一種軌道車輛的端墻結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種軌道車輛的端墻結(jié)構(gòu)，所述端墻結(jié)構(gòu)包括前端墻，所述前端墻包括端門立柱、端角柱、門上橫梁、端頂彎梁、端墻板，所述端墻結(jié)構(gòu)還包括吸能部件和后端框架，所述前端墻和所述后端框架在所述吸能部件的兩側(cè)與所述吸能部件固定連接。本實(shí)用新型的端墻結(jié)構(gòu)中增加了吸能部件和后端框架，使端墻結(jié)構(gòu)在遭受撞擊時能夠參與變形吸能，提高了端墻的耐沖擊性能，保證了乘客的安全，模塊化的設(shè)計保證了端墻結(jié)構(gòu)的安裝效率。
【專利說明】一種軌道車輛的端墻結(jié)構(gòu)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種軌道車輛的端墻結(jié)構(gòu)，特別涉及一種能夠在遭受撞擊時產(chǎn)生變形吸收撞擊能量的端墻結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國內(nèi)城市軌道交通的迅速普及與車輛行駛速度的大幅提升，人們對軌道車輛的安全性提出了更高的要求。目前軌道車輛的端墻與車體之間大多為焊接結(jié)構(gòu)，端墻和車體上均沒有設(shè)置吸能部件，發(fā)生碰撞后能量全部由車鉤緩沖器吸收，隨著車輛運(yùn)營速度的不斷提高，車鉤緩沖器已不能完全吸收撞擊能量，剩余能量會導(dǎo)致車輛相撞而產(chǎn)生變形，影響乘客的安全。
[0003]在中國的申請?zhí)枮?00920317585.4的實(shí)用新型專利中公開了一種端墻結(jié)構(gòu)，由端墻外板、門立柱、端角柱、頂部彎梁、門上橫梁組成，門上橫梁的兩端與門立柱焊接固定，門立柱的底部與車體底架焊接固定，門立柱的頂部與頂部彎梁焊接固定，端墻外板分別與端角柱、門立柱、門上橫梁、頂部彎梁焊接固定，門立柱的底部與端角柱的底部之間和門立柱的底部之間均由連接板連接。此結(jié)構(gòu)的端墻由門立柱、頂部彎梁、端角柱和連接板之間連接形成封閉的框架結(jié)構(gòu)，提高了端墻的強(qiáng)度和剛度，對撞擊的抵抗能力有所增加，但是其只有剛性結(jié)構(gòu)，只能將撞擊能量傳給后面的車體骨架，并沒有能夠吸收能量的部件，所能承受的撞擊速度有限。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型主要目的在于解決上述問題和不足，提供能夠在遭受撞擊時產(chǎn)生變形吸收撞擊能量的一種軌道車輛的端墻結(jié)構(gòu)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，`本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0006]一種軌道車輛的端墻結(jié)構(gòu)，所述端墻結(jié)構(gòu)包括如端墻，所述如端墻包括端丨]立柱、端角柱、門上橫梁、端頂彎梁、端墻板，所述端墻結(jié)構(gòu)還包括吸能部件和后端框架，所述前端墻和所述后端框架在所述吸能部件的兩側(cè)與所述吸能部件固定連接。
[0007]進(jìn)一步，所述前端墻還包括緩沖梁，所述緩沖梁設(shè)置在所述前端墻的底部與所述端門立柱、所述端角柱和所述端墻板固定連接，所述端門立柱、所述端角柱、所述門上橫梁、所述端頂彎梁、所述緩沖梁之間固定連接形成封閉的前端框架。
[0008]進(jìn)一步，所述緩沖梁的斷面為U形，其U形開口面向所述吸能部件，所述緩沖梁的U形斷面的底邊比頂邊長。
[0009]進(jìn)一步，所述后端框架是由頂彎梁、側(cè)立柱、下橫梁固定連接形成的封閉框架結(jié)構(gòu)。
