轨道车辆及其端部底架的制作方法

1.本发明涉及轨道车辆技术领域，特别是涉及一种轨道车辆及其端部底架。


背景技术：

2.目前，轨道车辆向轻量化方向发展，现有轨道车辆的端部底架的结构设计复杂，重量大，不利于轻量化的发展需求。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种轨道车辆及其端部底架，该端部底架采用分体式设计，结构设计相对简单，其抗侧滚安装座采用变截面结构形式，在满足连接强度的基础上，能够减轻重量，有利于轻量化的发展趋势。
4.为解决上述技术问题，本发明提供一种轨道车辆的端部底架，包括前端组成、两个内边梁和抗侧滚安装座，两个所述内边梁平行设置且沿纵向延伸，所述内边梁的前端与所述前端组成连接，所述抗侧滚安装座连接在两个所述内边梁的后端之间；所述抗侧滚安装座包括安装横梁，所述安装横梁与所述内边梁连接的端部区域的横截面积大于所述安装横梁中部区域的横截面积。
5.该发明提供的轨道车辆的端部底架包括前端组成、两个纵向延伸的内边梁和抗侧滚安装座，前端组成与两个内边梁的前端连接，抗侧滚安装座连接在两个内边梁的后端之间，形成框架结构，有利于提高端部底架整体的刚度和强度，其中，抗侧滚安装座的安装横梁的端部的横截面积大于中部的横截面积，即安装横梁与内边梁连接处的断面面积相对较大，中部区域的断面面积相对较小，如此，在确保与内边梁连接强度的同时，能够减轻安装横梁的重量，有利于轨道车辆轻量化的发展趋势。
6.如上所述的轨道车辆的端部底架，所述内边梁包括立板、底板和顶板，所述底板固接于所述立板的底边，且位于所述立板的外侧，所述顶板固接于所述立板的顶边，且位于所述立板的内侧。
7.如上所述的轨道车辆的端部底架，所述内边梁还包括延伸板，所述延伸板自所述立板的顶边向上延伸。
8.如上所述的轨道车辆的端部底架，每个所述内边梁外侧设有外边梁，所述外边梁与所述立板和所述底板铆接固定。
9.如上所述的轨道车辆的端部底架，所述前端组成包括沿横向延伸的止挡梁，所述内边梁的前端与所述止挡梁固接，所述止挡梁采用多折弯工艺制成。
10.如上所述的轨道车辆的端部底架，所述止挡梁包括梁立壁，所述梁立壁的顶边向后延伸形成梁顶壁，所述梁顶壁的后侧边向下延伸形成梁后壁，所述梁后壁的底边向后延伸形成梁后翻边，所述梁立壁的中部具有用于与车钩安装座连接的缺口，所述梁立壁的底边向前延伸形成梁前翻边。
11.如上所述的轨道车辆的端部底架，所述前端组成包括位于所述止挡梁前侧的安装
板，所述安装板与所述止挡梁平行设置，所述安装板的端部与所述止挡梁的端部之间连接有过渡边梁，所述安装板的端部区域和所述止挡梁的端部区域之间连接有纵梁，所述纵梁位于所述过渡边梁的内侧。
12.如上所述的轨道车辆的端部底架，还包括牵引梁组成，所述牵引梁组成包括前端牵引梁和后端牵引梁，两者均沿纵向延伸；所述前端牵引梁包括两个前梁体，所述后端牵引梁包括两个后梁体，所述前端牵引梁与所述后端牵引梁之间固接有车钩安装座。
13.如上所述的轨道车辆的端部底架，两个所述前梁体的前端均向外侧倾斜设置，且两者相对所述端部底架的纵向中心线对称设置；和/或，两个所述后梁体的前端均向内侧倾斜设置，且两者相对所述端部底架的纵向中心线对称设置。
14.如上所述的轨道车辆的端部底架，所述前梁体和所述后梁体均包括上盖板、下盖板和两个相对的腹板，所述腹板连接在所述上盖板和所述下盖板之间，所述腹板与所述上盖板和所述下盖板均通过mag激光复合焊焊接固定，且所述上盖板包覆所述腹板的顶壁，所述下盖板包覆所述腹板的底壁。
15.如上所述的轨道车辆的端部底架，所述前梁体与所述车钩安装座固接的后端的断面面积大于所述前梁体前端的断面面积。
