列车头车及其车头骨架的制作方法

本实用新型涉及交通运输设备制造技术领域，特别涉及一种列车头车的车头骨架和具有该车头骨架的列车头车。

背景技术：

相关技术中，车头骨架的各弯梁、纵向梁和弯曲立柱等各骨架件都是选用T4状态下的铝合金型材，先进行三维弯曲，再经热处理到T6状态。车头骨架采用较大截面的有压筋的墙顶板与梁柱组焊而成，梁柱多为开口型材。车头强度和刚度相较于闭口型材差，抗扭、抗弯能力相对较弱。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种列车头车的车头骨架，结构强度高。

本实用新型还提出了一种包括有该车头骨架的列车头车。

根据本实用新型实施例的列车头车的车头骨架，包括顶盖、侧围和前端板，所述顶盖的左右两侧均设有所述侧围，且所述前端板设在所述顶盖的前侧并与所述侧围相连，所述顶盖的左右两侧均连接有边梁，且所述侧围与对应的所述边梁相连，其中，所述边梁由从前到后依次连接的多根直梁，所述直梁为直线型梁。

根据本实用新型实施例的列车头车的车头骨架，设置边梁来连接顶盖和侧围，可以使得顶盖和侧围稳定连接，提高其连接强度，另外，将边梁设置成由多根直梁连接的形式，可以提高边梁的结构强度，而且方便边梁的成型。

另外，根据本实用新型上述实施例的列车头车的车头骨架，还可以具有如下附加的技术特征：

在本实用新型的一些实施例中，所述直梁为带有加强筋的中空挤压型材。

在本实用新型的一些实施例中，所述直梁包括：中空直管梁和直梁加强筋。所述直梁加强筋设在所述中空直管梁内并沿所述中空直管梁延伸，所述直梁加强筋设在所述中空直管梁内并与所述中空直管梁的内表面相连，所述加强筋包括一个或多个。

在本实用新型的一些实施例中，所述直梁的横截面呈“日”字形。

在本实用新型的一些实施例中，多个所述直梁中每相邻的两个之间均形成有在150°到180°范围内的夹角。

在本实用新型的一些实施例中，多根所述直梁由焊接连接为一体。

在本实用新型的一些实施例中，所述侧围包括：侧围梁柱和侧围纵梁。所述侧围梁柱沿上下方向延伸，且所述侧围梁柱的上端与所述边梁相连，所述侧围梁柱包括前后间隔布置的多个；所述侧围纵梁沿前后方向延伸并与所述侧围梁柱相连，且每相邻的两个所述侧围梁柱之间均连接有至少一个所述侧围纵梁。

在本实用新型的一些实施例中，所述侧围梁柱和所述侧围纵梁均为直管状。

在本实用新型的一些实施例中，所述顶盖包括：顶盖横梁和顶盖纵梁。所述顶盖横梁沿左右方向延伸，且所述顶盖横梁包括前后间隔布置的多个；所述顶盖纵梁沿前后方向延伸并与所述顶盖横梁相连，且每相邻的两个所述顶盖横梁之间均连接有至少一个所述顶盖纵梁。

在本实用新型的一些实施例中，所述顶盖横梁呈中部上凸的弯管形状。

在本实用新型的一些实施例中，所述顶盖横梁为带有加强筋的中空挤压型材。

在本实用新型的一些实施例中，所述前端板包括：端板横梁和端板。所述端板横梁沿左右方向延伸，且所述端板横梁的左右两端分别连接两个所述侧围，且所述端板横梁包括一个或上下间隔布置的多个，所述端板为沿左右方向延伸且竖向设置的板，且所述端板与所述端板横梁相连，端板为一个或相互连接成板状的多个。

在本实用新型的一些实施例中，所述前端板上安装有开闭结构安装座，所述开闭结构安装座与所述端板横梁相连。

在本实用新型的一些实施例中，所述前端板上安装有开闭结构安装座。

在本实用新型的一些实施例中，所述开闭结构安装座包括：支架和连杆。所述支架沿前后方向延伸并沿竖向设置，所述支架的后端与所述前端板相连，且所述支架包括左右连个布置的两个，所述支架的内侧连接有安装板；所述连杆沿左右方向延伸，且所述连杆分别与两个所述支架相连。

在本实用新型的一些实施例中，所述支架包括：支架纵梁和支架立柱。所述支架纵梁沿前后方向延伸且所述支架纵梁的后端与所述前端板相连，所述支架纵梁包括一个或上下间隔布置的多个。所述支架立柱沿上下方向延伸并与所述支架纵梁相连。

