轨道车辆用侧墙总成、车顶总成及车体结构的制作方法

本公开的至少一种实施例涉及轨道交通设备，尤其涉及一种轨道车辆用侧墙总成、车顶总成及车体结构。

背景技术：

1、目前，轨道车辆(如高速动车组)大多采用全承载式车体结构，主要包括侧墙总成、车顶总成及底架总成。上述各部分多通过合金材料(如铝合金材质)挤压形成的双层型材独立制成，再将各部分焊接连接，以承载轨道车辆的运行过程中的载荷。

2、随着轨道车辆的交通速度的不断提高，给轨道车辆带来了阻力大、能耗高等问题。通过对轨道车辆的车体结构减重，可有效降低轨道车辆在行驶过程中所需的能耗。目前，对于轨道车辆的车体结构的减重主要通过采用质量较轻的复合材料替代合金材料，但也增加了轨道车辆的车体结构的制造难度及制造成本。

3、为此，如何在制造车体结构的材料不变的基础上，维持轨道车辆的车体结构所能承受的载荷，并减轻车体结构的重量成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、针对于现有的技术问题，本公开提供一种轨道车辆用侧墙总成、车顶总成及车体结构。侧墙总成采用单层的第一型材配合立柱制成，立柱适用于沿竖直方向支承。车顶总成采用单层的第二型材配合弯梁制成，弯梁适用于沿跨度方向支承。配置有侧墙总成和/或车顶总成的车体结构相较于采用双层型材制成的车体结构，在所用材料不变的相同的载荷工况下，具有明显的减重作用。

2、根据本公开的第一个方面，提供了一种轨道车辆用侧墙总成，包括：第一型材，被构造成弧形结构，包括用作轨道车辆的外表面的第一面及与上述第一面向背的第二面，上述第一型材的两端设置有由上述第二面凸出的第一凸出部；以及立柱，上述立柱的两端抵接于两个上述第一凸出部的相面对的面上，以维持上述第一型材的形状，并沿竖直方向支承来自外部的载荷；其中，上述第一型材包括单层一体形成的型材。

3、根据本公开的实施例，上述第一型材包括沿大致竖直方向延伸的竖直段，及由上述竖直段的上端向一侧弯折的弯折段；其中，上述竖直段及上述弯折段设置成圆滑的过渡。

4、根据本公开的实施例，两个上述第一凸出部中的一个形成于上述竖直段内，另一个形成于上述弯折段内。

5、根据本公开的实施例，上述立柱嵌合于上述第一型材的两个上述第一凸出部及上述第二面之间所限定的凹槽内；其中，上述立柱的与上述第二面相背离的表面与两个上述第一凸出部相平齐。

6、根据本公开的实施例，上述第一型材的上述第二面上间隔的设置有多个筋部；上述立柱被构造成管结构，上述立柱的与上述第二面相面对的管壁上间隔的设置有多个缺口，每个上述缺口内适用于容纳一个上述筋部插入，并与上述筋部形成接合面，以维持上述第一型材的弧形结构。

7、根据本公开的第二个方面，提供了一种轨道车辆用车顶总成，包括：第二型材，被构造成大致的拱形结构，包括用作轨道车辆的外表面的第三面及与上述第三面向背的第四面，上述第二型材的两端设置有由上述第四面凸出的第二凸出部，两个上述第二凸出部的延伸方向形成小于90°的夹角；以及弯梁，上述弯梁的两端抵接于两个上述第二凸出部的相面对的面上，以维持上述第二型材的形状，并对外部的侧墙总成所受的沿大致水平方向施加的载荷进一步支承，以限制上述车顶总成及外部的上述侧墙总成的连接位置的形变；其中，上述第二型材包括单层一体形成的型材。

8、根据本公开的实施例，上述弯梁嵌合于由上述第二型材的两个上述第二凸出部及上述第四面所限定的凹槽内；其中，上述弯梁的与上述第四面相背离的表面与两个上述第二凸出部相平齐。

9、根据本公开的实施例，上述第二型材的上述第四面上间隔的设置有多个筋部；上述弯梁被构造成管结构，上述弯梁的与上述第四面相面对的管壁上间隔的设置有多个缺口，每个上述缺口内适用于容纳一个上述筋部插入，并与上述筋部形成接合面，以维持上述第二型材的拱形结构。

