前端底架及轨道车辆的制作方法

1.本实用新型涉及轨道交通技术领域，尤其涉及前端底架及轨道车辆。


背景技术：

2.市域快轨列车(可简称为“市域车”)采用双供电制式的受电弓，且具有动态自动切换功能。市域快轨列车的受电弓能够在25000伏的高速动车组和1500伏的地铁列车接触网中自由切换，列车既可运营在既有高速动车组轨道上，亦可与地铁线路共轨运营或者换乘。
3.全自动市域车是在城市轨道平台上打造的最高运行时速可达到160km/h的市域列车。对于此类速度等级较高的市域车，对车体气密性，特别是司机室前端及车体外形的导流能力和前端碰撞支撑能力，都提出了较高的要求。
4.但是，现有列车至少存在有以下问题：一方面，现有市域车的车速等级较高，但司机室前端及车体外形的导流能力明显不足，无法满足车速等级要求；另一方面，司机室位置的边梁和地板与车体边梁和地板之间通过过渡边梁焊接，且部分位置需要利用紧固件进行加固连接，存在有支撑强度不足的问题；并且，由于司机室和车体端部之间的焊接量过大，从而导致有大量的焊接焊缝存在于司机室和车体端部之间，并且也会导致焊接变形情况过多，进而影响司机室与车体的连接及支撑强度不足的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种前端底架，以解决现有列车中，司机室前端及车体外形的导流能力明显不足，无法满足车速等级要求的问题。
6.本实用新型还提出一种轨道车辆。
7.根据本实用新型一方面实施例的一种前端底架，适于设置在司机室的底部，包括一对边梁，一对所述边梁用于连接在车体地板的两侧，所述车体地板和一对所述边梁均沿车体长度方向自所述车体延伸至所述司机室中；其中，一对所述边梁位于所述司机室中的梁体部分分别成相对收拢的弧面结构设置。
8.根据本实用新型的一个实施例，以所述车体地板沿所述车体长度方向的中心线为对称轴，一对所述边梁分别相对于所述对称轴对称设置。
9.根据本实用新型的一个实施例，还包括前端支撑梁，所述前端支撑梁与所述车体地板的前端连接，所述前端支撑梁沿所述车体宽度方向设置，并位于一对所述边梁的前端之间。
10.根据本实用新型的一个实施例，还包括牵引梁组件，所述牵引梁组件固接于所述车体地板，并连接于一对所述边梁之间；所述牵引梁组件位于所述前端支撑梁的后方。
11.根据本实用新型的一个实施例，所述牵引梁组件包括：
12.一对主梁体，沿所述车体的长度方向固接于所述车体地板；
13.一对加固梁，分别连接于一对所述主梁体与一对所述边梁之间。
14.根据本实用新型的一个实施例，所述主梁体的厚度自后向前逐渐变厚。
15.根据本实用新型的一个实施例，所述加固梁连接于所述主梁体的前端与所述边梁的前端之间。
16.根据本实用新型的一个实施例，所述加固梁构造为中空矩形结构，所述加固梁内留有用于安装吸能器的空间，且所述加固梁上设有多个减重孔。
17.根据本实用新型的一个实施例，还包括一对辅助梁，所述前端支撑梁的两端分别通过一对辅助梁与一对所述边梁的前端连接；其中，每个所述辅助梁分别沿相应侧的所述边梁的长度方向设置。
18.根据本实用新型另一方面实施例的一种轨道车辆，包括如上所述的前端底架。
19.本实用新型实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：
20.本实用新型实施例的一种前端底架，适于设置在司机室的底部。该前端底架具体包括一对边梁，一对边梁用于连接在车体地板的两侧，车体地板和一对边梁均沿车体长度方向自车体延伸至司机室中；其中，一对边梁位于司机室中的梁体部分分别成相对收拢的弧面结构设置。本实用新型所述的前端底架利用车体地板作为司机室内的主要支撑部件，并利用成相对收拢的弧面结构设置的一对边梁构造司机室的流线型结构，从而实现在满足前端底架对司机室的支撑能力要求的基础上，提高司机室前端及车体外形的导流能力，从而使司机室能够满足轨道车辆的车速等级要求。
