车体底架前端及动车组车体的制作方法

1.本实用新型属于车体底架结构技术领域，更具体地说，是涉及一种车体底架前端及动车组车体。


背景技术：

2.目前，在提高高速动车组时速的研究中，关键顶层技术指标主要包括运行速度、制动距离、运行能耗以及噪声控制。车体速度的提升会导致气动载荷增大、振动载荷增大、车间连接载荷增大以及车体与转向架的连接载荷增大等问题，为了获得良好的制动距离、优良的运行能耗并减轻轮轨能耗对线路的损伤，需要对车体进行更深层次的轻量化设计。
3.基于车体结构特点，车体轻量化技术重在底架，底架轻量化技术重在前端，因此前端结构轻量化设计是车体轻量化设计的重点。现有的前端结构一般重量较重，结构的截面变化率较大，增大了应力集中问题，尤其是牵引梁，由于需要对车钩面板的纵向力进行传递，因此极易在牵引梁断面较窄位置产生较高的应力，降低了接头位置的疲劳行为。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种车体底架前端及动车组车体，能够有效释放牵引梁端部的应力，降低了底架前端的结构重量，实现了车体的轻量化设计。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种车体底架前端，包括：
6.两个牵引梁，分别沿前后方向延伸；
7.车钩面板，设置于两个牵引梁之间，车钩面板的两侧分别设有向外延伸的侧翼板；
8.两个侧立板，连接于车钩面板的前侧，且向前延伸；
9.端部组成，连接于两个侧立板的前端；
10.其中，两个牵引梁的上方设有用于与底架相连的连接板，连接板向前延伸至侧立板的顶面上，端部组成的上缘与底架的底面相连。
11.在一种可能的实现方式中，两个侧立板的前端逐渐相互远离，侧立板的下缘逐渐向前下方弧形延伸。
12.在一种可能的实现方式中，牵引梁的后端设有贴合连接于连接板底面上的补强板，补强板向两侧凸出于牵引梁的两侧壁设置。
13.一些实施例中，连接板的后端宽度逐渐变大，连接板上贯通设有若干个减重孔。
14.一些实施例中，牵引梁内具有前后贯通的减重腔，减重腔的纵截面为矩形或三角形。
15.在一种可能的实现方式中，自靠近牵引梁的一侧至远离牵引梁的一侧，侧翼板的底面逐渐向外上方弧形延伸；
16.侧翼板的底面上贴合连接有延伸至牵引梁底部的连接条，连接条的前侧缘设有用于与车钩面板卡接的限位孔。
17.在一种可能的实现方式中，车钩面板的两侧缘分别一体成型有向前延伸的前连接
部、向后延伸的后连接部以及向外延伸的侧连接部，前连接部与侧立板的后侧缘相连，后连接部与牵引梁的前端面相连，侧连接部与侧翼板的侧缘相连。
18.在一种可能的实现方式中，两个侧立板之间还连接有水平延伸的下底板，下底板的前侧缘与端部组成相连、后侧缘与车钩面板相连，端部组成上设有与车钩面板前后对应的避让孔。
19.在一种可能的实现方式中，连接板上贯穿设有配合孔，车钩面板的顶部设有向上凸起、并与配合孔定位配合的定位凸起。
20.本技术实施例所示的方案，与现有技术相比，本技术实施例提供的车体底架前端，通过在车钩面板两侧设置侧翼板，实现与车钩面板的横向连接，可有效地防止车钩面板的扭动，增强车钩面板的结构稳定性；牵引梁通过连接板与底架固定连接，实现了应力的重新分布，避免了焊缝集中应力高的问题，提高了牵引梁与底架之间连接强度；侧立板用于连接车钩面板和端部组成，对端部组成形成有效的加强作用；上述车体底架前端从多角度考虑进行轻量化设计，能够满足牵引梁纵向力的传递要求，提高了结构的稳定性以及抗疲劳性能，为车辆的安全运行提供了有力的保障。
