專利名稱:軌道車輛牽引梁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型是針對(duì)應(yīng)用于軌道車輛的牽引梁結(jié)構(gòu)與焊接方式的改進(jìn),屬于機(jī)械制造領(lǐng)域。
背景技術(shù):
隨著目前國(guó)內(nèi)城市軌道交通的迅速普及與推廣,對(duì)于構(gòu)成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要部件的牽引梁提出了更高的設(shè)計(jì)和使用要求。如應(yīng)用于輕軌列車、地鐵的牽引梁是連接、并向車體傳遞轉(zhuǎn)向架驅(qū)動(dòng)力的中心部件,也是實(shí)現(xiàn)車輛快速和安全行駛的動(dòng)力傳輸關(guān)鍵設(shè)備。現(xiàn)有牽引梁普遍地采用碳鋼焊接結(jié)構(gòu),因?yàn)榭紤]到碳鋼的腐蝕需要給碳鋼板留出足夠的腐蝕余量,從而增大了牽引梁自身的重量,但也從另一側(cè)面增大了牽引梁自身的重量,不利于車體輕量化設(shè)計(jì)和提高列車運(yùn)行速度。而且,牽引梁與車體下方的枕梁、邊梁連接后的應(yīng)力較為集中,易于造成牽引梁應(yīng)力集中而增加應(yīng)力損壞的機(jī)率、從而明顯地縮短牽引梁的使用壽命。另外,還存在著牽引梁與車鉤安裝連接的復(fù)雜問題,不利于從牽引梁內(nèi)部進(jìn)行噴漆操作而降低了牽引梁防腐處理的可操作性。有鑒于此,特提出本專利申請(qǐng)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所述的軌道車輛牽引梁,能夠解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題而采取一種中空的口型箱型整體結(jié)構(gòu),在其部件上采取多種輕量化設(shè)計(jì)特征,從而達(dá)到結(jié)構(gòu)剛度與輕量化的兼顧。設(shè)計(jì)目的之一,在保證牽引梁結(jié)構(gòu)剛度與連接強(qiáng)度的前提下,用不銹鋼板制造牽引梁,徹底解決了碳鋼牽引梁的腐蝕問題,而且不需要噴涂油漆。設(shè)計(jì)目的之二,利用不銹鋼高強(qiáng)度的特性和耐腐蝕性能,實(shí)現(xiàn)最大限度地輕量化設(shè)計(jì),以利于提高城軌列車的行駛速度。擴(kuò)大牽引梁與枕梁等結(jié)構(gòu)的連接面積,以期改善應(yīng)力損壞程度。設(shè)計(jì)目的之三,利用激光焊接速度快,焊接熱輸入量小的特點(diǎn),用激光焊焊接不銹鋼牽引梁,克服不銹鋼板容易變形的缺點(diǎn),控制了不銹鋼牽引梁的焊接變形,達(dá)到了使用要求。本實(shí)用新型中牽引梁所有焊縫都可用激光焊接。設(shè)計(jì)目的之四,實(shí)現(xiàn)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易的車下安裝連接解決方案。為實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)目的,所述的軌道車輛牽引梁主要包括有依次激光焊焊接的一對(duì)側(cè)部的牽引梁腹板、上蓋板、下蓋板和車鉤安裝板。與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別之處在于,兩側(cè)的牽引梁腹板與上蓋板、下蓋板焊接而形成截面形狀為口型的整體箱型結(jié)構(gòu);所述箱型結(jié)構(gòu)的一側(cè)端連接車鉤安裝板,箱型結(jié)構(gòu)的截面積向車鉤安裝板逐漸地變大;構(gòu)成牽引梁的所有部件均為不銹鋼板。如上述基本特征,通過焊接牽引梁腹板、上蓋板和下蓋板而構(gòu)成牽引梁的整體結(jié)構(gòu)框架,這一口型的箱型結(jié)構(gòu)能夠較好地兼顧輕量化與結(jié)構(gòu)剛度。變截面的箱型結(jié)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動(dòng)力傳輸?shù)刂苯优c抗形變性能。用不銹鋼板制造牽引梁能夠徹底地解決碳鋼牽引梁的腐蝕問題。為進(jìn)一步地提高上述箱型結(jié)構(gòu)的局部剛度和承載能力,可采取的改進(jìn)措施是,上蓋板是一平面結(jié)構(gòu)的板材。