一种轨道车辆车体底架边梁及其连接结构的制作方法

1.本发明涉及轨道车辆技术领域，具体为一种轨道车辆车体底架边梁及其连接结构。


背景技术：

2.底架是轨道车辆车体的重要承载部件，对纵向力及垂向力的传递至关重要，需要具备足够的强度和刚度，轨道交通车辆的车体结构一般有两种形式，一种带司机室，另一种不带司机室，带司机室的车体底架结构在司机室端要根据司机室结构收形，因此带司机室的车体底架结构其投影在司机室端为梯形，司机室端之后为矩形，故带司机室的车体底架结构的投影是一个梯形+矩形。梯形和矩形连接的地方称之为拐点，一般把拐点之前较短并带有一定斜度的边梁称之为斜边梁，拐点之后较长的边梁称之为直边梁，直、斜边梁的连接过渡方式一直是轨道交通车体底架结构设计的难点，其优良的结构设计对于底架结构的纵向力传递有重要影响。
3.现有技术的不足：一种拼接式车底架边梁、司机室骨架过渡结构及车辆专利号cn 216034376 u，该专利公开了一种车底底架边梁、司机室骨架过渡结构以及车辆，如图8，该专利斜边梁需要拉弯，拉弯后斜边梁的直边与直边梁拼接，底架边梁为了纵向力的传递和承载其断面一般大且复杂，其拉弯工艺性不佳，成本高昂，此结构司机室端长度过长，不适合城市轨道交通车辆车体；一种轨道列车车体前端结构，专利号cn 113291330 a，该专利公开了一种轨道车辆车体前端结构，其特征在于包括顶部连接梁、侧部连接梁、侧立柱、中间立柱、底架边梁、斜边梁和底架端梁，如图9所示，其底架直边梁和斜边梁的连接为简单的对接方式，及其简陋，不利于车体纵向力的传递，应力集中严重，连接处强度不佳。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种轨道车辆车体底架边梁及其连接结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种轨道车辆车体底架边梁及其连接结构，包括直边梁和用于连接司机室的斜边梁，所述直边梁和斜边梁之间插接，所述直边梁和斜边梁的插接深度为200mm—600mm，且插接角度为0
°‑
15
°
，所述直边梁和斜边梁之间包括有至少上、中、下三条焊接边，所述直边梁和斜边梁之间设置有焊接组件。
6.作为本发明的进一步改进，所述焊接组件包括有：若干个焊接垫板，所述焊接垫板设置在直边梁和斜边梁插接部，所述焊接垫板与直边梁和斜边梁的焊接缝与车体主应力方向相同，所述焊接垫板的数量至少有九块；端部封板，所述端部封板设置在直边梁的一端并与斜边梁焊接；下部封板，所述下部封板焊接在直边梁和斜边梁下端之间。
7.作为本发明的进一步改进，所述直边梁的上端通过设置插接口插接有侧墙组件，所述直边梁的下端设置有底架设备吊挂横梁。
8.作为本发明的进一步改进，所述斜边梁的上端连接有司机室组件，所述直边梁和斜边梁的上端设置有铝底板。
9.作为本发明的进一步改进，所述斜边梁的一侧设置有用于与司机室组件的下端框架连接的凸台，所述凸台上和司机室组件下端框架上均设置有若干个一一对应的用于插入螺栓的通孔。
10.作为本发明的进一步改进，所述直边梁和斜边梁的内部均设置有用于加强直边梁和斜边梁承载力的内筋。
11.作为本发明的进一步改进，所述司机室组件上的通孔为沿车长方向与斜边梁平行的长圆孔，所述凸台上的通孔为短圆孔。
12.作为本发明的进一步改进，所述直边梁和底架设备吊挂横梁之间通过设置铆钉铆接。
13.作为本发明的进一步改进，所述直边梁和斜边梁上均设置有用于安装焊接垫板的槽体。
14.作为本发明的进一步改进，所述铝底板与直边梁之间采用搭接连接，通过调节搭接量能够调整铝底板组成底架结构的宽度。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明中直边梁和斜边梁之间插接，直边梁和斜边梁的插接深度为200mm—600mm，且插接角度为0
°‑
15
°