16.如上所述的轨道车辆的端部底架，所述后梁体的外侧腹板的顶边为直线形式，所述后梁体的内侧腹板的顶边自前向后包括第一直线段、弧线过渡段和第二直线段，所述外侧腹板和所述内侧腹板之间的距离自前向后逐渐增大；还包括枕梁组成，所述枕梁组成位于所述抗侧滚安装座的前侧，且与所述后端牵引梁的后端固接，所述枕梁组成的两端分别与两个所述内边梁固接。
17.如上所述的轨道车辆的端部底架，所述枕梁组成包括上盖部和下盖部，所述上盖部和所述下盖部之间连接有若干横向筋板和若干纵向筋板，所述横向筋板和所述纵向筋板均通过mag激光复合焊与所述上盖部和所述下盖部固接。
18.如上所述的轨道车辆的端部底架，两个所述后梁体之间连接有横梁，所述后梁体与同侧的所述内边梁之间连接有连接梁，所述横梁和所述连接梁的横截面均呈c型。
19.本发明还提供一种轨道车辆，包括司机室前端的底架结构，所述底架结构为上述任一项所述的端部底架。
20.由于上述端部底架具有上述技术效果，所以包括该端部底架的轨道车辆也具有相同的技术效果，此处不再重复论述。
附图说明
21.图1为本发明所提供轨道车辆的端部底架的一种实施例的结构示意图；
22.图2为图1中端部底架的仰视视角的局部结构示意图；
23.图3为图2中a部位的局部放大图；
24.图4为图1中端部底架的前端组成的结构示意图；
25.图5为图4中止挡梁的结构示意图；
26.图6为图1中端部底架的牵引梁组成的结构示意图；
27.图7为图6中前梁体的结构示意图；
28.图8为图6中后梁体的结构示意图；
29.图9为图6中前梁体或者后梁体的剖面示意图；
30.图10为图6中后梁体与横梁的连接部位的局部放大图；
31.图11为具体实施例中内边梁的断面示意图。
32.附图标记说明：
33.前端组件10，止挡梁11，梁立壁111，梁顶壁112，梁后壁113，梁后翻边114，缺口115，梁前翻边116，安装孔117，安装板12，过渡边梁13，纵梁14，纵向梁支撑15；
34.内边梁20，立板21，底板22，顶板23，延伸板24；
35.抗侧滚安装座30，安装横梁31，横梁端部311，横梁中部312；
36.牵引梁组成40，前端牵引梁41，前梁体411，前上盖板4111，前下盖板4112，前腹板4113，后端牵引梁42，后梁体421，后上盖板4211，后下盖板4212，内侧腹板4213，第一直线段4213a，弧线过渡段4213b，第二直线段4213c，外侧腹板4214，筋板4215；
37.枕梁组成50，上盖部51，下盖部52；
38.车钩安装座61，横梁62，连接梁63。
具体实施方式
39.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
40.本文中涉及到的方位词“纵向”指的是沿轨道车辆的车身长度方向，“横向”指的是沿轨道车辆的车身宽度方向，“前”指的是靠近轨道车辆的车头方向，“后”指的靠近轨道车辆的车尾方向，“内”指的是靠近轨道车辆中心的方向，“外”指的是远离轨道车辆中心的方向，“上”和“下”等均是以轨道车辆处于正常行驶状态时的相对位置，即靠近地面为下，远离地面为上。应当理解，方位词的使用只是为了描述技术方案的清楚及方便，并不构成对保护范围的限制。
41.请参考图1至图3，图1为本发明所提供轨道车辆的端部底架的一种实施例的结构示意图；图2为图1中端部底架的仰视视角的局部结构示意图；图3为图2中a部位的局部放大图。
