一种轨道车辆设备舱底板及轨道车辆设备舱底板架构的制作方法

1.本发明涉及复合板材技术领域，具体而言，涉及一种轨道车辆设备舱底板及轨道车辆设备舱底板架构。


背景技术：

2.在轨道交通领域中，高速车辆的车下环境复杂，通常需要在车下专门设置一种用于放置多种设备的设备舱，以保障车下设备的运营安全。对于该设备舱而言，设备舱的底板是最为重要的一部分，由于底板距离轨面较近，在承受列车运行期间所产生的冲击振动的同时，还需能够承受轨面飞溅起的异物撞击。目前，常采用铝型材制作设备舱底板，但铝型材存在重量大，且损伤后难以修复的问题。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本发明实施例的目的在于提供一种轨道车辆设备舱底板及轨道车辆设备舱底板架构。
4.第一方面，本发明实施例提供了一种轨道车辆设备舱底板，包括：第一蒙皮、第二蒙皮和泡沫结构层；所述第一蒙皮与所述第二蒙皮由玻璃钢材料构成；在所述第一蒙皮与所述第二蒙皮中间填充所述泡沫结构层。
5.可选地，第一蒙皮的厚度在0.5mm～3.5mm之间；所述第二蒙皮的厚度在1.5mm～3.5mm之间。
6.可选地，泡沫结构层的厚度在23mm～28mm之间。
7.可选地，该轨道车辆设备舱底板还包括：侧部框架；所述侧部框架在所述轨道车辆设备舱底板的横向侧面贴合设置。
8.可选地，该轨道车辆设备舱底板还包括：端部框架；所述端部框架在所述轨道车辆设备舱底板的纵向侧面贴合设置。
9.可选地，该轨道车辆设备舱底板还包括：侧部密封胶条和端部密封胶条；所述侧部密封胶条设置于所述侧部框架远离所述泡沫结构层的一侧；所述端部密封胶条设置于所述端部框架与设备舱骨架之间。
10.可选地，该轨道车辆设备舱底板还包括：内嵌套筒；所述内嵌套筒在所述轨道车辆设备舱底板纵向的中线上，垂直且贯穿嵌入设置；或者，在相对所述纵向的中线两侧，对称垂直且贯穿嵌入设置；所述内嵌套筒(16)用于与设备舱减幅横梁相连。
11.第二方面，本发明实施例还提供了一种轨道车辆设备舱底板架构，包括：上述包括内嵌套筒的轨道车辆设备舱底板、设备舱减幅横梁和连接件；所述连接件用于连接所述轨道车辆设备舱底板与所述设备舱减幅横梁。
12.可选地，连接件包括：螺纹块、第一螺栓、外置套筒以及第一螺母；所述螺纹块为带有螺纹孔的钢块，设置于所述设备舱减幅横梁中与所述内嵌套筒相对应的位置；所述外置套筒内嵌套在所述嵌套筒内部，所述第一螺栓贯穿插入所述螺纹块、所述内嵌套筒、所述外
置套筒和所述第一螺母设置。
13.可选地，设备舱减幅横梁由玻璃钢材料构成。
14.可选地，该轨道车辆设备舱底板架构还包括：橡胶垫；所述橡胶垫设置于所述轨道车辆设备舱底板与所述设备舱减幅横梁之间。
15.可选地，该轨道车辆设备舱底板架构还包括：第二螺栓和第二螺母；所述第二螺栓用于贯穿插入所述设备舱减幅横梁的紧固点、与所述紧固点相对应的设备舱骨架的连接点和所述第二螺母，以连接所述设备舱减幅横梁与所述设备舱骨架；所述紧固点位于所述设备舱减幅横梁的两端。
16.本发明实施例上述第一方面提供的方案中，使用由玻璃钢材料制成的第一蒙皮与第二蒙皮，并结合泡沫结构层所制成的轨道车辆设备舱底板，不仅可以符合智能化、绿色环保、可持续发展等高质量高要求的规定，并且，即使车辆上的高科技设备增加，也可以将车身重量减轻，且有效防止轨面飞溅异物的撞击，较易修复损伤。
17.本发明实施例上述第二方面提供的方案中，由于在轨道车辆设备舱底板上方连接了设备舱减幅横梁，可以有效减小车辆在高速运行的过程中所产生的上下振幅。
附图说明