[0010]進(jìn)一步，所述吸能部件包括若干個縱向梁，若干個縱向梁與所述前端墻和所述后端框架的四周邊緣固定連接，各個所述縱向梁縱向平行設(shè)置。
[0011]進(jìn)一步，在所述吸能部件的外側(cè)固定連接蒙皮，所述蒙皮與所述縱向梁固定連接，所述蒙皮的兩側(cè)邊與所述前端墻和所述后端框架固定連接。
[0012]進(jìn)一步，在所述吸能部件底部的縱向梁下設(shè)置邊梁，所述邊梁為只有一個斜邊的倒梯形結(jié)構(gòu)，與所述底部的縱向梁固定連接。
[0013]進(jìn)一步，所述后端框架與車體端部之間采用螺栓連接，在所述后端框架和所述車體端部之間的連接處涂密封膠。
[0014]綜上所述，本實(shí)用新型提供的一種軌道車輛端墻結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0015](I)端墻結(jié)構(gòu)中增加了吸能部件和后端框架，使端墻結(jié)構(gòu)在遭受撞擊時能夠參與變形吸能，提高了端墻的耐沖擊性能，保證了乘客的安全。
[0016](2)前端墻在現(xiàn)有的端墻結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加緩沖梁，取消了連接板，緩沖梁與門立柱、端角柱、和端頂彎梁之間連接形成封閉的框架結(jié)構(gòu)，更加堅(jiān)固。
[0017](3)可以改變吸能部件的縱向梁的斷面形式、壁厚、長度以及各個縱梁之間的間距來改變吸能部件的吸能能力，以適應(yīng)不同能量吸收的要求，既可節(jié)省制造成本又能兼顧安全性。
[0018](4)后端框架由頂彎梁、側(cè)立柱、下橫梁焊接形成封閉的框架結(jié)構(gòu)，十分堅(jiān)固，并且封閉的框架結(jié)構(gòu)能夠保證后端框架的平面度，與車體連接時能夠與車體端部貼合得更好。
[0019](5)采用模塊化設(shè)計，簡化并優(yōu)化了端墻結(jié)構(gòu)的加工過程，將前端墻和后端框架分別預(yù)組形成封閉框架后再與吸能部件連接形成堅(jiān)固的整體框架結(jié)構(gòu)，整體框架結(jié)構(gòu)再通過后端框架與車體端部螺栓連接，保證了端墻結(jié)構(gòu)的安裝效率，并且使端墻結(jié)構(gòu)在遭受撞擊變形后能夠快速更換。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是本實(shí)用新型的端墻板平面圖；
[0022]圖3是圖1的A向示意圖；
[0023]圖4是圖3的爆炸示意圖；
[0024]圖5是圖4的C向示意圖；
[0025]圖6是圖5的B-B剖視圖。
[0026]如圖1至圖6所示，前端墻1，吸能部件2，后端框架3，門立柱4，端角柱5，門上橫梁6，端頂彎梁7，端墻板8，緩沖梁9，下部端墻板10，上部端墻板11，立柱12，頂縱梁13，側(cè)縱梁14，底縱梁15，蒙皮16，頂彎梁17，側(cè)立柱18，下橫梁19，邊梁20。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0028]實(shí)施例一
[0029]如圖1所不，一種軌道車輛的端墻結(jié)構(gòu)，包括如端墻1、吸能部件2、后端框架3, IU端墻I和后端框架3在吸能部件2的兩側(cè)與吸能部件2固定連接。
[0030]如圖2和圖5所示，前端墻I包括門立柱4、端角柱5、門上橫梁6、端頂彎梁7、端墻板8、緩沖梁9，端頂彎梁7與門立柱4和端角柱5的頂部固定連接，門上橫梁6的兩端與兩側(cè)的門立柱4固定連接，緩沖梁9與門立柱4和端角柱5的底部固定連接，如此形成封閉的前端框架。
