CN110466552B - 轨道车辆车顶结构及轨道车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轨道车辆技术领域，公开了一种轨道车辆车顶结构及轨道车辆，包括：车顶本体，所述车顶本体包括第一端部车顶模块、中间车顶模块、第二端部车顶模块以及空调弯顶模块，其中，所述空调弯顶模块设置在所述第一端部车顶模块和所述中间车顶模块之间和/或设置在所述中间车顶模块和所述第二端部车顶模块之间，所述第一端部车顶模块、中间车顶模块、第二端部车顶模块以及空调弯顶模块焊接为一体。该轨道车辆车顶结构具有焊接量小、焊后变形小、可适用于不同车型间的灵活安装、具有较好的通用性、较低的工艺要求以及较高的结构强度的优点。

Description

轨道车辆车顶结构及轨道车辆

技术领域

本发明涉及轨道车辆技术领域，特别是涉及一种轨道车辆车顶结构及轨道车辆。

背景技术

目前，现有的轨道车辆中的不锈钢车顶结构通常分为两部分，即，第一部分为车顶梁柱，第二部分为车顶板，其中，车顶梁柱通常包括车顶弯梁、下边梁以及侧罩板等。将车顶梁柱设计为一个整体组件，车顶板通常包括车顶波纹板和冲压顶板，车顶波纹板与冲压顶板沿轨道车辆的车长方向呈交替式设置，将车顶波纹板和冲压顶板设计为一个整体组件以形成该车顶板，在将车顶板整体焊接在车顶梁柱上时，会大大地增大焊接量，从而增加焊后变形的风险。

此外，还需使得后续需制作出多套工装，以满足将车顶板的整体安装到车顶梁柱上的要求，然而，上述整体式的安装方式，大大地延长了不锈钢车顶结构的制造周期，并且也大大地降低了不同车型之间使用的通用性。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种轨道车辆车顶结构及轨道车辆，以至少解决现有技术中的不锈钢车顶结构存在焊接量大、焊后变形严重以及无法适用于不同车型间的灵活安装，造成通用性较低的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，根据本发明的第一方面，提供一种轨道车辆车顶结构，包括：车顶本体，所述车顶本体包括第一端部车顶模块、中间车顶模块、第二端部车顶模块以及空调弯顶模块，其中，所述空调弯顶模块设置在所述第一端部车顶模块和所述中间车顶模块之间和/或设置在所述中间车顶模块和所述第二端部车顶模块之间，所述第一端部车顶模块、中间车顶模块、第二端部车顶模块以及空调弯顶模块焊接为一体。

其中，所述第一端部车顶模块、中间车顶模块、第二端部车顶模块以及空调弯顶模块均包括车顶骨架和车顶板，其中，所述车顶板设置在所述车顶骨架的上端面。

其中，所述车顶骨架包括多个车顶弯梁，各个所述车顶弯梁分别沿车体长度方向呈间隔式设置，所述车顶板焊接在各个所述车顶弯梁的上端面。

其中，所述车顶板包括波纹顶板，在所述第一端部车顶模块、中间车顶模块以及第二端部车顶模块中的波纹顶板上均构造有中空区域；所述轨道车辆车顶结构还包括冲压顶板，所述冲压顶板嵌设在所述中空区域内并与所述波纹顶板焊接为一体。

其中，在所述冲压顶板上构造有废排口；所述轨道车辆车顶结构还包括设置在所述废排口的边缘并与所述冲压顶板焊接为一体的废排法兰。

其中，所述轨道车辆车顶结构还包括分别设置在所述车顶弯梁的两端的车顶下边梁以及与相应侧的所述车顶下边梁相连接的侧墙上边梁。

其中，所述侧墙上边梁包括侧墙上边梁本体以及分别设置在所述侧墙上边梁本体的两侧并朝所述车顶下边梁方向延伸的第一弧形梁和第二弧形梁，其中，所述侧墙上边梁本体、所述第一弧形梁以及所述第二弧形梁共同形成开口朝向上方的槽形结构；所述车顶下边梁的下端嵌设在所述槽形结构内，所述车顶下边梁的下端的轮廓形状与所述槽形结构的内轮廓形状相适配。

