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CN119117106A - 一种用于电子导向车辆的底架 - Google Patents

一种用于电子导向车辆的底架 Download PDF

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CN119117106A
CN119117106A CN202411481133.5A CN202411481133A CN119117106A CN 119117106 A CN119117106 A CN 119117106A CN 202411481133 A CN202411481133 A CN 202411481133A CN 119117106 A CN119117106 A CN 119117106A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wheel
chassis
pack
wheel pack
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202411481133.5A
Other languages
English (en)
Inventor
郭吉东
张容慈
于淼航
曲晓梅
邢淑梅
任嘉名
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CRRC Dalian Co Ltd
Original Assignee
CRRC Dalian Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CRRC Dalian Co Ltd filed Critical CRRC Dalian Co Ltd
Priority to CN202411481133.5A priority Critical patent/CN119117106A/zh
Publication of CN119117106A publication Critical patent/CN119117106A/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/18Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted characterised by the vehicle type and not provided for in groups B62D21/02 - B62D21/17
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/08Front or rear portions
    • B62D25/16Mud-guards or wings; Wheel cover panels
    • B62D25/18Parts or details thereof, e.g. mudguard flaps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
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    • B62D25/2009Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明属于轨道车辆领域,公开了一种用于电子导向车辆的底架。该底架包括第一端底架、第二端底架和客室地板。第一端底架包括主体框架和第一轮包,第一轮包连接至主体框架,第一轮包的带角部位采用一体的弯角件。第二端底架包括通道地板和第二轮包,第二轮包的带角部位采用一体的弯角件。客室地板沿车辆纵向的两端分别与第一端底架和第二端底架相连且安装高度低于第一端底架和第二端底架。本发明提供的用于电子导向车辆的底架在结构几何形状突变部位通过母材形状的变化代替平板拼焊的方式来传递载荷,能更好地承载、传递相互作用力。

Description

一种用于电子导向车辆的底架
技术领域
本发明涉及轨道车辆领域,尤其涉及一种用于电子导向车辆的底架。
背景技术
电子导向胶轮车辆是一种创新型城市轨道交通系统,其通过主动协同控制技术,使车辆能够在虚拟的轨迹线路上运行,摆脱了对传统轨道的依赖。电子导向胶轮车辆采用电子导向系统来控制车辆的行驶轨迹。这一系统不依赖于传统的物理轨道,而是通过地面虚拟轨道和车辆自身的电子控制系统实现导向和约束。具体来说,车辆底架上安装的电子导向装置能够读取地面铺设的磁钉或光学标识线,通过车载控制系统精确控制车辆的行驶路径,实现轨迹跟随。