在本实用新型的一些实施例中，所述安装板安装在所述支架纵梁上，且所述安装板的下面设有与所述支架纵梁相连的第一支撑筋。

在本实用新型的一些实施例中，所述支架上连接有第二支撑筋，所述第二支撑筋与所述支架相连并向后或向下倾斜延伸，所述第二支撑筋包括一个或间隔布置的多个。

在本实用新型的一些实施例中，所述第二支撑筋设置于所述支架的外侧。

在本实用新型的一些实施例中，所述安装板上设有上下贯通的安装孔，所述安装孔为沿前后方向延伸的长条形孔状，且所述安装座上设有一个或前后间隔布置的多个所述安装孔。

在本实用新型的一些实施例中，所述顶盖、所述侧围、所述前端板中的至少一个上设有“C”形槽。

本实用新型还提出了一种列车头车，包括：底架和车头。所述车头包括根据前述列车头车的车头骨架，所述车头骨架安装在所述底架的上面。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的车头骨架的前视图。

图2是本实用新型一个实施例的车头骨架的俯视图。

图3是本实用新型一个实施例的车头骨架的侧视图。

图4是本实用新型一个实施例的车头骨架的边梁的横截面示意图。

图5是本实用新型一个实施例的车头骨架的侧围的示意图。

图6是本实用新型一个实施例的车头骨架的顶盖的示意图。

图7是本实用新型一个实施例的车头骨架的前端板的前视图。

图8是本实用新型一个实施例的车头骨架的前端板的侧视图。

图9是本实用新型一个实施例的车头骨架的开闭结构安装座的侧视图。

附图标记：

车头骨架1，

顶盖11，顶盖横梁111，顶盖纵梁112，

侧围12，侧围梁柱121，侧围纵梁122，

前端板13，端板横梁131，端板132，

边梁14，直梁141，中空直管梁1411，直梁加强筋1412，

开闭结构安装座15，支架151，安装板152，连杆153，支架纵梁1511，支架立柱1512，第一支撑筋1541，第二支撑筋1542，安装孔1501。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参照附图描述本实用新型实施例的列车头车的车头骨架。

结合图1至图3，根据本实用新型实施例的列车头车的车头骨架1，包括顶盖11、侧围12和前端板13，顶盖11的左右两侧均设有侧围12，且前端板13设在顶盖11的前侧并与侧围12相连，顶盖11的左右两侧均连接有边梁14，且侧围12与对应的边梁14相连，其中，边梁14由从前到后依次连接的多根直梁141，直梁141为直线型梁。

根据本实用新型实施例的列车头车的车头骨架1，设置边梁14来连接顶盖11和侧围12，可以使得顶盖11和侧围12稳定连接，提高其连接强度，另外，将边梁14设置成由多根直梁141连接的形式，可以提高边梁14的结构强度，而且方便边梁14的成型。

另外，根据本实用新型上述实施例的列车头车的车头骨架1，还可以具有如下附加的技术特征：

在本实用新型的一些实施例中，直梁141为带有加强筋的中空挤压型材。结构强度高。

如图3所示，直梁141包括：中空直管梁1411和直梁加强筋1412。直梁加强筋1412设在中空直管梁1411内并沿中空直管梁1411延伸，直梁加强筋1412设在中空直管梁内并与中空直管梁1411的内表面相连，加强筋包括一个或多个。

其中，图4示出了一种直梁141的横截面示意图，结合图4和图3，可以看出，中空直管梁1411为中空的管状，中空直管梁1411内设置了直梁加强筋1412，通过直梁加强筋1412可以提高中空直管梁1411的结构强度，其中加强筋可以为沿中空直管梁1411延伸，另外，图4中示出的实施例中，中空直管梁1411的截面呈矩形形状，也就是中空直管梁1411为中空矩形管状，加强筋连接中空直管梁1411上相对的两个侧壁，而且可以将加强筋设置成相对于中空直管梁1411上的另外两个侧壁平行或倾斜，在加强筋与中空直管梁1411上另外两个侧壁平行时，直梁141的横截面呈“日”字形。其中，直梁141的横截面垂直于直梁141。

进一步地，为了适配车头的流线形状，降低车头运行过程中的阻力，本实用新型中的多个直梁141中每相邻的两个之间均形成有在150°到180°范围内的夹角。以实现流线形状的车头。