其中，所述轨道车辆车顶结构还包括分别设置在所述车顶本体的内侧面的两侧并沿车体方向延伸的不锈钢滑槽，其中，所述不锈钢滑槽的断面形状为开口朝下的C形。

其中，所述轨道车辆车顶结构还包括多个空调安装座，各个所述空调安装座分别设置在所述第一端部车顶模块、空调弯顶模块以及第二端部车顶模块中的相应的车顶弯梁上。

其中，所述空调安装座构造为开口朝向外侧的U形体，在所述U形体的内部设有支撑件。

根据本发明的第二方面，还提供一种轨道车辆，包括上述所述的轨道车辆车顶结构。

(三)有益效果

本发明提供的轨道车辆车顶结构，与现有技术相比，具有如下优点：

本发明通过将车顶本体构造成分体式的模块结构，即，将该车顶本体分成第一端部车顶模块、中间车顶模块、第二端部车顶模块以及空调弯顶模块这四个模块，不同车型可以根据设备布置的需要以及轨道车辆的车体长度的需求，来适当地增加上述四个模块中的相应模块的数量并对其进行任意地组合，可见，通过将本发明的车顶本体设置成模块化的结构，有效地增强了车顶本体安装的灵活性和使用的通用性，各大模块可以单独制作，在进行各个模块之间的组装时，不仅提高了工装的利用率、节省工装费用，同时，也节省了整个车顶本体的设计和制作周期。另外，相较于现有的车顶本体的结构是整体式，制作时，需要将整块车顶板，焊接在车顶骨架上而言，本发明的车顶本体在进行制作时，只需实现相邻的模块间的焊接即可，由此便大大地减少了焊接量，有效地降低了焊后变形的机率，大大地提高了各个模块的尺寸精度。

附图说明

图1为本发明的实施例的轨道车辆车顶结构的***结构示意图；

图2为图1中的第一端部车顶模块的整体结构示意图；

图3为图2中的波纹顶板与冲压顶板的连接结构示意图；

图4为图3中的I处的局部放大结构示意图；

图5为图1中的车顶下边梁与侧墙上边梁的连接结构示意图；

图6为图1中的车顶本体与不锈钢滑槽的连接结构的主视图。

图中，1：车顶本体；11：第一端部车顶模块；12：中间车顶模块；13：第二端部车顶模块；14：空调弯顶模块；2：车顶骨架；21：车顶弯梁；3：车顶板；31：波纹顶板；4：冲压顶板；5：废排法兰；6：车顶下边梁；7：侧墙上边梁；71：侧墙上边梁本体；72：第一弧形梁；73：第二弧形梁；8：槽形结构；9：不锈钢滑槽；10：空调安装座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图6所示，图中示意性地显示了该轨道车辆车顶结构包括车顶本体1、第一端部车顶模块11、中间车顶模块12、第二端部车顶模块13以及空调弯顶模块14。

在本发明的实施例中，该车顶本体1包括第一端部车顶模块11、中间车顶模块12、第二端部车顶模块13以及空调弯顶模块14，其中，该空调弯顶模块14设置在该第一端部车顶模块11和该中间车顶模块12之间和/或设置在该中间车顶模块12和该第二端部车顶模块13之间，第一端部车顶模块11、中间车顶模块12、第二端部车顶模块13以及空调弯顶模块14焊接为一体。具体地，本发明通过将车顶本体1构造成分体式的模块结构，即，将该车顶本体1分成第一端部车顶模块11、中间车顶模块12、第二端部车顶模块13以及空调弯顶模块14这四个模块，不同车型可以根据设备布置的需要以及轨道车辆的车体长度的需求，来适当地增加上述四个模块中的相应模块的数量并对其进行任意地组合，可见，通过将本发明的车顶本体1设置成模块化的结构，有效地增强了车顶本体1安装的灵活性和使用的通用性，各大模块可以单独制作，在进行各个模块之间的组装时，不仅提高了工装的利用率、节省工装费用，同时，也节省了整个车顶本体1的设计和制作周期。

另外，相较于现有的车顶本体的结构是整体式，制作时，需要将整块车顶板，焊接在车顶骨架上而言，本发明的车顶本体1在进行制作时，只需实现相邻的模块间的焊接即可，由此便大大地减少了焊接量，有效地降低了焊后变形的机率，大大地提高了各个模块的尺寸精度。