电子导向胶轮车辆的底架作为车辆的关键组成部分扮演着至关重要的角色。底架是电子导向胶轮车辆的基础结构,负责承载车辆的重量,包括车身、动力系统、电子控制系统等关键部件,同时还向乘客和货物提供稳固的承载平台,确保在行驶过程中的安全性和舒适性。
传统城市轨道交通车辆铝合金车体底架主体采用大型中空挤压铝型材焊接而成,是结构截面基本相同的平直结构。底架反面设有牵枕结构,为车体提供垂向、横向支撑并承担纵向载荷。但传统城市轨道交通车辆车体适配轨道车辆转向架,无法适配电子导向胶轮车辆的车桥系统。而且,传统车辆底架设备接口的垂直高度均位于客室地板面以下,而用于乘客站立的地板面距轨面通常在1.1m以上,与之匹配的站台面与车体地板面等高,不符合电子导向胶轮车辆的应用场景。
前置四连杆整体式车桥系统将连杆前置集成在前端底架的司机室区域,能为客室节约更大的空间,提高空间利用。相较于城市轨道车辆中常见的转向架系统,前置四连杆整体式车桥系统的转向架相关接口垂直高度相对统一,而车桥系统相关接口的空间布置更加复杂。而且,前置四连杆整体式车桥系统将用于传递牵引、制动载荷的连杆机构前置,相对于常规的后置连杆,将原本传递给底架主体地板的载荷转而施加在底架前端,对前端底架结构强度要求大幅提升。因此,在前置四连杆整体式车桥系统中,底架结构需要为橡胶车轮提供充足的活动空间,而在客室区域,底架结构则需提供更低的地板面。在此基础上,如果底架结构还能提供三向空间内复杂的安装接口,则其实用性会得到更好地提升。
专利CN 117719447A公开了一种胶轮列车司机室前端结构,其包括前端防撞梁,前端防撞梁的后侧连接有中部牵引梁,在前端防撞梁和中部牵引梁的两侧均设置有司机室侧腰梁,司机室侧腰梁的后侧设置有司机室侧腰板,前端防撞梁包括防撞墙,防撞墙朝向车体前端的一侧上下并列设置有前端吸能元件和拖拽结构;防撞墙和中部牵引梁的上表面水平,下表面向车体前方倾斜向上设置;在防撞墙的内部设置有位于吸能元件后方的垂向支撑结构及位于拖拽结构后方的横向支撑结构;司机室侧腰梁包括上层侧腰梁和下层侧腰梁,上层侧腰梁水平布置,下层侧腰梁向车体前方倾斜向上设置。该专利的底架主体材料采用碳钢型材、板材焊接而成,以横、纵梁为支撑骨架,结合大量板材及其折弯件儿合成底架结构。但碳钢底架重量大,不符合当今轻量化设计需求,同时碳钢车体焊接量大,折弯加工量大,车辆制造人力、时间成本大。
因此,目前关于电子导向车辆的底架结构仍存在很大的改进空间。
发明内容
针对上述问题,本发明提供一种用于电子导向车辆的底架。
根据本发明的一方面,提供一种用于电子导向车辆的底架,包括:
第一端底架,所述第一端底架包括主体框架和第一轮包,所述第一轮包连接至所述主体框架,所述第一轮包的带角部位采用一体的弯角件;
第二端底架,所述第二端底架包括通道地板和第二轮包,所述第二轮包的带角部位采用一体的弯角件;
客室地板,所述客室地板沿车辆纵向的两端分别与所述第一端底架和所述第二端底架相连且安装高度低于所述第一端底架和所述第二端底架。
根据本发明的一个实施例,所述第一轮包和所述第二轮包都包括轮包盖板、轮包纵梁、轮包前横梁和轮包后横梁,所述轮包前横梁和所述轮包后横梁分别连接在所述轮包盖板的纵向两端,所述轮包纵梁连接在所述轮包盖板的横向内侧,且所述轮包前横梁和所述轮包后横梁在与所述轮包盖板和所述轮包纵梁相连处设有翻边。
根据本发明的一个实施例,所述轮包前横梁和所述轮包后横梁采用第一弯角件,所述第一弯角件包括一体成型的第一竖板和第一横板,所述第一竖板和所述第一横板形成的弯角的内侧设有加强筋板;所述轮包纵梁采用第二弯角件,所述第二弯角件包括一体成型的第二竖板和第二横板,所述第二竖板和所述第二横板形成的弯角过渡部的外侧面为圆弧形且弯角过渡部的内侧设有加强筋板。
根据本发明的一个实施例,所述主体框架包括第一框架横梁、第二框架横梁以及框架纵梁,所述第一框架横梁和所述第二框架横梁沿车辆纵向前后相隔设置,所述框架纵梁沿车辆横向居中地连接在所述第一框架横梁和所述第二框架横梁的顶部,两个第一轮包分别连接在所述框架纵梁的两侧,每个所述第一轮包的所述轮包前横梁和所述轮包后横梁分别与所述第一框架横梁和所述第二框架横梁竖向对齐。
根据本发明的一个实施例,所述第一框架横梁和所述框架纵梁连接处附近设有加强板,所述第二框架横梁底端具有向车辆后方延伸的翻边,所述翻边与所述客室地板相连。