[0031]端墻板8由上部端墻板11和下部端墻板10組成，上部端墻板11與門上橫梁6和門立柱4、端頂彎梁7之間固定連接，下部端墻板10與門立柱4、端角柱5和緩沖梁9之間固定連接，上部端墻板11和下部端墻板10的表面模壓成型多個鼓筋以增強(qiáng)剛度，在上部端墻板11的中間位置設(shè)置立柱12，加強(qiáng)上部端墻板11的剛度，立柱12與端頂彎梁7、門上橫梁6和上部端墻板11之間固定連接。
[0032]端墻板8采用鼓筋板增強(qiáng)剛度的同時，取消了門立柱4和端角柱5之間的橫梁(圖中未表示)，減輕了端墻結(jié)構(gòu)的重量。
[0033]如圖4和圖6所示，緩沖梁9的斷面為U形，其U形開口面向吸能部件2，緩沖梁9的U形斷面的底邊比頂邊長，由于車鉤9 (圖中未表示)的作用，在車體遭受撞擊時，前端墻I的緩沖梁9最先承受撞擊能量，因此緩沖梁9所需的承載能力更高，緩沖梁9采用的型材的剛度和強(qiáng)度需比前端墻I的其他梁和柱大，或者前端墻I的梁和柱采用與緩沖梁9相同規(guī)格的型材。
[0034]如圖3和圖4所示，吸能部件2包括若干個縱向梁，各個縱向梁之間縱向平行設(shè)置，若干個縱向梁與后端框架3和前端墻I的四周邊緣固定連接，縱向梁包括頂縱梁13、側(cè)縱梁14、底縱梁15，頂縱梁13、側(cè)縱梁14、底縱梁15均由若干個一定長度的梁組成，各個縱向梁之間間隔一定距離。
[0035]縱向梁的規(guī)格以及各個縱向梁之間所間隔的距離根據(jù)客戶的要求通過計算以及試驗(yàn)等方法確定，應(yīng)既保證在要求的撞擊速度下能夠?qū)崿F(xiàn)變形吸能，又能有一定的強(qiáng)度和剛度承載蒙皮16以及整個前端墻I的重量。由此吸能部件2通過改變各個縱向梁的特性，如斷面形式、壁厚、長度以及各個縱向梁之間的間距，可以適應(yīng)不同的能量吸收的要求，既可節(jié)省制造成本又能兼顧安全性。
[0036]由于吸能部件2需要在撞擊時產(chǎn)生變形吸收能量，因此吸能部件2的縱向梁所采用的型材的剛度比前端墻I和后端框架3的梁和柱小，縱向梁可以采用的型材斷面形狀為U形、角形、箱形等。
[0037]如圖1和圖4所示，后端框架3是由頂彎梁17、側(cè)立柱18、下橫梁19之間固定連接形成的封閉框架，后端框架3的梁和柱所采用的型材至少要保證其與車體骨架(圖中未表示)的強(qiáng)度一致，因此頂彎梁17、側(cè)立柱18、下橫梁19的斷面均優(yōu)選為U形。后端框架3的斷面形狀和尺寸與車體斷面的形狀和尺寸相適配。
[0038]如圖4所示，下橫梁19的U形開口面向吸能部件2，U形開口的高度與底縱梁15的斷面高度相適配。
[0039]吸能部件2與前端墻I和后端框架3固定連接形成整體框架結(jié)構(gòu)，吸能部件2中的縱向梁與前端框架和后端框架3固定連接，其中頂縱梁13與端頂彎梁7和頂彎梁17之間固定連接；側(cè)縱梁14與端角柱5和側(cè)立柱18之間固定連接；底縱梁15與緩沖梁9和下橫梁19之間固定連接。
[0040]在底縱梁15下設(shè)置邊梁20，邊梁20為只有一個斜邊的倒梯形結(jié)構(gòu)，其斜邊面向后端框架3，邊梁20的頂部與底縱梁15固定連接，底部與緩沖梁9的底部固定連接，底縱梁15和邊梁20的斷面高度之和與緩沖梁9的U形開口高度相適配，邊梁20的布置形式可以是在所有底縱梁15的底部固定連接一個邊梁20或幾個底縱梁15與一個邊梁20固定連接，邊梁20為水平方向并垂直于底縱梁15，也可以在每個底縱梁15的底部固定連接一個邊梁20。