21.本实用新型还提供了一种动车组车体，上述动车组车体包括车体底架前端。上述动车组车体的车体底架具有良好的结构稳定性，实现了结构的轻量化设计，可实现应力的均匀分布，避免应力集中的问题，为车辆的安全运行提供了有力的保障。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本实用新型实施例提供的车体底架前端的结构示意图；
24.图2为本实用新型实施例图1另一个角度的结构示意图；
25.图3为本实用新型实施例图1的俯视结构示意图(省略连接板)；
26.图4为本实用新型实施例图3中ⅰ的局部放大结构示意图；
27.图5为本实用新型实施例图2中牵引梁另一个角度的结构示意图；
28.图6为本实用新型实施例图5中牵引梁的主视结构示意图。
29.其中，图中各附图标记：
30.1、牵引梁；11、补强板；12、减重腔；2、车钩面板；21、前连接部；22、后连接部；23、侧连接部；24、定位凸起；3、侧立板；4、端部组成；41、避让孔；5、侧翼板；51、连接条；52、限位孔；6、连接板；61、减重孔；62、配合孔；7、下底板。
具体实施方式
31.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
32.需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上
或者间接在另一个元件上。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示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实用新型的限制。术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者若干个该特征。在本实用新型的描述中，“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
33.请一并参阅图1至图6，现对本实用新型提供的车体底架前端及动车组车体进行说明。车体底架前端，包括两个牵引梁1、车钩面板2、两个侧立板3以及端部组成4，两个牵引梁1分别沿前后方向延伸；车钩面板2设置于两个牵引梁1之间，车钩面板2的两侧分别设有向外延伸的侧翼板5；两个侧立板3连接于车钩面板2的前侧，且向前延伸；端部组成4连接于两个侧立板3的前端；
34.其中，两个牵引梁1的上方设有用于与底架相连的连接板6，连接板6向前延伸至侧立板3的顶面上，端部组成4的上缘与底架的底面相连。
35.本实施例提供的车体底架前端，与现有技术相比，本实施例提供的车体底架前端，通过在车钩面板2两侧设置侧翼板5，实现与车钩面板2的横向连接，可有效地防止车钩面板2的扭动，增强车钩面板2的结构稳定性；牵引梁1通过连接板6与底架固定连接，实现了应力的重新分布，避免了焊缝集中应力高的问题，提高了牵引梁1与底架之间连接强度；侧立板3用于连接车钩面板2和端部组成4，对端部组成4形成有效的加强作用；上述车体底架前端从多角度考虑进行轻量化设计，能够满足牵引梁1纵向力的传递要求，提高了结构的稳定性以及抗疲劳性能，为车辆的安全运行提供了有力的保障。
36.在一种可能的实现方式中，参见图1，两个侧立板3的前端逐渐相互远离，侧立板3的下缘逐渐向前下方弧形延伸。
37.本实施例中，侧立板3用于连接车钩面板2和端部组成4，两个侧立板3之间的间距逐渐变大，便于和前端宽度较大的端部组成4进行连接，提高连接的稳定性，侧立板3的下缘为弧形，向前下方方弧形延伸，对端部组成4的连接起到了有效的加强作用。
38.进一步的，端部组成4和侧立板3均采用开口型材结构，开口指外轮廓没有闭合或没有完全闭合，闭口指型材外轮廓形成闭合的箱型体，相对传统的采用闭口挤压型材的结构，开口型材可大大降低结构的整体重量，实现轻量化设计。