為提高牽引梁整體的抗拉伸與抗形變性能,可將牽引梁下蓋板設(shè)置有連續(xù)的第一段平面、中段斜面和第二段平面;牽引梁腹板的下端面與下蓋板連接,并具有與下蓋板相同形狀與角度的連續(xù)的平面和斜面。如上所述的牽引梁上、下兩個(gè)端面的不同結(jié)構(gòu)與形狀,有效地提高了牽引梁與枕梁等結(jié)構(gòu)連接后的應(yīng)力面積,牽引梁的截面為平滑過渡,沒有截面突變,避免了應(yīng)力集中, 應(yīng)力也較為分散,能夠均衡牽引梁在傳遞驅(qū)動(dòng)力過程中的作用力。針對(duì)牽引梁腹板的改進(jìn)措施是,牽引梁腹板的上端面為一平面并與上蓋板進(jìn)行焊接,其下端面與下蓋板進(jìn)行焊接。更為細(xì)化與優(yōu)選的方案是,在第一段平面與中段斜面連接的拐點(diǎn)處、牽引梁腹板的側(cè)部與上蓋板、下蓋板之間設(shè)置有筋板。從提高定向傳輸驅(qū)動(dòng)力的角度考慮,所述的牽引梁箱型結(jié)構(gòu),其與枕梁焊接的端部截面積最小,其與車鉤安裝板焊接的端部截面積最大。為提高上述箱型結(jié)構(gòu)的整體剛度與機(jī)械強(qiáng)度,在牽引梁箱型結(jié)構(gòu)內(nèi)部,在兩側(cè)的牽引梁腹板之間設(shè)置有數(shù)個(gè)橫向筋板,橫向筋板分別與牽引梁腹板、上蓋板進(jìn)行焊接連接。并且,可在橫向筋板上設(shè)置有通孔。上述內(nèi)部縱向、橫向交叉連接的筋板提供了網(wǎng)格狀的補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu),因此箱型結(jié)構(gòu)雖然內(nèi)部中空,但其整體剛度與強(qiáng)度并不低于現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)?;谙嗤脑O(shè)計(jì)構(gòu)思,在車鉤安裝板與牽引梁腹板之間,設(shè)置有橫向補(bǔ)強(qiáng)筋板和垂向補(bǔ)強(qiáng)筋板。其中,垂向補(bǔ)強(qiáng)筋板上其中還可設(shè)置有數(shù)個(gè)用于通過車鉤安裝螺栓的通過孔。為便于安裝連接車鉤,在車鉤安裝板上設(shè)置有數(shù)個(gè)用于安裝車鉤的車鉤安裝孔。為更好地實(shí)施輕量化設(shè)計(jì),在上蓋板上設(shè)置有數(shù)個(gè)長(zhǎng)圓孔。在下蓋板上設(shè)置有數(shù)個(gè)通孔。為提高安裝車鉤一側(cè)結(jié)構(gòu)的剛性與穩(wěn)定性,在靠近車鉤安裝板的牽引梁端部設(shè)置一個(gè)端板,在端板后側(cè)焊接數(shù)個(gè)端板橫向筋板和端板縱向筋板。為便于安裝防爬器或吸能裝置,在端板設(shè)置有數(shù)個(gè)用于安裝防爬器或吸能裝置的安裝孔。綜上內(nèi)容,本實(shí)用新型軌道車輛牽引梁具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果1、通過采取中空的口型箱型整體結(jié)構(gòu),同時(shí)實(shí)現(xiàn)提高牽引梁的結(jié)構(gòu)剛度、降低自重的輕量化設(shè)計(jì)。2、在保證牽引梁連接強(qiáng)度的前提下,通過輕量化設(shè)計(jì)而有利于提高列車運(yùn)行速度。3、牽引梁采用不銹鋼板焊接而成,解決了枕梁的腐蝕問題,并且利用不銹鋼高強(qiáng)度特性進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)。4、利用激光焊接,有效地控制了牽引梁的焊接變形。5、有效地改善了牽引梁應(yīng)力集中的問題,從而明顯地降低應(yīng)力損壞程度和有效延長(zhǎng)使用壽命。
