CN109204330B - 一种大视野悬挂式空轨列车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大视野悬挂式空轨列车，包括车体和转向架，车体具有车体骨架结构、位于司机室前端的紧急疏散门、车顶内装结构和空调***，转向架设计有车钩安装结构，将车钩与转向架连接。本发明车身整体采用铝合金中空型材焊接结构。底架采用铝合金型材焊接骨架，骨架上铺设玻璃地板。侧墙采用铝合金型材立柱和横梁形成框架结构，框架内粘接透明车窗。车顶采用铝合金型材边梁和顶板整体焊接结构，车顶边梁留有主要设备安装接口，枕梁与转向架吊挂机构连接。整个车身轻量化、隔音、隔热性能具有较好的技术提升，同时车身肩部以下全部为透明可视结构。

Description

一种大视野悬挂式空轨列车

技术领域

本发明涉及空轨列车,特别涉及一种具有大视野效果的悬挂式空轨列车。

背景技术

空轨、又称空铁，属于悬挂式单轨的一种，主要特点是列车转向架在中空的轨道梁的内运行，并通过轨道梁的下方开口吊挂列车车厢。悬挂式空轨作为中小运量轨道交通的代表，对解决大城市支线、辅助线和中、小城市骨干线及旅游景区线的运输需求具有建设成本低、建设周期短、建设维护方便、可迁移、可持续发展的优势。空轨交通***在国内仍处于发展初期，特别适宜我国人口众多、地形复杂的城市及旅游景区交通需求。

现有技术采用传统车身结构，仅在侧墙上部设置车窗，景观性差，不利于旅游景区应用；现有技术采用实心车轮、橡胶二系悬挂，减震性能差；现有技术采用封闭式司机室、车内电气柜，车内空间小，通透性差。

发明内容

本发明的目的克服对背景技术中的上述缺陷，提供一种悬挂式空轨列车，具有大视野。

为了解决以上技术问题，本发明提供的悬挂式空轨列车，包括车体和转向架，车体具有车体骨架结构、位于司机室前端的紧急疏散门和车顶内装结构，所述车体骨架结构具有车顶、侧墙、底架和端墙，其特征在于：所述车体骨架结构的车顶具有上边梁、端梁和顶板，所述侧墙由纵梁、立柱、门立柱构成，所述侧墙设有车窗安装口，玻璃安装口安装有玻璃车窗，车门和车窗的面积占侧墙面积的70%-90%，所述底架是由边梁、端梁、横梁和纵梁构成，所述底架设有玻璃安装接口，底架上铺设玻璃地板，玻璃面积占整个底架面积的60％以上；所述紧急疏散门包括门框、上门页、下门页和活动踏板，所述上门页通过摆臂与门框的一侧连接，所述下门页通过转轴与门框底部铰接，下门页与门框之间还设置有用于控制下门页打开角度的链条，所述下门页具有踏板安装结构，所述活动踏板具有通过该踏板安装结构固定于下门页的固定板，和铰接于该固定板的可向外翻出适合与救援车辆搭接的活动板；车顶内装结构具有吊挂臂、纵梁和散流器，所述散流器设置于侧墙板与纵梁之间，所述散流器具有与车顶上边梁固定的安装座、铰接于该安装座的翻板和设置于翻板的散流部分，所述散流部分的背部与客室风道的出风口相连，所述翻板的活动端可拆卸的固定于纵梁外侧。

本发明悬挂式空轨列车具有全透明轻量化车身设计：车身整体采用铝合金中空型材焊接结构。底架采用铝合金型材焊接骨架，骨架上铺设玻璃地板。侧墙采用铝合金型材立柱和横梁形成框架结构，框架内粘接透明车窗。车顶采用铝合金型材边梁和顶板整体焊接结构，车顶边梁留有主要设备安装接口，枕梁与转向架吊挂机构连接。整个车身轻量化、隔音、隔热性能具有较好的技术提升，同时车身肩部以下全部为透明可视结构。

本发明悬挂式空轨列车具有更平稳的走行减震***：转向架一系减震采用充气橡胶轮胎，转向架二系采用空气弹簧，最大程度提高车辆运行平稳性。

本发明悬挂式空轨列车具有小型化车顶设备：牵引***、辅助***、制动***、空调、电气控制箱等车顶设备采用统一接口安装，设备宽度限制在1m以内，采用外置电气控制箱，车厢内不设置电气柜。

本发明悬挂式空轨列车具有大开度车门***：车身两侧采用1.6m大开度塞拉门***，采用整体透明玻璃门页。

本发明悬挂式空轨列车具有敞开式司机室设计：司机室不设置隔间门，司机驾驶设备采用防误操作设计，司机室前端设置分体式透明玻璃逃生门。

附图说明

图1是悬挂式空轨列车的原理图。

图2为车体结构总图。

图3为车顶结构示意图。

图4为侧墙结构示意图。

图5为底架结构示意图。

图6为端墙结构示意图。

图7为司机室结构示意图。

图8为车顶与侧墙焊接示意图。

图9为底架与侧墙焊接示意图。

图10为端墙与侧墙和车顶焊接示意图。

图11为端墙与底架和侧墙焊接示意图。

图12为司机室与车顶焊接示意图。

图13为司机室与底架焊接示意图。

图14是紧急疏散门关闭状态背面示意图。

图15是紧急疏散门打开状态背面示意图。

图16是车顶内装结构的部分示意图。

图17是多功能风道立体示意图。

图18是多功能风道内部示意图。

图19是车钩安装示意图。

图20是车钩结构示意图。

图21是支撑装置部分结构示意图。

图22是图19的C区放大图。

图23是图19的D区放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做解释说明。

如图1所示，本实施例悬挂式空轨列车，包括车体和转向架。车体具有车体骨架结构、位于司机室前端的紧急疏散门、车顶内装结构和空调***；转向架具有车钩安装结构，转向架一系减震采用充气橡胶轮胎，转向架二系采用空气弹簧。

如图2所示，本实施例车体骨架结构，由车顶1、侧墙2、底架3、端墙4和司机室5构成。车顶1位于整个车体的顶部，侧墙2位于整个车体的两侧、底架3位于整个车体的底部，端墙位于整个车体的后端部、司机室5位于整个车体的最前端。各大模块之间焊接而成，各模块内部是由铝合金挤压型材通过拼焊而成。当人站立在车体里面时，在人体的下方、两侧及仰视45度方向均有视野，即270度方向均有视野。

如图3所示，车顶具有上边梁11、车顶端梁12、顶板13和用于连接转向架的枕梁14，各零件均为铝合金中空挤压型材，机加工后整体组焊而成的框架结构。车顶设有安装司机面罩安装接口、设备安装接口、空调安装接口和车钩安装接口等。

如图4所示，侧墙由纵梁23、侧墙立柱22和门立柱21构成，侧墙立柱22和门立柱21通过折弯而成R5500和R600两段圆弧，车体的外轮廓，整个侧墙与车顶圆弧过渡，外观美观大方。在侧墙上部也设有窗户，即乘客站在车中仰视45度角观看，也有视野。侧墙设有玻璃安装接口，便于后期的玻璃安装，门窗面积占整个侧墙面积的80％左右，真正实现了大视野结构。

如图5所示，底架是由底架边梁31、底架端梁32、底架横梁33和底架纵梁34构成。各零件均为铝合金中空挤压型材，机加工后整体组焊而成的框架结构，底架四个角设有导向轮安装接口，用于车辆进站时导向，防止车体撞到站台上。底架还设有玻璃铺着接口，便于后期的玻璃安装，玻璃可视面积占整个底架面积的整个60％以上，车下视野开阔。底架纵梁34伸出司机室一侧的底架端梁，并且在端部横跨焊接有支撑横梁35，伸出底架端梁的底架纵梁与该端梁间焊接有加强梁36。

如图6所示，端墙具有左右两个端墙板41和横跨焊接于这两个端墙板41的上门梁44；端墙板内侧的上下两端分别设置有上补强角43和下补强角42，上补强角43分别与端墙板和上门梁焊接，下补强角42则分别与端墙板和底架端梁焊接。端墙的零件机加工后整体组焊而成的框架结构，并设有贯通道安装接口。

如图7所示，司机室由左右两根司机室立柱51和横跨焊接于两根立柱上端的上横梁52构成，各零件均为铝合金中空挤压型材，机加工后整体组焊而成的框架结构，设有逃生门和面罩安装接口。

下面对各部件的连接关系进行详细说明。

如图8、图9所示，门立柱21（和侧墙立柱）上下两端分别与车顶上边梁11和底架边梁21焊接间采用带焊接垫板的HV对接焊接固定。带焊接垫板的HV对接焊接是一种现有的焊接方式，在标准GB/T 25343.3中表1（续）中编号3b中有详细定义。

如图10、图11所示，端墙板41外侧的下部与侧墙立柱22间采用带焊接垫板的HV对接焊接固定，端墙板41外侧的其余部分与侧墙立柱22间采用搭接焊接固定；上门梁44的两侧均与侧墙立柱22搭接焊接固定，上门梁44的上侧分别与车顶的上边梁11和顶板间采用带焊接垫板的HV对接焊接固定。

如图12、图13所示，司机室立柱51的上下两端分别与车顶端梁12和支撑横梁35采用带焊接垫板的HV对接焊接固定。

如图14至图15所示，本实施例轨道车辆紧急疏散门，包括门框103、门页和活动踏板104，门框103位于司机室的前部，门页分为上门页101和下门页102，上门页101通过上摆臂105和下摆臂106与门框103的一侧连接，门框103与上门页101之间设置有上门页气弹簧110。下门页102与门框103底部铰接，下门页102与门框103之间还设置有用于控制下门页打开角度的链条107和下门页气弹簧108。

上门页和下门页都安装在门框上，靠胶条压紧门框实现密封，上门页和下门页中间对接部分依靠下门页的胶条压紧上门页的框架实现密封，下门页两侧各有一个链条和气弹簧连接到门框上，起承载和定位作用。

下门页具有踏板安装结构，活动踏板104具有通过该踏板安装结构固定于下门页的固定板118，和通过踏板转轴111铰接于该固定板118的可向外翻出适合与救援车辆搭接的活动板117。踏板安装结构具体是：在下门页的两侧设置有踏板安装孔，活动踏板的固定板118通过快锁安装于下门页（快锁靠近翻板转轴111进行固定）。在门框103的内侧底部设置有过渡踏板116。

如图14所示，本例中上门页101内侧设置有上门页解锁装置，上门页解锁装置具有上门页解锁手柄112和由该手柄驱动的可***门框防止上门页被打开的锁舌。门框103内侧设置有下门页解锁装置，下门页解锁装置具有下门页解锁手柄114和由该手柄驱动的可***下门页防止下门页被打开的锁舌。

紧急疏散门，下门页依靠底部的转轴向外翻平，中间内嵌了一个活动踏板，该门关闭时，可把活动踏板取出放在其他位置，原嵌入踏板位置为一透明区域，视野开阔美观，当要进行疏散时，把活动踏板嵌入，解锁向外翻平，再将活动踏板上转轴连接的一段踏板翻出搭到对面车相同的踏板结构上，两侧设置有扶手保护，过渡踏板压在地板布上，起到平滑过渡作用。

如图16所示，车顶内装结构，具有吊挂臂201、纵梁202、散流器205、中顶灯203和遮挡板204。吊挂臂201固定于车顶车体结构207下方，纵梁202固定于吊挂臂201的下方。散流器205设置于侧墙板206与纵梁202之间。本实施例中，散流器1具有与车顶车体结构207固定的安装座208、铰接于该安装座208底端的翻板9和设置于翻板9的散流部分210，散流部分210的背部适合与客室风道的出风口（图中未画出）相连，翻板209的活动端可拆卸的固定于纵梁202外侧。本例中，翻板209的活动端通过压紧锁与纵梁202固定，方便拆装。除此之外，翻板209的活动端还可通过螺栓、插销进行固定。中顶灯203固定在两根纵梁202之间，中顶灯203的两侧通过螺栓与纵梁内侧固定。遮挡板204卡接固定于纵梁202下方，用以遮挡紧固件，防止其外露。散流器201的散流部分210靠近翻板209活动端一侧设置。翻板下表面设置有弧形，与侧墙板206平滑过渡，美观度较好。