42.该实施例中，轨道车辆的端部底架包括前端组成10、两个内边梁20和抗侧滚安装座30，两个内边梁20平行设置且沿纵向延伸，前端组成10整体沿横向延伸，内边梁20的前端与前端组成10的端部连接，抗侧滚安装座30连接在两个内边梁20的后端之间；抗侧滚安装座30包括安装横梁31，通常，安装横梁31呈箱型结构设置，如图2和图3，安装横梁31与内边梁20连接的端部区域的横截面积大于安装横梁31中部区域的横截面积，即安装横梁31的横梁端部311的横截面积大于横梁中部312的横截面积。
43.如上设置，前端组成10、两个内边梁20和抗侧滚安装座30围成框架结构，有利于提高端部底架整体的刚度和强度，其中，抗侧滚安装座30的安装横梁31在与内边梁20连接的横梁端部311的断面面积较大，可确保其与内边梁20的连接强度，同时，安装横梁31的横梁中部312的断面面积较小，能够减轻安装横梁31的重量，有利于轨道车辆轻量化的发展趋势。
44.抗侧滚安装座30在安装横梁31靠近端部的位置设有用于安装抗侧滚扭杆的扭杆安装座，实际设置时，该扭杆安装座位于安装横梁31的腔体内，具体可以通过螺栓或螺钉等
可拆卸方式与安装横梁31固定，以便于在损坏时方便更换。
45.请一并参考图4和图5，图4为图1中端部底架的前端组成的结构示意图；图5为图4中止挡梁的结构示意图。
46.该实施例中，端部底架的前端组成10包括沿横向延伸的止挡梁11，内边梁20的前端具体是与止挡梁11的端部固接，可采用焊接等固定方式。
47.如图5所示，止挡梁11采用多折弯工艺制成，可通过一块板件通过多次弯折形成，具体的，止挡梁11包括梁立壁111，梁立壁111的顶边向后延伸形成梁顶壁112，梁顶壁112的后侧边向下延伸形成梁后壁113，梁后壁113的底边向后延伸形成梁后翻边114，梁立壁111的底边向前延伸形成梁前翻边116，可以理解，止挡梁11的前述梁立壁111、梁顶壁112、梁后壁113、梁后翻边114及梁前翻边116均是由一块板件经多次折弯形成的结构。
48.这样，止挡梁11的结构可以减少连接点，整体刚度较大，同时也能降低成型成本，连接时，梁后翻边114可以搭接固定在内边梁20的顶壁，与梁顶壁112、梁后壁113以及梁立壁111形成一个箱型结构，能够保证刚度和强度。
49.具体的，在止挡梁11的梁立壁111的中部开设有用于与车钩安装座61连接的缺口115。
50.结合图1和图4，前端组成10包括位于止挡梁11前侧的安装板12，安装板12与止挡梁11平行设置，安装板12的每个端部与止挡梁11的对应端部之间连接有过渡边梁13，安装板12的端部区域和止挡梁11的端部区域之间连接有纵梁14，图示方案中，示例性地示出了安装板12的每侧端部区域与止挡梁11之间有两个纵梁14的结构，实际设置时，每侧的纵梁14的数目可以根据应用需求来确定。
51.为提高纵梁14与止挡梁11的连接强度，可以在止挡梁11的梁立壁111的对应位置开设与纵梁14配合的安装孔117。
52.在安装板12的前端还相对端部底架的纵向中心线对称设置有两个纵向梁支撑15，用于与轨道车辆的司机室支撑配合。
53.如图4所示，安装板12的长度相对止挡梁11的长度较短，过渡边梁13的前端朝内侧倾斜设置。
54.请一并参考图6至图10，图6为图1中端部底架的牵引梁组成的结构示意图；图7为图6中前梁体的结构示意图；图8为图6中后梁体的结构示意图；图9为图6中前梁体或者后梁体的剖面示意图；图10为图6中后梁体与横梁的连接部位的局部放大图。
