齿轨动车组的地板截面结构、地板结构以及齿轨动车组制造技术

本发明专利技术公开了一种齿轨动车组的地板截面结构、地板结构以及齿轨动车组，第一边界呈长方形；第一圆弧段的两端分别对应延伸至第二直线段和第四直线段，第二圆弧段的两端分别对应延伸至第二直线段和第四直线段，第一圆弧段的凹陷侧和第二圆弧段的凹陷侧相向布置且均位于第一边界长度方向的中线上，定义第一圆弧段和第二圆弧段为一组加强筋，在第一边界内包含有沿该第一边界长度方向布置且相邻两组之间彼此相接的五组所述加强筋，靠近第一直线段的第一圆弧段与该第一直线段相切，靠近第三直线段的第二圆弧段与该第三直线段相切。保证地板外形不变并且兼顾高强度、高刚度和高抗振性的基础上，实现轻量化，适应齿轨铁路的旅游动车大坡度山路的恶劣环境。大坡度山路的恶劣环境。大坡度山路的恶劣环境。

【技术实现步骤摘要】
齿轨动车组的地板截面结构、地板结构以及齿轨动车组


[0001]专利技术涉及登山铁路
，特别是涉及一种齿轨动车组的地板截面结构、地板结构以及齿轨动车组。

技术介绍

[0002]齿轨铁路是一种登山铁路，其具有牵引能力大、爬坡能力强、舒适性高、安全性好、用地省、运能大、污染小、经济性好、受天气影响小等优点，可满足乘客安全、快捷、舒适的旅游观光需求，与齿轨动车配套使用，作为山地景区的最佳交通工具。在齿轨动车组中，齿轨动车组的地板作为齿轨动车组车体中的关键部件，用于承载乘客、货物以及车下吊装设备，其直接影响着整个齿轨动车的性能。
[0003]目前齿轨车辆的地板主要是根据现有的高铁动车组要求，采用大型中空截面挤压铝型材，地板在纵向具有相同的截面构型。例如，现有的三角周期加强筋构型的地板结构，其简化结构如图1所示，该地板结构包括上盖板1、下盖板2、左盖板3、右盖板4和加强筋5。此种结构的加强筋分布可看作一个个规则的三角形构成，此外，每条加强筋的厚度相同，左右盖板的厚度相同，上下盖板的厚度不一定相同。此类结构一般为经验设计而来或运用尺寸优化而来，或运用拓扑优化与尺寸优化两种优化方法而来。
[0004]但是，一方面，上述两种地板类型的设计只适于高铁动车组，没有针对该齿轨动车的地板的设计；另一个方面，在保证地板外形不变（指地板沿齿轨动车组长度方向的截面的长度值和宽度值不变，实际中为现有恒定值）并且兼顾高强度、高刚度和高抗振性的基础上，必然会增大齿轨动车组的地板的重量，从而极大的阻碍并影响齿轨动车组的运行速度，并导致制造与维护成本提高、能源消耗提高等一系列问题。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术提供了一种在保证地板外形不变并且兼顾高强度、高刚度和高抗振性的基础上，实现齿轨动车组的地板的轻量化，以降低其重量的齿轨动车组的地板截面结构、地板结构以及齿轨动车组。
[0006]本专利技术的技术方案是：一种齿轨动车组的地板截面结构，所述地板截面结构为地板沿齿轨动车组长度方向的截面的结构，包括由第一直线段、第二直线段、第三直线段、第四直线段连接成一个封闭的第一边界和位于该第一边界内的第一圆弧段和第二圆弧段；所述第一边界呈长方形；所述第一圆弧段的两端分别对应延伸至所述第二直线段和所述第四直线段，所述第二圆弧段的两端分别对应延伸至所述第二直线段和所述第四直线段，所述第一圆弧段的凹陷侧和所述第二圆弧段的凹陷侧相向布置且均位于所述第一边界长度方向的中线上，定义所述第一圆弧段和所述第二圆弧段为一组加强筋，在所述第一边界内包含有沿该第一边界长度方向布置且相邻两组之间彼此相接的五组所述加强筋，靠近所述第一直线段的所述第一圆弧段与该第一直线段相切，靠近所述第三直线段的所述第二圆弧段与该第三直线段相切。
[0007]上述技术方案的工作原理如下：通过所述第一圆弧段的两端分别对应延伸至所述第二直线段和所述第四直线段，所述第二圆弧段的两端分别对应延伸至所述第二直线段和所述第四直线段，所述第一圆弧段的凹陷侧和所述第二圆弧段的凹陷侧相向布置且均位于所述第一边界长度方向的中线上，定义所述第一圆弧段和所述第二圆弧段为一组加强筋，在所述第一边界内包含有沿该第一边界长度方向布置且相邻两组之间彼此相接的五组所述加强筋，靠近所述第一直线段的所述第一圆弧段与该第一直线段相切，靠近所述第三直线段的所述第二圆弧段与该第三直线段相切的设计，在保证地板外形不变（即长方形的长度值和宽度值不变且为现有恒定值，下同）并且兼顾高强度、高刚度和高抗振性的基础上，实现齿轨动车组的地板的轻量化，以降低其重量。以适应齿轨铁路的旅游动车大坡度山路的恶劣环境。
[0008]在进一步的技术方案中，所述第一直线段和第三直线段的厚度为2.5mm，所述第二直线段的厚度为3.1mm～3.2mm，所述第四直线段的厚度为3.2mm～3.4mm，所述第一圆弧段和所述第二圆弧段的厚度为1.5mm～1.6mm，所述第一圆弧段和所述第二圆弧段的半径42mm～42.5mm。