18.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，下面描述中的附图仅仅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。
19.图1示出了本发明实施例所提供的一种轨道车辆设备舱底板的截面示意图；
20.图2示出了本发明实施例所提供的一种轨道车辆设备舱底板的俯视图；
21.图3示出了本发明实施例所提供的一种轨道车辆设备舱底板的a-a剖视图；
22.图4示出了本发明实施例所提供的一种轨道车辆设备舱底板的b-b剖视图；
23.图5示出了本发明实施例所提供的一种轨道车辆设备舱底板架构的俯视图；
24.图6示出了本发明实施例所提供的一种轨道车辆设备舱底板架构中，连接件连接轨道车辆设备舱底板与设备舱减幅横梁的具体示意图；
25.图7示出了本发明实施例所提供的一种轨道车辆设备舱底板架构中，设备舱减幅横梁与设备舱骨架连接处的结构示意图；
26.图8示出了本发明实施例所提供的一种轨道车辆设备舱底板架构的正视图。
27.图标：
28.1-轨道车辆设备舱底板、11-第一蒙皮、12-第二蒙皮、13-泡沫结构层、14-侧部框架、15-端部框架、151-防脱插销、16-内嵌套筒、17-侧部密封胶条、18-端部密封胶条、2-设备舱减幅横梁、3-连接件、31-螺纹块、32-第一螺栓、33-外置套筒、34-第一螺母、4-橡胶垫、5-第二螺栓、6-第二螺母、7-设备舱骨架。
具体实施方式
29.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时
针”、“逆时针”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。
30.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
31.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，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，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.本发明实施例提供了一种轨道车辆设备舱底板，参见图1所示，该轨道车辆设备舱底板包括：第一蒙皮11、第二蒙皮12和泡沫结构层13；第一蒙皮11与第二蒙皮12由玻璃钢材料构成；在第一蒙皮11与第二蒙皮12中间填充泡沫结构层13。
33.本发明实施例所提供的轨道车辆设备舱底板是一种复合材料底板，如图1所示，由上至下依次为第一蒙皮11、泡沫结构层13和第二蒙皮12，且三层结构之间可以由结构胶粘接。其中，第一蒙皮11与第二蒙皮12均采用玻璃钢材料制成，这种玻璃钢材料是一种纤维强化塑料，其具有质轻而硬、不导电、性能稳定、机械强度高、回收利用少、耐腐蚀等优点。其中，基于玻璃钢材料制成的第一蒙皮11与第二蒙皮12的比强度约为0.12n
·
m/kg，而传统金属材料(如铝合金材料)制成的蒙皮的比强度约为0.1n
·
m/kg，玻璃钢材料的比强度高于传统金属材料，其比强度可以达到高级合金钢的标准，但该玻璃钢材料的密度却低于传统金属材料，因此可以使采用该玻璃钢材料制成的第一蒙皮11与第二蒙皮12的自身重量更轻，且拉力较强。其中，可以根据该轨道车辆设备舱底板的实际使用情况，分别确定第一蒙皮11与第二蒙皮12的厚度。