21.本实用新型实施例的一种轨道车辆，包括如上所述的前端底架，通过设置上述前端底架，使得该轨道车辆具有上述前端底架的全部优点，在此不再赘述。
22.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。
24.图1是本实用新型实施例前端底架背向司机室一面的结构示意图；
25.图2是本实用新型实施例前端底架的朝向司机室一面的结构示意图。
26.附图标记：
27.1：前端支撑梁；2：边梁；3：车体地板；4：加固梁；5：牵引梁组件；6：辅助梁；7：车钩座；a1：第一基准线；a2：第二基准线；b：端线。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。
29.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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实用新型实施例和简化
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实用新型实施例的限制。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。
30.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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实用新型实施例中的具体含义。
31.在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
32.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
33.如图1和图2所示，本实用新型实施例提供了一种前端底架，适于设置在司机室的底部。优选的，该前端底架一体构造于车体底架的端部。该前端底架具体包括一对边梁2。一对边梁2用于连接在车体地板3的两侧。优选这对边梁2即为车体边梁，或者这对边梁2与车体边梁一体连接。车体地板3和一对边梁2均沿车体长度方向自车体延伸至司机室中，从而使得该前端底架能够利用车体地板3作为司机室内的主要支撑部件，并利用一对边梁2对车体地板3的两侧进行加固，以满足在轨道车辆运行过程中前端底架对司机室的支撑能力要求。
34.其中，一对边梁2位于司机室中的梁体部分分别成相对收拢的弧面结构设置。即，如图2所示，以边梁2位于车体中的梁体长度方向为基准线，则一对边梁2的基准线分别为第一基准线a1和第二基准线a2，一对边梁2分别相对于第一基准线a1和第二基准线a2相对的偏移和/或弯曲，从而形成上述的相对收拢的弧面结构。该结构设置使得前端底架的一对边梁2配合司机室的外形轮廓而构造成符合空气动力学的流线型结构，从而实现在满足前端底架对司机室的支撑能力要求的基础上，有效提高司机室前端及车体外形的导流能力，从而使司机室能够满足轨道车辆的车速等级要求。
35.可理解的，本实用新型实施例所述的边梁2在成型和加工过程中，无需在前端断开，而是依据结构所需，在前端的司机室安装位置，通过模压、加工等方式，形成与司机室外形轮廓相适应的边梁2前端造型，即上述的弧面结构。
36.可理解的，本实用新型实施例所述的车体地板3优选为铝地板。该车体地板3整体
向司机室的前端延伸，并且，车体地板3的外围超出边梁2的部分通过修剪去除，从而使车体地板3安装有司机室前端的部分与司机室及边梁2的轮廓相适应。
37.在一个实施例中，为了提高轨道车辆的运行稳定性，优选以车体地板3沿车体长度方向的中心线为对称轴，一对边梁2分别相对于对称轴对称设置。即，一对边梁2能够对称的设置于车体地板3宽度方向的两侧，从而保证一对边梁2在车体地板3两侧的向内偏移的角度以及弯曲程度相同，使运行过程中的司机室宽度方向的两侧受到的空气阻力和导流能力相同，有效提高司机室的行驶稳定性，避免司机室侧翻。
