端墙结构以及端部设备安装结构的制作方法

1.本发明涉及城铁机车的车体结构领域，并且更具体地，涉及端墙结构以及端部设备安装结构。


背景技术：

2.城轨车辆端墙结构与侧墙、顶棚、底架结构相连接，共同承担车辆牵引、制动、碰撞、载客等车辆运营及极端工况的载荷，又是提供端部内饰和贯通道等设备安装的载体。
3.铝合金城轨车辆端墙结构按结构类型划分，可分为两种：第一种是型材拼焊结构，由端门立柱、端门上横梁、端墙板、端角柱组成(有时也划分到侧墙组成)，此种结构的特点为：强度高、外表面平整度好、但重量较高。第二种为板梁焊接的骨架结构，由墙板、梁骨架组件焊接而成，梁骨架组件由门框、门下补强梁、门框上补强梁、门口与侧墙间横向补强梁组成，此种结构的特点为：重量轻，外表面平面度一般，强度达标。
4.端墙结构是端部内饰和贯通道等设备安装的载体，提供了这两个系统的接口。
5.端部内饰与端墙结构的接口分为两种形式：一种为内接式，即内饰结构与端墙的接口在内部搭接和调整，如图1所示；另一种为外接式，即内饰与端墙的接口在外部搭接和调整，如图2所示：
6.贯通道与端部结构的接口形式多样，按照对端部整体结构的影响分为两类：一种是护板区内嵌的接口形式，用于b型车一片式侧护板贯通道的安装，如图3；另一种为平面式接口形式，用于a型车三片式和一片式侧护板贯通道的安装，以及b型车三片式侧护板的安装，如图4所示。
7.从上述描述中可看出，对于端墙结构，现有的方案无法同时兼顾轻量化、外表面平整度和强度三方面，并由于端部设备的多样化导致端墙结构兼容性较差，结构设计受到设备形式和接口的制约。
8.因此，需要一种表面平整度高、强度达标并且对端部设备兼容性高的轻量化端墙结构。


