專利名稱:特別適用于鐵路車輛的車體結(jié)構(gòu)的制作方法
本發(fā)明涉及到特別適用于鐵路車輛的車體結(jié)構(gòu)。
在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中，火車車廂的廂體包括由空心的箱形截面部件構(gòu)成的車廂底，廂體支撐在位于廂底下面的橫梁上，橫梁又支撐在帶輪的底架或轉(zhuǎn)向架上，裝有馬達(dá)或沒裝馬達(dá)的轉(zhuǎn)向架構(gòu)成了車廂行進(jìn)所需的行走系統(tǒng)。這樣設(shè)計(jì)的結(jié)果是，橫梁中部將產(chǎn)生相當(dāng)大的彎曲力矩，從而需要橫截面高的橫梁，為了使廂底和行走系統(tǒng)的頂部之間能有足夠的空間容納橫梁，必須將廂底提高，這樣就導(dǎo)致車廂的高度增加。
本發(fā)明的目的就是克服現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中的這個(gè)缺點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明，車體結(jié)構(gòu)至少有一個(gè)支撐車廂底的橫梁，車廂底由并排排列的沿車的縱向延伸的空心截面的部件構(gòu)成，所說的橫梁又支撐在一個(gè)帶輪的底架或轉(zhuǎn)向架上，其特征是，在橫梁上表面裝一個(gè)加強(qiáng)件，用以增加橫梁中部的高度，所說的加強(qiáng)件向上進(jìn)入車廂底的開口內(nèi)，并且其上表面實(shí)質(zhì)上和所說車廂底的上表面齊平。
這樣，所用的橫梁在彎曲力矩小的兩端的橫截面的高度較小，在彎曲力矩達(dá)到最大值的中部的橫截面的高度較大。由于沿著橫梁上表面裝加強(qiáng)件來增加橫梁中部的橫截面的高度，而加強(qiáng)件又向上進(jìn)入廂底的開口內(nèi)，因而車廂的高度減小，這是因?yàn)樵趲缀托凶呦到y(tǒng)之間僅需要足夠的空間來容納橫截面高度較小的橫梁。
參閱下列附圖，將更詳細(xì)地描述現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)和本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。
圖1是現(xiàn)有火車車廂的側(cè)視圖;
圖2和圖3是現(xiàn)有火車車廂的端視圖;
圖4a和4b所示是現(xiàn)有火車車廂橫梁上的彎曲力矩;
圖5是現(xiàn)有火車車廂一端結(jié)構(gòu)的透視圖;
圖6是現(xiàn)有帶檢測(cè)口的火車車廂局部結(jié)構(gòu)平面圖;
圖7是沿圖6中A-A線的剖面圖;
圖8是沿圖6中B-B線的剖面圖;
圖9是現(xiàn)有的另一種帶檢測(cè)口的火車車廂平面圖;
圖10是沿圖9中C-C線的剖面圖;
圖11是本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例，帶加強(qiáng)橫梁的火車車廂局部結(jié)構(gòu)平面圖;
圖12是沿圖11中D-D線的剖面圖;
圖13是沿圖12中E-E線的剖面圖;
圖14類似于圖11，所示的是第二個(gè)實(shí)施例;
圖15是沿圖14中F-F線的剖面圖;
圖16是沿圖14中G-G線的剖面圖;
圖17類似于圖14，所示的是第三個(gè)實(shí)施例;
圖18是沿圖17中H-H線的剖面圖;
圖19是沿圖17中I-I線的剖面圖;
圖20類似于圖17，所示的是第四個(gè)實(shí)施例;
圖21是沿圖20中J-J線的剖面圖。
如圖1至3所示，現(xiàn)有的火車車廂在構(gòu)成廂底的構(gòu)架1上裝有一對(duì)橫梁4，每個(gè)橫梁都橫向貫穿于廂體3的下面，并且支撐在相應(yīng)的轉(zhuǎn)向架2上。旅客和貨物，以及安裝在廂底下面的部件所產(chǎn)生的負(fù)荷，從廂底傳遞到廂側(cè)結(jié)構(gòu)5上，再傳遞到橫梁4上。通過轉(zhuǎn)向架2，這些負(fù)荷支撐在氣墊6上(如圖2所示)，或支撐在中央板7和側(cè)支撐架8上(如圖3所示)。
圖4a說明由來自廂側(cè)結(jié)構(gòu)的垂直負(fù)荷產(chǎn)生的彎曲力矩和側(cè)支撐架8或氣墊6的反作用力，圖4b說明來自廂側(cè)結(jié)構(gòu)的垂直負(fù)荷和中央板T的反作用力，從圖中可見，彎曲力矩在橫梁的中點(diǎn)附近變得特別大。因此需要橫梁的中點(diǎn)附近具有很大的強(qiáng)度。
如圖5所示，將橫梁安裝在構(gòu)架1的下面，構(gòu)架1由并排排列的沿車的縱向延伸的大尺寸空心截面的部件9構(gòu)成，其材料可以用鋁合金，如果廂底部件9的厚度為t1，橫梁的厚度為t2，則如圖7所示，廂底和橫梁的總厚度t3等于t1+t2。最好將厚度t3保持得盡可能小，這樣可以減小車廂高度。厚度t3的限定意味著要限制橫梁的厚度，從而減小橫梁的橫剖面面積，導(dǎo)致橫梁的強(qiáng)度受到限制。
在圖6、9和10中，構(gòu)架1在橫梁的附近有開口14，開口用于檢測(cè)安裝在轉(zhuǎn)向架上的牽引馬達(dá)(未畫出)，開口14上裝有蓋板16。