39.在一种可能的实现方式中，参见图3，牵引梁1的后端设有贴合连接于连接板6底面上的补强板11，补强板11向两侧凸出于牵引梁1的两侧壁设置。补强板11的设置能够对牵引梁1端部的应力进行重新分布，避免牵引梁1端部焊缝位置出现应力集中问题。
40.具体的，补强板11向两侧凸出于牵引梁1的两侧壁设置，补强板11同时向后延伸，将牵引梁1后端的力分布至更大的面积，避免了应力集中问题。
41.一些实施例中，参见图3，连接板6的后端宽度逐渐变大，连接板6上贯通设有若干个减重孔61。
42.本实施例中，连接板6位于牵引梁1和底架之间，连接板6的后端宽度逐渐变大，形成近似鱼尾的结构，能够对连接板6的后端应力进行重新分布，避免焊缝连接位置存在应力
过高的问题，增强了结构连接的可靠性。
43.进一步的，连接板6上设置有减重孔61，减重孔61在连接板6的后部沿前后方向设置有多个，同时在连接板6的中部和前部也设置了多个，减重孔61为长圆孔，长轴沿前后方向设置或左右方向设置均可，也可以采用前后方向结合左右方向的方式，避免对连接板6的结构造成局部削弱，有助于实现车体的轻量化设计。
44.一些实施例中，参见图3，牵引梁1内具有前后贯通的减重腔12，减重腔12的纵截面为矩形或三角形。牵引梁1采用型材结构，其内部设有前后延伸的筋板，便于进行纵向力的有效传递，降低焊缝位置的结构应力，筋板之间可以围合成前后贯通的减重腔12，减重腔12的截面不做限定，可以是三角形、矩形或不规则图形等多种形状。减重腔12的设计，使牵引梁1在满足结构强度的前提下，实现良好的减重效果。
45.在一种可能的实现方式中，参见图1、图2和图5，自靠近牵引梁1的一侧至远离牵引梁1的一侧，侧翼板5的底面逐渐向外上方弧形延伸；
46.侧翼板5的底面上贴合连接有延伸至牵引梁1底部的连接条51，连接条51的前侧缘设有用于与车钩面板2卡接的限位孔52。
47.本实施例中，侧翼板5的纵截面为t字形，为开口型材，侧翼板5远离牵引梁1的一侧下缘逐渐向外上方倾斜延伸，可有效防止车钩面板2的扭动，便于保证对车钩面板2的结构增强作用，增加了车钩面板2的稳定性。同时，还便于减小侧翼板5的整体材料耗用，实现了车体底架前端的轻量化设计，提升了整体的结构强度。
48.进一步的，侧翼板5底面上的连接条51可将侧翼板5与牵引梁1进行有效衔接，实现应力的重新分布。连接条51位于侧翼板5外端的位置宽度逐渐变大，可实现力的有效分布，避免应力集中。
49.车钩面板2的下端位于限位孔52内，形成与牵引梁1以及侧翼板5的进一步衔接，便于进行力的进一步分散。
50.在一种可能的实现方式中，参见图3和图4，车钩面板2的两侧缘分别一体成型有向前延伸的前连接部21、向后延伸的后连接部22以及向外延伸的侧连接部23，前连接部21与侧立板3的后侧缘相连，后连接部22与牵引梁1的前端面相连，侧连接部23与侧翼板5的侧缘相连。
51.本实施例中，车钩面板2两侧缘位置分别设置了用于和侧立板3相连的前连接部21，前连接部21为板状构件，能够贴合于侧立板3的板面外侧，实现板面间的有效贴合，避免了板状构件之间因薄厚不一造成的焊接不良的问题，提高了结构的抗疲劳特性。
52.前连接部21、后连接部22以及侧连接部23的厚度均小于车钩面板2在前后方向上的厚度在车钩面板2的左右两侧对称布设，有利于纵向力的传递，避免了垂向过大弯矩的产生。
53.在一种可能的实现方式中，参见图3，两个侧立板3之间还连接有水平延伸的下底板7，下底板7的前侧缘与端部组成4相连、后侧缘与车钩面板2相连，端部组成4上设有与车钩面板2前后对应的避让孔41。