，直边梁和斜边梁之间包括有至少上、中、下三条焊接边，调整插入角度，可以与较为细长的司机室结构搭配，其车体结构具有更优秀的空气动力学性能和美观，更适用于速度等级较高的市域车等，也可以与较为短促的司机室结构搭配，其车体结构更适合速度等级较低的地铁和轻轨列车；2、本发明中设置焊接组件，焊接组件包括有若干个焊接垫板、端部封板和下部封板，直边梁和斜边梁连接结构会形成更多的与车体主应力方向一致的连接焊缝，连接结构强度高更有利于车体纵向力的传递，防止斜边梁与直边梁连接的界面突变出容易产生引力集中，在界面突变出用连接件实现应力的平滑过渡；3、本发明中直边梁的下端设置有底架设备吊挂横梁，直边梁和底架设备吊挂横梁之间通过设置铆钉铆接，铆接工艺成熟，连接可靠，并且不需要像螺栓一样频繁的按期检查；4、本发明中斜边梁的一侧设置有用于与司机室组件的下端框架连接的凸台，凸台上和司机室组件下端框架上均设置有若干个一一对应的用于插入螺栓的通孔，司机室组件上的通孔为沿车长方向与斜边梁平行的长圆孔，凸台上的通孔为短圆孔，通过长圆孔与圆孔的配合即实现了连接结构的稳固，又实现了尺寸调节，组装工艺简单，此结构所有连接螺栓在车下均可见，维护保养方便，当司机室结构出现单独的损毁无法修复时，通过拆除螺栓即可实现整个司机室结构的更换，如此可以避免车体报废的可能或者节约大量的维修成本。
附图说明
16.图1为本发明整体组装示意图；图2为本发明直边梁和斜边梁连接爆炸示意图；图3为本发明直边梁和斜边梁连接焊缝示意图；图4为本发明直边梁示意图；图5为本发明斜边梁示意图；图6为本发明直边梁和斜边梁连接示意图；图7为本发明侧墙组件、底架设备吊挂横梁和铝底板安装截面图。
17.图8为专利cn 216034376 u所涉车底底架边梁、司机室骨架过渡结构示意图。
18.图9为专利申请cn113291330a所涉轨道车辆车体前端结构示意图。
19.图中：1、直边梁；101、内筋；102、槽体；2、斜边梁；21、凸台；3、焊接组件；31、焊接垫板；32、端部封板；33、下部封板；4、侧墙组件；5、底架设备吊挂横梁；6、司机室组件；7、铝底板；8、铆钉。
具体实施方式
20.为了使本发明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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
21.需要说明的是，当元件被称为“固定”、“安装”、“连接”或“设置”有另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上的。需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有说明 书特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
22.作为本发明的进一步改进，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，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更多个该特征。
23.实施例1请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种轨道车辆车体底架边梁及其连接结构，包括直边梁1和用于连接司机室的斜边梁2，直边梁1和斜边梁2之间插接，直边梁1和斜边梁2的插接深度为200mm—600mm，且插接角度为0
°‑
15
°
，直边梁1和斜边梁2之间包括有a、b、c三条焊接边（如图3所示），直边梁1和斜边梁2之间设置有焊接组件3，直边梁1和斜边梁2插接深度为300mm，两者之间的长度为3
°
，直边梁1和斜边梁2连接结构会形成更多的与车体主应力方向一致的连接焊缝，连接结构强度高更有利于车体纵向力的传递，防止斜边梁2与直边梁1连接的界面突变出容易产生引力集中，在界面突变出用连接件实现应力的平滑过渡，搭配较为细长的司机室，其车体结构具有更优秀的空气动力学性能和美观，更适用于速度等级较高的市域车等。
24.在本发明的一些实施例中，焊接组件3包括有若干个焊接垫板31、端部封板32和下部封板33，焊接垫板31设置在直边梁1和斜边梁2插接部，焊接垫板31与直边梁1和斜边梁2
的焊接缝与车体主应力方向相同，焊接垫板31的数量至少有九块，端部封板32设置在直边梁1的一端并与斜边梁2焊接，下部封板33焊接在直边梁1和斜边梁2下端之间，具有优异的连接强度，焊接操作空间的设计让本来内侧无法焊接的地方的焊接操作得以实现使得此连接结构有更高的连接强度；直边梁1和斜边梁2上均设置有用于安装焊接垫板31的槽体102，便于焊接的过程中有足够的操作空间。
25.在本发明的一些实施例中，直边梁1的上端通过设置插接口插接有侧墙组件4，直边梁1与侧墙组件4通过插接接口连接，直边梁1与侧墙组件4对齐插接牢固后，在接头两侧处焊接完成组装，此接头自带焊接垫板31，直边梁1的下端设置有底架设备吊挂横梁5；直边梁1和底架设备吊挂横梁5之间通过设置铆钉8铆接。
26.在本发明的一些实施例中，斜边梁2的上端连接有司机室组件6，直边梁1和斜边梁2的上端设置有铝底板7；铝底板7与直边梁1之间采用搭接连接，通过调节搭接量能够调整铝底板7组成底架结构的宽度。
27.在本发明的一些实施例中，斜边梁2的一侧设置有用于与司机室组件6的下端框架连接的凸台21，凸台21上和司机室组件6下端框架上均设置有若干个一一对应的用于插入螺栓的通孔，通过长圆孔与圆孔的配合实现司机室结构安装时的公差调节，另外螺栓周围需要有足够的操作和维护空间；司机室组件6上的通孔为沿车长方向与斜边梁2平行的长圆孔，凸台21上的通孔为短圆孔。
28.在本发明的一些实施例中，直边梁1和斜边梁2的内部均设置有用于加强直边梁1和斜边梁2承载力的内筋101，以提供足够的强度与斜边梁2的焊接和底架设备的承载。
29.实施例2请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种轨道车辆车体底架边梁及其连接结构，包括直边梁1和用于连接司机室的斜边梁2，直边梁1和斜边梁2之间插接，直边梁1和斜边梁2的插接深度为200mm—600mm，且插接角度为0
°‑
15
°
，直边梁1和斜边梁2之间包括有a、b、c三条焊接边（如图3所示），直边梁1和斜边梁2之间设置有焊接组件3，直边梁1和斜边梁2插接深度为600mm，两者之间的长度为15
°
，直边梁1和斜边梁2连接结构会形成更多的与车体主应力方向一致的连接焊缝，连接结构强度高更有利于车体纵向力的传递，防止斜边梁2与直边梁1连接的界面突变出容易产生引力集中，在界面突变出用连接件实现应力的平滑过渡，搭配较为细长的司机室，其车体结构具有更优秀的空气动力学性能和美观，更适用于速度等级较高的市域车等。
30.在本发明的一些实施例中，焊接组件3包括有若干个焊接垫板31、端部封板32和下部封板33，焊接垫板31设置在直边梁1和斜边梁2插接部，焊接垫板31与直边梁1和斜边梁2的焊接缝与车体主应力方向相同，焊接垫板31的数量至少有九块，端部封板32设置在直边梁1的一端并与斜边梁2焊接，下部封板33焊接在直边梁1和斜边梁2下端之间，具有优异的连接强度，焊接操作空间的设计让本来内侧无法焊接的地方的焊接操作得以实现使得此连接结构有更高的连接强度；直边梁1和斜边梁2上均设置有用于安装焊接垫板31的槽体102，便于焊接的过程
中有足够的操作空间。
31.在本发明的一些实施例中，直边梁1的上端通过设置插接口插接有侧墙组件4，直边梁1与侧墙组件4通过插接接口连接，直边梁1与侧墙组件4对齐插接牢固后，在接头两侧处焊接完成组装，此接头自带焊接垫板31，直边梁1的下端设置有底架设备吊挂横梁5；直边梁1和底架设备吊挂横梁5之间通过设置铆钉8铆接。
32.在本发明的一些实施例中，斜边梁2的上端连接有司机室组件6，直边梁1和斜边梁2的上端设置有铝底板7；铝底板7与直边梁1之间采用搭接连接，通过调节搭接量能够调整铝底板7组成底架结构的宽度。
33.在本发明的一些实施例中，斜边梁2的一侧设置有用于与司机室组件6的下端框架连接的凸台21，凸台21上和司机室组件6下端框架上均设置有若干个一一对应的用于插入螺栓的通孔，通过长圆孔与圆孔的配合实现司机室结构安装时的公差调节，另外螺栓周围需要有足够的操作和维护空间；司机室组件6上的通孔为沿车长方向与斜边梁2平行的长圆孔，凸台21上的通孔为短圆孔。