38.需要说明的是，在本实用新型各实施例中，以朝向车体地板3沿车体长度方向的中心线的方向为内侧。
39.需要说明的是，该前端底架构造于车体底架的端部，以对应司机室连接于车体的端部。故而在本实用新型各实施例中，以司机室背向车体端墙的方向为前端，对应的，以司机室朝向车体端墙的方向为后端。
40.在一个实施例中，该前端底架还包括前端支撑梁1。前端支撑梁1与车体地板3的前端连接。优选前端支撑梁1固接于车体地板3的最前端的端部，以作为车体地板3的横向封堵结构，并且能够起到防止车体地板3端部卷边以及受撞击而破损的保护作用，还能对车体地板3的支撑能力起到加固作用。而且，利用前端支撑梁1对车体地板3的前端进行封堵，还可以省略现有前端底架中的板梁拼接结构，既提高了底架支撑强度，又大大简化了底架结构。优选前端支撑梁1沿车体宽度方向设置，并位于一对边梁2的前端之间，从而使该前端支撑梁1还能够对一对边梁2的前端起到保护和加固作用。
41.可理解的，如图2所示，以车体地板3的最前端的轮廓线作为端线b，优选前端支撑梁1安装于端线b的位置，并且前端支撑梁1的两端分别位于一对边梁2的前端或前端延长线上。并且，为了进一步提高对边梁2的结构加固作用，优选该前端底架还包括一对辅助梁6，如图2所示，前端支撑梁1的两端分别通过一对辅助梁6与一对边梁2的前端连接。其中，每个辅助梁6分别沿相应侧的边梁2的长度方向设置。
42.在一个实施例中，该前端底架还包括牵引梁组件5。牵引梁组件5固接于车体地板3，并连接于一对边梁2之间。该前端底架通过牵引梁组件5对车体地板3实现整体支撑，从而取消了现有车辆中前端底架设置的大量的纵梁和横梁，简化底架结构，而且利用牵引梁组件5与车体地板3焊接成一体结构，从而使前端底架形成整体支撑结构，能够对前端底架的支撑能力起到更可靠的增强作用。优选牵引梁组件5固接在车体地板3背向司机室的一面，以使牵引梁组件5不会影响司机室内部的设备安装。牵引梁组件5位于前端支撑梁1的后方，一方面利用前端支撑梁1对牵引梁组件5起到防撞击的保护作用，另一方面利用牵引梁组件5进一步增强前端支撑梁1的加固作用。成前后设置的前端支撑梁1和牵引梁组件5还能够形成双层加固结构，从而使前端底架具有更可靠的防撞击能力和支撑承载能力。
43.在一个实施例中，牵引梁组件5包括一对主梁体和一对加固梁4。一对主梁体分别沿车体的长度方向排列并固接于车体地板3。优选一对主梁体对称的排列于车体地板3的对称轴两侧，从而起到对车体地板3长度方向上的加固作用。一对加固梁4分别连接于一对主梁体与一对边梁2之间，从而对主梁体和边梁2之间的车体地板3起到加固支撑的作用，并且提高主梁体与边梁2之间的连接强度。优选一对主梁体之间成间隔排列，并且在一对主梁体的前端之间连接有车钩座7。
44.优选的，主梁体的厚度自后向前逐渐变厚。该结构设置基于对司机室所需的支撑能力的受力分析，使牵引梁组件5在边梁2和车体地板3的端部具有最强的支撑和加固作用。
45.优选的，加固梁4连接于主梁体的前端与边梁2的前端之间，从而对主梁体和边梁2的端部起到更强的保护、加固以及支撑作用。
46.在一个实施例中，加固梁4构造为中空矩形结构，一方面，可以在加固梁4内留有用于安装吸能器的空间，从而便于安装车头吸能器等部件；另一方面，中空矩形结构的加固梁4能够减轻牵引梁组件5的重量，从而使前端底架能够满足车体轻量化的要求。优选在加固梁4上设有多个减重孔，减重孔的设置位置和设置数量可以根据牵引梁的力学分析结果设置。
47.本实用新型实施例的一种轨道车辆，包括如上所述的前端底架，通过设置上述前端底架，使得该轨道车辆具有上述前端底架的全部优点，在此不再赘述。
48.以上实施方式仅用于说明本实用新型，而非对本实用新型的限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。