外壁和内壁均具有搭接段208，相邻三明治板材201通过搭接段208连接固定。
4.上述结构的三明治板材201形成的车顶在一定程度能够满足轨道车辆使用强度的需求，但是三明治板材之间仅通过一侧的搭接段搭接连接，该结构密封性不良。
5.另外，车顶上通常设置有不同功能的接口，这些接口都需要在三明治板材成型之后，通过机加工等方式加工成型，加工效率比较低，并且相关接口需要再通过装配实现。
6.因此，如何克服上述至少一者缺陷，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的为提供一种密封性能好且接口集成度高的车顶结构。本实用新型的目的为提供一种包括上述车顶结构的轨道车辆。
8.本实用新型提供了一种轨道车辆的车顶结构，包括顶板和加强筋，所述顶板为由复合材料形成的单板，所述顶板上设置有与其一体成型的接口，用于与轨道车辆的待安装零部件配合装配；所述加强筋一体成型于所述顶板的内壁局部位置，或者所述加强筋固定连接于所述顶板的内壁。
9.与现有技术车顶结构采用三明治复合板材相比，本实用新型中车顶结构的顶板为复合材料的单板结构，其与内壁设置的加强筋协同形成满足使用强度的车顶结构，顶板为单板结构方便相邻顶板之间的连接，单板之间密封性比较高，并且零部件的接口与顶板一体成型，简化了接口成型工艺，提高加工效率及接口的集成度。
10.可选地，所述顶板具有至少一个通孔，所述通孔周向具有向外的弯折边，所述弯折边形成所述接口。
11.可选地，沿横向，所述顶板包括中间段和位于所述中间段两侧的弧形段，还包括内板，所述内板与所述弧形段的局部围合形成中空的内边梁结构，所述内边梁沿纵向延伸。
12.可选地，所述内板为复合材料，所述内板与所述顶板一体成型或者通过固化工艺或者胶粘工艺固定连接；
13.或者/和，所述内板沿横向方向弯曲布置，局部与所述顶板内壁相抵，以形成两个或者两个以上的纵向延伸的中空腔。
14.可选地，所述复合材料为碳纤维复合材料。
15.可选地，沿纵向，所述顶板具有第一端部和第二端部，所述顶板的第一端部固定有中空端梁。
16.可选地，所述加强筋为复合材料，所述加强筋与所述顶板一体成型或者通过固化工艺或者胶粘工艺固定连接；
17.或者，所述加强筋为金属材料。
18.可选地，至少部分所述加强筋与所述顶板的内壁围成空腔，所述空腔内部填充有泡沫。
19.可选地，所述加强筋包括纵向延伸的第一加强筋以及沿横向延伸的第二加强筋，所述第一加强筋和所述第二加强筋相连接。
20.此外，本实用新型还提供了一种轨道车辆，包括上述任一项所述的轨道车辆的车顶结构，所述顶板的弧形段两侧分别与轨道车辆的相应侧侧墙连接。
21.本实用新型所提供的轨道车辆包括上述车顶结构，故也具有车顶结构的上述技术效果。
附图说明
22.图1为现有技术中轨道车辆的车顶的结构示意图；
23.图2为本实用新型一种具体实施例中车顶结构的结构示意图；
24.图3为图2中c-c剖视图；
25.图4为图3中a处局部放大图；
26.图5为图3中b处局部放大图；
27.图6为图2中d-d剖视视图；
28.图7为图2所示车顶结构外侧俯视图。
29.图1中附图标记与部件名称之间一一对应关系如下：
30.201车顶；204外壁；205内壁；207夹层结构；208搭接段；
31.图2至图7中附图标记与部件名称之间一一对应关系如下：
32.1顶板；11弯折边；2第一加强筋；3第二加强筋；31泡沫；4内边梁；41内板；5天线安装座；6端梁。
具体实施方式
33.本技术实施例中所提到的方位用语，例如，“内”、“外”等，仅是参考附图的方向，因此，使用的方位用语是为了更好、更清楚地说明及理解本技术实施例，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术实施例的限制。此外，除非本技术中另有说明，否则本技术中所述的“多个”是指两个或两个以上。
