一种轨道车辆及其底架的制作方法

本发明涉及车辆结构技术领域，特别涉及一种轨道车辆及其底架。

背景技术：

城市轨道交通具有安全舒适、快速环保、运能大和能源消耗少的特点，已经成为城市公共交通的重要组成部分。随着技术的发展，对车体的轻量化和舒适性需求越来越高。

当前轨道车辆实现舒适性主要通过在车辆上安装不同类型的减振器实现车辆运行稳定性和平稳性，而各类减振器的安装对于安装空间非常有限的地铁车体而言，提出了十分严峻的考验。

如何布置减振器兼顾车体轻量化和舒适性，是本领域内技术人员一直关注的技术问题。

技术实现要素：

本发明提供一种轨道车辆的底架，包括枕梁和两个平行设置的边梁，所述枕梁横向固连于两个所述边梁之间，所述枕梁每一个连接端部位置均设置有垂向减振器安装座和抗蛇形减振器安装座，二者沿纵向布置，且位于所述枕梁的两侧，所述垂向减振器安装座和抗蛇形减振器安装座每一者均同时固连所述枕梁和相应端部的所述边梁。

本发明中的底架中枕梁两端部均设置有垂向减振器安装座和抗蛇形减振器安装座，并且每一端部的垂向减振器安装座和抗蛇形减振器安装座均同时连接枕梁和边梁，这样在实现垂向减震器和抗蛇形减振器安装的同时，能够大大缓解了枕梁和边梁连接位置受力情况，避免应力集中现象，这样在增加枕梁连接强度的前提下，有利于降低枕梁的重量，满足车辆轻量化设置需求。

可选的，所述边梁为l型中空梁，包括竖直段和自所述竖直段的底壁向内弯折的水平段，所述枕梁的端部段底壁支撑于所述水平段，端面与所述竖直段相对的侧壁焊接连接，并且所述枕梁为中空结构。

可选的，所述枕梁包括横向延伸的第一中空型材和第二中空型材，所述第一中空型材和所述第二中空型材的两顶壁之间、两底壁之间分别固连有第一连接板、第二连接板，并且所述第一连接板和所述第二连接板之间还设置有至少一个加强筋，至少部分所述加强筋沿纵向布置。

可选的，还包括与所述枕梁焊接固定的空簧进气管，包括连接管和充气头，所述充气头安装于所述第一中空型材和所述第二中空型材之间，且接口竖直向上，所述枕梁与所述充气头的接口相对的位置设置有开口，所述连接管纵向延伸，其一端连接所述充气头的下端接口，另一端延伸至所述第一中空型材或第二中空型材的外部。

可选的，所述抗蛇形减振器安装座包括固连的上部支座和下部连接件，二者上下布置且均为中空结构，所述上部支座同时支撑于所述竖直段、所述枕梁和所述下部连接件三者上表面，所述下部连接件固定支撑于所述水平段，并且所述下部连接件靠近所述枕梁的一侧壁与所述枕梁焊接连接。

可选的，所述下部连接件包括中空体，所述中空体的局部外轮廓与所述边梁拐弯位置形状适配，所述中空体的顶壁靠近所述枕梁的部分向内延伸形成突出于所述中空体的过渡弧形板，所述中空体的底壁向内延伸形成突出于所述中空体的连接筋板，连接筋板底部支撑于所述水平段，所述过渡弧形板和所述连接筋板端部二者朝向所述枕梁侧壁的端面与所述枕梁相应侧壁焊接固定。

可选的，所述垂向减振器包括横截面为口型的中空结构，所述中空结构的底壁支撑于所述水平段，所述中空结构的其中一侧壁与所述竖直段的内侧壁抵靠，并且所述中空结构与所述边梁弯折部适配安装，所述中空结构远离所述枕梁的端面局部还具有沿纵向延伸的第一翼板和第二翼板，所述第一翼板与所述边梁适配抵靠，所述第二翼板悬空。

可选的，还包括牵引梁和端梁，所述端梁横向固连于两所述边梁的端部，所述牵引梁包括下盖板、腹板和车钩安装座，所述下盖板和所述腹板二者均为t型结构，所述下盖板和所述腹板的立板相对焊接形成工字型结构，所述车钩安装座固定安装于所述工字型结构的前端，并且所述车钩安装座的前端与所述端梁固定连接，所述工字型结构的后端与所述枕梁固定；

