一种轨道交通车辆车体底架结构、车体及轨道车辆

技术领域

本发明涉及轨道交通车辆，特别是一种轨道交通车辆车体底架结构、车体及轨道车辆。

背景技术

磁悬浮车辆的底架结构是车体结构的主要受力部件。它起到连接悬浮架并向车体传递牵引力及车钩纵向力的作用，是实现车辆安全行驶的动力传输关键结构。传统车体底架结构的牵引座部位和车钩安装部位均采取悬臂结构设计，在牵引力和车钩纵向力作用下对连接结构会产生较大的扭矩，因此连接部位需要足够的强度，其结构往往比较复杂，不利于轻量化。另一方面，磁悬浮车辆由于轻量化的要求高，车体型材壁厚一般设计得非常薄，导致整车刚度较低，不能承受较大的扭矩。

因此如何平衡轨道交通车辆轻量化和车体强度、刚度需求成为行业亟待解决的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种具有高强度、高刚度，且轻量化的轨道交通车辆车体底架结构、车体及轨道车辆。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种轨道交通车辆车体底架结构，包括上层结构、下层结构、牵引座和车钩安装座，其中：

所述上层结构包括框架梁，所述框架梁包括沿车体纵向布置的左边梁、右边梁、左中间纵梁、右中间纵梁；

所述下层结构包括下层底板，所述下层底板的中间和两侧具有作为主承载结构的封口型腔；

所述左中间纵梁、右中间纵梁分别与所述下层底板的对应侧通过上下层连接板相连，所述下层底板、左中间纵梁、右中间纵梁及上下层连接板共同围成一个箱型传力结构，所述牵引座和所述车钩安装座安装在所述箱型传力结构内；

所述牵引座的上部两侧分别与所述左中间纵梁和右中间纵梁连接，下部与所述下层底板中间的封口型腔相连；

所述车钩安装座的上部两侧分别通过上连接板与所述左中间纵梁和右中间纵梁连接，下部两侧分别通过下连接板与所述下层底板两侧的封口型腔相连接，同时所述车钩安装座、上连接板及下连接板的端部分别与所述箱型传力结构的端板相连。

本发明底架结构具有上层结构和下层结构，牵引座和车钩安装座分别与上层结构、下层结构均有连接，并在牵引座和车钩安装座与底架结构之间形成简支梁结构，解决了传统车体底架结构在牵引力和车钩纵向力作用下会产生扭矩的问题；同时通过该车体底架的双层结构增大了车体断面，提高了车体强度及刚度，为整车进一步轻量化提供了基础。

优选地，所述左中间纵梁和所述右中间纵梁之间安装牵引座连接板，所述牵引座的上部两侧分别与所述牵引座连接板连接。

优选地，所述牵引座连接板的左右两侧折弯形成第一折弯边，所述第一折弯边与所述左中间纵梁和所述右中间纵梁的下部连接筋连接，且所述牵引座连接板的前后两侧折弯形成第二折弯边。

优选地，所述下层底板上沿纵向设置多个用于安装底架线缆的开口型腔。

优选地，所述下层底板的上表面设置若干下层底板横向加强筋，以进一步提高下层底板的强度及刚度。

优选地，所述下层底板的两侧设置有下层底板C型槽，以使底架两侧设备在传统底架C型槽悬挂(仅底架两侧设备的上部与上层结构连接)的基础上增加底架两侧设备的下部与下层底板的连接点，使底架两侧设备安装更加稳固、可靠。

优选地，所述上下层连接板在下层底板的两侧对称布置，并沿纵向设置多个，其上部与所述左中间纵梁或所述右中间纵梁的下部连接筋连接，下部与下层底板连接筋连接，以在考虑轻量化的前提下，保证箱体传力结构的强度及刚度。

优选地，底架两侧设备的上部与左边梁或右边梁及左中间纵梁或右中间纵梁相连，下部与下层底板的C型槽相连，使底架两侧设备安装更加稳固、可靠；底架中间设备安装在左中间纵梁和右中间纵梁的横向安装筋上。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种车体，其包括所述的车体底架结构。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种轨道车辆，其包括车体，所述车体采用所述的车体底架结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明提供了一种高强度、高刚度、轻量化的磁悬浮车辆车体底架结构、车体及轨道车辆，该底架结构具有上、下双层结构，相较于常规车体底架的整体断面更大，因而具有更高的刚度。

2、本发明下层底板、上层结构的左、右中间纵梁以及上下层连接板共同围成一个箱型传力结构，使纵向力的力流传递更简洁可靠，且围成的箱型空间可用于底架中间设备、牵引座、牵引杆、车钩安装座等的安装。

3、本发明牵引座和车钩安装座的上部两侧分别与上层结构的框架梁相连接，下部与下层底板相连接，在牵引力和车钩力作用下不会产生扭矩，因而结构强度更高。

4、本发明底架两侧设备的安装在传统底架C型槽悬挂的基础上增加了下部与下层底板的连接点，使底架设备安装更加稳固、可靠。

5、本发明下层底板的开口型腔可作为底架中央线槽使用，实现结构功能一体化，达到进一步轻量化的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例底架结构的整体结构示意图；