現(xiàn)結(jié)合以下附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步地說明。圖1是所述軌道車輛牽引梁的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是圖1的底部反向示意圖;圖3是圖1的側(cè)向示意圖;圖4是圖2中去除下蓋板后的結(jié)構(gòu)示意圖;如圖1至圖4所示,牽引梁腹板1、上蓋板2、下蓋板3、車鉤安裝板5、筋板6、第一段平面11、中段斜面12、第二段平面13、垂向補(bǔ)強(qiáng)筋板14、橫向筋板15、橫向補(bǔ)強(qiáng)筋板16、 端板橫向筋板19、端板縱向筋板20、長(zhǎng)圓孔21、長(zhǎng)方孔22、通過孔23、安裝孔M、通孔31、車鉤安裝孔51。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1,如圖1至圖4所示,所述的軌道車輛牽引梁主要包括有,一對(duì)牽引梁腹板 1、上蓋板2、下蓋板3和車鉤安裝板5。其中,2個(gè)側(cè)部的牽引梁腹板1與上蓋板2、下蓋板3分別進(jìn)行焊接連接,從而形成截面形狀為口型、截面積從一端向另一端逐漸變小的箱型結(jié)構(gòu)。在箱型結(jié)構(gòu)的一端連接車鉤安裝板5。所述的箱型結(jié)構(gòu),其與枕梁焊接連接的端部截面積最小,其與車鉤安裝板5連接的端部截面積最大。箱型結(jié)構(gòu)具有較大的縱向剛度。車鉤安裝在牽引梁的車鉤安裝板5上,牽引梁另一端和枕梁焊接在一起,因此牽引梁可承受車體整車的縱向載荷。箱型結(jié)構(gòu)在車鉤安裝板5處的截面積最大,以滿足車鉤的安裝需要。上蓋板2是一平面結(jié)構(gòu)的板材。下蓋板3設(shè)置有連續(xù)的第一段平面11、中段斜面12和第二段平面13。牽引梁腹板1與下蓋板3連接,具有和下蓋板相同的連續(xù)的第一段平面、中段斜面和第二段平面。在箱型結(jié)構(gòu)內(nèi)部,2個(gè)牽引梁腹板1之間設(shè)置有2個(gè)數(shù)個(gè)橫向筋板15,橫向筋板15 均與牽引梁腹板1、上蓋板2、下蓋板3進(jìn)行焊接連接。在上蓋板2上設(shè)置有若干個(gè)長(zhǎng)圓孔21。車鉤安裝板5與牽引梁腹板1之間設(shè)置有橫向補(bǔ)強(qiáng)筋板16和垂向補(bǔ)強(qiáng)筋板14,在車鉤安裝板5上設(shè)置有數(shù)個(gè)用于安裝車鉤的車鉤安裝孔51,在垂向補(bǔ)強(qiáng)筋板14上設(shè)置有車鉤安裝螺栓通過的通過孔23。車鉤通過車鉤安裝孔51安裝在牽引梁上,安裝在車鉤安裝板5的后面。也可以通過將垂向補(bǔ)強(qiáng)筋板14放在車鉤安裝板5的后面,而實(shí)現(xiàn)將車鉤安裝在車鉤安裝板5的前面。車鉤共有兩種安裝方式。為提高安裝車鉤一側(cè)結(jié)構(gòu)的剛性與穩(wěn)定性,在靠近車鉤安裝板5的牽引梁端部設(shè)置一個(gè)端板18,在端板18后側(cè)焊接數(shù)個(gè)端板橫向筋板19和端板縱向筋板20。在端板18上設(shè)置有數(shù)個(gè)用于安裝防爬器或吸能裝置的安裝孔24,防爬器或吸能裝置通過安裝孔M安裝在牽引梁的端板上。在下蓋板3上設(shè)置有數(shù)個(gè)通孔31。
權(quán)利要求1.一種軌道車輛牽引梁,包括有依次激光焊焊接的一對(duì)側(cè)部的牽引梁腹板(1)、上蓋板O)、下蓋板(3)和車鉤安裝板(5),其特征在于兩側(cè)的牽引梁腹板(1)與上蓋板O)、下蓋板C3)焊接而形成截面形狀為口型的整體箱型結(jié)構(gòu);所述箱型結(jié)構(gòu)的一側(cè)端連接車鉤安裝板(5),箱型結(jié)構(gòu)的截面積向車鉤安裝板(5)逐漸地變大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道車輛牽引梁,其特征在于上蓋板(2)是一平面結(jié)構(gòu)的板材。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軌道車輛牽引梁,其特征在于牽引梁下蓋板C3)設(shè)置有連續(xù)的第一段平面(11)、中段斜面(1 和第二段平面(13);牽引梁腹板(1)的下端面與下蓋板C3)連接,并具有與下蓋板C3)相同形狀與角度的連續(xù)的平面和斜面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軌道車輛牽引梁,其特征在于牽引梁腹板(1)的上端面為一平面并與上蓋板( 進(jìn)行焊接,其下端面與下蓋板C3)進(jìn)行焊接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軌道車輛牽引梁,其特征在于在第一段平面(11)與中段斜面(1 連接的拐點(diǎn)處、牽引梁腹板(1)的側(cè)部與上蓋板O)、下蓋板C3)之間設(shè)置有筋板 (6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的軌道車輛牽引梁,其特征在于所述的牽引梁箱型結(jié)構(gòu),其與枕梁焊接的端部截面積最小,其與車鉤安裝板(5)焊接的端部截面積最大。