55.该实施例中，端部底架还包括牵引梁组成40，牵引梁组成40包括前端牵引梁41和后端牵引梁42，两者大致沿纵向方向延伸；前端牵引梁41包括两个前梁体411，后端牵引梁42包括两个后梁体421，前端牵引梁41与后端牵引梁42之间固接有车钩安装座61，即前端牵引梁41的后端也车钩安装座61连接，后端牵引梁42的前端与车钩安装座61连接，结合图1，如前所述，车钩安装座61还连接在前端组成10的止挡梁11的中部，这样，前端牵引梁41位于止挡梁11的前端，具体的，前端牵引梁41的两个前梁体411连接在止挡梁11和安装板12之间。上述各部件之间的连接均可采用焊接方式，简单可靠。
56.参考图1，实际设置时，前端牵引梁41呈八字形布置，两个前梁体411的前端均向外侧倾斜，即两个前梁体411前端之间的距离大于后端之间的距离，该结构布置方式，使得前端牵引梁41的结构稳定，承受载荷能力强。具体的，前梁体411偏移纵向中心线的角度在18
～25度范围内，在一具体实例中可选22.6度。后端牵引梁42也呈八字形布置，与前端牵引梁41不同的是，两个后梁体421的前端均向内侧倾斜，即两个后梁体421前端之间的距离小于后端之间的距离，该结构布置方式，使得后端牵引梁41的结构稳定，有利于力的传递。具体的，后梁体421偏移纵向中心线的角度在6～9度范围内，在一具体实施例中可选7.7度。当然，前端牵引梁41的前梁体411的倾斜角度以及后端牵引梁42的后梁体421的倾斜角度等具体可根据实际应用需求来设置，不限于上述所述。
57.可以理解，为了确保承载载荷的均匀性及力传递的均匀性，两个前梁体411和两个后梁体421均相对端部底架的纵向中心线对称布置。
58.该实施例中，前梁体411和后梁体421的结构形式类似，均呈箱型结构。
59.如图7所示，前梁体411包括前上盖板4111、前下盖板4112和两个相对的前腹板4113，前腹板4113连接在前上盖板4111和前下盖板4112之间，围成截面大致呈口字形的结构，具体设置时，如图6所示，前梁体411与车钩安装座61固接的后端的断面面积大于前梁体411前端的断面面积，这样，能够提高牵引梁组成40的纵向刚度，降低前端组成10的止挡梁11的抗扭形变。
60.如图8所示，后梁体421包括后上盖板4211、后下盖板4212、内侧腹板4213和外侧腹板4214，内侧腹板4213连接在后上盖板4211和后下盖板4212的内侧之间，外侧腹板4214连接的后上盖板4211和后下盖板4212的外侧之间，围成截面大致呈口字形的结构，具体设置时，后梁体421与车钩安装座61固接的前端也具有相对较大的端面面积，以确保牵引梁组成40的纵向刚度。
61.具体设置时，后梁体421的内侧腹板4213和外侧腹板4214还可以在对应位置开设通孔，在通孔所在位置连接筋板4215，使得后梁体421具有沿横向贯通的通孔，在不影响后梁体421结构的作用下，可以减重，有利于轻量化的发展方向。
62.如图9所示，该实施例中，前梁体411的前上盖板4111和前下盖板4112均包覆前腹板4113，即前上盖板4111的底壁面与前腹板4113的顶壁面抵接，前下盖板4112的顶壁面与前腹板4113的底壁面抵接，形成对接接头形式，前腹板4113与前上盖板4111和前下盖板4112之间通过mag激光复合焊焊接固定，前述对接接头形式能够满足该焊接工艺需求。
63.后梁体421的后上盖板4211和后下盖板4212均包覆内侧腹板4213和外侧腹板4214，即内侧腹板4213的顶壁面和底壁面分别与后上盖板4211的底壁面和后下盖板4212的顶壁面抵接，外侧腹板4214的顶壁面和底壁面分别与后上盖板4211的底壁面和后下盖板4212的顶壁面抵接，形成对接接头形式，后梁体421的各部分之间也通过mag激光复合焊焊接固定。