优选地，多根直梁141由焊接连接为一体。

如图5示出了侧围12的形状，在本实用新型的一些实施例中，侧围12包括：侧围梁柱121和侧围纵梁122。侧围梁柱121沿上下方向延伸，且侧围梁柱121的上端与边梁14相连，侧围梁柱121包括前后间隔布置的多个；侧围纵梁122沿前后方向延伸并与侧围梁柱121相连，且每相邻的两个侧围梁柱121之间均连接有至少一个侧围纵梁122。

参照图5具体描述，侧围12包括前后间隔的四根侧围梁柱121，四根侧围梁柱121中的每两个之间均连接有侧围纵梁122，通过侧围纵梁122将多根侧围梁柱121连接在一起，另外，在最后一根侧围梁柱121的后面也连接有侧围纵梁122，连接在侧围梁柱121后面的侧围纵梁122将用来连接头车的其它部件，例如侧墙等。

优选地，侧围梁柱121和侧围纵梁122均为直管状。直管具有加工方便且强度高等优点，设置成直管状的侧围梁柱121和侧围纵梁122不仅可以提高车头的结构强度，而且还可以提高车头的成型效率并降低成本和工艺难度。

如图6所示，在本实用新型的一些实施例中，顶盖11包括：顶盖横梁111和顶盖纵梁112。顶盖横梁111沿左右方向延伸，且顶盖横梁111包括前后间隔布置的多个；顶盖纵梁112沿前后方向延伸并与顶盖横梁111相连，且每相邻的两个顶盖横梁111之间均连接有至少一个顶盖纵梁112。

参照图6，具体描述，顶盖11包括三根顶盖横梁111，三根顶盖横梁111前后间隔设置，且顶盖横梁111沿左右方向延伸，每相邻的两个顶盖横梁111之间连接了至少一根顶盖纵梁112，而且最后面的一个顶盖横梁111的后面也连接了顶盖纵梁112，用于连接车头的其它部件，例如车顶等。

进一步地，顶盖横梁111呈中部上凸的弯管形状。便于头车的外表面形成流线型，方便车头的制作，而且还提高其结构强度。

优选地，顶盖横梁111为带有加强筋的中空挤压型材。也就是说，顶盖横梁111呈中空的型材，且内部还设置有加强筋。

结合图7和图8，在本实用新型的一些实施例中，前端板13包括：端板横梁131和端板132。端板横梁131沿左右方向延伸，且端板横梁131的左右两端分别连接两个侧围12，且端板横梁131包括一个或上下间隔布置的多个，端板132为沿左右方向延伸且竖向设置的板，且端板132与端板横梁131相连，端板132为一个或相互连接成板状的多个。

结合图7和图8，端板横梁131包括两个，上下间隔布置，端板132有上下相连的两块板组成。

优选地，前端板13上安装有骨架开闭结构安装座15，骨架开闭结构安装座15与端板横梁131相连。通过骨架开闭结构安装座15可以安装骨架开闭结构，而且将骨架开闭结构安装座15安装在端板横梁131上，可以提高其稳定性和支撑强度。

在本实用新型的一些实施例中，前端板13上安装有骨架开闭结构安装座15。方便安装骨架开闭结构。

进一步地，如图9所示，骨架开闭结构安装座15包括：支架151和连杆153。支架151沿前后方向延伸并沿竖向设置，支架151的后端与前端板13相连，且支架151包括左右连个布置的两个，支架151的内侧连接有安装板152；连杆153沿左右方向延伸，且连杆153分别与两个支架151相连。

进一步地，如图9，支架151包括：支架纵梁1511和支架立柱1512。支架纵梁1511沿前后方向延伸且支架纵梁1511的后端与前端板13相连，支架纵梁1511纵梁包括一个或上下间隔布置的多个。支架立柱1512沿上下方向延伸并与支架纵梁1511相连。

参照图9，具体描述，支架151包括了上下间隔布置的两个支架纵梁1511，两个支架纵梁1511之间连接有支架立柱1512，而且位于下面的支架纵梁1511的下面也连接有支架立柱1512，用于连接车架或其他部件。

有利地，安装板152安装在支架纵梁1511上，且安装板152的下面设有与支架纵梁1511相连的第一支撑筋1541。在安装板152的下面设置第一支撑筋1541，可以提高安装板152的结构强度，使其可以稳定地支撑骨架开闭结构。