悬挂式空轨列车具有空调***，空调***具有空调，和如图17、图18所示的多功能风道。

多功能风道，采用10mm厚度的非金属板，通过粘接及铆接的方式制成。风道体301上表面设有送风进口302，与空调出风口密封对接；同时在风道体301上表面还设置有废排出口305，车内废气通过该口连接至空调机组内部的废排进口处。风道体301内进行分层设计，下层为送风腔A，上层为废排腔B，送风腔A与废排腔B之间通过隔板306进行隔离。风道体301的侧面设置有与送风腔A连接的出风口303，以及与废排腔B连接的废排进口304。废排进口304与车内循环后的空气相通。本例中，废排出口305处设置有密封条307。同样的，送风进口处也设置有密封条。

经空调机组处理后的风，由送风进口进入送风腔；车内循环后的部分空气，经废排进口进入多功能风道上层空间（废排腔），最后废排出口排至空调机组的废排口。

如图19至图23所示，悬挂式空轨列车的车钩具有与车辆连接的固定端和与相邻车辆的车钩对接的活动端。转向架（图中未画出）的外端固定有车钩安装座401，车钩安装座具有位于上方的第一横梁和位于下方的第二横梁。如图17所示，车钩主要是由包括机械钩头、电气车钩、缓冲器、对中装置和钩尾座等部件组成。车钩的固定端为钩尾座410，钩尾座410与缓冲器通过竖向销轴408铰接（现有技术），使车钩可以左右摆动，适应车辆转向时牵引力的传递。本发明中，钩尾座410通过四颗螺栓固定在车钩安装座的第一横梁上。由于本发明将车钩与转向架安装在一起，因此车钩较长，转向架重量分配不均匀，会影响车辆运行的平稳性，因此本实施例设置了一个支撑装置来支撑车钩的重量。本实施例中，支撑装置可沿轨道移动，其靠近转向架的一端与转向架通过横向销轴409铰接（本例中支撑装置与车钩安装座1的第二横梁铰接），使得支撑装置可以绕着横向销轴409做起伏运动，以适应不同线路要求。此外，支撑装置也可与转向架通过万向节、或球头-球套机构连接，实现对轨道起伏的适应。支撑装置具有一受竖向弹性支撑的支撑板407，车钩落在该支撑板407上获得支撑，车钩在支撑板407上可左右摆动（相对滑动）。

本实施例中，支撑装置具有底座415和设置于底座415横向两端的可在轨道上滚动的车轮414，两个弹性装置44固定于底座415，支撑板407横向的设置，其两端被弹性装置404弹性的支撑。具体的，弹性装置包括盒体405、设置于盒体405内的弹4簧12和受该弹簧支撑的露出该盒体405上部的调节杆413，支撑板407的端部通过螺栓406可调节的与该调节杆413固定。通过螺栓406可调节车钩的高度。盒体405内还可设置导向杆（图中未画出），弹簧412套在导向杆上以获得导向，防止由于受力不均导致卡顿。