10、根据本公开的第三个方面，提供了一种轨道车辆用车体结构，包括：底架总成；侧墙总成，对称地设置于上述底架总成的两侧；以及车顶总成，设置于两个上述侧墙总成的上部之间。

11、根据本公开的实施例，上述侧墙总成的第一凸出部适用于与上述车顶总成的第二凸出部相连接。

12、根据本公开的实施例，上述第一凸出部及上述第二凸出部中的至少一个上，设置有向另一个延伸的延伸部，以和另一个相抵接形成接合面。

13、根据本公开提供的轨道车辆用侧墙总成、车顶总成及车体结构。侧墙总成采用单层的第一型材及立柱构成，立柱响应于第一型材形成的弧形结构布置于第一型材的第二面上，在竖直方向上支承第一型材，以维持第一型材的形状。车顶总成采用单层的第二型材及弯梁构成，弯梁响应于第二型材形成拱形结构布置于第二型材的第四面上，在跨度方向上支承第二型材，以维持第二型材的形状。在配置有侧墙总成和/或车顶总成的车体结构中，第一型材及第二型材用作车体结构的蒙皮，以塑造车体结构的外表面，具有减阻的作用。立柱布置在车顶总成及底架总成之间，响应于外部的侧墙总成在气动压力作用下发生的形变，分散侧墙总成及车顶总成的接合位置的受力，以进一步支承气动压力所产生的载荷。相较于由双层型材制成的车体结构，在所用材料不变的相同的载荷工况下，具有明显的减重作用。

技术特征：

1.一种轨道车辆用侧墙总成，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的侧墙总成，其特征在于，所述第一型材(11)包括沿大致竖直方向延伸的竖直段(111)，及由所述竖直段(111)的上端向一侧弯折的弯折段(112)；

3.根据权利要求2所述的侧墙总成，其特征在于，两个所述第一凸出部(113)中的一个形成于所述竖直段(111)内，另一个形成于所述弯折段(112)内。

4.根据权利要求1至3中任一所述的侧墙总成，其特征在于，所述立柱(12)嵌合于由所述第一型材(11)的两个所述第一凸出部(113)及所述第二面所限定的凹槽内；

5.根据权利要求1至3中任一所述的侧墙总成，其特征在于，所述第一型材(11)的所述第二面上间隔的设置有多个筋部；

6.一种轨道车辆用车顶总成，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的车顶总成，其特征在于，所述弯梁(22)嵌合于由所述第二型材(21)的两个所述第二凸出部(212)及所述第四面所限定的凹槽内；

8.根据权利要求6或7所述的车顶总成，其特征在于，所述第二型材(21)的所述第四面上间隔的设置有多个筋部；所述弯梁(22)被构造成管结构，所述弯梁(22)的与所述第四面相面对的管壁间隔的设置有多个缺口，每个所述缺口内适用于容纳一个所述筋部插入，并与所述筋部形成接合面，以维持所述第二型材(21)的拱形结构。

9.一种轨道车辆车体结构，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的车体结构，其特征在于，所述侧墙总成的第一凸出部(113)适用于与所述车顶总成的第二凸出部(212)相连接。

11.根据权利要求10所述的车体结构，其特征在于，所述第一凸出部(113)及所述第二凸出部(212)中的至少一个上，设置有向另一个延伸的延伸部，以和另一个相抵接形成接合面。

技术总结
本发明公开了一种轨道车辆用侧墙总成、车顶总成及车体结构。侧墙总成，包括：第一型材，被构造成弧形结构，包括用作轨道车辆的外表面的第一面及与第一面向背的第二面，第一型材的两端设置有由第二面凸出的第一凸出部；以及立柱，立柱的两端抵接于两个第一凸出部的相面对的面上，以维持第一型材的形状，并沿竖直方向支承来自外部的载荷；其中，第一型材包括单层型材。

技术研发人员：梁海廷,刘龙玺,户迎灿,田洪雷,刘志盛
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：
技术公布日：2024/5/19