CN113291334B - 端墙及其轨道车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及端墙结构技术领域，尤其涉及端墙及其轨道车辆，包括：骨架以及包覆在骨架外侧的外蒙皮，外蒙皮的板沿具有弯折段，所述弯折段自沿所述外蒙皮的板面朝向所述车体延伸，弯折段形成的腔体内设有增强结构，骨架包括门框架梁、若干加强横梁和若干加强纵梁，门框架梁、若干加强横梁和若干加强纵梁靠近弯折段的各端部均与增强结构铆接固定，且门框架梁设置在端墙上的位置与端墙上开设的门相适配。与现有车辆的端墙相比，本发明通过门框架梁的设置，使增强结构与门框架梁形成闭合回路，增加了端墙开设门处的连接强度，提高了端墙承受载荷的能力。

Description

端墙及其轨道车辆

技术领域

本发明涉及端墙结构技术领域，尤其涉及端墙及其轨道车辆。

背景技术

随着国内城市轨道交通的迅速普及与车辆行驶速度的大幅提升，人们对轨道车辆的安全性提出了更高的要求。目前轨道车辆的端墙与车体之间大多为碳纤维复合材料制成，其端墙位于地铁车体前后两端，与车身和底架形成封闭空间，用于相邻车体间贯通道的安装，以方便乘客穿行。

相关技术中，轨道车辆车体端墙多为骨架加蒙皮的结构，骨架连接采用立体接头或连接板的连接方式，且骨架结构由若干横梁和若干纵梁拼接而成，但是若干横梁和若干纵梁为开放式井字结构，靠近端墙上开设门的位置仅靠多根横梁的端部支撑，使其端墙开设门的地方连接强度较弱，从而导致端墙整体结构在承受载荷时的能力较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供端墙及其轨道车辆，增加端墙开设门处的连接强度，从而提高承受载荷的能力。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：提供的端墙用于与车体和底架固定连接，包括：骨架以及包覆在所述骨架外侧的外蒙皮，所述外蒙皮的板沿具有弯折段，所述弯折段形成的腔体内设有增强结构；

所述骨架包括门框架梁、若干加强横梁和若干加强纵梁，所述门框架梁、若干所述加强横梁和若干所述加强纵梁靠近所述弯折段的各端部均与所述增强结构铆接固定，且所述门框架梁位于所述端墙上位置的设置与所述端墙上开设的门相适配。

进一步地，所述外蒙皮为碳纤维一体固化成型，所述增强结构和所述骨架均通过胶膜和铆钉固定连接在所述外蒙皮上。

进一步地，所述门框架梁为由门上横梁和两个门侧纵梁形成的框架结构，两个所述门侧纵梁对称设置在所述端墙上开设门的两侧，且所述门侧纵梁上沿横向上设有通槽，所述门上横梁穿过所述通槽与两个所述门侧纵梁固定连接。

进一步地，所述增强结构包括n型拐角增强件和两个底部加强件，两个所述底部加强件对称设置，所述n型拐角增强件靠近所述底架的两端部分别与两个所述底部加强件连接。

进一步地，所述n型拐角增强件截面呈Ω结构，且在所述n型拐角增强件内设有填充材料，所述填充材料为泡沫；

所述底部加强件上设有与所述弯折段贴合的弯折边，靠近所述弯折边一端纵向设有开放槽，所述开放槽敞口处设有第一导向边。

进一步地，所述底部加强件横向设有凹槽，所述凹槽内设有加强筋，所述加强筋为封闭式Ω结构。

进一步地，所述弯折段自沿所述外蒙皮的板面朝向所述车体延伸后向内延伸形成容槽，所述增强结构内置于所述容槽内。

进一步地，所述增强结构包括增强件和包覆蒙皮，所述包覆蒙皮上设有与所述增强件相适应的结构，且所述包覆蒙皮一端与所述外蒙皮内表面贴合，另一端与所述弯折段边缘连接，所述增强件通过所述包覆蒙皮固定在所述容槽内。

