一种轨道车辆及其车体和车体托梁的制作方法

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车体和车体托梁。

背景技术：

随着轨道车辆运行速度的不断提高，轨道车辆在发生碰撞事故后，由于现有车钩结构强度和刚度较大，容易造成二次事故。发明人发现，在轨道车辆上采用具有碰撞回退功能的回退式车钩有利于减少碰撞事故带来的二次伤害。

为了实现对回退式车钩的端部支撑，一般在车体的端部设置有用于安装回退式车钩的车体托梁，但是现有车体托梁的安装空间不能满足轨道车辆在通过曲线轨道时回退式车钩对摆角的要求，并且用于支撑回退式车钩的车钩托梁具有安装不方便的问题。

技术实现要素：

本申请实施例中提供了一种轨道车辆及其车体和车体托梁，该车体托梁采用u形结构的中空结构，并通过在竖梁上设置的内凹槽和工艺孔不仅解决了车体托梁的安装空间不能满足回退式车钩对摆角要求的问题，还方便了车钩托梁的安装。

根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种车体托梁，所述车体托梁为u形结构，包括相对设置的第一竖梁和第二竖梁、以及用于固定连接所述第一竖梁的底端和所述第二竖梁的底端的横梁；

所述横梁的底部设置有复轨座；沿所述车体托梁的纵向，所述横梁的顶部为后端高、前端低的斜面；

所述第一竖梁在朝向所述第二竖梁的一侧、以及所述第二竖梁在朝向所述第一竖梁的一侧均设置有内凹槽和用于安装车钩托梁的安装结构；沿竖直方向，所述安装结构位于所述内凹槽的下侧；

所述第一竖梁在背离所述第二竖梁的一侧表面的底部、以及所述第二竖梁在背离所述第一竖梁的一侧表面的底部均设置有用于安装所述车钩托梁的工艺孔；

沿所述车体托梁的纵向，所述第一竖梁的前端面和所述第二竖梁的前端面均为台阶面，所述台阶面的台阶位于所述内凹槽的底部，用于使所述第一竖梁的底部厚度大于其顶部厚度、且所述第二竖梁的底部厚度大于其顶部厚度。

优选地，所述横梁的后端部设置有安装座，所述安装座上设置有用于固定制动管路的安装孔。

优选地，所述第一竖梁的底部和所述第二竖梁的底部均设置有倒角斜面，所述工艺孔开设于所述倒角斜面上。

优选地，所述安装结构为螺纹孔；所述工艺孔为方形孔。

优选地，所述复轨座上设置有用于增加摩擦力的多个凹槽。

优选地，所述车体托梁由后侧盖板、左侧内立板、右侧内立板、左侧外立板、右侧外立板、左侧前盖板、右侧前盖板、斜盖板、防滑板以及多个加强肋板焊接构成；

所述内凹槽由所述左侧内立板和所述右侧内立板弯折形成；

所述安装结构设置于所述左侧内立板和所述右侧内立板上；

所述防滑板形成所述复轨座；

所述工艺孔形成于所述左侧外立板和所述右侧外立板上；

所述安装座形成于所述后侧盖板上；

所述加强肋板焊接于相对设置的所述斜盖板与所述防滑板之间；

所述斜盖板的顶面形成所述斜面结构。

优选地，所述左侧前盖板由沿竖直方向布置的左上前盖板和左下前盖板焊接构成；

所述右侧前盖板由沿竖直方向布置的右上前盖板和右下前盖板焊接构成。

优选地，所述后侧盖板、所述左侧内立板、所述右侧内立板、所述左侧外立板、所述右侧外立板、所述左侧前盖板、所述右侧前盖板、所述斜盖板、所述防滑板以及所述加强肋板均采用厚度为10mm的钢板制成。

根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种车体，该车体包括如上述技术方案提供的任意一种车体托梁。

根据本申请实施例的第三个方面，还提供了一种轨道车辆，该轨道车辆包括上述技术方案提供的车体。

采用本申请实施例中提供的车体托梁，具有以下有益效果：

上述车体托梁采用u形结构，方便回退式车钩从中间穿过；在竖梁的内侧面设置有内凹槽，增大了回退式车钩的安装空间且便于车钩摆动，能够满足车钩头的24°摆角要求；通过竖梁内侧面设置的安装结构以及设置于竖梁外侧面的工艺孔，方便了车钩托梁的安装以及紧固件的安装、扭矩施加；横梁顶部设置为斜面，满足了制动管路对安装空间的要求，同时增大了制动管路的活动空间；通过设置在横梁底部的复轨座，满足了整个车体的复轨要求；在竖梁的前端面设置有台阶面，通过台阶面减小了竖梁上部的厚度，从而为车钩头提供了更大的摆动空间，避免了车钩头与车体托梁之间的干涩。