34.在本发明的一些实施例中，直边梁1和斜边梁2的内部均设置有用于加强直边梁1和斜边梁2承载力的内筋101，以提供足够的强度与斜边梁2的焊接和底架设备的承载。
35.本装置中，直边梁1和斜边梁2连接结构会形成更多的与车体主应力方向一致的连接焊缝，连接结构强度高更有利于车体纵向力的传递，防止斜边梁2与直边梁1连接的界面突变出容易产生引力集中，在界面突变出用连接件实现应力的平滑过渡，通过调整插入角度，可以与较为细长的司机室结构搭配，其车体结构具有更优秀的空气动力学性能和美观，更适用于速度等级较高的市域车等，也可以与较为短促的司机室结构搭配，其车体结构更适合速度等级较低的地铁和轻轨列车。
36.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性地包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
37.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种轨道车辆车体底架边梁及其连接结构，包括直边梁（1）和用于连接司机室的斜边梁（2），其特征在于：所述直边梁（1）和斜边梁（2）之间插接，所述直边梁（1）和斜边梁（2）的插接深度为200mm—600mm，且插接角度为0
°‑
15
°
，所述直边梁（1）和斜边梁（2）之间包括有至少上、中、下三条焊接边，所述直边梁（1）和斜边梁（2）之间设置有焊接组件（3）。2.根据权利要求1所述的轨道车辆车体底架边梁及其连接结构，其特征在于：所述焊接组件（3）包括有：若干个焊接垫板（31），所述焊接垫板（31）设置在直边梁（1）和斜边梁（2）插接部，所述焊接垫板（31）与直边梁（1）和斜边梁（2）的焊接缝与车体主应力方向相同，所述焊接垫板（31）的数量至少有九块；端部封板（32），所述端部封板（32）设置在直边梁（1）的一端并与斜边梁（2）焊接；下部封板（33），所述下部封板（33）焊接在直边梁（1）和斜边梁（2）下端之间。3.根据权利要求1所述的轨道车辆车体底架边梁及其连接结构，其特征在于：所述直边梁（1）的上端通过设置插接口插接有侧墙组件（4），所述直边梁（1）的下端设置有底架设备吊挂横梁（5）。4.根据权利要求1所述的轨道车辆车体底架边梁及其连接结构，其特征在于：所述斜边梁（2）的上端连接有司机室组件（6），所述直边梁（1）和斜边梁（2）的上端设置有铝底板（7）。5.根据权利要求4所述的轨道车辆车体底架边梁及其连接结构，其特征在于：所述斜边梁（2）的一侧设置有用于与司机室组件（6）的下端框架连接的凸台（21），所述凸台（21）上和司机室组件（6）下端框架上均设置有若干个一一对应的用于插入螺栓的通孔。6.根据权利要求1所述的轨道车辆车体底架边梁及其连接结构，其特征在于：所述直边梁（1）和斜边梁（2）的内部均设置有用于加强直边梁（1）和斜边梁（2）承载力的内筋（101）。7.根据权利要求5所述的轨道车辆车体底架边梁及其连接结构，其特征在于：所述司机室组件（6）上的通孔为沿车长方向与斜边梁（2）平行的长圆孔，所述凸台（21）上的通孔为短圆孔。8.根据权利要求3所述的轨道车辆车体底架边梁及其连接结构，其特征在于：所述直边梁（1）和底架设备吊挂横梁（5）之间通过设置铆钉（8）铆接。9.根据权利要求2所述的轨道车辆车体底架边梁及其连接结构，其特征在于：所述直边梁（1）和斜边梁（2）上均设置有用于安装焊接垫板（31）的槽体（102）。10.根据权利要求4所述的轨道车辆车体底架边梁及其连接结构，其特征在于：所述铝底板（7）与直边梁（1）之间采用搭接连接，通过调节搭接量能够调整铝底板（7）组成底架结构的宽度。

技术总结
本发明公开了一种轨道车辆车体底架边梁及其连接结构，包括直边梁和用于连接司机室的斜边梁，所述直边梁和斜边梁之间插接，所述直边梁和斜边梁的插接深度为200mm—600mm，且插接角度为0


技术研发人员：杨鹏 王潇雨 孟宝千 杜彦品 邓锐
受保护的技术使用者：中车南京浦镇车辆有限公司
技术研发日：2023.03.28
技术公布日：2023/6/28