[0009]通过所述第一直线段和第三直线段的厚度为2.5mm，所述第二直线段的厚度为3.1mm～3.2mm，所述第四直线段的厚度为3.2mm～3.4mm，所述第一圆弧段和所述第二圆弧段的厚度为1.5mm～1.6mm，所述第一圆弧段和所述第二圆弧段的半径42mm～42.5mm的设计，在保证地板外形不变并且兼顾高强度、高刚度和高抗振性的基础上，进一步实现齿轨动车组的地板的轻量化，以降低其重量。以适应齿轨铁路的旅游动车大坡度山路的恶劣环境。
[0010]在进一步的技术方案中，定义五组所述加强筋沿该第一边界长度方向依次为第一组加强筋、第二组加强筋、第三组加强筋、第四组加强筋和第五组加强筋，所述第一组加强筋与所述第五组加强筋相对于所述第三组加强筋对称，所述第二组加强筋与所述第四组加强筋也相对于所述第三组加强筋对称，所述第一组加强筋和所述第五组加强筋沿该第一边界长度方向的最大距离值均为98mm～103mm，所述第二组加强筋和所述第四组加强筋沿该第一边界长度方向的最大距离值均为82mm～87mm，所述第三组加强筋沿该第一边界长度方向的最大距离值均为88mm～94mm。
[0011]通过定义五组所述加强筋沿该第一边界长度方向依次为第一组加强筋、第二组加强筋、第三组加强筋、第四组加强筋和第五组加强筋，所述第一组加强筋与所述第五组加强筋相对于所述第三组加强筋对称，所述第二组加强筋与所述第四组加强筋也相对于所述第三组加强筋对称，所述第一组加强筋和所述第五组加强筋沿该第一边界长度方向的最大距离值均为98mm～103mm，所述第二组加强筋和所述第四组加强筋沿该第一边界长度方向的最大距离值均为82mm～87mm，所述第三组加强筋沿该第一边界长度方向的最大距离值均为88mm～94mm的设计，在保证地板外形不变并且兼顾高强度、高刚度和高抗振性的基础上，进一步实现齿轨动车组的地板的轻量化，以降低其重量。以适应齿轨铁路的旅游动车大坡度山路的恶劣环境。
[0012]在进一步的技术方案中，相邻两组所述加强筋之间彼此相接的位置呈直线状的直线线段。
[0013]通过相邻两组所述加强筋之间彼此相接的位置呈直线状的直线线段的设计，保证相邻两组所述加强筋的相互协同作用，从整体上提高地板结构的高强度、高刚度和高抗振
性，同时进一步实现齿轨动车组的地板的轻量化，以降低其重量。以适应齿轨铁路的旅游动车大坡度山路的恶劣环境。
[0014]在进一步的技术方案中，所述直线线段的厚度为2.5mm～2.6mm。
[0015]通过所述直线线段的厚度为2.5mm～2.6mm的设计，在保证相邻两组所述加强筋的相互协同作用，从整体上提高地板结构的高强度、高刚度和高抗振性，同时进一步实现齿轨动车组的地板的轻量化，以降低其重量。以适应齿轨铁路的旅游动车大坡度山路的恶劣环境的基础上，防止第一圆弧段和第二圆弧段的相交处厚度太薄。在挤压制造时有应力集中、金属流动不佳等问题，影响制造；如果直线加强筋设计太厚，又将会影响地板轻量化效果。经过仿真验证，直线加强筋本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种齿轨动车组的地板截面结构，所述地板截面结构为地板沿齿轨动车组长度方向的截面的结构，其特征在于，包括由第一直线段、第二直线段、第三直线段、第四直线段连接成一个封闭的第一边界和位于该第一边界内的第一圆弧段和第二圆弧段；所述第一边界呈长方形；所述第一圆弧段的两端分别对应延伸至所述第二直线段和所述第四直线段，所述第二圆弧段的两端分别对应延伸至所述第二直线段和所述第四直线段，所述第一圆弧段的凹陷侧和所述第二圆弧段的凹陷侧相向布置且均位于所述第一边界长度方向的中线上，定义所述第一圆弧段和所述第二圆弧段为一组加强筋，在所述第一边界内包含有沿该第一边界长度方向布置且相邻两组之间彼此相接的五组所述加强筋，靠近所述第一直线段的所述第一圆弧段与该第一直线段相切，靠近所述第三直线段的所述第二圆弧段与该第三直线段相切。2.根据权利要求1所述的齿轨动车组的地板截面结构，其特征在于，所述第一直线段和第三直线段的厚度为2.5mm，所述第二直线段的厚度为3.1mm～3.2mm，所述第四直线段的厚度为3.2mm～3.4mm，所述第一圆弧段和所述第二圆弧段的厚度为1.5mm～1.6mm，所述第一圆弧段和所述第二圆弧段的半径42mm～42.5mm。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹湘云，陈瑞文，殷勤，殷国富，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：