在圖11到13所示的本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例中，構(gòu)架11由并排排列的沿車的縱向延伸的大尺寸空心截面的廂底部件11a構(gòu)成。構(gòu)件11上裝有一對(duì)橫梁12(只畫出一個(gè))，在橫梁下面有轉(zhuǎn)向架(沒有畫出)支持廂底。橫梁12橫跨一對(duì)側(cè)縱桁13之間。
為了增加厚度，每個(gè)橫梁12都裝有一個(gè)加強(qiáng)件12a，加強(qiáng)件12a位于橫梁上表面的中部。加強(qiáng)件12a位于構(gòu)架11的一個(gè)開口內(nèi)，并且其上表面和構(gòu)架11的上表面齊平。如圖13所示，將廂底部件11a的端部裝在橫梁12的側(cè)突邊12C上，這樣可以使開口附近的廂底結(jié)構(gòu)變得穩(wěn)定。t1是廂底部件11a的厚度，t2是橫梁12端部的厚度，t3是構(gòu)件11和橫梁的總厚度，也是橫梁中部包括其加強(qiáng)件12a的厚度。
在圖14至16中所示的第二個(gè)實(shí)施例中，構(gòu)架11上開有一對(duì)馬達(dá)檢測(cè)口14，開口14位于橫梁12的加強(qiáng)件12a的兩側(cè)，橫梁12與第一實(shí)施例中的橫梁相同。開口14可以用蓋板蓋住(沒有畫出)，蓋板的材料可以是廂底材料也可以是其它材料。
在圖17至19中所示的第三個(gè)實(shí)施例中，橫梁12的上表面中部裝有一對(duì)加強(qiáng)肋12b。與橫梁主體相比，加強(qiáng)肋12b較窄，它們位于橫梁相對(duì)的兩側(cè)沿橫梁的縱向延伸，其上表面與構(gòu)架11的上表面齊平。加強(qiáng)肋12b的長(zhǎng)度與構(gòu)架11上的檢測(cè)口14的尺寸相當(dāng)。在加強(qiáng)肋12b之間裝上廂底部件11b，或其它部件以形成廂底表面。
每個(gè)加強(qiáng)肋12b的外側(cè)都有一條凸緣，用于支撐開口14的蓋板(沒有畫出)。
在圖20和21中所示的第四個(gè)實(shí)施例中，橫梁12有一對(duì)與第三實(shí)施例的加強(qiáng)肋相同的加強(qiáng)肋12b。橫梁12的上端板向外延伸，超出加強(qiáng)肋12b，形成支撐廂底部件11a的端部的突邊12C。這樣使得結(jié)構(gòu)穩(wěn)定并且便于部件裝配。
如上所述，本發(fā)明為增加橫梁厚度提供的橫梁加強(qiáng)件位于橫梁中部，其上表面與形成火車車廂廂底的構(gòu)架的上表面齊平。在厚度t3的范圍之內(nèi)，橫梁中部的厚度得到增加，從而承受在中部達(dá)到最大值的彎曲力矩的橫截面也同樣增大。另外本發(fā)明的結(jié)構(gòu)也簡(jiǎn)單。
權(quán)利要求
1.一種車體結(jié)構(gòu)，它至少有一個(gè)支撐車廂底的橫梁，車廂底由并排排列的沿車的縱向延伸的空心截面的部件構(gòu)成，所說的橫梁又支撐在一個(gè)帶輪的底架或轉(zhuǎn)向架上，其特征是，在橫梁上表面裝一個(gè)加強(qiáng)件，用以增加橫梁中部的高度，所說的加強(qiáng)件向上進(jìn)入車廂底的開口內(nèi)，并且其上表面實(shí)質(zhì)上和所說車廂底的上表面齊平。
2.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1所述的結(jié)構(gòu)，所述的加強(qiáng)件由一對(duì)加強(qiáng)肋構(gòu)成，加強(qiáng)肋位于橫梁相對(duì)的兩側(cè)，沿橫梁的縱向延伸，在所說的加強(qiáng)肋之間填入空心的廂底部件或其它部件。
3.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1或2所述的結(jié)構(gòu)，所述的車廂底上至少有一個(gè)鄰接橫梁的開口，所說的加強(qiáng)件有一側(cè)凸緣用于支撐所說開口的蓋板。
4.根據(jù)權(quán)項(xiàng)2所述的結(jié)構(gòu)，所述橫梁的上端板向外延伸，超出所述的加強(qiáng)肋，形成支撐所述車廂底部件的突邊。
5.一種車體結(jié)構(gòu)，如附圖11到13，或圖14到16，或圖17到19，或圖20到21所描述的那樣。
專利摘要
一種火車車廂結(jié)構(gòu)，它具有一個(gè)由縱向箱形截 面部件構(gòu)成的車廂底，車廂底支撐在其下面的橫梁 上，橫梁又支撐在構(gòu)成行走系統(tǒng)的帶輪的底架或轉(zhuǎn) 向架上。每個(gè)橫梁在彎曲力矩小的兩端的橫截面的 高度較小，在彎曲力矩達(dá)到最大值的中部的橫截面 的高度較大，為了減小車廂的高度，通過位于橫梁上 表面的加強(qiáng)件使橫梁中部的橫截面增加，加強(qiáng)件向 上進(jìn)入車廂底的開口內(nèi)，其上表面實(shí)質(zhì)上和車廂底 的上表面齊平。
文檔編號(hào)B61D17/04GK85101670SQ85101670
公開日1987年1月10日 申請(qǐng)日期1985年4月1日
發(fā)明者石壽彥, 村重信生, 北原由弘, 藤并清 申請(qǐng)人:川崎重工業(yè)株式會(huì)社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan