一种轨道列车车体前端结构制造技术

本发明专利技术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，顶部连接梁用于与车体的车顶连接，侧部连接梁用于与车体的侧墙连接；侧部连接梁的顶端与顶部连接梁的端部连接，侧部连接梁的底端与底架边梁连接；斜边梁的的两端分别与底架边梁的端部和底架端梁的端部连接；侧立柱的一端与侧部连接梁连接，另一端与斜边梁连接；中间立柱的一端与顶部连接梁连接，另一端与底架端梁连接；立柱和中间立柱之间还连接有第一连接梁。本发明专利技术有利于保证司机操纵台的安装空间，且不同配置的司机室模块与车体主结构之间的连接方式不变，提高了司机室骨架结构的模块化设计和制造水平。

【技术实现步骤摘要】
一种轨道列车车体前端结构
本专利技术属于轨道车辆车体
，涉及一种轨道车辆车体前端结构，尤其是地铁车辆。
技术介绍
国内外地铁车辆的用户需求多种多样，尤其对于司机室部位，存在多种配置方案。如在前端是否设置紧急疏散门，在司机室侧面是否设置侧门、侧窗，甚至司机室侧门还分为塞拉门、内藏门、折页门等类型，导致司机室结构种类繁多，与车体主结构之间的连接方式也各不相同。目前既有司机室结构及列车前端结构往往只针对某种具体配置进行个性化设计，同一种结构难以满足多种配置需求。如申请号为CN201810848240提供的司机室结构，设置了前端窗下横梁以及侧面的窗下侧梁等结构，构成其吸能司机室的必要组成部分，仅适用于无紧急疏散门、无司机室侧门的配置需求。申请号为CN201610877533提供的轨道车辆头车结构，该结构中间立柱下方须有立柱角撑做支撑，在防爬器安装区域无法设置这种支撑，因此仅适用于前端有紧急疏散门的司机室配置方案。而且类似这种司机室骨架的中间立柱和司机室侧门立柱由于后端没有连接为一体，没有构成独立的框架结构，只能在车体总组焊台位上散件拼装，生产效率较低。另外，现有技术中，某些司机室框架结构为了与车体的侧墙、车顶连接，需要在司机室框架上设置连接梁或连接板的结构，增加了司机室骨架的重量和复杂程度，如申请号为CN202110113053的轨道车辆及其模块化车头骨架结构中的后端连接梁，不符合轻量化的技术需求。此外，国内外地铁车辆在EN15227标准规定的25km/h碰撞场景中，常常需要车体主结构发生塑性变形来吸收车钩防爬器工作完后剩余的能量，因此在车体前端需要设置变形吸能区。但车体长度往往是一定的，该变形区的设立会与司机室内部操纵台等设备的安装空间相冲突。此时一般会采取两种措施：一种是优先考虑防爬器能正常压溃完，因此把中间立柱与防爬器的安装面对齐，如申请号为CN202110113006的车头结构，但是这样会导致中间立柱偏后布置，大大压缩了操纵台的布置空间。另一种是优先满足操纵台等设备的安装，车体主结构会侵入防爬器动作空间，导致在EN15227标准规定的25km/h碰撞场景中，防爬器还未能全部压溃完，列车前端结构已经发生接触并产生塑性变形。如申请号为CN201410000695提供的一种司机室结构，在两列车以25km/h相对速度发生碰撞时，中间立柱前后附近的地板发生了塑性变形，需维修的面积大，返工周期长，难度大，而且铝合金焊接对环境温度湿度要求严苛，很难在车辆段完成改造，极可能要返厂维修。这些因素给用户对尽快恢复正常运营带来极大挑战。
技术实现思路
为了能够满足地铁车辆前端结构的的多样化需求，提升前端结构模块化独立制造效率，本专利技术提供一种轨道车辆车体前端结构，具体技术方案如下。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，所述顶部连接梁用于与车体的车顶连接，所述侧部连接梁用于与车体的侧墙连接；所述侧部连接梁的顶端与所述顶部连接梁的端部连接，所述侧部连接梁的底端与所述底架边梁连接，所述顶部连接梁的端部连接在侧部连接梁顶端的内侧；所述斜边梁的的两端分别与所述底架边梁的端部和所述底架端梁的端部连接；所述侧立柱的一端与所述侧部连接梁连接，另一端与所述斜边梁连接；所述中间立柱的一端与所述顶部连接梁连接，另一端与所述底架端梁连接；所述立柱和所述中间立柱之间还连接有第一连接梁。采用上述的技术方案，顶部连接梁和侧部连接梁作为司机室框架的构成部分，可直接与车顶、侧墙型材焊接相连，传递力流顺畅（侧立柱把斜边梁的力直接传递给侧部连接梁，再传给车顶边梁，中间立柱把端梁的力直接传递给顶部连接梁，再传给车顶），整体强度好，结构简单，重量轻，焊缝少，成本低。