或者/和，还包括底板，所述底板支撑于所述边梁，所述枕梁位于所述底板下方。

可选的，所述枕梁为中空结构，枕梁的中空内部也设置有至少两个纵向延伸的加强立板，两纵向延伸的加强立板之间形成过线通道。

此外，本发明还提供了一种轨道车辆，包括车体，还包括上述任一项所述的轨道车辆的底架，所述车体通过垂向减振器和抗蛇形减振器安装于所述底架。

本发明中的轨道车辆包括上述任一实施例所述的底架，故轨道车辆也具有底架的上述技术效果。

附图说明

图1为本发明一种实施例中底架局部的结构示意图；

图2为本发明一种实施例中牵引梁和枕梁二者组装形成的组件的局部结构示意图；

图3为本发明一种实施例中牵引梁和枕梁二者组装形成的组件的俯视示意图；

图4a为本发明一种实施例中牵引梁的正视示意图；

图4b为图4a的俯视示意图；

图4c为图4a的局部横截面示意图；

图5a为本发明一种实施例中枕梁和底板二者相对安装的结构示意图；

图5b为本发明一种实施例中枕梁设置加强立板位置的局部示意图；

图6a为本发明一种实施例中设置空气簧进气管位置的截面示意图；

图6b为本发明一种实施例中空气簧进气管的三维示意图；

图7a为本发明一种实施例中抗蛇形减振器安装座安装位置处的局部放大图；

图7b为图7a局部位置的横截面剖视图；

图7c为本发明一种实施例中边梁的横截面的局部示意图；

图8a为本发明一种实施例中垂向减振器安装座安装位置处的横截面示意图；

图8b为本发明一种实施例中垂向减振器安装座的三维示意图。

其中，图1至图8b中各附图标记与部件名称之间的一一对应关系如下所示：

1牵引梁，11立板，12下盖板,13车钩安装座，2枕梁，21型材，22第一连接板，22’第二连接板，23空簧进气管，231连接管，232充气头，2a枕梁中心过线孔，24加强立板，3边梁，3a凹腔，4垂向减振器安装座，4a第二翼板，4b第一翼板，5铆钉，6垂向减振器连接座，7抗蛇形减振器安装座，71上部支座，71a滑槽，72下部连接件，72a过渡弧形板，72b连接筋板，8底板，9端梁。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图8b，图1为本发明一种实施例中底架局部的结构示意图；图2为本发明一种实施例中牵引梁和枕梁二者组装形成的组件的局部结构示意图；图3为本发明一种实施例中牵引梁和枕梁二者组装形成的组件的俯视示意图；图4a为本发明一种实施例中牵引梁的正视示意图；图4b为图4a的俯视示意图；图4c为图4a的局部横截面示意图；图5a为本发明一种实施例中枕梁和底板二者相对安装的结构示意图；图5b为本发明一种实施例中枕梁设置加强立板位置的局部示意图；图6a为本发明一种实施例中设置空气簧进气管位置的截面示意图；图6b为本发明一种实施例中空气簧进气管的三维示意图；图7a为本发明一种实施例中抗蛇形减振器安装座安装位置处的局部放大图；图7b为图7a局部位置的横截面剖视图；图7c为本发明一种实施例中边梁的横截面的局部示意图；图8a为本发明一种实施例中垂向减振器安装座安装位置处的横截面示意图；图8b为本发明一种实施例中垂向减振器安装座的三维示意图。

本发明提供了一种轨道车辆的底架，底架包括枕梁2和两个平行设置的边梁3，枕梁2横向固连于两个边梁3之间，枕梁2每一个连接端部位置均设置有垂向减振器安装座4和抗蛇形减振器安装座7，垂向减振器安装座4和抗蛇形减振器安装座7二者均沿纵向布置，并且位于枕梁2的两侧。需要说明的是，本文中的纵向是指沿车体的长度方向，横向是指沿车体的宽度方向。

