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CN103832446A - 一种轨道车辆车体底架结构 - Google Patents

一种轨道车辆车体底架结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种轨道车辆车体底架结构。为了解决前置式车钩安装孔位于牵引梁立板侧面带来的巨大转矩力，安装转向架牵引座无操作空间的问题，所述轨道车辆车体底架结构包括两根底架边梁、底架端梁、以及设置在两根底架边梁之间的枕梁；所述枕梁与底架端梁之间设有牵引梁、车钩安装型材和牵引导梁，其中牵引梁固定在枕梁与车钩安装型材之间，所述牵引导梁固定在车钩安装型材和底架端梁之间；在车钩安装型材两侧固定安装有牵引翼板，且牵引翼板与相应侧的底架边梁固定相连；所述牵引翼板和牵引导梁之间装有跳线盒。本发明通过优化车钩安装型材、牵引梁等部件的结构，完全解决了上述问题，且保持了车体能承受1000kN压缩载荷的高强度性能。

Description

一种轨道车辆车体底架结构
技术领域
本发明属于轨道交通车辆车体结构，具体涉及一种轨道车辆车体底架结构，特别适用于安装前置式车钩的高强度地铁车辆。
背景技术
目前能满足1000kN压缩载荷的高强度地铁铝合金车体牵引梁通常采用双层立板结构，车钩安装孔位于两块立板中间。但是采用前置式车钩后，车钩安装孔距离变窄并要求牵引梁立板相应移动，导致枕梁处转向架安装孔进入了牵引梁立板之间的封闭区域，安装转向架牵引座的与车体的连接螺栓时没有操作空间；牵引导梁与车钩安装孔距离变大，所起到的支撑作用减弱；前置式车钩自身不再设有复轨架车座，需在车钩安装型材盖板上设置架车座，与该位置原有的跳线盒干涉。
以上因素致现有的底架端部结构已不能满足相关技术要求。
发明内容
为了解决前置式车钩安装孔位于牵引梁立板侧面带来的巨大转矩力，安装转向架牵引座无操作空间，以及复轨架车座与跳线盒干涉的问题，同时保持了车体能承受1000kN压缩载荷的高强度性能，本发明旨在提供一种轨道车辆车体底架结构，该车体底架结构通过优化车钩安装型材、牵引梁等部件的结构，完全满足上述技术要求。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种轨道车辆车体底架结构，包括两根底架边梁、底架端梁、以及设置在两根底架边梁之间的枕梁；其结构特点是，所述枕梁与底架端梁之间设有牵引梁、车钩安装型材和牵引导梁，其中牵引梁的一端固定在枕梁上，该牵引梁的另一端固定连接在车钩安装型材上，所述牵引导梁的一端固定在车钩安装型材上，该牵引导梁的另一端固定在底架端梁上；在车钩安装型材两侧固定安装有牵引翼板，且牵引翼板与相应侧的底架边梁固定相连；所述牵引翼板和牵引导梁之间装有跳线盒。
以下为本发明的进一步改进的技术方案：
优选地，所述牵引梁顶部设有一端固定在枕梁上的牵引梁盖板，所述车钩安装型材顶部固定安装有车钩安装型材盖板，且所述牵引梁盖板与车钩安装型材盖板固定相连；所述牵引梁盖板内装有牵引梁封板；所述牵引梁盖板、牵引梁封板、车钩安装型材盖板、车钩安装型材和牵引梁形成一个封闭的承载结构。
进一步地，所述车钩安装型材顶部固定安装有车钩安装型材盖板，该车钩安装型材盖板上固定安装有复轨架车座，且该复轨架车座处于车钩安装型材的上方。
所述牵引导梁包括牵引导梁立板以及装在牵引导梁立板顶部的牵引导梁盖板，该牵引导梁盖板与所述跳线盒的出线面平行且保持一定距离，以保证线缆不会在车辆运行过程被车体刮伤，提供正常的车间跳线空间。
所述牵引梁中间段固定有加强立板，且该加强立板与枕梁之间具有用于安装转向架结构的空间，此处形成的开放空间可用来安装与枕梁连接的转向架结构，牵引翼板设置在车钩安装型材的两侧，承担车辆转弯时车钩传递的扭转载荷。
为了避免应力集中，所述牵引梁盖板呈下凹的弧状。
为了增强牵引翼板与底架边梁的连接强度，所述牵引翼板与底架边梁相连处设有翼板加强筋。
进一步地，所述牵引梁与底架边梁之间通过底架地板相连，且该底架地板、牵引梁封板、牵引梁盖板、牵引梁与加强立板形成一个封闭的箱型结构，该结构具有很好的抗变形能力，为前方的车钩板型材提供有效的支撑。
优选地，所述牵引梁与底架地板通过牵引梁连接板连接，牵引梁连接板的设置还有利于调节底架地板通过牵引梁连接板之间的焊接间隙，提高工艺可行性。
作为一种具体的结构形式，所述车钩安装型材包括用于安装车钩的型材车钩安装板，用于与牵引翼板相连的型材翼板连接筋，用于与牵引梁相连的型材牵引梁连接筋，以及用于与牵引导梁立板相连的型材导梁连接筋。
为更均匀地传递载荷，所述车钩安装型材的型材翼板连接筋与型材牵引梁连接筋之间连接有型材加强筋，且该型材加强筋与型材翼板连接筋、型材牵引梁连接筋形成三角形封闭腔。
所述牵引梁中间段固定有加强立板，所述车钩安装型材的型材翼板连接筋与加强立板之间通过型材立板连接筋固定相连，由此，与牵引导梁一起承受型材车钩安装板工作时的纵向作用力，分散了牵引梁上的应力。
藉由上述结构，本发明优化了车钩安装型材结构，缩短了牵引导梁与车钩安装孔的距离，加强了其支撑作用，避免车钩板在受车钩拉伸或压缩载荷时变形过大；把牵引梁设计成单层结构，保证了转向架中心销螺栓安装扳手所需操作空间，在刚度突变的中间圆弧段设置加强立板减少焊缝处应力；将复轨架车座设置在车钩安装型材盖板上，而原来在车钩安装型材盖板上方的跳线盒则需转移到牵引导梁两侧并设置专门的跳线盒，一并解决了原跳线盒遮挡住了车钩维护空间问题。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明底架端部结构简单，易模块化生产，重量较轻，强度好，不仅能提供前置式车钩和转向架的安装和维护空间，还保持了车体能承受1000kN压缩载荷的高强度性能。
 