需要说明的是，若本发明中的空调弯顶模块14为1个，则其可以设置在第一端部车顶模块11与中间车顶模块12之间，或者该空调弯顶模块14可以设置在中间车顶模块12与第二端部车顶模块13之间。

若本发明中的空调弯顶模块14为2个，则该空调弯顶模块14可以分别设置在第一端部车顶模块11与中间车顶模块12之间以及设置在中间车顶模块12与第二端部车顶模块13之间。

还需要说明的是，上述第一端部车顶模块11、中间车顶模块12、第二端部车顶模块13以及空调弯顶模块14的轮廓形状相匹配，这样，在实现上述各个模块间的焊接时，可以确保焊接部位的平滑连接，从而确保车顶本体1整体的美观性，其中，该车顶本体1的整体形状类似为通用的轨道车辆的车顶形状，为节约篇幅起见，在此不做详细描述。

在本发明的实施例中，上述各个模块间的焊接可采用激光焊。

在本发明的一个实施例中，该第一端部车顶模块11、中间车顶模块12、第二端部车顶模块13以及空调弯顶模块14均包括车顶骨架2和车顶板3，其中，该车顶板3设置在该车顶骨架2的上端面。可见，车顶骨架2的设置，主要起到支撑和固定车顶板3的作用。

在本发明的另一个实施例中，该车顶骨架2包括多个车顶弯梁21，各个该车顶弯梁21分别沿车体长度方向呈间隔式设置，该车顶板3焊接在各个该车顶弯梁21的上端面。具体地，各个该车顶弯梁21可由Z型钢或帽型钢制造而成。其中，该Z型钢和帽型钢均具有良好的耐大气腐蚀性能，具有较高的强度和一定的低温冲击韧性，以及还具有焊接性能优良的性能。由此，由Z型钢或帽型钢制造而成的车顶弯梁21也同样具有耐腐蚀、强度高、焊接性能较好的优点，此外，该车顶弯梁21还具有低温冲击韧性的优点。

如图1、图2、图3和图4所示，在本发明的一个优选的实施例中，该车顶板3包括波纹顶板31，在该第一端部车顶模块11、中间车顶模块12以及第二端部车顶模块13中的波纹顶板31上均构造有中空区域(图中未示出)。

该轨道车辆车顶结构还包括冲压顶板4，该冲压顶板4嵌设在该中空区域内并与该波纹顶板31焊接为一体。具体地，本发明的冲压顶板4为光滑的平板结构，该冲压顶板4的轮廓尺寸较小，仅仅具有可以供开设废排口的尺寸即可，由此，本发明的冲压顶板4相较于现有的冲压顶板和波纹顶板均呈交替式设置并均沿车体的长度方向延伸而言，便大大地减小了整体的尺寸，这样，在对冲压顶板4与波纹顶板31进行焊接时，便大大地减小了焊缝的尺寸，减少了焊接量，降低了焊后变形的机率，确保了该第一端部车顶模块11、中间车顶模块12以及第二端部车顶模块13的美观性。

优选地，该冲压顶板4可与该波纹顶板31采用激光焊接的方式连接为一体，现有的焊接方式通常为电弧焊，而本申请所采用的激光焊具有焊接变形小和外观好的优点。

如图3和图4所示，在本发明的一个实施例中，在该冲压顶板4上构造有废排口(图中未示出)。

该轨道车辆车顶结构还包括设置在该废排口的边缘并与该冲压顶板4焊接为一体的废排法兰5。具体地，该废排法兰5可采用激光焊的方式将其固定在该废排口上。该废排法兰5的设置，可以用于安装废排装置。

需要说明的是，该废排装置的结构和功能均为本领域技术人员所熟知的，为节约篇幅起见，此处不做详述。

如图5所示，在本发明的一个优选的实施例中，该轨道车辆车顶结构还包括分别设置在该车顶弯梁21的两端的车顶下边梁6以及与相应侧的该车顶下边梁6相连接的侧墙上边梁7。具体地，本发明的车顶下边梁6相较于现有的车顶下边梁，取消了原有的车顶下边梁6的底端的水平面设计，在侧墙上边梁7与车顶下边梁6进行连接的过程中，两者间无需是水平面与水平面相贴合的形式，将车顶下边梁6的下部设置成与侧墙上边梁7相插接的形式，从而可以不受制造精度的影响。

