一种轨道车辆及其司机室骨架的制作方法

本申请涉及轨道车辆技术领域，具体地，涉及一种轨道车辆及其司机室骨架。

背景技术：

现有司机室骨架是不锈钢客车车体的重要组成部分。司机室骨架需要满足结构性承载要求、整个车辆的布置要求以及司机室视野要求。现有司机室骨架在上方仅设置有一个防撞柱，并且采用双层结构，导致现有司机室的防外部物体贯穿能力弱且司机室空间小的问题。

技术实现要素：

本申请实施例中提供了一种轨道车辆及其司机室骨架，该司机室骨架采用单层结构且设置有两个防撞柱，能够解决现有司机室的防外部物体贯穿能力弱且司机室空间小的问题。

根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种轨道车辆的司机室骨架，包括两个竖直设置的角柱、两个倾斜设置的防撞柱、上横梁、中间横梁、下横梁、底架横梁以及盖板组件；

两个所述角柱沿所述轨道车辆的宽度方向相对设置，在两个所述角柱之间从上至下依次间隔地固定连接有所述上横梁、所述中间横梁、所述下横梁以及所述底架横梁；

所述盖板组件焊接连接于所述中间横梁和所述下横梁之间；

所述防撞柱的顶端焊接连接于所述上横梁沿所述轨道车辆的宽度方向的中间部位、底端焊接连接于所述底架横梁，所述防撞柱与所述中间横梁和所述下横梁均固定连接，并且两个所述防撞柱呈八字形分布，沿所述轨道车辆的宽度方向，两个所述防撞柱之间的间隙从顶部到底部逐渐增大；从所述上横梁到所述中间横梁，所述防撞柱与所述角柱之间沿所述轨道车辆的长度方向的间距逐渐增大；从所述中间横梁到所述底架横梁，所述防撞柱与所述角柱之间沿所述轨道车辆的长度方向的间距逐渐减小。

优选地，还包括位于所述下横梁与所述底架横梁之间的补强横梁，所述补强横梁焊接连接于两个所述角柱之间，并于所述防撞柱焊接连接。

优选地，所述防撞柱的顶端和底端均与两个所述角柱共面设置；

所述角柱的顶端焊接有吊耳，并在所述角柱与所述吊耳之间设置有排水孔。

优选地，所述角柱包括直角弯板、角柱侧板、顶部堵板、底部堵板以及角柱筋板；

所述直角弯板和所述角柱侧板焊接形成矩形管，所述顶部堵板倾斜地焊接连接于所述直角弯板和所述角柱侧板的顶端，所述底部堵板焊接连接于所述直角弯板和所述角柱侧板的底端，所述角柱筋板焊接连接于所述直角弯板和所述角柱侧板之间；

所述吊耳焊接连接于所述顶部堵板上；

所述排水孔的横截面形状为半圆形。

优选地，所述防撞柱包括三个防撞柱侧板、防撞柱盖板以及多个防撞柱加强板；

三个所述防撞柱侧板焊接形成u形结构，所述防撞柱盖板焊接连接于三个所述防撞柱侧板的开口侧，并在所述防撞柱侧板和所述防撞柱盖板之间焊接连接有间隔设置的多个所述防撞柱加强板。