另外，车体托梁采用10mm厚的板材焊接构成，在满足回退式车钩上下垂载10万磅的要求的前提下，还具有结构简单、零部件制造容易、工艺性好、降低成本的优点。

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车体托梁在安装于车体时的装配结构示意图；

图2为图1中提供的车体托梁的结构示意图；

图3为图2中提供的车体托梁的爆炸结构示意图。

附图标记：

1-车体；2-车体托梁；3-回退式车钩；4-制动管路；5-车钩托梁；

21-第一竖梁；22-第二竖梁；23-横梁；24-内凹槽；25-工艺孔；26-台阶面；27-安装座；28-倒角斜面；29-螺纹孔；30-复轨座；

31-后侧盖板；32-左侧内立板；33-右侧内立板；34-左侧外立板；35-右侧外立板；36-左侧前盖板；37-右侧前盖板；38-斜盖板；39-防滑板；40-加强肋板；

231-斜面；271-安装孔；361-左上前盖板；362-左下前盖板；371-右上前盖板；372-右下前盖板；391-凹槽。

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。

在本申请实施例中，轨道车辆可以为内燃机车或电力机车，还可以为动车组、地铁、轻轨或有轨电车等；将轨道车辆的宽度方向称为横向方向，将轨道车辆行驶方向称为纵向，将轨道车辆的高度方向成为竖直方向或垂向。

实施例一

如图1、图2和图3结构所示，本申请实施例提供的车体托梁2安装于车体1端部，用于安装并支撑回退式车钩3和制动管路4，也可以用于安装设置于车体1端部的其它部件，车体托梁2为u形结构，包括相对设置的第一竖梁21和第二竖梁22、以及用于固定连接第一竖梁21的底端和第二竖梁22的底端的横梁23；第一竖梁21、第二竖梁22和横梁23为一体式结构，可以为整体成型，也可以为分体制造然后焊接为一体结构；

横梁23的底部设置有用于对车体1进行复轨的复轨座30；沿车体托梁2的纵向，横梁23的顶部为后端高、前端低的斜面231；如图2和图3结构所示，相对车体1而言，沿轨道车辆的纵向方向，横梁23的前端为朝向远离车体1的一端，而横梁23的后端为靠近车体1的一端，即，横梁23靠近车体1的一端的厚度较大，而远离车体1的一端的厚度较小；

第一竖梁21在朝向第二竖梁22的一侧、以及第二竖梁22在朝向第一竖梁21的一侧均设置有内凹槽24和用于安装车钩托梁5的安装结构；沿竖直方向，安装结构位于内凹槽24的下侧；如图2和图3结构所示，沿竖直方向，第一竖梁21和第二竖梁22在内侧面的中部均设置有内凹槽24，内凹槽24沿横向从车体1内侧朝向车体1外侧延伸，通过内凹槽24增大了竖梁之间的空间，即，增大了回退式车钩3的安装空间，同时还增大了回退式车钩3在安装或使用过程中的摆动空间；同时，如图1结构所示，在第一竖梁21和第二竖梁22设置内凹槽24的下侧设置有螺纹孔29等安装结构，通过螺纹孔29中穿设的螺钉、螺栓等紧固件将支撑回退式车钩3的车钩托梁5安装于第一竖梁21和第二竖梁22上；安装结构可以为螺纹孔29、通孔等固定安装结构；

第一竖梁21在背离第二竖梁22的一侧表面的底部、以及第二竖梁22在背离第一竖梁21的一侧表面的底部均设置有用于安装车钩托梁5的工艺孔25；如图1、图2和图3结构所示，在第一竖梁21和第二竖梁22之间固定安装有车钩托梁5，而车钩托梁5需要通过紧固件固定于第一竖梁21和第二竖梁22的安装结构上，通过设置在竖梁底部的工艺孔25方便了对紧固件的安装和紧固；

沿车体托梁2的纵向，第一竖梁21的前端面和第二竖梁22的前端面均为台阶面26，台阶面26的台阶位于内凹槽24的底部，用于使第一竖梁21的底部厚度大于其顶部厚度、且第二竖梁22的底部厚度大于其顶部厚度；如图1和图2结构所示，为了使回退式车钩3头在水平方向上满足24°的摆角使用要求，不仅在第一竖梁21和第二竖梁22额内侧面中部设置有内凹槽24，同时，还在第一竖梁21和第二竖梁22的前端面上设置了台阶面26，通过减小第一竖梁21和第二竖梁22上部的纵向厚度，进一步增大回退式车钩3头的摆动角度，防止回退式车钩3在转动过程中与竖梁发生干涉，从而降低轨道车辆在转弯半径，提高轨道车辆在转弯过程中适用范围。