64.上述前梁体411和后梁体421采用mag激光复合焊可实现单面焊双面成型的焊接质量，焊接位置的强度高，采用该焊接方式，前梁体411和后梁体421均可采用相对较薄规格的板体，具体可采用屈服强度相对较高的微合金高强钢，在满足结构所需强度的基础上，可以减轻重量。
65.具体的，后梁体421的外侧腹板4214的顶边为直线形式，后梁体421的内侧腹板4213的顶边自前向后包括第一直线段4213a、弧线过渡段4213b和第二直线段4213c，外侧腹板4214和内侧腹板4213之间的距离自前向后逐渐增大；该端部底架还包括枕梁组成50，枕梁组成50位于前述抗侧滚安装座30的前侧，与后端牵引梁42的后端固接，枕梁组成50的两
端分别与两侧内边梁20固接；前述后梁体421的结构设置使得其后端与枕梁组成50连接部位的断面面积相对较大，可以提高该连接部位的受力面积，保证力传递的可靠性，实现枕梁组成50连接可靠性，具有良好地传递纵向力的性能，对端部底架整体横向稳定性有所保障，同时，也能够降低止挡梁11的垂向变形。
66.如图1所示，枕梁组成50包括上盖部51和下盖部52，在上概不51和下盖部52之间连接有若干横向筋板和若干纵向筋板，这些横向筋板和纵向筋板与上盖部51、下盖部52均通过mag激光复合焊接固定，如前所述，可以提高焊接部位的强度，这样，枕梁组成50的各部件也可以选用强度较高的厚度较薄的钢板，在满足结构强度的基础后，能够达到减重的目的。
67.参考图1和图6，牵引梁组成40的两个后梁体421之间连接有横梁62，后梁体421与同侧的内边梁20之间连接有连接梁63，横梁62和连接梁63的横截面均呈c型，横梁62的设置能够确保后梁体421抗扭的作用，连接梁63的设置一方面使得纵向力能够传递至边梁，另一方面对于牵引梁组成40在传力过程中的稳定性起到作用，两者均设计为c型截面，有助于保证强度。
68.请参考图11，图11为具体实施例中内边梁的断面示意图。
69.该实施例中，内边梁20的断面主要呈z字型或者乙字型，包括立板21、底板22和顶板23，底板22固接于立板21的底边，且位于立板21的外侧，顶板23固接于立板21的顶边，且位于立板21的内侧。该结构形式有利于提高端部底架的整体刚度。
70.具体设置时，内边梁20还包括延伸板24，延伸板24自立板21的顶边向上延伸，可以理解，在与枕梁组成50连接的部位或者其他类似干涉的部位，内边梁20可以不设置延伸板24。
71.每个内边梁20的外侧还设有外边梁(图中未示出)，外边梁具体可通过铆接的方式与内边梁20的立板21和底板22固定，以提高整体强度。
72.以上对本发明所提供的轨道车辆及其端部底架进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.轨道车辆的端部底架，其特征在于，包括前端组成、两个内边梁和抗侧滚安装座，两个所述内边梁平行设置且沿纵向延伸，所述内边梁的前端与所述前端组成连接，所述抗侧滚安装座连接在两个所述内边梁的后端之间；所述抗侧滚安装座包括安装横梁，所述安装横梁与所述内边梁连接的端部区域的横截面积大于所述安装横梁中部区域的横截面积。2.根据权利要求1所述的轨道车辆的端部底架，其特征在于，所述内边梁包括立板、底板和顶板，所述底板固接于所述立板的底边，且位于所述立板的外侧，所述顶板固接于所述立板的顶边，且位于所述立板的内侧。3.根据权利要求2所述的轨道车辆的端部底架，其特征在于，所述内边梁还包括延伸板，所述延伸板自所述立板的顶边向上延伸。4.根据权利要求2所述的轨道车辆的端部底架，其特征在于，每个所述内边梁外侧设有外边梁，所述外边梁与所述立板和所述底板铆接固定。5.