根据本发明的一个实施例,所述第一端底架还包括设备舱,所述设备舱位于所述第一框架横梁的前侧且连接至所述框架纵梁。
根据本发明的一个实施例,所述通道地板包括转接横梁和地板元件,所述转接横梁的前端与所述客室地板相连且后端与所述地板元件相连,所述转接横梁具有沿车辆纵向由前向后向上倾斜延伸的板状顶部和从顶部中段向下突出的加强部,所述板状顶部沿车辆纵向的前后两端都设有翻边。
根据本发明的一个实施例,所述板状顶部和所述加强部整体成型,所述加强部的后侧板连续延伸至所述板状顶部的型腔内,所述后侧板的厚度大于所述转接横梁其他板的厚度。
根据本发明的一个实施例,所述第二端底架包括两个第二轮包,两个所述第二轮包分布在所述地板元件的两侧,每个所述第二轮包还包括使所述第二轮包能够向下延伸至车辆底端支撑结构的前连接横梁、后连接横梁和轮包立板,所述前连接横梁与所述轮包前横梁相连,所述后连接横梁与所述轮包后横梁相连,所述轮包立板与所述轮包纵梁相连,所述前连接横梁的纵向前端设有翻边。
根据本发明的一个实施例,所述底架还包括安装套件,所述安装套件由比所述底架的其他结构强度更高的材料制成,所述安装套件包括下列中的至少一个:
转向执行机构安装组件,所述转向执行机构安装组件设置在所述主体框架附近和/或所述客室地板中,以用于为转向装置提供接口;
连杆机构安装组件,所述连杆机构安装组件设置在所述主体框架内和/或所述第二轮包内,以用于为车桥连杆机构提供安装接口;
防倾杆安装组件,所述防倾杆安装组件设置在所述主体框架内和/或所述通道地板下方,以用于为车桥防倾杆提供安装接口;
拖车钩安装组件,所述拖车钩安装组件设置在所述主体框架前侧,以用于为拖车钩提供安装接口。
由于采用以上技术方案,本发明提供的用于电子导向车辆的底架与现有技术相比,具有以下优势中的至少一项:
(1)本发明提供了一种用于电子导向车辆的底架,该底架采用模块化设计,通过更高集成度的结构模块使车架既能够为橡胶车轮提供充足的活动空间,又提供了距地面更低的地板面,为乘客上下车以及站台等基础建设提供便利性;
(2)现有技术中的车辆底架在设计制造例如轮包等形状复杂的结构时,通常采用多个平板焊接组合到一起,在轮包的几何形状突变部位(例如弯角处)存在诸多焊缝,而受力传导路径上的几何突变部位通常是区域应力集中部位,此种部位依赖焊缝承担连接关系不利于结构强度以及应对长期疲劳载荷的影响,本发明提供的用于电子导向车辆的底架在结构几何形状突变部位通过母材形状的特殊设计代替平板拼焊的方式来传递载荷,能更好地承载、传递相互作用力。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:
图1为根据本发明的一个实施例的用于电子导向车辆的底架的结构示意图,其中图a为侧视图,图b为俯视图,图c为分解视图;
图2为根据本发明的一个实施例的第一端底架的结构示意图,其中图a为组装状态图,图b为侧视图,图c为分解状态图;
图3示出了根据本发明的一个实施例的主体框架的结构示意图;
图4示出了根据本发明的一个实施例的第一轮包的结构示意图;
图5示出了根据本发明的一个实施例的设备舱的结构示意图;
图6示出了根据本发明的一个实施例的第二端底架的结构示意图,其中图a为组装状态图,图b为分解状态图;
图7示出了根据本发明的一个实施例的通道地板的结构示意图;
图8示出了根据本发明的一个实施例的第二轮包的分解图;
图9示出了根据本发明的一个实施例的通道地板与端部横梁连接示意图;
图10示出了根据本发明的一些实施例的不同部件的型材截面示意图,图a为轮包横梁截面图,图b为轮包纵梁截面图,图c为连接横梁截面图,图d为转接横梁截面图;
图11示出了根据本发明的一些实施例的转向执行机构安装组件示意图;
图12示出了根据本发明的一些实施例的连杆机构安装组件示意图,图a示出了前连杆连接件,图b示出了后连杆第一连接件,图c示出了后连杆第二连接件;
图13示出了根据本发明的一些实施例的防倾杆安装组件示意图,图a示出了前防倾杆安装件,图b示出了后防倾杆安装件;
图14示出了根据本发明的一些实施例的拖车钩安装组件示意图;
图15示出了根据本发明的一些实施例的用于电子导向车辆的底架不同位置的截面图,其中图a为驱动桥区域结构横截面,图b为客室地板区域结构横截面,图c为拖动桥区域结构横截面,图d为中心通道区纵截面,图e为两侧乘坐区纵截面;
图16示出了根据本发明的一些实施例的用于电子导向车辆的底架与车桥系统安装后的效果图,其中图a为侧视图,图b为斜仰视图。
附图标记列表:
100、第一端底架;110、主体框架;111、第一框架横梁;112、第二框架横梁;112a、翻边;112b、台阶结构;113、框架纵梁;120、第一轮包;121、轮包盖板;122、轮包纵梁;122a、第二竖板;122b、第二横板;123、轮包前横梁;123a、第一竖板;123b、第一横板;123c、加强筋板;124、轮包后横梁;130、设备舱;131、上层面板;132、下层面板;133、连接梁柱;140、加固筋板;200、客室地板;300、第二端底架;310、通道地板;311、转接横梁;311a、板状顶部;311b、加强部;312、地板元件;320、第二轮包;321、轮包盖板;322、轮包纵梁;323、轮包前横梁;324、轮包后横梁;325、前连接横梁;326、后连接横梁;327、轮包立板;330、端部横梁;400、安装套件;410、转向执行机构安装组件;411、前侧件;412、后侧件;420、连杆机构安装组件;421、前连杆连接件;422、后连杆第一连接件;423、后连杆第二连接件;430、防倾杆安装组件;431、前防倾杆安装件;432、后防倾杆安装件;440、拖车钩安装组件。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面结合具体实施例,对本发明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用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明的说明书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含;本发明的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
本发明的说明书及上述附图说明中,当元件被称为“固定于”或“安装于”或“设置于”或“连接于”另一个元件上,它可以是直接或间接位于该另一个元件上。例如,当一个元件被称为“连接于”另一个元件上,它可以是直接或间接连接到该另一个元件上。
此外,在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本发明的下列描述中,术语“纵向”指的是连接车辆车头和车尾的方向,也可以理解为车辆的长度方向,术语“横向”指的是车辆的宽度方向,术语“前”、“后”、“上”、“下”、“顶”和“底”都以车辆正向行驶时所处的状态为参考对象。
图1示出了根据本发明的一个实施例的用于电子导向车辆的底架的结构示意图,其中图a为侧视图,图b为俯视图,图c为分解视图。
如图所示,用于电子导向车辆的底架总体包括第一端底架100、客室地板200和第二端底架300。
第一端底架100是司机室、驱动桥区域的底架,承载司机室的同时,为驱动桥车轮及构架提供运动空间,为驱动电机、转向机以及助力泵等设备体提供安装接口。第一端底架100可以包括主体框架110和第一轮包120,第一轮包120连接至主体框架110,第一轮包120的带角部位采用一体的弯角件(参考图2)。
客室地板200设置在第一端底架100和第二端底架300之间,其是乘客乘坐、站立区域的底架,安装高度低于第一端底架100和第二端底架300。
第二端底架300是部分乘客站立、拖动桥区域的底架,其承载乘客的同时,为拖动桥车轮及构架提供运动空间。第二端底架300包括通道地板310和第二轮包320,第二轮包320的带角部位采用一体的弯角件(参考图6)。
现有技术中的车辆底架在设计制造例如轮包等形状复杂的结构时,通常采用多个平板焊接组合到一起,在轮包的几何形状突变部位(例如弯角处)存在诸多焊缝,而受力传导路径上的几何突变部位通常是区域应力集中部位,此种部位依赖焊缝承担连接关系不利于结构强度以及应对长期疲劳载荷的影响,本发明提供的用于电子导向车辆的底架在结构几何形状突变部位通过母材形状的特殊设计代替平板拼焊的方式来传递载荷,能更好地承载、传递相互作用力。
而且,本发明中的用于电子导向车辆的底架采用模块化设计,通过更高集成度的结构模块,有利于提高生产效率。
下面对各部件进行示例性详细描述。
图2示出了根据本发明的一个实施例的第一端底架100的结构示意图,其中图a为组装状态图,图b为侧视图,图c为分解状态图。第一端底架100可以包括主体框架110、第一轮包120以及设备舱130。主体框架110及第一轮包120可以由6000系列时效硬化型、大型中空挤压铝型材焊接而成。主体框架110为第一端底架100提供足够的整体强度、刚度,第一轮包120为驱动桥橡胶车轮提供运动空间,设备舱130由小截面挤压铝型材和铝板拼焊而成,铝板及型材梁柱上可以设有转向机、助力泵、冷却单元等设备安装接口。