需要说明的是，该车顶下边梁6的制作工艺要求较低，不受平面度的影响，可以与侧墙上边梁7进行较好地插接。

如图5所示，在本发明的一个优选的实施例中，该侧墙上边梁7包括侧墙上边梁本体71以及分别设置在该侧墙上边梁本体71的两侧并朝该车顶下边梁6方向延伸的第一弧形梁72和第二弧形梁73，其中，该侧墙上边梁本体71、该第一弧形梁72以及该第二弧形梁73共同形成开口朝向上方的槽形结构8。需要说明的是，该侧墙上边梁本体71的整体形状类似为不规则的多边形，在该多边形靠近车顶下边梁6的侧边的两侧分别设有该第一弧形梁72和第二弧形梁73，其中，该第一弧形梁72与第二弧形梁73呈相对式设置，并且该第一弧形梁72与第二弧形梁73均朝外侧弯曲并且弯曲度一致。

该车顶下边梁6的下端嵌设在该槽形结构8内，该车顶下边梁6的下端的轮廓形状与该槽形结构8的内轮廓形状相适配。这样，可以确保该车顶下边梁6能够顺利地***到该槽形结构8内，并且，采用插接的方式，相较于对接的方式而言，降低了对车顶下边梁6的底端水平面的平面度的要求，即，使得车顶下边梁6与侧墙上边梁7之间的连接可以不受制造精度的影响。

如图6所示，在本发明的一个优选的实施例中，该轨道车辆车顶结构还包括分别设置在该车顶本体1的内侧面的两侧并沿车体方向延伸的不锈钢滑槽9，其中，该不锈钢滑槽9的断面形状为开口朝下的C形。具体地，由于原来的滑槽通常为铝型材，并且，大部分通过螺栓与车顶弯梁进行固定，存在着异种金属间发生电腐蚀的风险。

然而，本发明的不锈钢滑槽9的制造材质为不锈钢材质，并且，该不锈钢滑槽9可采用焊接的方式设置在该车顶本体1的内侧面的两侧，这样，便可以避免异种金属间发生电腐蚀的风险。

此外，该不锈钢滑槽9沿车顶本体1的中心对称布置，其可以用于吊挂车顶内装饰板、车内空调风道以及线槽等。

还需要说明的是，由于不锈钢滑槽9与车顶弯梁21焊接，从而可以组成整体式的框架结构，提高了车顶本体1的整体刚度。可见，本申请的不锈钢滑槽9一方面可以用于车顶的车载，另一方面还充当了车顶的纵梁，由此，达到了一个部件同时兼具多个功能的效果。

如图2所示，在本发明的一个优选的实施例中，该轨道车辆车顶结构还包括多个空调安装座10，各个该空调安装座10分别设置在该第一端部车顶模块11、空调弯顶模块14以及第二端部车顶模块13中的相应的车顶弯梁21上。具体地，通过将空调安装座10直接设置在上述模块中的车顶弯梁21上，从而可以为空调安装座10提供安装位置，同时，还可以较好地支撑安装在空调安装座10上的空调，省去了单独增设支撑梁以支撑空调的情况，可见，本发明在保证正常承载的情况下，还大大地节省了原材料、节约了经济成本，同时，也减轻了整车的重量，使其满足轻量化的要求。

在本发明的一个优选的实施例中，该空调安装座10构造为开口朝向外侧的U形体(图中未示出)，在该U形体的内部设有支撑件(图中未示出)。需要说明的是，该U形体包括安装在车顶弯梁21上的底板、设置在底板的正上方的顶板以及连接底板和顶板的弧形板，其中，底板焊接在车顶弯梁21上，空调安装座10与顶板可采用螺栓或螺钉进行紧固的方式进行固定安装。