为了避免车钩被磨损，本例中，车钩固定有一块磨耗板416，通过该磨耗板416落在支撑板407上，磨耗板416与支撑板407之间滑动，以适应车辆转向时或震动时车钩与支撑装置之间的相对移动。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种悬挂式空轨列车，包括车体和转向架，车体具有车体骨架结构、位于司机室前端的紧急疏散门和车顶内装结构，所述车体骨架结构具有车顶、侧墙、底架和端墙，其特征在于：所述车体骨架结构的车顶具有上边梁、端梁和顶板，所述侧墙由纵梁、侧墙立柱、门立柱构成，所述侧墙设有车窗安装口，玻璃安装口安装有玻璃车窗，车门和车窗的面积占侧墙面积的70%-90%，所述底架是由边梁、端梁、横梁和纵梁构成，所述底架设有玻璃安装接口，底架上铺设玻璃地板，玻璃面积占整个底架面积的60％以上；所述紧急疏散门包括门框、上门页、下门页和活动踏板，所述上门页通过摆臂与门框的一侧连接，所述下门页通过转轴与门框底部铰接，下门页与门框之间还设置有用于控制下门页打开角度的链条，所述下门页具有踏板安装结构，所述活动踏板具有通过该踏板安装结构固定于下门页的固定板，和铰接于该固定板的可向外翻出适合与救援车辆搭接的活动板；车顶内装结构具有吊挂臂、纵梁和散流器，所述散流器设置于侧墙板与纵梁之间，所述散流器具有与车顶上边梁固定的安装座、铰接于该安装座的翻板和设置于翻板的散流部分，所述散流部分的背部与客室风道的出风口相连，所述翻板的活动端可拆卸的固定于纵梁外侧。

2.根据权利要求1所述的悬挂式空轨列车，其特征在于：车体的端墙具有左右两个端墙板和横跨焊接于这两个端墙板的上门梁；所述侧墙立柱和门立柱的上下两端分别与车顶上边梁和底架边梁焊接；端墙板的外侧及上门梁的两侧均与侧墙立柱焊接，上门梁的上侧分别与车顶的上边梁和顶板焊接；端墙板的底部与底架边梁、底架端梁分别焊接；司机室由左右两根立柱和横跨焊接于两根立柱上端的上横梁构成，所述司机室设置有逃生门安装接口和面罩安装接口，底架纵梁伸出司机室一侧的底架端梁，并且在端部横跨焊接有支撑横梁，司机室立柱的上下两端分别与车顶端梁和所述支撑横梁焊接固定。

3.根据权利要求1所述的悬挂式空轨列车，其特征在于：转向架一系减震采用充气橡胶轮胎，转向架二系减震采用空气弹簧。

4.根据权利要求1所述的悬挂式空轨列车，其特征在于：在门框的内侧底部设置有过渡踏板，所述下门页的两侧设置有踏板安装孔，所述活动踏板的固定板通过快锁安装于下门页。

5.根据权利要求1所述的悬挂式空轨列车，其特征在于：车顶内装结构还具有中顶灯，所述中顶灯的两侧分别固定于纵梁内侧。

6.根据权利要求1所述的悬挂式空轨列车，其特征在于：还具有转向架上的车钩安装结构，车钩具有与转向架连接的固定端和与相邻车辆的车钩对接的活动端，车钩的固定端用于与车辆转向架连接，所述车钩安装结构具有可沿轨道移动的支撑装置，所述支撑装置靠近转向架的一端与转向架至少在竖直方向上可转动的连接，支撑装置具有一受竖向弹性支撑的支撑板，所述车钩落在该支撑板上可滑动地获得支撑。

7.根据权利要求6所述的悬挂式空轨列车，其特征在于：支撑装置靠近转向架的一端与转向架铰接，铰接的销轴沿转向架横向方向布置。

8.根据权利要求7所述的悬挂式空轨列车，其特征在于：所述支撑装置具有底座和设置于底座横向两端的可在轨道上滚动的车轮，底座固定有弹性装置，支撑板横向地设置，其两端被弹性装置弹性的支撑；所述弹性装置包括盒体、设置于盒体内的弹簧和受该弹簧支撑的露出该盒体上部的调节杆，所述支撑板的端部通过螺栓可调节的与该调节杆固定。

9.根据权利要求1所述的悬挂式空轨列车，其特征在于：还具有多功能风道，包括具有送风腔的风道体，设置于风道体的送风进口和出风口，所述风道体内还设置有废排腔以及与废排腔连通的废排进口和废排出口，所述废排腔与送风腔之间隔离。

10.根据权利要求9所述的悬挂式空轨列车，其特征在于：所述送风进口与空调出风口连通，所述废排进口与车内的废排风口连通，废排出口与空调的废排口或废排风机的废排口连通。

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