根据权利要求1所述的轨道车辆的端部底架，其特征在于，所述前端组成包括沿横向延伸的止挡梁，所述内边梁的前端与所述止挡梁固接，所述止挡梁采用多折弯工艺制成。6.根据权利要求5所述的轨道车辆的端部底架，其特征在于，所述止挡梁包括梁立壁，所述梁立壁的顶边向后延伸形成梁顶壁，所述梁顶壁的后侧边向下延伸形成梁后壁，所述梁后壁的底边向后延伸形成梁后翻边，所述梁立壁的中部具有用于与车钩安装座连接的缺口，所述梁立壁的底边向前延伸形成梁前翻边。7.根据权利要求7所述的轨道车辆的端部底架，其特征在于，所述前端组成包括位于所述止挡梁前侧的安装板，所述安装板与所述止挡梁平行设置，所述安装板的端部与所述止挡梁的端部之间连接有过渡边梁，所述安装板的端部区域和所述止挡梁的端部区域之间连接有纵梁，所述纵梁位于所述过渡边梁的内侧。8.根据权利要求1-7任一项所述的轨道车辆的端部底架，其特征在于，还包括牵引梁组成，所述牵引梁组成包括前端牵引梁和后端牵引梁，两者均沿纵向延伸；所述前端牵引梁包括两个前梁体，所述后端牵引梁包括两个后梁体，所述前端牵引梁与所述后端牵引梁之间固接有车钩安装座。9.根据权利要求8所述的轨道车辆的端部底架，其特征在于，两个所述前梁体的前端均向外侧倾斜设置，且两者相对所述端部底架的纵向中心线对称设置；和/或，两个所述后梁体的前端均向内侧倾斜设置，且两者相对所述端部底架的纵向中心线对称设置。10.根据权利要求8所述的轨道车辆的端部底架，其特征在于，所述前梁体和所述后梁体均包括上盖板、下盖板和两个相对的腹板，所述腹板连接在所述上盖板和所述下盖板之间，所述腹板与所述上盖板和所述下盖板均通过mag激光复合焊焊接固定，且所述上盖板包覆所述腹板的顶壁，所述下盖板包覆所述腹板的底壁。11.根据权利要求10所述的轨道车辆的端部底架，其特征在于，所述前梁体与所述车钩安装座固接的后端的断面面积大于所述前梁体前端的断面面积。12.根据权利要求10所述的轨道车辆的端部底架，其特征在于，所述后梁体的外侧腹板的顶边为直线形式，所述后梁体的内侧腹板的顶边自前向后包括第一直线段、弧线过渡段和第二直线段，所述外侧腹板和所述内侧腹板之间的距离自前向后逐渐增大；还包括枕梁组成，所述枕梁组成位于所述抗侧滚安装座的前侧，且与所述后端牵引梁的后端固接，所述枕梁组成的两端分别与两个所述内边梁固接。
13.根据权利要求12所述的轨道车辆的端部底架，其特征在于，所述枕梁组成包括上盖部和下盖部，所述上盖部和所述下盖部之间连接有若干横向筋板和若干纵向筋板，所述横向筋板和所述纵向筋板均通过mag激光复合焊与所述上盖部和所述下盖部固接。14.根据权利要求8所述的轨道车辆的端部底架，其特征在于，两个所述后梁体之间连接有横梁，所述后梁体与同侧的所述内边梁之间连接有连接梁，所述横梁和所述连接梁的横截面均呈c型。15.轨道车辆，包括司机室前端的底架结构，其特征在于，所述底架结构为权利要求1-14任一项所述的端部底架。

技术总结
本发明公开了一种轨道车辆及其端部底架，该端部底架包括前端组成、两个内边梁和抗侧滚安装座，两个所述内边梁平行设置且沿纵向延伸，所述内边梁的前端与所述前端组成连接，所述抗侧滚安装座连接在两个所述内边梁的后端之间；所述抗侧滚安装座包括安装横梁，所述安装横梁与所述内边梁连接的端部区域的横截面积大于所述安装横梁中部区域的横截面积。该端部底架采用分体式设计，结构设计相对简单，其抗侧滚安装座采用变截面结构形式，在满足连接强度的基础上，能够减轻重量，有利于轻量化的发展趋势。发展趋势。发展趋势。


技术研发人员：张成功 田洪雷 顾春雷 刘志盛 王小杰
受保护的技术使用者：中车青岛四方机车车辆股份有限公司
技术研发日：2021.12.29
技术公布日：2022/3/8