上述车体托梁2采用u形结构，使得车体托梁2结构简单，中间为中空结构方便回退式车钩3从中间穿过，还便于在轨道车辆发生碰撞之后回退式车钩3的回退，防止因车钩3的结构强度和刚度较大而造成二次事故；在竖梁的内侧面设置有内凹槽24，通过内凹槽24增大了两个竖梁之间的空间，进而增大了回退式车钩3的安装空间且便于车钩3摆动，能够满足车钩3头的24°摆角要求；通过竖梁内侧面设置的安装结构以及设置于竖梁外侧面的工艺孔25，方便了车钩托梁5的安装以及紧固件的安装、扭矩施加；横梁23顶部设置为斜面231，满足了制动管路4对安装空间的要求，同时增大了制动管路4的活动空间；通过设置在横梁23底部的复轨座30，满足了整个车体1的复轨要求；在竖梁的前端面设置有台阶面26，通过台阶面26减小了竖梁上部的厚度，从而为车钩3头提供了更大的摆动空间，避免了车钩3头与车体托梁2之间的干涩。

因此，该车体托梁2不仅解决了车体托梁2的安装空间不能满足回退式车钩3对摆角要求的问题，还方便了车钩托梁5的安装。

如图1和图2结构所示，横梁23的后端部设置有安装座27，安装座27上设置有用于固定制动管路4的安装孔271。通过设置于横梁23后端部的安装座27能够对穿设于车体托梁2的制动管路4等管线进行固定安装，使得各种管路或管线布置井井有条，便于安装或检查。

如图2和图3结构所示，第一竖梁21的底部和第二竖梁22的底部均设置有倒角斜面28，工艺孔25开设于倒角斜面28上。工艺孔25可以为方形孔、圆形孔、椭圆形孔等任意形状的通孔，为了避免应力集中，工艺孔25的角部均采用圆弧过渡。

由于第一竖梁21和第二竖梁22在外侧底部均采用斜面231设计，不仅使车体托梁2的造型美观，而且还减少了车体托梁2的占用空间和板材使用量，有利于实现车体托梁2的减重和轻量化设计。

如图3结构所示，复轨座30上设置有用于增加摩擦力的多个凹槽391。由于在复轨座30的表面上设置有多个凹槽391，增大了复轨座30的表面积，能够增加表面摩擦力。

如图3结构所示，车体托梁2由后侧盖板31、左侧内立板32、右侧内立板33、左侧外立板34、右侧外立板35、左侧前盖板36、右侧前盖板37、斜盖板38、防滑板39以及多个加强肋板40焊接构成；内凹槽24由左侧内立板32和右侧内立板33弯折形成；安装结构设置于左侧内立板32和右侧内立板33上；防滑板39形成复轨座30；工艺孔25形成于左侧外立板34和右侧外立板35上；安装座27形成于后侧盖板31上；加强肋板40焊接于相对设置的斜盖板38与防滑板39之间；斜盖板38的顶面形成斜面231结构。后侧盖板31、左侧内立板32、右侧内立板33、左侧外立板34、右侧外立板35、左侧前盖板36、右侧前盖板37、斜盖板38、防滑板39以及加强肋板40均采用厚度为10mm的钢板制成。左侧前盖板36由沿竖直方向布置的左上前盖板361和左下前盖板362焊接构成；右侧前盖板37由沿竖直方向布置的右上前盖板371和右下前盖板372焊接构成。

由于车体托梁2采用10mm厚的多个板材焊接构成，能够满足回退式车钩3对上下垂载10万磅的要求；同时，每个零部件均为钢板直接制成，使得每个零部件具有结构简单、制造容易、工艺性好、生产成本低的特点，由于焊接在一起的各零部件之间均为中空结构，还能够减轻车体托梁2的整体重量，有利于轨道车辆的轻量化设计。

用于制备上述车体托梁2的各零部件的板材均可以采用gradea-3\astma710/a710m-02-2013钢材制成。

实施例二

本申请实施例还提供了一种车体1，该车体1包括如上述实施例提供的任意一种车体托梁2。车体托梁2安装于车体1的两端部，即，车体托梁2安装于端底架上；用于对安装于端底架上的回退式车钩3进行支撑，由于车体托梁2采用u形结构，也便于回退式车钩3在碰撞之后的回退。

实施例三

另外，本申请实施例还提供了一种轨道车辆，该轨道车辆包括上述实施例提供的车体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。