54.在一种可能的实现方式中，参见图1和图3，连接板6上贯穿设有配合孔62，车钩面板2的顶部设有向上凸起、并与配合孔62定位配合的定位凸起24。
55.本实施例中，为了连接板6上的配合孔62与车钩面板2的定位凸起24能够有效地定
位配合，提高安装的精准度，同时也使车钩面板2直接与底架之间形成连接关系，提高了结构的稳定性，便于纵向力的均匀分布。
56.基于同一发明构思，本技术实施例还提供一种动车组车体，上述动车组车体包括车体底架前端。上述动车组车体的车体底架具有良好的结构稳定性，实现了结构的轻量化设计，可实现应力的均匀分布，避免应力集中的问题，为车辆的安全运行提供了有力的保障。
57.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.车体底架前端，其特征在于，包括：两个牵引梁，分别沿前后方向延伸；车钩面板，设置于两个所述牵引梁之间，所述车钩面板的两侧分别设有向外延伸的侧翼板；两个侧立板，连接于所述车钩面板的前侧，且向前延伸；端部组成，连接于两个所述侧立板的前端；其中，两个所述牵引梁的上方设有用于与底架相连的连接板，所述连接板向前延伸至所述侧立板的顶面上，所述端部组成的上缘与底架的底面相连。2.如权利要求1所述的车体底架前端，其特征在于，两个所述侧立板的前端逐渐相互远离，所述侧立板的下缘逐渐向前下方弧形延伸。3.如权利要求1所述的车体底架前端，其特征在于，所述牵引梁的后端设有贴合连接于所述连接板底面上的补强板，所述补强板向两侧凸出于所述牵引梁的两侧壁设置。4.如权利要求1所述的车体底架前端，其特征在于，所述连接板的后端宽度逐渐变大，所述连接板上贯通设有若干个减重孔。5.如权利要求1所述的车体底架前端，其特征在于，所述牵引梁内具有前后贯通的减重腔，所述减重腔的纵截面为矩形或三角形。6.如权利要求1所述的车体底架前端，其特征在于，自靠近所述牵引梁的一侧至远离所述牵引梁的一侧，所述侧翼板的底面逐渐向外上方弧形延伸；所述侧翼板的底面上贴合连接有延伸至所述牵引梁底部的连接条，所述连接条的前侧缘设有用于与所述车钩面板卡接的限位孔。7.如权利要求1所述的车体底架前端，其特征在于，所述车钩面板的两侧缘分别一体成型有向前延伸的前连接部、向后延伸的后连接部以及向外延伸的侧连接部，所述前连接部与所述侧立板的后侧缘相连，所述后连接部与所述牵引梁的前端面相连，所述侧连接部与所述侧翼板的侧缘相连。8.如权利要求1所述的车体底架前端，其特征在于，两个所述侧立板之间还连接有水平延伸的下底板，所述下底板的前侧缘与所述端部组成相连、后侧缘与所述车钩面板相连，所述端部组成上设有与所述车钩面板前后对应的避让孔。9.如权利要求1所述的车体底架前端，其特征在于，所述连接板上贯穿设有配合孔，所述车钩面板的顶部设有向上凸起、并与所述配合孔定位配合的定位凸起。10.一种动车组车体，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的车体底架前端。

技术总结
本实用新型提供了一种车体底架前端及动车组车体，包括两个牵引梁、车钩面板、两个侧立板以及端部组成，车钩面板设置于两个牵引梁之间，车钩面板的两侧分别设有侧翼板；两个侧立板连接于车钩面板的前侧；端部组成连接于两个侧立板的前端，两个牵引梁的上方设有连接板，端部组成的上缘与底架的底面相连。本实用新型提供的车体底架前端从多角度考虑进行轻量化设计，能够满足牵引梁纵向力的传递要求，提高了结构的稳定性以及抗疲劳性能，为车辆的安全运行提供了有力的保障。运行提供了有力的保障。运行提供了有力的保障。


技术研发人员：贺东宇 王力 刘新喜 张硕韶 张锦华 吴迪
受保护的技术使用者：中车唐山机车车辆有限公司
技术研发日：2023.05.19
技术公布日：2023/9/1