以下结合附图和实施例对本发明作进一步阐述。
附图说明
图1是本发明一种实施例的结构爆炸示意图；
图2是本发明的局部结构示意图；
图3是本发明所述车钩后端支撑结构示意图；
图4是本发明是车钩安装型材连接示意图；
图5是本发明车钩安装型材的另一种连接示意图；
在图中
1-枕梁，2-牵引梁盖板，3-牵引梁封板，4-车钩安装型材盖板，5-加强立板，6-牵引梁，7-牵引翼板，8-车钩安装型材，8a-型材导梁连接筋，8b-型材翼板连接筋，8c-型材加强筋，8d-型材牵引梁连接筋，8e-型材车钩安装板，8f-型材立板连接筋；9-牵引导梁，9a-牵引导梁盖板，9b-牵引导梁立板，10-复轨架车座，11-跳线盒，12-底架端梁，13-底架边梁，14-翼板加强筋，15-底架地板，16-牵引梁连接板，17-车钩。
具体实施方式
实施例1
一种地铁车辆车体底架结构，如图1示，在车钩安装型材8上设置车钩安装孔，由牵引导梁9和牵引梁6提供支撑力来承受车钩传递的纵向载荷，牵引梁盖板2，牵引梁封板3，车钩安装型材盖板4与车钩安装型材8和牵引梁6焊接形成一个封闭的承载结构，具有很好的强度和刚度。牵引梁6与枕梁1相连，加强立板5设置在牵引梁6中间圆弧段进行局部加强，但与枕梁1设有一定长度的距离，此处形成的开放空间可用来安装与枕梁1连接的转向架结构，牵引翼板7设置在车钩安装型材8的两侧，承担车辆转弯时车钩传递的扭转载荷。
图2是车体底架结构局部示意图。车钩安装型材8上车钩带来的纵向力通过前端的牵引导梁9传递给底架端梁12，通过后端的牵引梁6、牵引梁盖板2、牵引梁封板3、车钩安装型材盖板4传递给枕梁1和底架地板15，其中牵引梁盖板2设有两端圆弧使车辆在拉压工况下应力分布更均匀，避免集中在一个圆弧部位。牵引翼板7与底架边梁13相连处设有翼板加强筋14避免焊缝应力集中，并使牵引翼板7能更好发挥支撑作用。复轨架车座10设置在车钩安装型材盖板4上，并处于车钩安装型材8的正上方，以便在复轨架车时提供足够的强度。跳线盒11设置在牵引翼板7和牵引导梁9之间，跳线盒11的出线面与牵引导梁盖板9a平行且保持一定距离，以保证线缆不会在车辆运行过程被车体刮伤，提供正常的车间跳线空间。
图3是车钩后端支撑结构示意图。牵引梁封板3、牵引梁盖板2、牵引梁6、加强立板5与底架地板15形成一个封闭的箱型结构，该结构具有很好的抗变形能力，为前方的车钩板型材提供有效的支撑。其中牵引梁6与底架地板15通过牵引梁连接板16连接，在底架地板15焊缝对应的位置局部加厚，保证了其连接强度，牵引梁连接板16的设置还有利于调节底架地板15通过牵引梁连接板16之间的焊接间隙，提高工艺可行性。
图4是车钩安装型材连接示意图。车钩安装型材8具有三角形封闭腔，该结构把型材车钩安装板8e上车钩17带来的纵向力传递给其它支撑结构，其中型材导梁连接筋8a与牵引导梁立板9b相连，型材翼板连接筋8b与牵引翼板7相连，型材牵引梁连接筋8d与牵引梁6连接。为更均匀地传递载荷，在型材牵引梁连接筋8d和型材导梁连接筋8a之间设置型材加强筋8c，使牵引导梁9更好发挥了支撑作用，有效减缓了牵引梁6及牵引梁盖板2上的应力集中程度，使车体在承受拉压工况时所有材料和焊缝应力不超过相关标准规定值，为车体能承受1000kN的纵向压缩载荷提供了结构基础。
实施例2
图5是一种轨道车辆车体底架结构车钩安装型材连接示意图，与实施例1不同的是，该车钩安装型材是不带封闭腔的结构，即取消了型材加强筋8c，增加了型材立板连接筋8f，为更好传递载荷，把型材立板连接筋8f设置与型材导梁连接筋8a相对应。该结构需延长加强立板5，使之与型材立板连接筋8f相连接，并与牵引导梁9一起承受型材车钩安装板8e工作时的纵向作用力，分散了牵引梁6上的应力，设计出的车体在承受1000kN的纵向压缩载荷时，所有母材和焊缝都能满足相关标准要求。
上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (12)