技术实现要素：

9.为了克服现有技术不足，本发明的目的在于提供一种轻量化端墙结构，该端墙结构表面平整度高、强度达标，并且在确保设备功能完整性和结构可行性的基础上统一设备安装形式和接口，实现端墙结构的高兼容度。
10.基于上述目的，采用如下技术方案：
11.根据本发明，提供一种端墙结构，包含上墙板和侧墙板，侧墙板包含分居左右的两个端门侧板，上墙板的下端与侧墙板的上端通过焊接结构连接。
12.进一步地，上墙板和端门侧板均包括相互平行的前墙板和后墙板，前墙板和后墙板通过设置于两者之间的加强筋连接，加强筋沿着垂直于前墙板和后墙板长度方向的方向延伸，相邻的两个加强筋相互平行。
13.进一步地，前墙板、后墙板以及加强筋形成中空的格栅状结构。
14.进一步地，前墙板、后墙板以及两个相邻的加强筋形成空腔。
15.进一步地，预设贯通道和端部内饰接口的空腔的后墙板的壁厚为4mm，具有补强作用的后墙板壁厚为6mm，其余空腔的前墙板和后墙板的壁厚为3mm，加强筋壁厚为2.5mm。
16.进一步地，上墙板型材和侧墙板为铝型材。
17.进一步地，焊接结构的连接方式为通过焊接进行连接。
18.根据本发明，还提供一种端墙结构，包含上墙板和侧墙板，侧墙板包含两个端门立板、以及分居左右的两个端门侧板，端门侧板的内侧均连接有端门立板，上墙板的下端与侧墙板的上端通过焊接结构连接，端门立板和端门侧板通过焊接结构连接；侧墙板的横截面呈台阶状结构。
19.进一步地，上墙板和侧墙板均包括相互平行的前墙板和后墙板，前墙板和后墙板通过设置于两者之间的加强筋连接，加强筋沿着垂直于前墙板和后墙板长度方向的方向延伸，相邻的两个加强筋相互平行。
20.进一步地，前墙板、后墙板以及加强筋形成中空的格栅状结构。
21.进一步地，前墙板、后墙板以及两个相邻的加强筋形成空腔。
22.进一步地，预设贯通道和端部内饰接口的空腔的后墙板的壁厚为4mm，其余空腔的前墙板和后墙板的壁厚为3mm，加强筋壁厚为2.5mm。
23.进一步地，上墙板型材和侧墙板为铝型材。
24.进一步地，焊接结构的连接方式为通过焊接进行连接。
25.本发明的端墙结构旨在在确保性能的基础上打造轻量化、模块化、高重用率的端墙及设备安装结构。
26.轻量化：端墙结构在采用型材结构的基础上，可达到以往板梁结构的既有端墙结构重量，既确保了轻量化又满足外表面平整度及强度要求。
27.模块化、高重用率：与端部设备(内饰和贯通道)综合考虑，在确保设备功能基础上统一接口形式，从而实现端部结构的模块化和高重用率。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施案例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为现有技术的内接式端部内饰接口形式的示意图；
30.图2为现有技术的外接式端部内饰接口形式的示意图；
31.图3为现有技术的b型车一片式侧护板贯通道安装示意图；
32.图4为现有技术的a/b型车三片式侧护板贯通道安装示意图；
33.图5为本发明实施例的a型车端墙的示意图；
34.图6为图5的a型车端墙的侧墙板的型材断面的示意图；
35.图7为图5的a型车端墙的上墙板的型材断面的示意图；
36.图8为图5的a型车端墙与端部设备安装的示意图；
37.图9为本发明实施例的b型车端墙的示意图；
38.图10为图9的b型车端墙的侧墙板的型材断面的示意图；
39.图11为图9的b型车端墙的上墙板的型材断面的示意图；
40.图12为图9的b型车端墙与端部设备安装的示意图；
41.附图标记列表：
42.11
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a型车端墙；113
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a型车上墙板；111
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a型车左端门侧板；112
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a型车右端门侧板；114
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a型加强筋；221
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左端门立板；222
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b型车左端门侧板、223
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右端门立板、224
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b型车右端门侧板、225
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b型车上墙板；226
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加强筋。
具体实施方式
43.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
44.本发明的实施例综合考虑a型车端墙和b型车端墙以及设备安装结构特点，分别进行了端墙结构的设计。
45.实施例1：a型车端墙及设备安装结构，如图5
‑
8所示。