34.在本发明实施例中，第一蒙皮11可表示为该轨道车辆设备舱底板的上蒙皮，第二蒙皮12表示该轨道车辆设备舱底板的下蒙皮，其中，该第二蒙皮12需具有一定的抗冲击和防碰撞的功能，因此，该第二蒙皮12的厚度最好大于第一蒙皮11的厚度；可选地，第一蒙皮11的厚度在0.5mm～3.5mm之间，例如可以是0.5mm、1mm等；第二蒙皮12的厚度在1.5mm～3.5mm之间，例如可以是1.5mm、2mm等。并且，将第一蒙皮11与第二蒙皮12的厚度分别设计为相应的厚度数值范围，是从力学性能、成本、重量、工艺性以及适配性等多方面进行考量后所得到的结果，可以最大程度的实现最佳轻量化设计的目标。
35.此外，由于该轨道车辆设备舱底板所处位置的特殊性，其在列车高速运行的途中较容易受到冲击振动、飞溅异物的撞击等破坏，导致其损伤主要是裂纹或者凹陷；而当第一蒙皮11与第二蒙皮12为玻璃钢材料时，可采用手糊修复法进行修复，以加有固化剂的树脂混合液为基体、以玻璃纤维及其织物为增强材料，通过手工涂刷和粘贴玻璃纤维，使破损处能够被轻松修复，相比于传统金属材料(如铝合金材料)制成的蒙皮，本发明实施例所提供的第一蒙皮11与第二蒙皮12更易修复。
36.如图1所示，在本发明实施例所提供的轨道车辆设备舱底板中，泡沫结构层13填充
在第一蒙皮11与第二蒙皮12之间，例如，该泡沫发泡层13可以是pet泡沫材料构成的结构层，其主要成分是聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate)，俗称涤纶树脂。由于pet泡沫具有良好的耐热性、力学强度及环保性能，因此选择该材料构成泡沫结构成层13填充在两层蒙皮之间，更容易复合，性能更好。可选地，该泡沫结构层13的厚度在23mm～28mm之间，例如可以是25mm、28mm等。这样的设计可以在符合隔音指标和空气动力学要求的标准上，最大程度地减轻该轨道车辆设备舱底板的自身重量，使该轨道车辆设备舱底板既符合各项运用需求(如200公里速度车辆的各项技术要求)，相比于传统底板而言，能达到减重20％～30％的目标。
37.可选地，参见图2和图3所示，图2为该轨道车辆设备舱底板的俯视图，图3为该轨道车辆设备舱底板的a-a剖视图；其中，该轨道车辆设备舱底板还包括：侧部框架14；该侧部框架14在轨道车辆设备舱底板的横向侧面贴合设置。
38.由于该轨道车辆设备舱底板是固定设置在轨道车辆中的部件，因此，本实施例按轨道车辆的横向和纵向来描述该轨道车辆设备舱底板的设置方向；其中，纵向表示由车头指向车尾的方向，横向则是与纵向水平垂直的方向，图2中以上下方向表示横向，以左右方向表示纵向。其中，该轨道车辆设备舱底板具有两个横向侧面(图2中沿上下方向示出的较长的侧面)，以及两个纵向侧面(图2中沿左右方向示出的较短的侧面)。
39.可以在该轨道车辆设备舱底板的横向侧面贴合设置侧部框架14，例如，如图3所示，在泡沫结构层13的横向侧面，以结构胶粘接的方式贴合设置该侧部框架14，且可以令第一蒙皮11与第二蒙皮12覆盖住部分侧部框架14(如该侧部框架14的上下两表面)，以实现对该侧部框架14的保护。该侧部框架14可以提高轨道车辆设备舱底板的强度。
40.可选地，参见图2和图4所示，图4为该轨道车辆设备舱底板的b-b剖视图。该轨道车辆设备舱底板还包括：端部框架15；端部框架15在轨道车辆设备舱底板的纵向侧面贴合设置。
41.其中，可以在该轨道车辆设备舱底板的纵向侧面贴合设置端部框架15，例如，如图4所示，在泡沫结构层13的纵向侧面，以结构胶粘接的方式贴合设置该端部框架15，且可以令第一蒙皮11与第二蒙皮12覆盖住该端部框架14的上下两表面，以实现对该端部框架15的保护。在需要将该轨道车辆设备舱底板与该设备舱骨架(即设备舱整体的框架)连接在一起的情况下，可以利用该端部框架15实现该需求。具体地，如图2所示，可以在该端部框架15的内部固定一个防脱插销151，使该防脱插销151插入该设备舱骨架中，用于将该端部框架15与设备舱骨架相连，以防止该轨道车辆设备舱底板掉落在轨道上。除此之外，该端部框架15也可以提高该轨道车辆设备舱底板的强度。
