一种设备舱及轨道车辆的制作方法

1.本实用新型涉及轨道车辆领域，特别涉及一种设备舱及轨道车辆。


背景技术：

2.在动车组的底架下方多设置有容纳车下设备的设备舱，传统设备舱由骨架、底板、端板及裙板围绕形成。在车下设备组装完成后，对设备舱各个零部件进行组装，形成对车下设备的容纳和保护。
3.目前设备舱以铝合金结构为主，中国专利(公开号：cn 204674587 u)中公开了一种整体式设备舱，组成设备舱的各个板件均固定在骨架上，骨架由上边梁、下边梁、横梁、弯梁及端部托架组合而成，保证其对铝合金结构的承载能力，但存在单个元件尺寸小、部件数量多、装配复杂的问题，并不适用于采用复合材料的设备舱结构；轻量化的复合材料能够使设备舱重量更小，传统的组合式骨架结构会采用较多的部件、复杂的装配步骤，直接套用至复合材料的设备舱反而不利于实现设备舱的轻量化。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种设备舱及轨道车辆，将传统设备舱复杂的骨架结构替换为一体式骨架梁，裙板底部增加圆弧过渡的弯折部来增加刚度，减少所使用的部件简化设备舱结构，满足轻量化需求并降低装配难度。
5.本实用新型的第一目的是提供一种设备舱，采用以下技术方案：
6.包括至少一组模块，每组模块均包括舱板和一体式骨架梁，沿车长方向上，舱板的两端均连接有骨架梁，舱板的凹面朝向骨架梁所连接的车体；舱板包括沿骨架梁轴线依次布置的裙板、底板和裙板，位于底板两侧的裙板相对于底板中线对称布置。
7.进一步地，所述骨架梁包括槽板和翼板，槽板上设有凹槽，凹槽开口的两侧分别连接有翼板，使骨架梁断面呈“几”字型。
8.进一步地，所述骨架梁的翼板贴合并连接舱板朝向车体一侧的表面，骨架梁轴线与舱板在车宽方向上的断面平行。
9.进一步地，所述模块设有多组时，多组模块沿车长方向依次布置，且相邻组模块的舱板端面贴合。
10.进一步地，相邻组模块对应的舱板通过同一骨架梁连接，相邻组模块的舱板共面布置。
11.进一步地，所述裙板上设有弯折部，弯折部一侧为对应设备舱侧面的侧面板，另一侧为对应设备舱底面的底面板，侧面板所在平面与底面板所在平面呈钝角布置。
12.进一步地，所述弯折部为圆弧段，底面板远离弯折部的一侧对接底板且与底板共面布置，侧面板远离弯折部的一侧对接骨架梁所连接车体。
13.进一步地，所述骨架梁为u型一体式弯折结构，骨架梁的两端分别连接车体，舱板与所连接车体之间形成断面呈梯形的腔体。
14.本实用新型的第二目的是提供一种轨道车辆，利用如第一目的所述的设备舱。
15.进一步地，所述轨道车辆的车体底部设有边梁，骨架梁端部和舱板的裙板均连接于车体的边梁。
16.与现有技术相比，本实用新型具有的优点和积极效果是：
17.(1)针对目前设备舱骨架结构部件多、装配复杂而无法适用于复合材料轻量化设备舱的问题，将传统设备舱复杂的骨架结构替换为一体式骨架梁，裙板底部增加圆弧过渡的弯折部来增加刚度，减少所使用的部件简化设备舱结构，满足轻量化需求并降低装配难度。
18.(2)采用模块结构，根据设备在车体上的分布位置灵活布置模块位置、数目，解决了传统设备舱结构复杂、装配困难而导致的难以调整布置位置的问题。
19.(3)基于复合材料的轻量化特性，采用一体式骨架梁替代传统设备舱骨架的弯梁结合横梁的结构，降低装配难度，减轻设备舱的骨架重量，满足设备舱的轻量化需求。
附图说明
20.构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
21.图1是本实用新型实施例1和2中设备舱的结构示意图。
22.图中，1-第一模块、2-第二模块、3-第三模块、11-第一裙板、12-第二裙板、13-底板、14-第一骨架梁、15-第二骨架梁。
具体实施方式
23.实施例1
24.本实用新型的一种典型的实施方式中，如图1所示，提出了一种设备舱。