图2为本发明实施例底架结构隐藏地板和检修口盖板后的框架结构示意图；

图3为本发明实施例底架结构牵引座区横断面示意图；

图4为本发明实施例牵引座及牵引座连接板示意图；

图5为本发明实施例底架结构车钩安装座区横断面示意图；

图6为本发明实施例车钩安装座及其连接板结构示意图；

图7为本发明实施例底架设备安装示意图；

图8为本发明实施例下层底板横断面示意图；

图9为本发明实施例左中间纵梁横断面示意图；

图10为本发明实施例上下层连接板结构示意图。

图中：

11-左边梁；12-右边梁；13-左中间纵梁；14-右中间纵梁；15-前端梁；16-后端梁；17-中间横梁；18-底架地板；19-中间检修口盖板；

21-下层底板；22-横向加强筋；

31-上下层连接板；32-端板；

41-牵引座；42-牵引座连接板；

51-车钩安装座；52-上连接板；53-下连接板。

61-底架两侧设备；62-底架中间设备；71-底架线缆；

131-下部连接筋；132-横向安装筋；133-斜向连接筋；134-中间纵梁C型槽；

211-封口型腔；212-开口型腔；213-下层底板连接筋；214-下层底板C型槽；

311-第五折弯边；

421-第一折弯边；422-第二折弯边；

521-第三折弯边；531-第四折弯边。

具体实施方式

以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”“下”“左”“右”“垂直”“水平”“内”“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”“第二”“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1、图2、图3，本发明磁悬浮车辆车体底架结构一实施例具有上、下双层结构，上层结构由框架梁、底架地板18、中间检修口盖板19组成，下层结构为由铝合金型材拼焊而成的下层底板21，上层结构与下层结构之间通过多块上下层连接板31相连，上层结构与下层结构之间的空腔内设置牵引座41和车钩安装座51，牵引座41和车钩安装座51的上部分别与上层结构的框架梁相连接，下部与下层底板21相连接。具体实施过程如下：

框架梁包括沿车体纵向分布的左边梁11、右边梁12、左中间纵梁13、右中间纵梁14，沿车体横向分布的前端梁15、后端梁16及中间横梁17，中间横梁17分布在左中间纵梁13和右中间纵梁14之间，相邻中间横梁17之间形成检修口，如此，左边梁11、右边梁12、左中间纵梁13、右中间纵梁14、前端梁15、后端梁16及中间横梁17共同构成上层结构框架，再加上底架地板18和中间检修口盖板19共同构成上层结构，其中检修口上盖设中间检修口盖板19，且中间检修口盖板19与上层结构之间采取螺栓连接，可单独打开。

结合图8所示，下层底板21的中间和两侧具有封口型腔211作为主承载结构；其余部位采用开口型腔212，可作为布线线槽，用于底架线缆71的安装，实现结构功能一体化；下层底板21两侧设有用于连接上下层连接板31的下层底板连接筋213；下层底板21两侧设置有下层底板C型槽214，用于底架两侧设备61的下部辅助连接；下层底板21上表面还设置有若干下层底板横向加强筋22，用于提高下层底板21的横向刚度。

所述下层底板21、左中间纵梁13、右中间纵梁14、上下层连接板31共同围成一个箱型传力结构，所述牵引座41和所述车钩安装座51安装在所述箱型传力结构内。

结合图9所示，上下层连接板31左右对称布置，沿纵向有多个，其上部与左中间纵梁13或右中间纵梁14的下部连接筋131通过铆接连接，下部与下层底板连接筋213通过铆接连接。此外上下层连接板31前后两端还有第五折弯边311(参图10)，用于提高其自身刚度。

结合图4所示，牵引座41下部通过铆接或螺栓连接与下层底板21中间的封口型腔211相连，上部与牵引座连接板42通过铆接或螺栓连接相连接；牵引座连接板42的两侧折弯形成第一折弯边421，第一折弯边421与左、右中间纵梁的下部连接筋131通过铆接连接，同时牵引座连接板42的前后两端折弯形成第二折弯边422用以提高自身刚度；通过此结构牵引力经牵引座41传递至上层结构的左、右中间纵梁和下层底板21，不会产生扭矩，传力结构更加简单和可靠。

结合图5、图6，所述车钩安装座51上部通过上连接板52与左、右中间纵梁的斜向连接筋133(参图9)相连接，下部通过下连接板53与下层底板21两侧的封口型腔211相连；同时车钩安装座51及上连接板52、下连接板53的端部分别还与箱形传力结构的端板32相连；通过此结构车钩力通过车钩安装座51传递至上层结构的左、右中间纵梁和下层底板21，不会产生扭矩，传力结构更加简单和可靠。上连接板52的前后两端折弯形成第三折弯边521，下连接板53的前后两端折弯形成第四折弯边531，以提高自身刚度。

结合图7，底架两侧设备61的上部与左边梁11(或右边梁12)及左中间纵梁13(或右中间纵梁14)的中间纵梁C型槽134相连，下部与下层底板C型槽214相连，提高其安装稳定性和可靠性；底架中间设备62安装在左中间纵梁13和右中间纵梁14的横向安装筋132(参图9)上，并采取托装的方式，没有掉落的风险，对于检修和维护频率高的底架设备可安装在此位置，通过打开底架上部中间检修口盖板19即可对其进行检修和维护，无需进行架车或回库进地沟操作。

以上所述，仅为本发明的具体实施方案，但本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。