即枕梁2的两端部均设置有垂向减振器安装座4和抗蛇形减振器安装座7，两个垂向减震器安装座设置于枕梁2的同一侧，并且可以关于转向架的中心纵向面对称布置，同理抗蛇形减振器安装座7的数量也为两个，二者位于枕梁2的同一侧，并且关于转向架的中心纵向面对称布置。这样安装后的垂向减振器、抗蛇形减振器也关于中心纵向面对称布置，有利于整体受力平衡。

本发明中的垂向减振器安装座4和抗蛇形减振器安装座7每一者均同时固连枕梁2和相应端部的边梁3。也就是说，垂向减振器安装座4同时固定连接边梁3和与该边梁3连接的枕梁2，抗蛇形减振器安装座7也同时固定连接边梁3和与该边梁3连接的枕梁2。

本发明中的底架中枕梁2两端部均设置有垂向减振器安装座4和抗蛇形减振器安装座7，并且每一端部的垂向减振器安装座4和抗蛇形减振器安装座7均同时连接枕梁2和边梁3，这样在实现垂向减震器和抗蛇形减振器安装的同时，能够大大缓解了枕梁2和边梁3连接位置受力情况，避免应力集中现象，这样在增加枕梁2连接强度的前提下，有利于降低枕梁2的重量，满足车辆轻量化设置需求。

在一种具体实施例中，边梁3可以为l型中空梁，包括竖直段和自竖直段的底壁向内弯折的水平段，此处所述的内是指靠近车辆中心纵向面的一侧。边梁3的竖直段和水平段可以均为中空梁结构，图中示出了边梁3具有凹腔3a。枕梁2的端部段底壁支撑于水平段，端面与竖直段相对的侧壁焊接连接，并且枕梁2为中空结构。

枕梁2的端部支撑于水平段，有利于增大枕梁2与底架接触面积，提高枕梁2固定的稳定性，并且边梁3和枕梁2均为中空结构进一步降低了二者的重量，实现车辆轻量化设计。

枕梁2固定后其上表面和竖直段的上表面可以平齐，当然枕梁2的上表面也可以略低于竖直段的上表面。

中空结构的枕梁2结构可以有多种，以下给出了枕梁2的一种具体实施方式。

在一种具体的实施例中，枕梁2可以包括横向延伸的第一中空型材和第二中空型材，两型材间隔布置。第一中空型材和第二中空型材可以为相同结构的型材21，这样受力比较均匀，当然第一中空型材和第二中空型材的结构也可以不相同，本文以第一中空型材和第二中空型材的结构相同为例继续介绍技术方案。

第一中空型材和第二中空型材的两顶壁之间、两底壁之间分别固连有第一连接板22、第二连接板22’，并且第一连接板22和第二连接板22’之间还设置有至少一个加强筋，至少部分加强筋沿纵向布置。即第一中空型材、第二中空型材、第一连接板22和第二连接板22’进一步围合形成中间空腔结构，并且在中间空腔结构的内部增加加强筋，提高中间空腔结构的使用强度。

加强筋可以为立板，即加强筋为加强立板24，增加枕梁2纵向的受力性能。

上述各实施例中，底架还可以包括与枕梁2焊接固定的空簧进气管23，空气空簧进气管23包括连接管231和充气头232，二者可以为一体成型结构，当然也可以单独加工成型通过焊接或者其他工艺手段形成的组件。充气头232可以与枕梁2焊接固定。

本发明中充气头232安装于第一中空型材和第二中空型材之间，且上端接口竖直向上，枕梁2与充气头232上端接口相对的位置设置有开口，以便外部连接管231路与充气头232上端接口连接。连接管231纵向延伸，其一端连接充气头232的下端接口，另一端延伸至第一中空型材或第二中空型材的外部，以提高连接管231与外部管路连接的便利性。

相应地，枕梁2上设置有空气簧安装面。

在一种具体实施方式中，抗蛇形减振器安装座7具体包括固连的上部支座71和下部连接件72，二者上下布置且均为中空结构，上部支座71可以设置于抗蛇形减振器配合连接的安装结构，例如安装结构为开口朝上的纵向滑槽71a。上部支座71同时支撑于竖直段、枕梁2和下部连接件72三者上表面，也就是说，上部支座71并非单一支撑于一个部件上，其同时支撑于边梁3、枕梁2和下部连接件72。这样可以避免单一部件局部受力过大，提供结构整体受力性能。