25.传统采用铝合金材料的设备舱，骨架结构和板件结构均为铝合金材料，虽然铝合金较钢材等合金材料质地较轻，但在采用大面积板材及车辆行驶过程中风压作用下，骨架结构仍需要对板材提供较大的承载力，传统设备舱的骨架结构采用多个元件装配形成，导致设备舱存在单件尺寸小、部件数量多、装配过程复杂的问题，不适用于复合材料设备舱的制作。
26.随着高速列车轻量化趋势的不断发展，复合材料例如碳纤维、玻纤等被逐渐运用到列车的舱体，对于车辆的设备舱，也逐渐将铝合金板材替换为复合材料板材，但也带来了新的问题，复合材料板材的重量较小，并且板材的结构设计与传统板材存在差异，导致传统设备舱骨架结构无法直接转用，难以满足设备舱轻量化设计的需求。
27.针对上述问题，本实施例中给出一种设备舱，使用复合材料并对组成设备舱的骨架和板材进行重新设计，以使其能够满足轻量化需求，同时部件量小、单件部件尺寸适中、装配过程简单，降低装配难度提高装配效率。
28.如图1所示，通过结构功能一体化设计，对设备舱结构按照部件功能进行一体化集成，采用裙板、底板13形成舱板，以一体式骨架梁替代传统的多个横梁、弯梁的组合结构，有利于复合材料结构设计。底板13两侧分别设置裙板，裙板上设置圆弧过渡增加刚度，取消传
统设备舱下边梁，使得整个设备舱结构更简单，轻量化的同时解决了传统设备舱结构复杂、装配困难的问题。
29.设备舱包括至少一组模块，每组模块均能够结合车体形成容纳设备的腔体，在多组模块组合使用时，能够使模块结合形成更大的腔体，根据需求配置模块的数目，满足不同车下设备的防护需求。
30.如图1所示的三组模块，分别为第一模块1、第二模块2和第三模块3，沿车体的车长方向上、第三模块3、第一模块1和第二模块2依次对接，并共同连接车体。低于其他数目的模块布置时，多组模块沿车长方向依次布置，且相邻组模块端部贴合，形成一体化的模块，增加所形成的腔体的尺寸。
31.同一设备舱对应的多组模块结构相同，如本实施例中对应的第一模块1、第二模块2和第三模块3结构相同。每组模块均包括舱板和一体式骨架梁，舱板作为组成设备舱的组合式板件，骨架梁作为设备舱的骨架结构。
32.沿车长方向上，每块舱板的前端和后端均连接有骨架梁，如图1所示的第一骨架梁14和第二骨架梁15，相邻骨架梁支撑其之间的舱板，维持舱板的位置。舱板顶面为凹面，舱板的凹面朝向骨架梁所连接的车体，舱板、骨架梁和车体之间形成容纳车下设备的腔体。
33.沿车宽方向上，舱板依次布置裙板、底板13和裙板，本实施例中，位于底板13两侧的裙板分别为第一裙板11和第二裙板12。同一舱板对应的第一裙板11和第二裙板12相对于底板13中线对称布置，同时，沿车宽方向上，骨架梁与舱板的走向一致，使得骨架梁贴合舱板的边沿布置。
34.如图1所示，在布置多组模块时，相邻模块之间共同一根骨架梁，如第一模块1与第二模块2共用第一骨架梁14，第一模块1与第三模块3共用第二骨架梁15，多组模块沿车长方向依次布置，且相邻组模块的舱板端面贴合。相邻组模块对应的舱板通过同一骨架梁连接，相邻组模块的舱板共面布置，并使所有舱板能够连续布置，共同形成设备舱的防护板。
35.如图1所示，骨架梁为复合材料一体成型的结构，包括槽板和翼板，槽板上设有凹槽，凹槽开口的两侧分别连接有翼板，使骨架梁断面呈“几”字型。对应的槽板断面呈u型，翼板连接在槽板的侧面，并沿骨架梁的轴向通长布置。
36.骨架梁的轴线呈u型，且骨架梁为一体式弯折结构，骨架梁的两端分别连接车体，舱板与所连接车体之间形成断面呈梯形的腔体。
37.骨架梁的翼板贴合并连接舱板朝向车体一侧的表面，骨架梁轴线与舱板在车宽方向上的断面平行，使得骨架梁轴线走向与舱板所在平面走向一致，骨架梁的翼板能够保持与舱板的贴合，从而使舱板与骨架梁稳定连接。
38.可以理解的是，以实现部件功能为导向，整个设备舱划分为若干模块，每个模块包括两根一体式骨架梁、两块裙板和一块底板13；一体式骨架梁为复合材料整体成型，与车体连接形成封闭框式结构；裙板为复合材料结构，分布在设备舱两侧，上部与车体边梁连接，下部延伸至底部与底板13连接；底板13为复合材料结构，位于设备舱底部，裙板两端、底板13两端分别与骨架梁连接，日常底部检修维护可通过拆卸底板13完成。