46.如图5所示，a型车端墙11包含a型车上墙板113和侧墙板，侧墙板包含分居左右的两个端门侧板，上墙板的下端与侧墙板的上端通过焊接结构连接。a型车端墙11采用铝型材焊接结构，由三块型材组成，分别为位于左侧的a型车左端门侧板111、位于右侧的a型车右端门侧板112以及位于左端门侧板111和右端门侧板112顶部的a型车上墙板113。
47.如图6
‑
7所示，左端门侧板111、右端门侧板112、a型车上墙板113均包括相互平行的前墙板(车内侧的墙板)和后墙板(车外侧的墙板)，前墙板和后墙板通过设置于两者之间的加强筋114连接，加强筋114沿着垂直于前墙板和后墙板长度方向的方向延伸，相邻的两个加强筋114相互平行。前墙板、后墙板以及加强筋形成中空的格栅状结构。前墙板、后墙板以及两个相邻的加强筋形成空腔。
48.具体地，
49.左端门侧板111和右端门侧板112采用同一断面大宽幅一体式型材加工而成，型材断面例如如图6所示：
50.图6中的序号1位置的空腔的具有补强作用的后墙板(车外侧的墙板)从强度考虑采用6mm壁厚；图6中的序号2位置的空腔预设贯通道和端部内饰接口，采用铆螺母连接方式，型腔后墙板(车外侧的墙板)的壁厚4mm，相对于现有螺纹衬套这种需要大壁厚确保连接强度的接口、以及滑槽类接口，减重效果明显；图6中的序号3的位置的空腔的前墙板和后墙板的壁厚为3mm。加强筋壁厚为2.5mm。
51.图7示出了a型车上墙板113的型材断面。a型车上墙板113结构形式与左端门侧板111和右端门侧板112类似，图7中序号1位置的空腔的具有补强作用的后墙板(车外侧的墙板)从强度考虑采用6mm壁厚，序号2位置的空腔预设贯通道和端部内饰接口，采用铆螺母连接方式，型腔后墙板(车外侧的墙板)的壁厚4mm。相对于现有螺纹衬套这种需要大壁厚确保连接强度的接口、以及滑槽类接口，减重效果明显。图7中的序号3的位置的空腔的前墙板和后墙板的壁厚为3mm。加强筋壁厚为2.5mm。
52.关于端部设备安装，端部内饰采用外接式，与贯通道侧护板毛刷接口设置在同一型腔，结构型腔的布置可兼顾一片式及三片式侧护板安装接口，将显著提高端墙结构的重
用率，设备接口设计如图8所示。
53.实施例2：b型车端墙及设备安装结构，如图9
‑
12所示。
54.如图9所示，b型车端墙22采用铝型材焊接结构，由5块型材组成，如下图所示，分别为左端门立板221、b型车左端门侧板222、右端门立板223、b型车右端门侧板224、b型车上墙板225。b型车端墙结构22包含上墙板225和侧墙板，侧墙板包含两个端门立板221和223、以及分居左右的两个端门侧板222和224，端门侧板222的内侧连接有端门立板221，端门侧板224的内侧连接有端门立板223，上墙板225的下端与侧墙板的上端通过焊接结构连接，端门立板221、223和端门侧板222、224通过焊接结构连接；侧墙板的水平方向的横截面呈台阶状结构，此结构可同时兼顾三片式侧护板贯通道和一片式侧护板贯通道空间及接口，(一片式侧护板贯通道设备空间大，三片式的空间要求小，为了兼顾，按照一片式的空间进行设计成台阶结构，加大了空间，同时三片式贯通道结构进行了响应优化，空间加大，实现了一种结构可兼顾两种贯通道，而a型车由于本身两节车的端间距就比较大，所以端墙不做台阶也能满足一片式和三片式贯通道空间。)如图10所示。
55.如图10
‑
11所示，左端门立板221、b型车左端门侧板222、右端门立板223、b型车右端门侧板224、b型车上墙板225均包括相互平行的前墙板(车内侧的墙板)和后墙板(车外侧的墙板)，前墙板和后墙板通过设置于两者之间的加强筋226连接，加强筋226沿着垂直于前墙板和后墙板长度方向的方向延伸，相邻的两个加强筋226相互平行。前墙板、后墙板以及加强筋形成中空的格栅状结构。前墙板、后墙板以及两个相邻的加强筋形成空腔。
56.具体地，
57.端门侧板222和端门立板221形成的侧墙板的板型材断面成阶梯形式，为确保挤压成型工艺可行性，采用两块型材焊接结构，再对侧边轮廓机加工而成，型材断面如图10所示：
58.图10中序号1位置的空腔预设贯通道和端部内饰接口，采用铆螺母连接方式，型腔后墙板(车外侧的墙板)壁厚4mm；图10中序号2位置的空腔的前墙板和后墙板采用3mm壁厚。相对于现有螺纹衬套这种需要大壁厚确保连接强度的接口，以及滑槽类接口，减重效果明显。加强筋壁厚为2.5mm。
59.图11示出了b型车上墙板225的型材断面。图11中图中序号1位置的空腔预设贯通道和端部内饰接口，采用铆螺母连接方式，型腔后墙板(车外侧的墙板)壁厚4mm；图11中序号2位置的空腔的前墙板和后墙板采用3mm壁厚。相对于现有螺纹衬套这种需要大壁厚确保连接强度的接口，以及滑槽类接口，减重效果明显。加强筋壁厚为2.5mm。
60.关于端部设备安装，端部内饰采用外接式，与贯通道侧护板毛刷接口设置在同一型腔，由于b型车贯通道既有结构三片式侧护板与一片式侧护板接口差异较大，综合考虑结构可行性，将三片式侧护板宽度增加，以适应一片式侧护板接口。结构型腔的布置可兼顾一片式及三片式侧护板统型后的安装接口，将显著提高端墙结构的重用率。设备接口设计如图12所示。
61.以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
62.应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一
个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。
63.上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
64.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。