进一步地，支架151上连接有第二支撑筋1542，第二支撑筋1542与支架151相连并向后或向下倾斜延伸，第二支撑筋1542包括一个或间隔布置的多个。

如图9，车架上同时设置了向后倾斜延伸的第二支撑筋1542和向下倾斜延伸的第二支撑筋1542，其中，向后倾斜延伸的第二支撑筋1542可以用于连接前端板13，向下倾斜延伸的第二支撑筋1542可以用于连接车头的底架等部件。

有利地，第二支撑筋1542设置于支架151的外侧。避免第二支撑筋1542影响骨架开闭结构的安装。

如图9，安装板152上设有上下贯通的安装孔1501，安装孔1501为沿前后方向延伸的长条形孔状，且安装座上设有一个或前后间隔布置的多个安装孔1501。长条形状的安装孔1501可以使得安装座具有前后移动的能力，也就是说，在安装座安装过程中，如果出现精度问题，可以通过长条形孔对支架151或者说安装座进行调整，从而方便支架151或者说安装座的安装。

在本实用新型的一些实施例中，顶盖11、侧围12、前端板13中的至少一个上设有“C”形槽。

相关技术中高速动车组铝合金车头骨架1，前窗框周围的三维板材采用EN AW-5083铝合金，车头骨架1的各弯梁、纵向梁和弯曲立柱等各骨架件都是选用T4状态下的EN AW-6005A铝合金型材，先进行三维弯曲，再经热处理到T6状态。车头骨架1采用较大截面的有压筋的墙顶板与梁柱组焊而成，梁柱多为开口型材。

本实用新型公开的车头全部采用EN AW-6005A铝合金型材，相较于EN AW-5083铝合金，能够挤压出形状更为复杂的产品，特别是薄壁空心型材。本实用新型的纵向边梁14为四根长直铝型材焊接而成，不需要折弯，加工工艺相对简单。纵向边梁14内有加强筋，极大地提高了车头骨架1的强度和刚度。

相关技术中采用了EN AW-5083铝合金，这种牌号的铝合金加工性较差，提高了制造成本。梁柱多为开口型材，这导致车头强度和刚度相较于闭口型材差，抗扭、抗弯能力也相对较弱。

本结构的车头骨架1由四个部分组成，侧围12、顶盖11、前端板13、骨架开闭结构安装座15。图1为车头骨架1总成图。整车采用EN AW-6005A铝合金挤压型材，该种铝合金比强度高，耐腐蚀性好，挤压性能优异，减轻了整车重量，降低了整车加工成本。

图5所示为车头骨架1侧围12结构示意图，该结构由梁柱和纵梁组焊而成。此结构上方和顶盖11连接处的边梁14，为带有加强筋的中空挤压型材，大大地增强了车头骨架1的强度和刚度。四根长直管材无需折弯，加工工艺简单。

图6所示为车头骨架1顶盖11结构示意图，由三根折弯横梁和七根纵梁组焊而成。三根折弯横梁是带有加强筋的中空挤压型材，抗扭曲、抗变形能力好。同时，这种结构简单，组焊工艺也简单，有利于生产制造。C型槽型材的使用，既加强了结构的稳定性，有为玻璃钢头罩提供了安装点。

图4所示车头骨架1带加强筋型材断面结构示意图，型材的内部加强筋，极大地提高了型材自身的刚度，抗弯曲，抗扭曲性能，为车头骨架1的结构刚度、强度提供了保障。

图7和图8，所示为车头骨架1前端结构示意图，两根横梁把左右侧围12连接在一起，使其组成为一个整体。上下两块板材，可以起到一定的气密性功能，同时又能遮挡灰尘，防止落入司机室仪表台。

图9所示为车头骨架1开闭机构安装座结构示意图，左右两侧的斜撑提高了开闭机构安装座的强度和刚度。立起来的板材上开有两个腰形孔，选用板材，有效地避开了开闭机构，避免了开闭机构开启时候的干涉问题。上方的横梁使左右安装座连接在一起，在安装座组焊到车头骨架1上的时候方便简单。

本实用新型中侧围12的四根边梁14可以改进，可以把直的型材换成一根三维折弯的型材。

如图2所示，换成一根型材后，可以有效避免焊缝的出现，提高产品的安全可靠性。

本实用新型中完全使用EN AW-6005A铝型材。侧围12的梁柱采用封闭式型材，增强了刚度和抗弯、抗扭性能；车头骨架1采用的带有加强筋的中空铝型材，极大地提高了车头骨架1的强度和刚度，提高了结构的安全可靠性。

本实用新型还提出了一种列车头车，包括：底架和车头。车头包括根据前述列车头车的车头骨架1，车头骨架1安装在底架的上面。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。