同时，由顶部连接梁、侧部连接梁、侧立柱、中间立柱和第一连接梁构成组成的司机室框架，在保持与车体主结构连接方式不变的情况下，可根据紧急疏散门、全宽式前窗、司机室侧门、司机室侧窗等功能需求进行简单地调整，该司机室框架（司机室模块）结构通用性强，解决了车体主结构随司机室接口不同而需同步改变的难题，提高了车体模块化设计制造水平。另外，司机室框架能够在车体装配台之外独立装配，大幅提高了制造效率。采用本专利技术独立装配的司机室框架还具有可调节的优势：司机室框架在组装到车体（车体的侧墙和车顶）之前，顶部连接梁与侧部连接梁之间通过点焊进行连接，后续与车体主结构组焊时，可根据车体宽度情况修磨顶部连接梁的两端（将侧部连接梁从顶部连接梁分离后进行修磨，修磨后再将顶部连接梁与侧部连接梁一起与车体组焊），通过调整顶部连接梁长度（h3）来确保司机室骨架宽度与车体主结构的一致性；也可在垂向方向修磨侧部连接梁的两端，调整司机室骨架的高度，提高装配效率。采用这种修磨的方式可以取消现有技术中用于调节调节用的连接梁或连接板结构，减重50kg左右，轻量化效果明显。进一步地，所述侧立柱呈倾斜状或呈倒L型。当不需安装司机室侧门及侧窗时，侧立柱设置可以为倾斜状；当需要设置司机室侧门或司机室侧窗时，侧立柱呈倒L型。进一步地，所述顶部连接梁朝向车顶的表面设置有连接筋，所述侧部连接梁朝向侧墙的表面也设置有连接筋。顶部连接梁和侧部连接梁通过连接筋分别直接与车顶和侧墙焊接固定连接。进一步地，所述侧部连接梁背离侧墙的表面固定设置有辅助门立柱，所述辅助门立柱的上下两端设置有门角。辅助门立柱用于调整司机室侧门门洞宽度，并确保门洞两侧壁板平行布置；在辅助门立柱上下两端加工出门角，解决门洞四角应力过度集中问题，同时满足塞拉门转臂机构的摆动空间。进一步地，所述中间立柱距离所述顶部连接梁的上边缘具有一定间距，所述侧立柱距离所述侧部连接梁的外边缘具有一定间距。该间距处也可以称为是头罩粘接面台阶，提供玻璃钢头罩、裙板与车体的打胶粘接面，且顶部连接梁和侧部连接梁的总厚度分别大于中间立柱厚度和头罩粘接面台阶之和、侧立柱厚度和头罩粘接面台阶之和。进一步地，从横向方向看，所述底架端梁的呈T字形结构，所述底架端梁包括防爬器安装部、前凸部和后凸部，所述前凸部和后凸部位于所述防爬器安装部的上方，所述防爬器安装部用于安装防爬器；所述后凸部与车体的底架底板连接，所述前凸部与所述中间立柱的下端固定连接，所述中间立柱的最前端与所述前凸部的前沿对齐。需要说明书的是：横向方向是指车体的宽度方向；轨道车辆的车头行进的方向为前方，相反方向为后方。优选地，所述前凸部型腔长度不大于所述防爬器的压溃剩余长度。采用这种底架端梁，能够充分地利用防爬器来吸收碰撞能量，列车仅依靠车钩缓冲器以及防爬器即可满足在速度不大于25km/h碰撞要求，车体主结构不损坏，底架地板可直接延伸至底架端梁处，结构简单，焊缝少，制造效率更高。同时，中间立柱能够尽可能地前移到底架端梁的最前沿，在保证防爬吸能性能的同时，扩大了操纵台的安装空间，可最大程度利用空间。这种结构的底架端梁的实质就是防爬器后移（但是充分保证了防爬吸能性能），中间立柱前移（扩大了操纵台的安装空间）。并且前凸部型腔位于防爬器安装面以上，中间立柱布置在防爬器上部，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨道车辆车体前端结构，其特征在于，包括顶部连接梁（11）、侧部连接梁（12）、侧立柱（16、16'、16''）、中间立柱（13、13'、13''）、底架边梁（41）、斜边梁（42）和底架端梁（5），所述顶部连接梁（11）用于与车体的车顶（2）连接，所述侧部连接梁（12）用于与车体的侧墙（3）连接；所述侧部连接梁（12）的顶端与所述顶部连接梁（11）的端部连接，所述侧部连接梁（12）的底端与所述底架边梁（41）连接，所述顶部连接梁（11）的端部连接在侧部连接梁（12）顶端的内侧；所述斜边梁（42）的的两端分别与所述底架边梁（41）的端部和所述底架端梁（5）的端部连接；所述侧立柱（16、16'、16''）的一端与所述侧部连接梁（12）连接，另一端与所述斜边梁（42）连接；所述中间立柱（13、13'、13''）的一端与所述顶部连接梁（11）连接，另一端与所述底架端梁（5）连接；所述立柱和所述中间立柱（13、13'、13''）之间还连接有第一连接梁（18、18'、18''）。/n