42.可选地，参见图3所示，该轨道车辆设备舱底板还包括：侧部密封胶条17，侧部密封胶条17设置于侧部框架14远离泡沫结构层13的一侧；参加图4所示，该轨道车辆设备舱底板还包括：端部密封胶条18，端部密封胶条18设置于端部框架15与设备舱骨架之间。
43.其中，如图3所示，可以在侧部框架14远离泡沫结构层13的一侧设置侧部密封胶条17，通过设置该侧部密封胶条17，能够使相邻的两个轨道车辆设备舱底板之间的侧部密封胶条17挤压得更紧，以起到将相邻的两个轨道车辆设备舱底板连接位置处的侧部框架14密封的作用。同理，可以通过设置端部密封胶条18，使该轨道车辆设备舱底板能够与设备舱骨架连接更为紧密，其中，如图4所示，该端部密封胶条18可以设置在相应的端部框架15的上
表面，例如，该端部框架15远离第二蒙皮12的一侧。
44.可选地，参见图2所示，该轨道车辆设备舱底板还包括：内嵌套筒16；内嵌套筒16在轨道车辆设备舱底板纵向的中线上，垂直且贯穿嵌入设置；或者，在相对纵向的中线两侧，对称垂直且贯穿嵌入设置；该内嵌套筒16用于与设备舱减幅横梁相连。
45.如图2所示，在该轨道车辆设备舱底板纵向的中线上可以设置有一个或多个通孔，并在通孔中垂直且贯穿地插入内嵌套筒16；或者，也可以在该轨道车辆设备舱底板纵向的中线的两侧，例如，在与该纵向中线相垂直的横向方向上，设置有沿该纵向中线互为对称的多个通孔，并在这些通孔中垂直且贯穿地插入内嵌套筒16。在将该轨道车辆设备舱底板与设备舱减幅横梁相连的情况下，若没有内嵌套筒16，会导致该连接位置的稳定性差，而当设置有该内嵌套筒16时，则可以保证该轨道车辆设备舱底板中该区域的强度较大，使连接更加稳固。
46.本发明实施例还提供了一种轨道车辆设备舱底板架构，参见图5所示，图5为该轨道车辆设备舱底板架构的俯视图，且该轨道车辆设备舱底板架构包括：具有内嵌套筒16的轨道车辆设备舱底板1、设备舱减幅横梁2和连接件3；连接件3用于连接轨道车辆设备舱底板1与设备舱减幅横梁2。
47.如图5所示，在该轨道车辆设备舱底板1的第一蒙皮11作为上蒙皮的情况下，在该第一蒙皮11上方以设置一条或多条与该轨道车辆设备舱底板相连接的减幅横梁，即设备舱减幅横梁2，每个设备舱减幅横梁2可以为u型折弯结构(如图8所示)，通过设备舱减幅横梁2可以将轨道车辆设备舱底板1进行固定，且具体可以采用连接件3将轨道车辆设备舱底板1与设备舱减幅横梁2相互连接。在本发明实施例所提供的轨道车辆设备舱底板架构中，由于在轨道车辆设备舱底板1上方连接了设备舱减幅横梁2，可以有效减小车辆在高速运行的过程中所产生的上下振幅。
48.可选地，参见图6所示，图6为使用该连接件3连接轨道车辆设备舱底板1与设备舱减幅横梁2的具体示意图。该连接件3包括：螺纹块31、第一螺栓32、外置套筒33以及第一螺母34；其中，螺纹块31为带有螺纹孔的钢块，设置于设备舱减幅横梁2中与内嵌套筒16相对应的位置；外置套筒33内嵌套在嵌套筒16内部，第一螺栓32贯穿插入螺纹块31、内嵌套筒16、外置套筒33和第一螺母34设置。