优选地，所述中间横梁包括两个固定连接于所述角柱与所述防撞柱之间的第一中间横梁、以及固定连接于两个所述防撞柱之间的第二中间横梁。

优选地，所述下横梁为梯形结构，并包括第一下横梁、第二下横梁、两个下横梁斜梁、下横梁纵向加强梁以及下横梁盖板；

所述第一下横梁固定连接于两个所述角柱之间；

所述第二下横梁与所述第一下横梁平行设置；

在所述第二下横梁的端部与每个所述角柱之间固定连接有一个所述下横梁斜梁；

在所述第二下横梁与每个所述防撞柱之间固定连接有一个所述下横梁纵向加强梁；

所述下横梁盖板焊接连接在所述第一下横梁和所述第二下横梁之间。

优选地，所述底架横梁包括底架横梁上盖板、底架横梁下盖板、底架横梁前盖板、底架横梁后盖板以及底架横梁加强板；

所述底架横梁上盖板和所述底架横梁下盖板之间沿竖直方向相对设置；

所述底架横梁前盖板和所述底架横梁后盖板固定连接在所述底架横梁上盖板与所述底架横梁下盖板之间；

所述底架横梁加强板焊接连接于所述底架横梁上盖板、所述底架横梁下盖板、所述底架横梁前盖板以及所述底架横梁后盖板之间。

优选地，所述补强横梁包括固定连接于所述角柱与所述防撞柱之间的第一补强横梁、以及固定连接于两个所述防撞柱之间第二补强横梁。

优选地，所述第一中间横梁、所述第二中间横梁、所述第一补强横梁、所述第二补强横梁以及所述上横梁均采用u型槽钢和横梁盖板焊接连接制成；

所述上横梁内焊接连接有多个间隔设置的上横梁筋板；

所述u型槽钢、所述横梁盖板以及所述上横梁筋板均采用厚度为6mm～10mm的钢板制成。

根据本申请实施例的第二个方面，还提供了一种轨道车辆，该轨道车辆包括车体，所述车体包括上述技术方案提供的任意一种司机室骨架。

采用本申请实施例中提供的轨道车辆及其司机室骨架，具有以下有益效果：

该司机室骨架采用单层结构，与现有技术的双层结构相比，增大了司机室的空间；并在司机室骨架的中间位置设置有纵贯车体高度的两个防撞柱，两个防撞柱成八字形分布，从而能够在保证司机视野的情况下提高防外部物体贯穿能力，解决了现有司机室的防外部物体贯穿能力弱且司机室空间小的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种轨道车辆的司机室端的结构示意图；

图2为图1中提供的轨道车辆的司机室骨架在车外视角的结构示意图；

图3为图1中提供的轨道车辆的司机室骨架在车内视角的结构示意图；

图4为图2中提供的司机室骨架的角柱的结构示意图；

图5为图4中提供的角柱的爆炸结构示意图；

图6为图2中提供的司机室骨架的防撞柱的结构示意图；

图7为图2中提供的司机室骨架的中间横梁的装配结构示意图；

图8为图2中提供的司机室骨架的下横梁的装配结构示意图；

图9为图2中提供的司机室骨架的补强横梁的装配结构示意图；

图10为图2中提供的司机室骨架的底架横梁的装配结构示意图。

附图标记：

1-司机室骨架；11-角柱；12-防撞柱；13-上横梁；14-中间横梁；15-下横梁；16-底架横梁；17-盖板组件；18-补强横梁；19-角筋；

111-吊耳；112-排水孔；113-直角弯板；114-角柱侧板；115-顶部堵板；116-底部堵板；117-角柱筋板；141-第一中间横梁；142-第二中间横梁；151-第一下横梁；152-第二下横梁；153-下横梁斜梁；154-下横梁纵向加强梁；155-下横梁盖板；181-第一补强横梁；182-第二补强横梁。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

如图1和图2结构所示，本申请实施例提供了一种轨道车辆的司机室骨架1，如图1结构所示，该司机室骨架1设置于车体的一端，如图2结构所示，司机室骨架1包括两个竖直设置的角柱11、两个倾斜设置的防撞柱12、上横梁13、中间横梁14、下横梁15、底架横梁16以及盖板组件17；两个角柱11沿轨道车辆的宽度方向相对设置，在两个角柱11之间从上至下依次间隔地固定连接有上横梁13、中间横梁14、下横梁15以及底架横梁16；如图1结构所示，两个角柱11垂直设置于车体的两侧，使得司机室与车体同宽，在两个角柱11之间固定连接有上横梁13、中间横梁14、下横梁15、补强横梁18以及底架横梁16，角柱11与上横梁13、中间横梁14、下横梁15、补强横梁18以及底架横梁16形成框架结构；盖板组件17焊接连接于中间横梁14和下横梁15之间；如图2和图3结构所示，在中间横梁14、下横梁15以及角柱11之间焊接有盖板组件17，通过盖板组件17可以防止子弹等飞射物贯穿到司机室内部，保护司机人员安全；盖板组件17可以由前盖板和侧盖板组成，将前盖板和侧盖板分别焊接连接于中间横梁14、下横梁15或角柱11上，前盖板和侧盖板均可以采用厚度为3.5mm、型号为domex100xf或astm(americansocietyfortestingmaterials,美国材料与试验协会)a1011-2017的结构钢板制成；