图3示出了根据本发明的一个实施例的主体框架110的结构示意图。主体框架110包括第一框架横梁111、第二框架横梁112以及框架纵梁113。第一框架横梁111和第二框架横梁112沿车辆纵向前后相隔设置。框架纵梁113沿车辆横向居中地连接在第一框架横梁111和第二框架横梁112的顶部。第一框架横梁111、第二框架横梁112以及框架纵梁113中的每一个都是连贯延伸的板状。
在一些实施例中,第二框架横梁112的底端具有向车辆后方延伸的翻边112a,通过型材截面自带的翻边直接与客室地板200完成转接,无需再设置转接横梁。
可选地,在一些实施例中,如果司机室的地板与客室地板200之间的高度差太大,则可以在第二框架横梁112的中间部分设置前突的台阶结构112b。台阶结构112b由底壁和三个侧壁形成。底壁从第二框架横梁112的竖向主体水平前突,所处的位置位于第二框架横梁112整体高度的中间位置附近。两个相对的侧壁位于底壁横向两端且从底壁竖向向上延伸,前侧壁下边缘与底壁相连,两侧边缘与两个侧壁相连,上边缘与框架纵梁113后端相连。第二框架横梁112为整体成型的挤压铝结构。采用该结构的台阶,将原本需设置在客室内的结构设置在第一端底架主体框架110内,为客室节省了300mm的空间,优化了车内空间利用率。
可选地,在一些实施例中,为适配前置四连杆整体式车桥系统,底架前端需具备更高的结构强度。为此,如图2的侧视图(即b图)示出的,可以在主体框架110的框架前端设置加固筋板140。
图4示出了根据本发明的一个实施例的第一轮包120的结构示意图。结合图2和图4,第一轮包120可以包括轮包盖板121、轮包纵梁122、轮包前横梁123和轮包后横梁124。轮包前横梁123和轮包后横梁124分别连接在轮包盖板121的纵向两端,轮包纵梁122连接在轮包盖板121的横向内侧,由此形成为驱动桥橡胶车轮提供运动空间的罩状结构。轮包前横梁123和轮包后横梁124在与轮包盖板121和轮包纵梁122相连处设有翻边,如图4中的放大视图所示出的,翻边使得轮包前横梁123和轮包后横梁124可以搭接在对接结构上,再焊接组合到一起,从而更好地承担传递垂向载荷。在该实施例中,翻边尺寸为d,使得长度为d的边缘搭在对接部分上方。
在一些实施例中,为了提高第一轮包100在几何突变部位的结构强度。轮包前横梁123和轮包后横梁124采用第一弯角件。轮包前横梁123和轮包后横梁124所采用的第一弯角件的整体结构类似,但弯折方向不同,轮包前横梁123向后弯,而轮包后横梁124向前弯。下面以轮包前横梁123的第一弯角件为例对弯角件结构进行示例说明。如图4和图10中图a所示,该第一弯角件包括一体成型的第一竖板123a和第一横板123b,两者形成的弯角的内侧设有加强筋板123c。第一弯角件为整体成型的挤压铝型材,型材截面可以参考图10中图a所示结构。
轮包纵梁122可以采用第二弯角件,第二弯角件可以包括一体成型的第二竖板122a和第二横板122b。由于轮包纵梁122安装在靠近中心通道的位置,因此,为了避免对乘员造成磕碰,第二竖板122a和第二横板122b形成的弯角过渡部的外侧面可以设计为圆弧形,而弯角过渡部的内侧可以设有加强筋板,以提高该位置的强度,型材截面可以参考图10中图b所示结构。
如图2所示,第一端底架100可以包括两个第一轮包120,两个第一轮包120分别连接在框架纵梁113的两侧且突出至比框架纵梁113顶面高出预定高度的位置,每个第一轮包120的轮包前横梁123和轮包后横梁124分别与第一框架横梁111和第二框架横梁112竖向对齐,以提高该结构的承载能力。
图5示出了根据本发明的一个实施例的设备舱130的结构示意图。设备舱130主要由上层面板131、下层面板132以及连接梁柱133组合焊接而成。如图2所示,第一端底架100可以包括两个设备舱130,两个设备舱130分别连接在框架纵梁113的两侧且位于第一框架横梁111前侧,两个设备舱130的顶面与框架纵梁113的顶面基本齐平。
如图1所示,客室地板200总体包括平板主体和两侧的边框,两侧的边框固定连接到平板主体上,平板主体的前端与第二框架横梁112的后侧翻边112a对接,后端与第二端底架300的对接结构相连。平板主体与第一端底架100的上表面之间存在一定的高度差。
图6示出了根据本发明的一个实施例的第二端底架300的结构示意图,其中图a为组装状态图,图b为分解状态图。
第二端底架300总体包括通道地板310和第二轮包320。可选地,在一些实施例中,第二端底架300还可以包括端部横梁330。通道地板310、第二轮包320和端部横梁330均由6000系列时效硬化型、大型中空挤压铝型材焊接而成。
通道地板310为乘客通行、站立提供空间,如图7所示,其可以包括转接横梁311和地板元件312。地板元件312为平板状,其用于为乘客站立提供支撑。转接横梁311的前端与客室地板200相连,转接横梁311的后端与地板元件312相连。为了给拖动桥橡胶车轮提供足够的运动空间,地板元件312的安装高度比客室地板200要高,因此,地板元件312与客室地板200之间存在一定的高度差。为了使该连接处更好地承担、传递载荷,本发明对转接横梁311的横截面进行了特殊设计。如图7以及图10中图d所示,转接横梁311具有板状顶部311a和加强部311b。板状顶部311a的横截面沿车辆纵向由前向后向上倾斜延伸,沿车辆纵向的前后两端都设有翻边,前端的翻边与客室地板200搭接,后端的翻边与地板元件312搭接,再焊接到一起,以搭接和焊接的组合方式可以优化垂向载荷的传递。加强部311b位于板状顶部311a的下方且从板状顶部311a的中间部分向下突出。板状顶部311a和加强部311b为整体成型的结构,加强部311b可以增强对板状顶部311a的支撑。加强部311b的后侧板连续延伸至板状顶部311a的型腔内。后侧板的厚度大于转接横梁311其他板的厚度,以改善力的传递效果。加强部311b的前后两侧与板状顶部311a之间形成避让空间,以便于车桥等部件的安装。
第二端底架300可以包括两个第二轮包320,第二轮包320为拖动桥橡胶车轮提供运动空间,同时支撑拖动桥空气弹簧。两个第二轮包320分布在地板元件312的两侧。
图8示出了根据本发明的一个实施例的第二轮包320的分解图,如图所示,每个第二轮包320都包括轮包盖板321、轮包纵梁322、轮包前横梁323和轮包后横梁324。轮包前横梁323和轮包后横梁324分别连接在轮包盖板321的纵向两端。轮包纵梁322连接在轮包盖板321的横向内侧。轮包前横梁323和轮包后横梁324在与轮包盖板321和轮包纵梁322相连处设有翻边。第二轮包320的轮包盖板321、轮包纵梁322、轮包前横梁323和轮包后横梁324的横截面分别与第一轮包120的对应部分的截面相似。
除上述结构外,第二轮包320还可以包括使其能够延伸至车辆底端支撑结构的前连接横梁325、后连接横梁326和轮包立板327。前连接横梁325与轮包前横梁323相连,后连接横梁326与轮包后横梁324相连,轮包立板327与轮包纵梁322相连,使得第二轮包320可以直接延伸至车辆端部,第二轮包320下方不再设有铝地板结构,减少结构几何突变区,使底架结构整体刚度更优。如图8所示,前连接横梁325的纵向前端设有翻边,翻边与前侧的客室地板200搭接。截面结构如图10中图c所示。
端部横梁330为端部结构提供良好的强度、刚度,并用于安装铰接装置以及传递车厢间的相互作用力。图9示出了根据本发明的一个实施例的通道地板310与端部横梁330的连接示意图,端部横梁330的型材截面设有翻边结构,通道地板310与端部横梁330搭接后组焊,更好地承担、传递垂向载荷。
为适配复杂、连续变化的结构截面以及车辆的牵引、制动载荷,本发明中的铝合金底架结构采用了不同于常规产品的型材截面,主要用于轮包结构以及通道垂直高度变化处。图10示出了根据本发明的一些实施例的不同部件的型材截面示意图。图a为轮包横梁截面图,所涉及的结构包括第一轮包120和第二轮包320的轮包前横梁123、323和轮包后横梁124、324。图b为轮包纵梁截面图,所涉及的结构包括第一轮包120和第二轮包320的轮包纵梁122和322。图c为连接横梁截面图,所涉及的结构包括第二轮包320的前连接横梁325和后连接横梁326。图d为转接横梁311的截面图。这些截面结构中包括了:相对于板面倾斜延伸的筋板,相邻筋板形成三角形结构,其用于增强型材的稳定性;相对于板面垂直延伸的筋板,这些筋板主要用于封腔,当需要截取型材的一部分时,由于型材内部预设了封腔板,无需再进行封腔处理;位于两个不同方向的板相交部分内侧的加强筋板,其用于增强几何突变部分的强度;位于板末端的翻边结构,其用于与对接部分进行搭接,以优化载荷传递效果。本发明通过对型材截面进行特殊设计,避免了在结构几何突变部位进行焊接,而是通过母材形状优化代替焊缝传递载荷,结构强度更加可靠,同时优化了力的传递效果。
将原本朝向客室突出的台阶结构改为朝向主体框架110内凹进并将四连杆整体式车桥系统由后置改为前置可以为客室提供更多的空间。但前置四连杆整体式车桥系统要求转向架相关接口垂直高度相对统一,因此,车桥系统相关接口的空间布置也存在很大的改进空间。