39.另外，在其他实施方式中，裙板、底板13和骨架梁可以替换为其他金属或非金属材料，通过一体式骨架梁结合多片板材的结构，形成稳定的设备舱，对车下设备进行防护。
40.如图1所示，对于裙板结构，裙板上设有弯折部，弯折部一侧为对应设备舱侧面的
侧面板，另一侧为对应设备舱底面的底面板，侧面板所在平面与底面板所在平面呈钝角布置。
41.裙板分布在设备舱的两侧，上部与车体边梁连接，中部弯折部为圆弧段，下部圆弧过渡后延伸至底部，底面板远离弯折部的一侧对接底板13且与底板13共面布置，侧面板远离弯折部的一侧对接骨架梁所连接车体；可以理解的是，裙板底部增加圆弧过渡的弯折部来增加刚度，从而取消传统设备舱内的下边梁，降低整体的重量和装配难度，提高装配效率。
42.实施例2
43.本实用新型的另一典型实施例中，如图1所示，给出一种轨道车辆。
44.本实施例中的轨道车辆利用如实施例1中的设备舱，另外，轨道车辆的车体底部设有边梁，骨架梁端部和舱板的裙板均连接于车体的边梁。
45.可以理解的是，轨道车辆的车体底部设有边梁，骨架梁端部和舱板的裙板均连接于车体的边梁；由于轨道车辆上安装了如实施例1中的设备舱，由该设备舱带来有益效果参见实施例1，在此不再赘述。
46.对于未提及的轨道车辆中的其他结构，采用现有的结构即可。
47.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种设备舱，其特征在于，包括至少一组模块，每组模块均包括舱板和一体式骨架梁，沿车长方向上，舱板的两端均连接有骨架梁，舱板的凹面朝向骨架梁所连接的车体；舱板包括沿骨架梁轴线依次布置的裙板、底板和裙板，位于底板两侧的裙板相对于底板中线对称布置。2.如权利要求1所述的设备舱，其特征在于，所述骨架梁包括槽板和翼板，槽板上设有凹槽，凹槽开口的两侧分别连接有翼板，使骨架梁断面呈“几”字型。3.如权利要求2所述的设备舱，其特征在于，所述骨架梁的翼板贴合并连接舱板朝向车体一侧的表面，骨架梁轴线与舱板在车宽方向上的断面平行。4.如权利要求1所述的设备舱，其特征在于，所述模块设有多组时，多组模块沿车长方向依次布置，且相邻组模块的舱板端面贴合。5.如权利要求4所述的设备舱，其特征在于，相邻组模块对应的舱板通过同一骨架梁连接，相邻组模块的舱板共面布置。6.如权利要求1所述的设备舱，其特征在于，所述裙板上设有弯折部，弯折部一侧为对应设备舱侧面的侧面板，另一侧为对应设备舱底面的底面板，侧面板所在平面与底面板所在平面呈钝角布置。7.如权利要求6所述的设备舱，其特征在于，所述弯折部为圆弧段，底面板远离弯折部的一侧对接底板且与底板共面布置，侧面板远离弯折部的一侧对接骨架梁所连接车体。8.如权利要求6所述的设备舱，其特征在于，所述骨架梁为u型一体式弯折结构，骨架梁的两端分别连接车体，舱板与所连接车体之间形成断面呈梯形的腔体。9.一种轨道车辆，其特征在于，利用如权利要求1-8任一所述的设备舱。10.如权利要求9所述的轨道车辆，其特征在于，所述轨道车辆的车体底部设有边梁，骨架梁端部和舱板的裙板均连接于车体的边梁。

技术总结
本实用新型提供一种设备舱及轨道车辆；涉及轨道车辆领域，针对目前设备舱骨架结构部件多、装配复杂而无法适用于复合材料轻量化设备舱的问题，包括至少一组模块，每组模块均包括舱板和一体式骨架梁，沿车长方向上，舱板的两端均连接有骨架梁，舱板的凹面朝向骨架梁所连接的车体；舱板包括沿骨架梁轴线依次布置的裙板、底板和裙板，位于底板两侧的裙板相对于底板中线对称布置，将传统设备舱复杂的骨架结构替换为一体式骨架梁，裙板底部增加圆弧过渡的弯折部来增加刚度，减少所使用的部件简化设备舱结构，满足轻量化需求并降低装配难度。满足轻量化需求并降低装配难度。满足轻量化需求并降低装配难度。


技术研发人员：蔡茂 赵英男 王坤 尹高冲 岳书静 候帅昌
受保护的技术使用者：中车成型科技（青岛）有限公司
技术研发日：2022.10.06
技术公布日：2022/12/30