專利名稱：車鉤箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是針對(duì)應(yīng)用于軌道車輛牽引梁結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，屬于機(jī)械制造領(lǐng)域。
技術(shù)背景隨著目前國(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?，F(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，從而增大了車鉤箱自身的重量，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，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)普遍采用牽引梁和枕梁直接連接，車體縱向力的傳遞方式由牽引梁直接傳遞給枕梁，然后由枕梁傳遞到兩側(cè)的邊梁。牽引梁與枕梁連接后的應(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)用新型所述的激光焊不銹鋼車鉤箱，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)目之一，在保證結(jié)構(gòu)剛度與連接強(qiáng)度的前提下，用不銹鋼板制造車鉤箱，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，改變車體縱向力的傳遞方式，車鉤箱不再和枕梁連接，而僅與兩側(cè)的邊梁連接，車體縱向力由車鉤箱直接傳遞到兩側(cè)的邊梁。設(shè)計(jì)目的之三，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)，以利于提高軌道車輛的行駛速度。 設(shè)計(jì)目的之四，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車鉤箱，克服不銹鋼板容易變形的缺點(diǎn)，控制了不銹鋼車鉤箱的焊接變形，達(dá)到了使用要求。設(shè)計(jì)目的之五，實(shí)現(xiàn)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易的車下安裝連接的解決方案。為實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)目的，所述的激光焊不銹鋼車鉤箱主要包括有依次焊接的一對(duì)側(cè)部的腹板、上蓋板和下蓋板。與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別之處在于，腹板與上蓋板、下蓋板焊接后形成一個(gè)截面積從一端向另一端逐漸變小的整體式箱型結(jié)構(gòu)。并且，在箱型結(jié)構(gòu)四周焊接有車鉤安裝板、側(cè)波紋板、緩沖梁和后端梁；[0016]后端梁具有外凸的、并分別與下蓋板和車鉤安裝板連接的后端梁下蓋板。如上述基本特征，構(gòu)成上述車鉤箱所有部件之間的連接焊縫均進(jìn)行激光焊接固定。通過焊接腹板、上蓋板和下蓋板而構(gòu)成車鉤箱結(jié)構(gòu)框架，在框架的前后兩端分別焊接緩沖梁和后端梁，在車鉤箱腹板兩側(cè)焊接側(cè)波紋板，從而這一箱型結(jié)構(gòu)能夠較好地兼顧輕量化與結(jié)構(gòu)剛度。從提高定向傳輸驅(qū)動(dòng)力的角度考慮，可采取的改進(jìn)措施是由腹板與上蓋板、下蓋板構(gòu)成的箱型結(jié)構(gòu)，其與緩沖梁連接的端部截面積最小，其與車鉤安裝板連接的端部截面積最大。車鉤箱前、后兩個(gè)端面的不同結(jié)構(gòu)與形狀，有效地提高了車鉤箱與邊梁連接后的應(yīng)力面積，車鉤箱的截面為平滑過渡，沒有截面突變，避免了應(yīng)力集中，應(yīng)力也較為分散，能夠均衡車鉤箱在傳遞驅(qū)動(dòng)力過程中的作用力。較為優(yōu)選與細(xì)化的改進(jìn)方案是，可在兩側(cè)的腹板外側(cè)分別設(shè)置有2個(gè)側(cè)波紋板，側(cè)波紋板還與緩沖梁和后端梁焊接，每個(gè)側(cè)波紋板至少具有2個(gè)連續(xù)起伏的波紋結(jié)構(gòu)。如上述帶側(cè)波紋板的箱型結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)將車體縱向力通過側(cè)波紋板、緩沖梁和后端梁直接傳遞到邊梁，實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)力傳輸?shù)刂苯优c提高了抗形變性能。為提高上述箱型結(jié)構(gòu)的局部剛度和承載能力，所述的上蓋板是一表面為平面的板材。為提高車鉤箱整體的抗拉伸與抗形變性能，所述的下蓋板具有連接為連續(xù)式整體結(jié)構(gòu)的第一段平面、中段斜面和第二段平面；腹板的垂向下端面與下蓋板焊接，并與下蓋板具有相同長(zhǎng)度與角度的、連續(xù)的平面與斜面。為提高腹板與下蓋板在拐點(diǎn)連接處的強(qiáng)度和剛度，在所述第一段平面與中段斜面連接的拐點(diǎn)處、在腹板的兩側(cè)分別設(shè)置有筋板。并且，所述腹板的垂向上端面為平面結(jié)構(gòu)并與上蓋板進(jìn)行焊接。為提高整體剛度與機(jī)械強(qiáng)度，可在車鉤安裝板與后端梁之間，設(shè)置有橫向補(bǔ)強(qiáng)筋板。在箱型結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，橫向補(bǔ)強(qiáng)筋板分別與腹板、車鉤安裝板、后端梁進(jìn)行焊接連接。