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的軌道車輛牽引梁,其特征在于在牽引梁箱型結(jié)構(gòu)內(nèi)部,在兩側(cè)的牽引梁腹板(1)之間設(shè)置有數(shù)個(gè)橫向筋板(15),橫向筋板(1 分別與牽引梁腹板 (1)、上蓋板( 進(jìn)行焊接連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的軌道車輛牽引梁,其特征在于在橫向筋板(1 上設(shè)置有通孔(22)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的軌道車輛牽引梁,其特征在于在車鉤安裝板(5)與牽引梁腹板(1)之間,設(shè)置有橫向補(bǔ)強(qiáng)筋板(16)和垂向補(bǔ)強(qiáng)筋板(14)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的軌道車輛牽引梁,其特征在于垂向補(bǔ)強(qiáng)筋板(14)上設(shè)置有數(shù)個(gè)用于通過車鉤安裝螺栓的通過孔03)。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的軌道車輛牽引梁,其特征在于在車鉤安裝板( 上設(shè)置有數(shù)個(gè)用于安裝車鉤的車鉤安裝孔(51)。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的軌道車輛牽引梁,其特征在于在上蓋板( 上設(shè)置有數(shù)個(gè)長(zhǎng)圓孔01)。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的軌道車輛牽引梁,其特征在于在下蓋板C3)上設(shè)置有數(shù)個(gè)通孔(31)。
14.根據(jù)權(quán)利要求6所述的軌道車輛牽引梁,其特征在于在靠近車鉤安裝板( 的牽引梁端部設(shè)置一個(gè)端板(18),在端板(18)后側(cè)焊接數(shù)個(gè)端板橫向筋板(19)和端板縱向筋板 OO)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的軌道車輛牽引梁,其特征在于在端板(18)設(shè)置有數(shù)個(gè)用于安裝防爬器或吸能裝置的安裝孔04)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的軌道車輛激光焊不銹鋼牽引梁,其特征在于牽引梁所用鋼板均為不銹鋼材料。
專利摘要本實(shí)用新型所述的軌道車輛牽引梁,采取一種中空的口型箱型整體結(jié)構(gòu),在其部件上采取多種輕量化設(shè)計(jì)特征,從而達(dá)到結(jié)構(gòu)剛度與輕量化的兼顧。在保證牽引梁結(jié)構(gòu)剛度與連接強(qiáng)度的前提下,用不銹鋼板制造牽引梁,徹底解決了碳鋼牽引梁的腐蝕問題,而且不需要噴涂油漆。軌道車輛牽引梁包括有依次激光焊焊接的一對(duì)側(cè)部的牽引梁腹板、上蓋板、下蓋板和車鉤安裝板。兩側(cè)的牽引梁腹板與上蓋板、下蓋板焊接而形成截面形狀為口型的整體箱型結(jié)構(gòu);所述箱型結(jié)構(gòu)的一側(cè)端連接車鉤安裝板,箱型結(jié)構(gòu)的截面積向車鉤安裝板逐漸地變大;構(gòu)成牽引梁的所有部件均為不銹鋼板。
文檔編號(hào)B61F1/08GK202294844SQ201120424820
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者劉龍璽, 呂玄赫, 牟曉莎, 鐘元木, 顧玉林, 龔明 申請(qǐng)人:南車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司