防撞柱12的顶端焊接连接于上横梁13沿轨道车辆的宽度方向的中间部位、底端焊接连接于底架横梁16，防撞柱12与中间横梁14和下横梁15均固定连接，并且两个防撞柱12呈八字形分布，沿轨道车辆的宽度方向，两个防撞柱12之间的间隙从顶部到底部逐渐增大；从上横梁13到中间横梁14，防撞柱12与角柱11之间沿轨道车辆的长度方向的间距逐渐增大；从中间横梁14到底架横梁16，防撞柱12与角柱11之间沿轨道车辆的长度方向的间距逐渐减小。如图2和图3结构所示，防撞柱12贯通整个车体的高度，顶端位于车宽的中间位置，尽量靠近中心线，增加司机的视野，两个防撞柱12之间具有间隙，防撞柱12在高度方向上倾斜排布，防撞柱12的底部在车宽方向避开车钩的安装区域；防撞柱12可以采用厚度为9.5mm、型号为domex100xf或astma1011-2017的结构钢板制成。

该司机室骨架1采用单层结构，与现有技术的双层结构相比，增大了司机室在高度方向和宽度方向的空间；并在司机室骨架1的中间位置设置有纵贯车体高度的两个防撞柱12，两个防撞柱12成八字形分布，同时在中间横梁14和下横梁15之间还焊接有盖板组件17，从而能够在保证司机视野的情况下提高防外部物体贯穿能力，解决了现有司机室的防外部物体贯穿能力弱且司机室空间小的问题。

为了进一步提高司机室骨架1的结构强度和防外部物体贯穿能力，如图1和图2、图3和图9结构所示，上述司机室骨架1还包括位于下横梁15与底架横梁16之间的补强横梁18，补强横梁18焊接连接于两个角柱11之间，并于防撞柱12焊接连接。如图9结构所示，补强横梁18可以为分体结构，即，补强横梁18被两个防撞柱12分隔为三段结构，补强横梁18包括固定连接于角柱11与防撞柱12之间的第一补强横梁181、以及固定连接于两个防撞柱12之间第二补强横梁182。第一补强横梁181和第二补强横梁182均可以为矩形管状结构。第一补强横梁181和第二补强横梁182均可以采用u型槽钢和横梁盖板焊接连接制成；u型槽钢以及横梁盖板均可以采用厚度为6mm～10mm的钢板制成，如：厚度可以为6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、型号可以为astma588或a588m-15gradea耐候低合金钢板。

上述补强横梁18焊接连接于角柱11之间，同时补强横梁18还与防撞柱12焊接连接，从而能够进一步增强司机室骨架1的结构强度和刚度，还能提高司机室骨架1防外部物体贯穿能力，在轨道车辆发生碰撞的过程中能够提高司机室骨架1压缩变形的能力，能够进一步保护司机的人身安全。

如图2、图3和图4结构所示，防撞柱12的顶端和底端均与两个角柱11共面设置；角柱11的顶端焊接有吊耳111，并在角柱11与吊耳111之间设置有排水孔112。如图2和图3结构所示，两个角柱11竖直设置形成一个竖直面，防撞柱12的顶端焊接连接于上横梁13、且底端焊接连接于底架横梁16，防撞柱12的顶端和底端与两个角柱11形成的竖直面共面；如图4和图5结构所示，角柱11的顶端焊接连接有吊耳111，吊耳111上设置有贯穿的起吊孔，并在吊耳111与角柱11之间设置有防止积水的排水孔112。吊耳111可以采用厚度为30mm、型号为astma588或a588m-15gradea耐候低合金钢板制成。

由于上述司机室骨架1的防撞柱12的两端与两个角柱11共面设置，使得角柱11、防撞柱12和各横梁焊接连接形成一个稳定的框架结构，有利于提高司机室骨架1的结构强度和刚度，减小司机室骨架1发生变形的可能性；同时，通过设置在角柱11顶部的吊耳111，方便在装配过程中对角柱11、司机室骨架1和车体的吊装和搬运，通过设置在吊耳111和角柱11之间的排水孔112有利于防止积水腐蚀，提高司机室骨架1的使用寿命。