支撑件可为支撑杆、支撑柱或支撑板等，该支撑件可采用焊接的方式设置在顶板和底板之间，可以理解的是，该支撑件可呈竖直式设置或呈倾斜式设置。

该支撑件的设置，可以增强该U形体的整体结构强度，避免空调安装在空调安装座10上后，在空调的重力作用下，致使顶板朝底板方向发生倾斜的情况。

根据本发明的第二方面，还提供一种轨道车辆，包括上述所述的轨道车辆车顶结构。

综上所述，本发明通过将车顶本体1构造成分体式的模块结构，即，将该车顶本体1分成第一端部车顶模块11、中间车顶模块12、第二端部车顶模块13以及空调弯顶模块14这四个模块，不同车型可以根据设备布置的需要以及轨道车辆的车体长度的需求，来适当地增加上述四个模块中的相应模块的数量并对其进行任意地组合，可见，通过将本发明的车顶本体1设置成模块化的结构，有效地增强了车顶本体1安装的灵活性和使用的通用性，各大模块可以单独制作，在进行各个模块之间的组装时，不仅提高了工装的利用率、节省工装费用，同时，也节省了整个车顶本体1的设计和制作周期。

另外，相较于现有的车顶本体的结构是整体式，制作时，需要将整块车顶板，焊接在车顶骨架上而言，本发明的车顶本体1在进行制作时，只需实现相邻的模块间的焊接即可，由此便大大地减少了焊接量，有效地降低了焊后变形的机率，大大地提高了各个模块的尺寸精度。

以上该仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种轨道车辆车顶结构，其特征在于，包括：

车顶本体，所述车顶本体包括第一端部车顶模块、中间车顶模块、第二端部车顶模块以及空调弯顶模块，其中，所述空调弯顶模块设置在所述第一端部车顶模块和所述中间车顶模块之间和/或设置在所述中间车顶模块和所述第二端部车顶模块之间，所述第一端部车顶模块、中间车顶模块、第二端部车顶模块以及空调弯顶模块焊接为一体；

所述第一端部车顶模块、中间车顶模块、第二端部车顶模块以及空调弯顶模块均包括车顶骨架和车顶板；

所述车顶骨架包括多个车顶弯梁，各个所述车顶弯梁分别沿车体长度方向呈间隔式设置；

所述轨道车辆车顶结构还包括分别设置在所述车顶弯梁的两端的车顶下边梁以及与相应侧的所述车顶下边梁相连接的侧墙上边梁；

所述侧墙上边梁包括侧墙上边梁本体以及分别设置在所述侧墙上边梁本体的两侧并朝所述车顶下边梁方向延伸的第一弧形梁和第二弧形梁，其中，所述侧墙上边梁本体、所述第一弧形梁以及所述第二弧形梁共同形成开口朝向上方的槽形结构；

所述车顶下边梁的下端嵌设在所述槽形结构内，所述车顶下边梁的下端的轮廓形状与所述槽形结构的内轮廓形状相适配。

2.根据权利要求1所述的轨道车辆车顶结构，其特征在于，所述车顶板设置在所述车顶骨架的上端面。

3.根据权利要求2所述的轨道车辆车顶结构，其特征在于，所述车顶板焊接在各个所述车顶弯梁的上端面。

4.根据权利要求2所述的轨道车辆车顶结构，其特征在于，所述车顶板包括波纹顶板，在所述第一端部车顶模块、中间车顶模块以及第二端部车顶模块中的波纹顶板上均构造有中空区域；

所述轨道车辆车顶结构还包括冲压顶板，所述冲压顶板嵌设在所述中空区域内并与所述波纹顶板焊接为一体。

5.根据权利要求4所述的轨道车辆车顶结构，其特征在于，在所述冲压顶板上构造有废排口；

所述轨道车辆车顶结构还包括设置在所述废排口的边缘并与所述冲压顶板焊接为一体的废排法兰。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的轨道车辆车顶结构，其特征在于，所述轨道车辆车顶结构还包括分别设置在所述车顶本体的内侧面的两侧并沿车体方向延伸的不锈钢滑槽，其中，所述不锈钢滑槽的断面形状为开口朝下的C形。

7.根据权利要求3所述的轨道车辆车顶结构，其特征在于，所述轨道车辆车顶结构还包括多个空调安装座，各个所述空调安装座分别设置在所述第一端部车顶模块、空调弯顶模块以及第二端部车顶模块中的相应的车顶弯梁上。

8.根据权利要求7所述的轨道车辆车顶结构，其特征在于，所述空调安装座构造为开口朝向外侧的U形体，在所述U形体的内部设有支撑件。

9.一种轨道车辆，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的轨道车辆车顶结构。

Images