[0041]邊梁20面向后端框架3的一端采用斜壁，是為了吸能部件2與前端墻I和后端框架3連接后在此處形成封閉結(jié)構(gòu)，避免了底縱梁15和邊梁20連接處的截面突變而導(dǎo)致底縱梁15的局部應(yīng)力過大的情況，同時由于緩沖梁9采用的型材尺寸較大，緩沖梁9斷面的U形開口的高度也比較高，而底縱梁15的斷面尺寸比緩沖梁9小，為使緩沖梁9、底縱梁15和邊梁20連接后的整體性更好，更加堅(jiān)固，優(yōu)選使底縱梁15和邊梁20的斷面高度之和與緩沖梁9的U形開口的高度相適配，并且緩沖梁9的U形斷面的底邊長度優(yōu)選為與邊梁20的底邊長度相同，這種方式還有利于將撞擊能量傳遞給車體骨架。
[0042]在連接好的整體框架結(jié)構(gòu)中的吸能部件2和邊梁20的外側(cè)設(shè)置蒙皮16，蒙皮16為一個或若干個，蒙皮16與縱向梁和邊梁20固定連接，蒙皮16之間固定連接，蒙皮16在縱向方向上的兩側(cè)邊向外伸長至前端框架和后端框架3上，蒙皮16與前端框架和后端框架3之間固定連接，形成端墻結(jié)構(gòu)。
[0043]安裝好的端墻結(jié)構(gòu)通過后端框架3與車體端部(圖中未表示)之間連接，連接方式采用螺栓固定連接，在端墻結(jié)構(gòu)遭受撞擊變形后可以快速拆卸更換。為保證密封，在后端框架3和車體端部之間涂密封膠。
[0044]前端墻I和后端框架3均采用封閉框架結(jié)構(gòu)使其表面更加平整，在與吸能部件2和車體端部連接時能夠更加方便，并且更加平整的后端框架3與車體端部之間的表面會貼合得更好，能夠使端墻結(jié)構(gòu)與車體之間的密封性更好。
[0045]為保證端墻結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度，上述端墻結(jié)構(gòu)中各個部件之間的連接方式均優(yōu)選采用焊接連接，端墻結(jié)構(gòu)中各部件的材質(zhì)可以是碳鋼、不銹鋼、鋁合金等軌道車輛的車體骨架常用的材質(zhì)。
[0046]下面對本實(shí)用新型的軌道車輛的端墻結(jié)構(gòu)的加工方法作進(jìn)一步詳細(xì)描述，如圖1至圖6所示，包括如下步驟:
[0047]a將前端墻1、后端框架3分別預(yù)組。
[0048]b將吸能部件2中的底縱梁15與邊梁20固定連接，將縱向梁和邊梁20與若干個蒙皮16分別固定連接形成若干個結(jié)構(gòu)單元，其中各個縱向梁之間縱向平行排列。
[0049]將若干個結(jié)構(gòu)單元之間組裝成大致箱形結(jié)構(gòu)，箱形結(jié)構(gòu)的斷面與后端框架3的斷面相適配。
[0050]c箱形結(jié)構(gòu)與前端墻I的前端框架和后端框架3之間固定連接形成端墻結(jié)構(gòu)。
[0051]d將端墻結(jié)構(gòu)固定在車體端部。
[0052]其中在步驟a中:
[0053]前端墻I的預(yù)組方法是首先將門立柱4、端角柱5、門上橫梁6、端頂彎梁7、緩沖梁9之間通過電弧焊連接形成封閉的前端框架，然后將端墻板8與前端框架通過電阻點(diǎn)焊連接，其中上部端墻板11與門立柱4、門上橫梁6、端頂彎梁7之間通過電阻點(diǎn)焊連接，下部端墻板10與端頂彎梁7、端角柱5、門立柱4、緩沖梁9之間通過電阻點(diǎn)焊連接。
[0054]后端框架3的預(yù)組方法是將頂彎梁17、側(cè)立柱18、下橫梁19之間通過電弧焊連接形成封閉框架。[0055]在步驟b中:
[0056]吸能部件2中的底縱梁15與邊梁20之間通過電弧焊連接，縱向梁和邊梁20與蒙皮16之間通過電阻點(diǎn)焊連接，將蒙皮16之間通過電弧焊連接以保證密封。
[0057]在步驟c中:
[0058]箱形結(jié)構(gòu)中的各個縱向梁和邊梁20與前端框架和后端框架3之間電弧焊連接，蒙皮16的兩側(cè)邊與前端框架和后端框架3之間電弧焊連接。
[0059]步驟d具體包括如下步驟:
[0060]組裝好的端墻結(jié)構(gòu)中的后端框架3與車體端部之間通過螺栓固定連接。