49.其中，该连接件3包括多个部件，不同的部件可以分别位于设备舱减幅横梁2或轨道车辆设备舱底板1上，或者可以贯通于设备舱减幅横梁2和轨道车辆设备舱底板1之间。其中，在设备舱减幅横梁2远离轨道车辆设备舱底板1的一侧设置有螺纹块31，该螺纹块31是带有螺纹孔的钢块，其是与螺栓或螺杆拧在一起用来起紧固作用的零件。如图6所示，当使用该螺纹块31进行紧固之后，该螺纹块31在该设备舱减幅横梁2中的位置将逐渐靠近该轨道车辆设备舱底板1，并且，由于在该轨道车辆设备舱底板1上的每个内嵌套筒16的位置可以用作与设备舱减幅横梁2相连接的安装点，因此，令该螺纹块31与该轨道车辆设备舱底板1中的内嵌套筒16相对(对准)设置，可以辅助将该轨道车辆设备舱底板1与设备舱减幅横梁2连接安装；在轨道车辆设备舱底板1且包含在其内嵌套筒16内的位置上设置有外置套筒33，外置套筒33嵌入内嵌套筒16内部相互配合使用，不仅能够为贯穿插入设备舱减幅横梁2和轨道车辆设备舱底板1之间的第一螺栓32提供安装空间，相比于没有外置套筒33并直接将第一螺栓32紧固到内嵌套筒16上的情况而言，还可以增大紧固零件(例如可以是垫片或
者本发明实施例所提供的第一螺母34等)与内嵌套筒16的接触面积。例如，在没有外置套筒33并直接将第一螺栓32紧固到内嵌套筒16上的情况下，第一螺母34或垫片与内嵌套筒16之间的接触面积由该第一螺母34或垫片的面积决定；而在将外置套筒33与内嵌套筒16配合使用的情况下，第一螺母34或垫片在紧固时与内嵌套筒16的接触面积便由该外置套筒33的厚度提供，使得接触面积变大，可以有效避免长时间的震动所导致的第一螺栓32的松动，并且有利于提高此处在紧固后的稳定性。此外，本发明实施例在第一螺栓32设置好之后，可以在该轨道车辆设备舱底板1靠近第二蒙皮12的一侧安装第一螺母34，如将该第一螺母34在第一螺栓32靠近第二蒙皮12的一端进行安装，这样可以便于该轨道车辆设备舱底板1的安装和拆卸，例如，可以直接从车辆底部(如该轨道车辆设备舱底板1的下方)拧下该第一螺母34，从而拆下该轨道车辆设备舱底板1。
50.可选地，设备舱减幅横梁2由玻璃钢材料构成。其中，设备舱减幅横梁2也可以与轨道车辆设备舱底板1采用相同的材料制造，即该设备舱减幅横梁2也可以选择玻璃钢材料构成，使得该设备舱减幅横梁2在具有较高的比强度的同时，还能降低自身重量。
51.可选地，参见图6所示，该轨道车辆设备舱底板架构还可以包括：橡胶垫4；橡胶垫4设置于轨道车辆设备舱底板1与设备舱减幅横梁2之间。其中，可以用该橡胶垫4将轨道车辆设备舱底板1与设备舱减幅横梁2之间的缝隙填满，以使两部分紧紧贴合在一起，且可以降低在车辆高速运行过程中所产生的振幅及噪音。
52.可选地，参见图7和图8所示，图7为该设备舱减幅横梁与该设备舱骨架(即设备舱整体架构)连接处的结构示意图；图8为包括轨道车辆设备舱底板1、设备舱减幅横梁2、连接件3与设备舱骨架7的轨道车辆设备舱底板架构的正视图。其中，该轨道车辆设备舱底板架构还可以包括：第二螺栓5和第二螺母6；第二螺栓5用于贯穿插入设备舱减幅横梁2的紧固点、与紧固点相对应的设备舱骨架7的连接点和第二螺母6，以连接设备舱减幅横梁2与设备舱骨架7；紧固点位于设备舱减幅横梁2的两端。
53.其中，该设备舱减幅横梁2的两端分别设置有至少一个紧固点，每个紧固点分别与该设备舱骨架7上的连接点相对设置，当使用多组对应的紧固点和连接点连接设备舱减幅横梁2与该设备舱骨架7时，每组紧固点与连接点的排列位置不限，可以沿横向进行设置，也可以沿纵向设置。如图7所示，一组对应设置的紧固点与连接点之间可以通过一组第二螺栓5和第二螺母6相连，即令第二螺栓5贯穿插入该设备舱减幅横梁2的一个紧固点与该紧固点相对应的设备舱骨架7的连接点，并用第二螺母6进行紧固。其中，在使用第二螺栓5和第二螺母6进行固定的情况下，还可以用垫片配合紧固。
54.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换的技术方案，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。