如图4和图5结构所示，角柱11包括直角弯板113、角柱侧板114、顶部堵板115、底部堵板116以及角柱筋板117；直角弯板113和角柱侧板114焊接形成矩形管，顶部堵板115倾斜地焊接连接于直角弯板113和角柱侧板114的顶端，底部堵板116焊接连接于直角弯板113和角柱侧板114的底端，角柱筋板117焊接连接于直角弯板113和角柱侧板114之间；吊耳111焊接连接于顶部堵板115上；排水孔112的横截面形状为半圆形。上述直角弯板113、角柱侧板114、顶部堵板115、底部堵板116以及角柱筋板117均可以采用厚度为9.5mm、型号为domex100xf或astma1011-2017的钢材料制成。

如图3和图6结构所示，防撞柱12包括三个防撞柱侧板(图中未示出)、防撞柱盖板(图中未示出)以及多个防撞柱加强板(图中未示出)；三个防撞柱侧板焊接形成u形结构，防撞柱盖板焊接连接于三个防撞柱侧板的开口侧，并在防撞柱侧板和防撞柱盖板之间焊接连接有间隔设置的多个防撞柱加强板。防撞柱侧板、防撞柱盖板以及防撞柱加强板均可以采用厚度为9.5mm、型号为domex100xf或astma1011-2017的钢材料制成。如图6结构所示，防撞柱12大体呈z形结构，防撞柱侧板、防撞柱盖板以及防撞柱加强板均采用整块板材加工制成，未采用分段板材拼焊，目的是可以增加抗剪切能力。

如图3和图7结构所示，中间横梁14包括两个固定连接于角柱11与防撞柱12之间的第一中间横梁141、以及固定连接于两个防撞柱12之间的第二中间横梁142。第一中间横梁141和第二中间横梁142均可以采用u型槽钢和横梁盖板焊接连接制成；u型槽钢和横梁盖板均可以采用厚度为6mm～10mm的钢板制成，如：厚度可以为6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、型号可以为astma588gradea或astma588m-15gradea的耐候低合金钢板。

如图2、图3和图8结构所示，下横梁15可以为梯形结构，并包括第一下横梁151、第二下横梁152、两个下横梁斜梁153、下横梁纵向加强梁154以及下横梁盖板155；第一下横梁151固定连接于两个角柱11之间；第二下横梁152与第一下横梁151平行设置；在第二下横梁152的端部与每个角柱11之间固定连接有一个下横梁斜梁153；在第二下横梁152与每个防撞柱12之间固定连接有一个下横梁纵向加强梁154；下横梁盖板155焊接连接在第一下横梁151和第二下横梁152之间。下横梁15主要用于传递纵向力到防撞柱12和角柱11。

上述下横梁15还可以在司机室内形成一个安装平台，在该安装平台上设置各种设备。

如图2、图3、图9和图10结构所示，底架横梁16包括底架横梁上盖板、底架横梁下盖板、底架横梁前盖板、底架横梁后盖板以及底架横梁加强板；底架横梁上盖板和底架横梁下盖板之间沿竖直方向相对设置；底架横梁前盖板和底架横梁后盖板固定连接在底架横梁上盖板与底架横梁下盖板之间；底架横梁加强板焊接连接于底架横梁上盖板、底架横梁下盖板、底架横梁前盖板以及底架横梁后盖板之间。

上述司机室骨架1通过底架横梁16固定安装于车体的底架上，将司机室骨架1安装于车体的端部，通过司机室骨架1形成司机室；通过上述司机室骨架1的结构，为司机提供更宽阔的司机室空间，还能提高保证司机的人身安全。

在上述各种实施例的基础上，如图2和图3结构所示，上述司机室骨架1还设置有固定连接于角柱11顶部和中间横梁14端部的角筋19，通过角筋19对司机室骨架1的上端部进行结构加强；上述上横梁13均可以采用u型槽钢(图中未示出)和横梁盖板(图中未示出)焊接连接制成；上横梁13内焊接连接有多个间隔设置的上横梁13筋板(图中未示出)；u型槽钢、横梁盖板和上横梁13筋板均可以采用厚度为6mm～10mm的钢板制成，如：厚度可以为6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、型号可以为astma710gradea-3或astma710m-02-2013gradea-3钢板制成。

实施例二

如图1结构所示，本申请实施例提供了一种轨道车辆，该轨道车辆包括车体，车体包括上述实施例提供的任意一种司机室骨架1。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。