[0061]在后端框架3和車體端部之間的連接處涂密封膠保證密封。
[0062]實(shí)施例二
[0063]實(shí)施例一中的端墻結(jié)構(gòu)的加工方法中步驟b的安裝方法如下:
[0064]首先將若干個蒙皮16通過電弧焊連接成一個整體或采用一個長蒙皮，再計算確定需要在蒙皮16上定位支撐的位置以及吸能部件2和邊梁20與蒙皮16的連接位置，然后通過工裝設(shè)備(圖中未表示)將蒙皮16定形成大致箱形結(jié)構(gòu)，箱形結(jié)構(gòu)的斷面的形狀和尺寸與后端框架3的斷面相適配，將接點(diǎn)處的蒙皮16通過電弧焊連接，將底縱梁15與邊梁20通過電弧焊連接，再將吸能部件2中的各個縱向梁和邊梁20分別按照預(yù)定的位置與蒙皮16通過電阻點(diǎn)焊連接形成一個結(jié)構(gòu)單元，各個縱向梁之間縱向平行排列。
[0065]其他端墻結(jié)構(gòu)的加工方法以及結(jié)構(gòu)同實(shí)施例一，在此實(shí)施例中不再贅述。
[0066]實(shí)施例三
[0067]實(shí)施例一中的端墻結(jié)構(gòu)的加工方法中步驟b的安裝方法如下:
[0068]將吸能部件2中的底縱梁15和邊梁20通過電弧焊連接，將各個縱向梁和邊梁20與前端框架和后端框架3通過電弧焊連接，再將蒙皮16與縱向梁和邊梁20之間通過電阻點(diǎn)焊連接，各個縱向梁之間縱向平行排列，然后將蒙皮16的兩側(cè)邊與前端框架和后端框架3之間通過電阻點(diǎn)焊連接形成端墻結(jié)構(gòu)。
[0069]其他端墻結(jié)構(gòu)的加工方法以及結(jié)構(gòu)同實(shí)施例一，在此實(shí)施例中不再贅述。
[0070]此軌道車輛的端墻結(jié)構(gòu)運(yùn)用模塊化理論，將端墻結(jié)構(gòu)劃分為前端墻1、吸能部件2和后端框架3三個部分，其中前端墻I和后端框架2為固定模塊，吸能部件2為可變模塊，通過改變吸能部件2的特性，如斷面形式、壁厚、長度，可以使端墻結(jié)構(gòu)滿足不同的撞擊速度要求，因此可根據(jù)不同情況選擇相應(yīng)的配置，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性與安全性的統(tǒng)一。
[0071]端墻結(jié)構(gòu)在現(xiàn)有端墻的基礎(chǔ)上增加吸能部件2和后端框架I，使端墻結(jié)構(gòu)在遭受撞擊時能夠參與變形吸能，提高了端墻的耐沖擊性能，保證了乘客的安全。
[0072]端墻結(jié)構(gòu)中的前端墻I在現(xiàn)有端墻結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加了緩沖梁9，取消了與門立柱4和端角柱5的底部連接的連接板(圖中未表示)，緩沖梁9與門立柱4、端角柱5、端頂彎梁7之間形成了更加堅(jiān)固的封閉框架結(jié)構(gòu)，后端框架3的頂彎梁17、側(cè)立柱18、下橫梁19之間同樣形成了堅(jiān)固的封閉框架結(jié)構(gòu)，如此保證了整個端墻結(jié)構(gòu)的端部強(qiáng)度和剛度，并且封閉框架結(jié)構(gòu)能夠保證前端墻I和后端框架3的平面度，使后端框架3與車體連接時能夠與車體端部貼合的更好。而底縱梁15和緩沖梁9之間增加邊梁20能夠使連接更加堅(jiān)固。
[0073]此端墻結(jié)構(gòu)的加工方法簡化并優(yōu)化了加工過程，保證了端墻結(jié)構(gòu)的安裝效率，同時在安裝過程中根據(jù)不同情況選擇不同的焊接方式，保證了端墻結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度和密封性，組裝好的整體框架結(jié)構(gòu)再通過后端框架3與車體端部之間用螺栓連接，使端墻結(jié)構(gòu)在遭受撞擊變形后能夠快速更換。