1. 一种轨道车辆车体底架结构，包括两根底架边梁（13）、底架端梁（12）、以及设置在两根底架边梁（13）之间的枕梁（1）；其特征在于，所述枕梁（1）与底架端梁（12）之间设有牵引梁（6）、车钩安装型材（8）和牵引导梁（9），其中牵引梁（6）的一端固定在枕梁（1）上，该牵引梁（6）的另一端固定连接在车钩安装型材（8）上，所述牵引导梁（9）的一端固定在车钩安装型材（8）上，该牵引导梁（9）的另一端固定在底架端梁（12）上；在车钩安装型材（8）两侧固定安装有牵引翼板（7），且牵引翼板（7）与相应侧的底架边梁（13）固定相连；所述牵引翼板（7）和牵引导梁（9）之间装有跳线盒（11）。
2. 根据权利要求1所述的轨道车辆车体底架结构，其特征在于，所述牵引梁（6）顶部设有一端固定在枕梁（1）上的牵引梁盖板（2），所述车钩安装型材（8）顶部固定安装有车钩安装型材盖板（4），且所述牵引梁盖板（2）与车钩安装型材盖板（4）固定相连；所述牵引梁盖板（2）内装有牵引梁封板（3）；所述牵引梁盖板（2）、牵引梁封板（3）、车钩安装型材盖板（4）、车钩安装型材（8）和牵引梁（6）形成一个封闭的承载结构。
3. 根据权利要求1所述的轨道车辆车体底架结构，其特征在于，所述车钩安装型材（8）顶部固定安装有车钩安装型材盖板（4），该车钩安装型材盖板（4）上固定安装有复轨架车座（10），且该复轨架车座（10）处于车钩安装型材（8）的上方。
4. 根据权利要求1所述的轨道车辆车体底架结构，其特征在于，所述牵引导梁（9）包括牵引导梁立板（9b）以及装在牵引导梁立板（9b）顶部的牵引导梁盖板（9a），该牵引导梁盖板（9a）与所述跳线盒（11）的出线面平行且保持一定距离。
5. 根据权利要求1所述的轨道车辆车体底架结构，其特征在于，所述牵引梁（6）中间段固定有加强立板（5），且该加强立板（5）与枕梁（1）之间具有用于安装转向架结构的空间。
6. 根据权利要求1所述的轨道车辆车体底架结构，其特征在于，所述牵引梁盖板（2）呈下凹的弧状。
7. 根据权利要求1所述的轨道车辆车体底架结构，其特征在于，所述牵引翼板（7）与底架边梁（13）相连处设有翼板加强筋（14）。
8. 根据权利要求2所述的轨道车辆车体底架结构，其特征在于，所述牵引梁（6）与底架边梁（13）之间通过底架地板（15）相连，且该底架地板（15）、牵引梁封板（3）、牵引梁盖板（2）、牵引梁（6）与加强立板（5）形成一个封闭的箱型结构。
9. 根据权利要求8所述的轨道车辆车体底架结构，其特征在于，所述牵引梁（6）与底架地板（15）通过牵引梁连接板（16）连接。
10. 根据权利要求4所述的轨道车辆车体底架结构，其特征在于，所述车钩安装型材（8）包括用于安装车钩（17）的型材车钩安装板（8e），用于与牵引翼板（7）相连的型材翼板连接筋（8b），用于与牵引梁（6）相连的型材牵引梁连接筋（8d），以及用于与牵引导梁立板（9b）相连的型材导梁连接筋（8a）。
11. 根据权利要求10所述的轨道车辆车体底架结构，其特征在于，所述车钩安装型材（8）的型材翼板连接筋（8b）与型材牵引梁连接筋（8d）之间连接有型材加强筋（8c），且该型材加强筋（8c）与型材翼板连接筋（8b）、型材牵引梁连接筋（8d）形成三角形封闭腔。
12. 根据权利要求10所述的轨道车辆车体底架结构，其特征在于，所述牵引梁（6）中间段固定有加强立板（5），所述车钩安装型材（8）的型材翼板连接筋（8b）与加强立板（5）之间通过型材立板连接筋（8f）固定相连。
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