34.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
35.请参考图2至图7，图2为本实用新型一种具体实施例中车顶结构的结构示意图；图3为图2中c-c剖视图；图4为图3中a处局部放大图；图5为图3中b处局部放大图；图6为图2中d-d剖视视图；图7为图2所示车顶结构外侧俯视图。
36.本实用新型的轨道车辆包括车顶结构和侧墙，侧墙位于车顶结构的左右两侧，本文所述的左右是以轨道车辆的宽度方向为基准，请参考图3。车顶结构位于侧墙上方，连接
两个侧墙，车顶结构、两侧墙和车底板可以围成车厢空间。
37.本实用新型中的轨道车辆的车顶结构包括顶板1和加强筋，顶板1为由复合材料形成的单板，复合材料可以为碳纤维复合材料，当然也可以为其他纤维复合材料，例如硼纤维复合材料等。碳纤维复合材料强度高、刚度大、质量轻，并具有抗疲劳、耐高温、减振、可设计等一系列优点，因此本文优选顶板1为碳纤维复合材料，后文以顶板1为碳纤维复合材料为例介绍技术方案和技术效果。
38.本实用新型中的顶板1上设置有与其一体成型的接口，各接口设置于需要与轨道车辆的待安装零部件配合装配的位置，各接口与相应位置的待安装零部件配合安装，如图所示，顶板1上的接口包括天线安装接口，用于安装天线安装座5。天线安装座5的数量可以为若干，根据实际产品而定。
39.本实用新型中顶板1的内壁局部位置固定有加强筋，当然加强筋也可以与顶板1一体成型。加强筋可以与顶板1为同种材料，二者均为复合材料，当然加强筋也可以为金属材质。
40.与现有技术车顶结构采用三明治复合板材相比，本实用新型中车顶结构的顶板1为复合材料的单板结构，其与内壁设置的加强筋协同形成满足使用强度的车顶结构，顶板1为单板结构方便相邻顶板1之间的连接，单板之间密封性比较高，并且零部件的接口与顶板1一体成型，简化了接口成型工艺，提高加工效率及接口的集成度。
41.在一种具体实施方式汇总，顶板1具有至少一个通孔，通孔周向具有向外的弯折边11，弯折边11形成用于配合待安装零部件安装的接口。弯折边11可以增大与待安装零部件的接触面积，提高零部件的安装稳定性以及便利性。
42.上述各实施例中的车顶结构，沿横向，顶板1包括中间段和位于中间段两侧的弧形段，车顶结构还包括内板41，内板41与弧形段的局部围合形成中空的内边梁4结构，内边梁4沿纵向延伸。内板41与弧形段内壁围合形成的中空结构可以增加该位置的使用强度，并且该结构的重量比较轻，有利于降低车体自重。沿纵向内板的数量可以为一个，当然也可以为两段或者两段以上。
43.内板41沿横向可以弯曲布置，局部与顶板1内壁相抵，以形成两个或者两个以上的纵向延伸的中空腔。
44.上述实施例中的，内板41为复合材料，内板41与顶板1可以为相同的复合材料形成，例如碳纤维复合材料，这样内板41与顶板1可以一体成型，例如在顶板1铺层时可以直接成型内板41，二者之间无需后续再使用连接手段连接固定。
45.当然为了降低加工工艺，纵向内部和顶板1也可以单独成型，二者通过固化工艺或者胶粘工艺固定连接。
46.上述各实施例中，顶板1具有第一端部和第二端部，顶板1的第一端部固定有中空端梁6。中空端梁6的横截面可以为口字形，当然也可以为其他形式，例如圆形或者工字型等等。
47.如上所述，加强筋可以为复合材料，这样加强筋与顶板1也可以一体成型，例如通过铺层工艺同时成型顶板1和加强筋结构，当然加强筋和顶板1也可以为分体式结构，二者通过固化工艺或者胶粘工艺固定连接。
48.本文所述的固化工艺可以为热压罐共固化工艺。
49.在一种具体示例中，至少部分加强筋与顶板1的内壁围成空腔，空腔内部填充有泡沫31。可以是部分加强筋与顶板1之间空腔填充泡沫31，当然也可以是所有加强筋与顶板1之间的空腔填充泡沫31。