【技术特征摘要】
1.一种轨道车辆车体前端结构，其特征在于，包括顶部连接梁（11）、侧部连接梁（12）、侧立柱（16、16'、16''）、中间立柱（13、13'、13''）、底架边梁（41）、斜边梁（42）和底架端梁（5），所述顶部连接梁（11）用于与车体的车顶（2）连接，所述侧部连接梁（12）用于与车体的侧墙（3）连接；所述侧部连接梁（12）的顶端与所述顶部连接梁（11）的端部连接，所述侧部连接梁（12）的底端与所述底架边梁（41）连接，所述顶部连接梁（11）的端部连接在侧部连接梁（12）顶端的内侧；所述斜边梁（42）的的两端分别与所述底架边梁（41）的端部和所述底架端梁（5）的端部连接；所述侧立柱（16、16'、16''）的一端与所述侧部连接梁（12）连接，另一端与所述斜边梁（42）连接；所述中间立柱（13、13'、13''）的一端与所述顶部连接梁（11）连接，另一端与所述底架端梁（5）连接；所述立柱和所述中间立柱（13、13'、13''）之间还连接有第一连接梁（18、18'、18''）。


2.根据权利要求1所述的一种轨道车辆车体前端结构，其特征在于，所述侧立柱（16、16'、16''）呈倾斜状或呈倒L型。


3.根据权利要求1所述的一种轨道车辆车体前端结构，其特征在于，所述顶部连接梁（11）朝向车顶（2）的表面设置有连接筋（12a），所述侧部连接梁（12）朝向侧墙（3）的表面也设置有连接筋（12a）。


4.根据权利要求1所述的一种轨道车辆车体前端结构，其特征在于，所述侧部连接梁（12）背离侧墙（3）的表面固定设置有辅助门立柱（19），所述辅助门立柱（19）的上下两端设置有门角。


5.根据权利要求1所述的一种轨道车辆车体前端结构，其特征在于，所述中间立柱（13、13'、13''）距离...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏柯，刘永强，水文菲，陈希，冉洪宾，杨晓东，闵阳春，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43