为此,在本发明的一些实施例中,根据本发明的用于电子导向车辆的底架还包括安装套件400(参考图1),安装套件400一方面为车辆的其他部件和设备提供接口,另一方面在底架结构截面几何突变部位对结构进行加固,对保证局部结构强度起到关键作用。
安装套件400可以包括下列中的至少一个:转向执行机构安装组件410(参考图11)、连杆机构安装组件420(参考图12)、防倾杆安装组件430(参考图13)、拖车钩安装组件440(参考图14)。安装套件400都由强度高于底架主体的材料制成,例如转向执行机构安装组件可以采用钢板拼焊而成,其余采用铸钢件加工而成。
转向执行机构安装组件410可以采用Q345NQR2板材拼焊而成,其为角转向器、转向机、助力泵提供安装接口。如图11所示,转向执行机构安装组件410可以包括前侧件411和后侧件412。前侧件411跨接在两个设备舱130的下层面板132的前缘之间,其用于为角转向器、转向机、助力泵提供安装接口。后侧件412嵌入在客室地板200的主体内,其用于为拖动桥的转向机构提供安装接口。
连杆机构安装组件420采用B+级钢铸造而成,为车桥连杆机构提供安装接口。具体地,如图12所示,连杆机构安装组件420可以包括前连杆连接件421、后连杆第一连接件422和后连杆第二连接件423。
如图12中图a所示,前连杆连接件421呈弯折形,其具有底端纵向延伸段、中间竖向延伸段和顶端纵向延伸段,其中底端纵向延伸段和顶端纵向延伸段沿背离的方向延伸。底端纵向延伸段以及竖向延伸段中间设有避让缺口,以便于其他部件的安装。参考图2中图b,底端纵向延伸段可以利用铆钉固定至主体框架110的第一框架横梁111底部,中间竖向延伸段可以利用铆钉固定至主体框架110第一框架横梁111的后侧壁位于框架纵梁113下方的部分上,顶端纵向延伸段可以利用铆钉固定至主体框架110框架纵梁113的底壁上,从而加固该结合处。中间竖向延伸段可以设有连杆连接部件。
如图12中图b所示,后连杆第一连接件422总体为平板状,其后表面设有连杆安装部件,后连杆第一连接件422通过铆钉固定至第二轮包320的前连接横梁325的后表面上。
如图12中图c所示,后连杆第二连接件423总体呈弯折形,其具有竖板和位于竖板底端向前延伸的纵板。竖板的后表面上设有连杆安装部件。竖板与纵板形成的弯角与加强部311b后端底部的弯角形状匹配,以便于后连杆第二连接件423固定至加强部311b后端,从而加固加强部311b经受车桥载荷的该部分。
防倾杆安装组件430采用E级钢铸造而成,为车桥防倾杆提供安装接口。如图13所示,防倾杆安装组件430主要包括前防倾杆安装件431和后防倾杆安装件432。
如图13中图a所示,前防倾杆安装件431呈弯折形,其包括纵段和竖段。纵段设有连接前防倾杆的部件,其固定至台阶结构112b的底壁下方。竖段固定至第二框架横梁112的前壁上,从而为该结构突变处提供加固支撑。
如图13中图b所示,后防倾杆安装件432具有板状主体和上突的凸耳。板状主体的下表面设有后防倾杆安装部。后防倾杆安装件432设置在地板元件312后端的横向两侧。
拖车钩安装组件440采用B+级钢铸造而成,为拖车钩提供安装接口。如图14所示,拖车钩安装组件440总体为平板状,前侧设有拖车钩安装部,其固定安装在主体框架110框架纵梁113的最前侧。
安装套件400通过铆钉与车体铝结构连接,提供可靠接口的同时,在底架铝结构截面几何突变部位对结构进行加固,对保证局部结构强度起到关键作用。
安装套件400除螺纹接口内,其余部分均进行喷涂底漆处理,避免异种金属直接接触,防止腐蚀。为进一步减小环境以及路面积水、泥沙等恶劣因素的影响,除紧固件接触面、与底架主体接触面,安装套件400其余面进一步进行喷涂面漆处理。
图15示出了根据本发明的一些实施例的用于电子导向车辆的底架不同位置的截面图,其中图a为驱动桥区域结构横截面,图b为客室地板区域结构横截面,图c为拖动桥区域结构横截面,图d为中心通道区纵截面,图e为两侧乘坐区纵截面。
驱动桥区域结构横截面显示出驱动桥区域两侧轮包所处的区域上突,中间通道下沉,为驱动桥橡胶车轮提供运动空间。客室地板区域整体为平面结构。拖动桥区域两侧轮包所处的区域上突,中间通道下沉且下沉幅度较大,为拖动桥橡胶车轮提供运动空间的同时,增加了客室空间。通过上述三种横截面组合组成两种纵截面:中心通道区纵截面、两侧乘坐区纵截面。通过上述纵截面可以看到,在底架合成时,第一端底架100、第二端底架300与中间客室地板200同样采取搭接后组焊的方式,型材截面设有翻边结构,组焊后通过母材代替焊缝传递载荷,更好地承担、传递相互作用力。该底架的横、纵截面均采用多层多级、垂直高度差异化的断面设计,而不再是常规的平直结构。该底架可以提供三向空间内复杂的安装接口,同时为橡胶车轮提供充足的活动空间,而在客室区域,底架结构则提供了更低的地板面。