50.具体地，加强筋包括纵向延伸的第一加强筋2以及沿横向延伸的第二加强筋3，第一加强筋2和第二加强筋3相连接。如图所示，第二加强筋3的数量为两个，第一加强筋2的数量为四排，每一排具有三个第一加强筋2，第二加强筋3的两侧均连接有第一加强筋2。
51.这样可以提高顶板1的使用强度。
52.上述实施例中，中空端梁6在一方面可以提高顶板1的使用强度，另一方便也方便其他连接结构的设置。
53.本实用新型所提供的轨道车辆包括上述车顶结构，故也具有车顶结构的上述技术效果。
54.以上对本实用新型所提供的一种轨道车辆及车顶结构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型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实用新型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，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种轨道车辆的车顶结构，其特征在于，包括顶板和加强筋，所述顶板为由复合材料形成的单板，所述顶板上设置有与其一体成型的接口，用于与轨道车辆的待安装零部件配合装配；所述加强筋一体成型于所述顶板的内壁局部位置，或者所述加强筋固定连接于所述顶板的内壁。2.如权利要求1所述的轨道车辆的车顶结构，其特征在于，所述顶板具有至少一个通孔，所述通孔周向具有向外的弯折边，所述弯折边形成所述接口。3.如权利要求1所述的轨道车辆的车顶结构，其特征在于，沿横向，所述顶板包括中间段和位于所述中间段两侧的弧形段，还包括内板，所述内板与所述弧形段的局部围合形成中空的内边梁结构，所述内边梁沿纵向延伸。4.如权利要求3所述的轨道车辆的车顶结构，其特征在于，所述内板为复合材料，所述内板与所述顶板一体成型或者通过固化工艺或者胶粘工艺固定连接；或者/和，所述内板沿横向方向弯曲布置，局部与所述顶板内壁相抵，以形成两个或者两个以上的纵向延伸的中空腔。5.如权利要求1至4任一项所述的轨道车辆的车顶结构，其特征在于，所述复合材料为碳纤维复合材料。6.如权利要求1所述的轨道车辆的车顶结构，其特征在于，沿纵向，所述顶板具有第一端部和第二端部，所述顶板的第一端部固定有中空端梁。7.如权利要求1至4任一项所述的轨道车辆的车顶结构，其特征在于，所述加强筋为复合材料，所述加强筋与所述顶板一体成型或者通过固化工艺或者胶粘工艺固定连接；或者，所述加强筋为金属材料。8.如权利要求7所述的轨道车辆的车顶结构，其特征在于，至少部分所述加强筋与所述顶板的内壁围成空腔，所述空腔内部填充有泡沫。9.如权利要求7所述的轨道车辆的车顶结构，其特征在于，所述加强筋包括纵向延伸的第一加强筋以及沿横向延伸的第二加强筋，所述第一加强筋和所述第二加强筋相连接。10.一种轨道车辆，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的轨道车辆的车顶结构，所述顶板的弧形段两侧分别与轨道车辆的相应侧侧墙连接。

技术总结
本实用新型公开了一种轨道车辆及车顶结构，本实用新型中车顶结构的顶板为复合材料的单板结构，其与内壁设置的加强筋协同形成满足使用强度的车顶结构，顶板为单板结构方便相邻顶板之间的连接，单板之间密封性比较高，并且零部件的接口与顶板一体成型，简化了接口成型工艺，提高加工效率及接口的集成度。提高加工效率及接口的集成度。提高加工效率及接口的集成度。


技术研发人员：吴沛沛 曾宇 郑凯 王亚鹏 冉廷宝
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：2022.10.24
技术公布日：2023/1/2