并且，上述实施例中的下部连接件72固定支撑于边梁3的水平段，下部连接件72靠近枕梁2的一侧壁与枕梁2焊接连接。下部连接件72与枕梁2焊接连接能够提高枕梁2的连接强度，进一步降低枕梁2的宽度。

进一步地，上述实施例中的下部连接件72包括中空体，中空体的局部外轮廓与边梁3拐弯位置形状适配，即竖直段和水平段连接位置的形状与中空体外轮廓适配，二者能够贴合安装。中空体的顶壁靠近枕梁2的部分向内延伸形成突出于中空体的过渡弧形板，中空体的底壁向内延伸形成突出于中空体的连接筋板72b，连接筋板72b底部支撑于水平段，过渡弧形板72a和连接筋板72b端部二者朝向枕梁2侧壁的端面与枕梁2相应侧壁焊接固定。

过渡弧形板72a和连接筋板72b能够起到增大与枕梁2固定面积的作用，提高枕梁2等部件的安装强度和稳定性。连接筋板72b同时也增大了下部连接件72与水平段的支撑面积，提高支撑稳定性。

上述各实施例中，垂向减振器可以包括横截面为口型的中空结构，中空结构的底壁支撑于水平段，中空结构的其中一侧壁与竖直段的内侧壁抵靠，并且中空结构部分外轮廓与边梁3弯折部适配安装，中空结构远离枕梁2的端面局部还具有沿纵向延伸的第一翼板4b和第二翼板4a，第一翼板4b与边梁3适配抵靠，第二翼板4a悬空。

垂向减振器在两侧设置第一翼板4b和第二翼板4a，可以减缓刚度突变的影响。

垂向减振器连接座6可以通过铆钉5固定于垂向减振器安装座4上表面。

其中第一翼板4b和第二翼板4a的伸出长度可以根据具体使用情况而定，本文不做限定。

上述各实施例中，底架还可以进一步包括牵引梁1和端梁9，端梁9横向固连于两边梁3的端部，牵引梁1包括下盖板12、腹板和车钩安装座13，下盖板12和腹板二者均为t型结构，下盖板12和腹板的立板11相对焊接形成工字型结构，车钩安装座13固定安装于工字型结构的前端，并且车钩安装座13的前端与端梁9固定连接，工字型结构的后端与枕梁2固定。

上述实施例中的下盖板12和腹板可以通过“工”字型型材加工而成，加工时可以呈上下旋转对称结构，一块原材料加工两件工件结构。

该结构的牵引梁1采用单层结构，可以承载巨大的纵向载荷，有效降低了车体重量，更节能环保。

端梁9也可以为中空结构，具体本文不做限定。

上述各实施例中，底架还可以包括底板8，底板8支撑于边梁3，枕梁2位于底板8下方。

在另一种具体实施例中，轨道车辆的底架的枕梁2为中空结构，枕梁2的中空内部也设置有至少两个纵向延伸的加强立板24，两纵向延伸的加强立板24之间形成过线通道。

本发明还提供了一种轨道车辆，包括车体以及上述任一实施例的轨道车辆的底架，车体通过垂向减振器和抗蛇形减振器安装于底架。每一个转向架上设置有两个垂向减振器安装座4以及两个抗蛇形减振器安装座7，两个垂向减振器安装座4关于转向架的中心纵向面对称，两个抗蛇形减振器安装座7也关于转向架的中心纵向面对称。相应地，车体通过两个垂向减振器和两个抗蛇形减振器支撑于转向架上。

垂向减振器安装座4、抗蛇形减振器安装座7的具体结构可以根据垂向减振器、抗蛇形减振器的具体结构而定，本文不给出垂向减振器安装座4与垂向减振器的配合结构、抗蛇形减振器安装座7与抗蛇形减振器的配合结构，并不妨碍本领域内技术人员对本文技术方案的理解。

本发明中的轨道车辆包括上述任一实施例所述的底架，故轨道车辆也具有底架的上述技术效果。

轨道车辆的其他结构本文不做赘述，请参考现有技术。

以上对本发明所提供的一种轨道车辆及其底架进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。