图16示出了根据本发明的一些实施例的用于电子导向车辆的底架与车桥系统安装后的效果图,其中图a为侧视图,图b为斜仰视图,其示出了车架及其安装套件与车桥安装后的位置关系。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于电子导向车辆的底架,其特征在于,包括:
第一端底架,所述第一端底架包括主体框架和第一轮包,所述第一轮包连接至所述主体框架,所述第一轮包的带角部位采用一体的弯角件;
第二端底架,所述第二端底架包括通道地板和第二轮包,所述第二轮包的带角部位采用一体的弯角件;
客室地板,所述客室地板沿车辆纵向的两端分别与所述第一端底架和所述第二端底架相连且安装高度低于所述第一端底架和所述第二端底架。
2.根据权利要求1所述的用于电子导向车辆的底架,其特征在于,所述第一轮包和所述第二轮包都包括轮包盖板、轮包纵梁、轮包前横梁和轮包后横梁,所述轮包前横梁和所述轮包后横梁分别连接在所述轮包盖板的纵向两端,所述轮包纵梁连接在所述轮包盖板的横向内侧,且所述轮包前横梁和所述轮包后横梁在与所述轮包盖板和所述轮包纵梁相连处设有翻边。
3.根据权利要求2所述的用于电子导向车辆的底架,其特征在于,所述轮包前横梁和所述轮包后横梁采用第一弯角件,所述第一弯角件包括一体成型的第一竖板和第一横板,所述第一竖板和所述第一横板形成的弯角的内侧设有加强筋板;所述轮包纵梁采用第二弯角件,所述第二弯角件包括一体成型的第二竖板和第二横板,所述第二竖板和所述第二横板形成的弯角过渡部的外侧面为圆弧形且弯角过渡部的内侧设有加强筋板。
4.根据权利要求2所述的用于电子导向车辆的底架,其特征在于,所述主体框架包括第一框架横梁、第二框架横梁以及框架纵梁,所述第一框架横梁和所述第二框架横梁沿车辆纵向前后相隔设置,所述框架纵梁沿车辆横向居中地连接在所述第一框架横梁和所述第二框架横梁的顶部,两个第一轮包分别连接在所述框架纵梁的两侧,每个所述第一轮包的所述轮包前横梁和所述轮包后横梁分别与所述第一框架横梁和所述第二框架横梁竖向对齐。
5.根据权利要求4所述的用于电子导向车辆的底架,其特征在于,所述第一框架横梁和所述框架纵梁连接处附近设有加强板,所述第二框架横梁底端具有向车辆后方延伸的翻边,所述翻边与所述客室地板相连。
6.根据权利要求4所述的用于电子导向车辆的底架,其特征在于,所述第一端底架还包括设备舱,所述设备舱位于所述第一框架横梁的前侧且连接至所述框架纵梁。
7.根据权利要求2所述的用于电子导向车辆的底架,其特征在于,所述通道地板包括转接横梁和地板元件,所述转接横梁的前端与所述客室地板相连且后端与所述地板元件相连,所述转接横梁具有沿车辆纵向由前向后向上倾斜延伸的板状顶部和从顶部中段向下突出的加强部,所述板状顶部沿车辆纵向的前后两端都设有翻边。
8.根据权利要求7所述的用于电子导向车辆的底架,其特征在于,所述板状顶部和所述加强部整体成型,所述加强部的后侧板连续延伸至所述板状顶部的型腔内,所述后侧板的厚度大于所述转接横梁其他板的厚度。
9.根据权利要求7所述的用于电子导向车辆的底架,其特征在于,所述第二端底架包括两个第二轮包,两个所述第二轮包分布在所述地板元件的两侧,每个所述第二轮包还包括使所述第二轮包能够向下延伸至车辆底端支撑结构的前连接横梁、后连接横梁和轮包立板,所述前连接横梁与所述轮包前横梁相连,所述后连接横梁与所述轮包后横梁相连,所述轮包立板与所述轮包纵梁相连,所述前连接横梁的纵向前端设有翻边。
10.根据权利要求1所述的用于电子导向车辆的底架,其特征在于,还包括安装套件,所述安装套件由比所述底架的其他结构强度更高的材料制成,所述安装套件包括下列中的至少一个:
转向执行机构安装组件,所述转向执行机构安装组件设置在所述主体框架附近和/或所述客室地板中,以用于为转向装置提供接口;
连杆机构安装组件,所述连杆机构安装组件设置在所述主体框架内和/或所述第二轮包内,以用于为车桥连杆机构提供安装接口;
防倾杆安装组件,所述防倾杆安装组件设置在所述主体框架内和/或所述通道地板下方,以用于为车桥防倾杆提供安装接口;
拖车钩安装组件,所述拖车钩安装组件设置在所述主体框架前侧,以用于为拖车钩提供安装接口。
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