為方便安裝車鉤等部件，可在后端梁下蓋板上，設(shè)置有至少2個(gè)用于扭緊車鉤安裝螺栓的通過孔。也可在車鉤安裝板上，設(shè)置有數(shù)個(gè)用于安裝車鉤的安裝孔。為有效地提高輕量化設(shè)計(jì)與使用，在后端梁上，設(shè)置有至少I個(gè)用于減輕其自身重量的通孔。也可在車鉤安裝板上，設(shè)置有至少I個(gè)用于減輕其自身重量的車鉤安裝板通孔。針對(duì)緩沖梁連接結(jié)構(gòu)的改進(jìn)是，所述緩沖梁的截面為內(nèi)凹的槽型結(jié)構(gòu)。針對(duì)后端梁連接剛性與強(qiáng)度的提高方案是，所述后端梁的截面為“L”形結(jié)構(gòu)，后端梁的截面高度在中部最大、并往兩側(cè)端逐漸減小。所述的后端梁下蓋板是由中部平面和兩側(cè)端的斜面構(gòu)成。如上述后端梁“L”形結(jié)構(gòu)，其截面積在中部最大，往兩端逐漸減小，后端梁下蓋板是由中部平面和兩端斜面構(gòu)成。后端梁下蓋板與后端梁其余部分焊接在一起，組成穩(wěn)定的槽型結(jié)構(gòu)，并實(shí)現(xiàn)了截面由大到小逐漸變化。[0037]為提高車鉤箱整體結(jié)構(gòu)的防腐蝕性能，構(gòu)成車鉤箱的所用板材均為不銹鋼材質(zhì)。綜上內(nèi)容，本實(shí)用新型激光焊不銹鋼車鉤箱具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果I、改變車體縱向力的傳遞方式，車鉤箱不再和枕梁連接，而只和兩側(cè)的邊梁連接。車體縱向力由車鉤箱直接傳遞到兩側(cè)的邊梁，徹底解決了牽引梁和枕梁連接的應(yīng)力集中問題，有效地改善了車鉤箱應(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。2、車鉤箱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)。
3、利用激光焊接，有效地控制了車鉤箱的焊接變形。4、通過采取中空的箱型整體結(jié)構(gòu)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)提高車鉤箱的結(jié)構(gòu)剛度、降低自重的輕量化設(shè)計(jì)。5、在保證車鉤箱連接強(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。

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I是所述激光焊不銹鋼車鉤箱的正視結(jié)構(gòu)圖；圖2是圖I反面的結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)圖；圖3是圖2的側(cè)視示意圖；圖4是圖I中去除上蓋板和后端梁后的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖I至圖4所示，腹板I、上蓋板2、下蓋板3、車鉤安裝板4、側(cè)波紋板5、緩沖梁6、后端梁7、后端梁下蓋板8、筋板9、橫向補(bǔ)強(qiáng)筋板10、第一段平面11、中段斜面12、第二段平面13、安裝孔41、車鉤安裝板通孔42、通孔71、通過孔81。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1，如圖I至圖4所示，所述的激光焊不銹鋼車鉤箱主要包括有，依次焊接的一對(duì)側(cè)部的腹板I、上蓋板2和下蓋板3。其中，腹板I與上蓋板2、下蓋板3焊接后形成一個(gè)截面積從一端向另一端逐漸變小的整體式箱型結(jié)構(gòu)；在箱型結(jié)構(gòu)四周焊接有車鉤安裝板4、側(cè)波紋板5、緩沖梁6和后端梁7 ；后端梁7具有外凸的、并分別與下蓋板3和車鉤安裝板4連接的后端梁下蓋板8。由腹板I與上蓋板2、下蓋板3構(gòu)成的箱型結(jié)構(gòu)，其與緩沖梁6連接的端部截面積最小，其與車鉤安裝板4連接的端部截面積最大。在兩側(cè)的腹板I外側(cè)分別設(shè)置有2個(gè)側(cè)波紋板5，側(cè)波紋板5還與緩沖梁6和后端梁7焊接，每個(gè)側(cè)波紋板5至少具有2個(gè)連續(xù)起伏的波紋結(jié)構(gòu)。具體地，構(gòu)成車鉤箱的所用板材均為不銹鋼材質(zhì)。所述的上蓋板2是一表面為平面的板材。所述的下蓋板3具有連接為連續(xù)式整體結(jié)構(gòu)的第一段平面11、中段斜面12和第二段平面13 ；[0059]腹板I的垂向下端面與下蓋板3焊接，并與下蓋板3具有相同長(zhǎng)度與角度的、連續(xù)的平面與斜面。在所述第一段平面11與中段斜面12連接的拐點(diǎn)處、在腹板I的兩側(cè)分別設(shè)置有筋板9，所述腹板I的垂向上端面為平面結(jié)構(gòu)并與上蓋板2進(jìn)行焊接。在車鉤安裝板4與后端梁7之間，設(shè)置有橫向補(bǔ)強(qiáng)筋板10。在車鉤安裝板4上，設(shè)置有數(shù)個(gè)用于安裝車鉤的安裝孔41。在車鉤安裝板4上，設(shè)置有至少I個(gè)用于減輕其自身重量的通孔42。在后端梁7上，設(shè)置有至少I個(gè)用于減輕其自身重量的通孔71。所述后端梁7的截面為“L”形結(jié)構(gòu)，后端梁7的截面高度在中部最大、并往兩側(cè)端逐漸減小。在后端梁下蓋板8上，設(shè)置有至少2個(gè)用于扭緊車鉤安裝螺栓的通過孔81。后端 梁下蓋板8是由中部平面和兩側(cè)端的斜面構(gòu)成。所述緩沖梁6的截面為內(nèi)凹的槽型結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求1.一種車鉤箱，包括有依次焊接的一對(duì)側(cè)部的腹板(I)、上蓋板(2)和下蓋板(3)，其特征在于腹板(I)與上蓋板(2)、下蓋板(3)焊接后形成ー個(gè)截面積從一端向另一端逐漸變小的整體式箱型結(jié)構(gòu)； 在箱型結(jié)構(gòu)四周焊接有車鉤安裝板(4)、側(cè)波紋板(5)、緩沖梁(6)和后端梁(7)； 后端梁(7)具有外凸的、并分別與下蓋板(3)和車鉤安裝板(4)連接的后端梁下蓋板(S)0