[0074] 如上所述，結(jié)合附圖所給出的方案內(nèi)容，可以衍生出類似的技術(shù)方案。但凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種軌道車輛的端墻結(jié)構(gòu)，所述端墻結(jié)構(gòu)包括如端墻，所述如端墻包括端門立柱、端角柱、門上橫梁、端頂彎梁、端墻板，其特征在于:所述端墻結(jié)構(gòu)還包括吸能部件和后端框架，所述前端墻和所述后端框架在所述吸能部件的兩側(cè)與所述吸能部件固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌道車輛的端墻結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述前端墻還包括緩沖梁，所述緩沖梁設(shè)置在所述前端墻的底部與所述端門立柱、所述端角柱和所述端墻板固定連接，所述端門立柱、所述端角柱、所述門上橫梁、所述端頂彎梁、所述緩沖梁之間固定連接形成封閉的前端框架。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種軌道車輛的端墻結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述緩沖梁的斷面為U形，其U形開口面向所述吸能部件，所述緩沖梁的U形斷面的底邊比頂邊長。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌道車輛的端墻結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述后端框架是由頂彎梁、側(cè)立柱、下橫梁固定連接形成的封閉框架結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌道車輛的端墻結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述吸能部件包括若干個縱向梁，若干個縱向梁與所述前端墻和所述后端框架的四周邊緣固定連接，各個所述縱向梁縱向平行設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種軌道車輛的端墻結(jié)構(gòu)，其特征在于:在所述吸能部件的外側(cè)固定連接蒙皮，所述蒙皮與所述縱向梁固定連接，所述蒙皮的兩側(cè)邊與所述前端墻和所述后端框架固定連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種軌道車輛的端墻結(jié)構(gòu)，其特征在于:在所述吸能部件底部的縱向梁下設(shè)置邊梁，所述邊梁為只有一個斜邊的倒梯形結(jié)構(gòu)，與所述底部的縱向梁固定連接。
8.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌道車輛的端墻結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述后端框架與車體端部之間采用螺栓連接，在所述后端框架和所述車體端部之間的連接處涂密封膠。
【文檔編號】B61D17/06GK203485923SQ201320614913
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】劉鵬飛, 周建樂, 張寅河, 劉岳平, 喻海洋, 田愛琴, 劉玉文, 龔明, 王軍 申請人:南車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司