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車鉤箱，其特征在干由腹板(I)與上蓋板(2)、下蓋板(3)構(gòu)成的箱型結(jié)構(gòu)，其與緩沖梁(6)連接的端部截面積最小，其與車鉤安裝板(4)連接的端部截面積最大。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車鉤箱，其特征在于在兩側(cè)的腹板(I)外側(cè)分別設(shè)置有2個(gè)側(cè)波紋板(5)，側(cè)波紋板(5)還與緩沖梁(6)和后端梁(7)焊接，每個(gè)側(cè)波紋板(5)至少具有2個(gè)連續(xù)起伏的波紋結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的車鉤箱，其特征在于所述的上蓋板(2)是ー表面為平面的板材。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車鉤箱，其特征在于所述的下蓋板(3)具有連接為連續(xù)式整體結(jié)構(gòu)的第一段平面(11)、中段斜面(12)和第二段平面(13)； 腹板(I)的垂向下端面與下蓋板(3)焊接，并與下蓋板(3)具有相同長(zhǎng)度與角度的、連續(xù)的平面與斜面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車鉤箱，其特征在干在所述第一段平面(11)與中段斜面(12)連接的拐點(diǎn)處、在腹板(I)的兩側(cè)分別設(shè)置有筋板(9)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車鉤箱，其特征在干所述腹板(I)的垂向上端面為平面結(jié)構(gòu)并與上蓋板(2)進(jìn)行焊接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車鉤箱，其特征在于在車鉤安裝板(4)與后端梁(7)之間，設(shè)置有橫向補(bǔ)強(qiáng)筋板(10)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的車鉤箱，其特征在干在后端梁下蓋板(8)上，設(shè)置有至少2個(gè)用于扭緊車鉤安裝螺栓的通過孔(81)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的車鉤箱，其特征在于在后端梁(7)上，設(shè)置有至少I個(gè)用于減輕其自身重量的通孔(71)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的車鉤箱，其特征在于在車鉤安裝板(4)上，設(shè)置有數(shù)個(gè)用于安裝車鉤的安裝孔(41)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的車鉤箱，其特征在于在車鉤安裝板(4)上，設(shè)置有至少I個(gè)用于減輕其自身重量的車鉤安裝板通孔(42)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的車鉤箱，其特征在干所述緩沖梁￠)的截面為內(nèi)凹的槽型結(jié)構(gòu)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的車鉤箱，其特征在干所述后端梁(7)的截面為“L”形結(jié)構(gòu)，后端梁(7)的截面高度在中部最大、并往兩側(cè)端逐漸減小。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的車鉤箱，其特征在干所述的后端梁下蓋板(8)是由中部平面和兩側(cè)端的斜面構(gòu)成。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的車鉤箱，其特征在于構(gòu)成車鉤箱的所用板材均為不銹鋼材質(zhì)。
專利摘要本實(shí)用新型所述的車鉤箱，采取一種中空的箱型整體結(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。在保證結(jié)構(gòu)剛度與連接強(qiáng)度的前提下，用不銹鋼板制造車鉤箱，徹底解決了碳鋼牽引梁的腐蝕問題，而且不需要噴涂油漆。車鉤箱包括有依次焊接的一對(duì)側(cè)部的腹板、上蓋板和下蓋板。腹板與上蓋板、下蓋板焊接后形成一個(gè)截面積從一端向另一端逐漸變小的整體式箱型結(jié)構(gòu)。在箱型結(jié)構(gòu)四周焊接有車鉤安裝板、側(cè)波紋板、緩沖梁和后端梁；后端梁具有外凸的、并分別與下蓋板和車鉤安裝板連接的后端梁下蓋板。構(gòu)成上述車鉤箱所有部件之間的連接焊縫均進(jìn)行激光焊接固定。
文檔編號(hào)B61G9/20GK202413836SQ20112042496
公開日2012年9月5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, 牟曉莎, 王京軍, 田洪雷, 鐘元木, 馬云雙 申請(qǐng)人:南車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司