进一步地，所述增强件截面呈L形结构，所述增强件上设有第一台阶面和第二台阶面，所述第一台阶面嵌入所述容槽内，所述第二台阶面与所述包覆蒙皮贴合连接；

所述增强件的表面蒙皮采用碳纤维一体固化成型，且内部填充材料，所述填充材料为泡沫。

本发明还提供一种轨道车辆，其包括端墙、车身和底架，所述端墙采用如前所述的端墙。

本发明的有益效果为：与现有车辆的端墙相比，本发明通过门框架梁的设置，使增强结构与门框架梁形成闭合回路，通过两门侧纵梁和门上横梁的加强结构，增加了端墙开设门处的连接强度，提高了端墙承受载荷的能力。

该轨道车辆用端墙，在满足端墙结构的强度和刚度前提下，主体结构使用全碳纤维复合材料，且通过设置增强结构，使得端墙具有高强度、抗破坏性、高模量、抗变形能力、抗疲劳、耐腐蚀、抗磁性和减震降噪的优越性能，还极大程度上实现了端墙的轻量化。

该轨道车辆用端墙，利用碳纤维复合材料整体化设计的特点，充分考虑端墙的结构及特点，在不超出原有结构使用空间的基础上，优化了原先的横梁和纵梁的连接结构，增强了端墙开设门处的连接强度。

该轨道车辆用端墙，可以充分发挥碳纤维复合材料比强度高、比模量大的特点，减重效果突出，采用整体化设计，简化了冗余的传统焊接结构，降低装配工作量。

附图说明

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中记载的一些实施例，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。

图1为本发明实施例一端墙的立体示意图；

图2为本发明实施例一骨架结构示意图；

图3为本发明实施例一门框架梁结构示意图；

图4为本发明实施例一增强结构分解示意图；

图5为本发明实施例一底部增强件结构示意图；

图6为本发明实施例二端墙的立体示意图；

图7为本发明实施例二增强结构分解示意图；

图8为图7的A处局部放大视图；

图9为图6的B-B剖切视图。

附图标记：1、骨架；11、门框架梁；111、门上横梁；112、门侧纵梁；12、加强横梁；13、加强纵梁；2、外蒙皮；21、弯折段；22、容槽；3、增强结构；31a、n型拐角增强件；32a、底部加强件；32a-1、弯折边；32a-2、开放槽；32a-3、第一导向边；32a-4、凹槽；31b、增强件；31b-1、第一台阶面；31b-2、第二台阶面；32b、包覆蒙皮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例一

如图1至图5所示的端墙，用于与车体和底架固定连接，包括：骨架1以及包覆在骨架1外侧的外蒙皮2，外蒙皮2的板沿具有弯折段21，所述弯折段21自沿所述外蒙皮2的板面朝向所述车体延伸，弯折段21形成的腔体内设有增强结构3；骨架1包括门框架梁11、加强横梁12和加强纵梁13，门框架梁11、加强横梁12和加强纵梁13靠近弯折段21的各端部均与增强结构3铆接固定，且门框架梁11设置在端墙上的位置与端墙上开设的门相适配。需要说明的是门框架梁11与端墙上开设的门相适配，即按照门的尺寸来布置门框架梁的位置，保证门框架梁11位于端墙开设门的边缘处，实现对端墙开设门处的增强作用。

本发明优选实施例中，通过骨架1中的门框架梁11的设置，使增强结构3与门框架梁11形成闭合回路，增加了端墙开设门处的连接强度，提高了端墙承受载荷的能力。另外，在满足端墙结构的强度和刚度前提下，主体结构使用全碳纤维复合材料，可以充分发挥碳纤维复合材料比强度高、比模量大的特点，减重效果突出；且通过设置增强结构3，使得端墙具有高强度、抗破坏性、高模量、抗变形能力、抗疲劳、耐腐蚀、抗磁性和减震降噪的优越性能，还极大程度上实现了端墙的轻量化，此外充分考虑端墙的结构及特点，在不超出原有结构使用空间的基础上，优化了原先的横梁和纵梁之间的连接结构，增强了端墙开设门处的连接强度。

作为上述实施例优选，外蒙皮2为碳纤维一体固化成型，增强结构3和骨架1均通过胶膜和铆钉固定连接在外蒙皮2上，利用碳纤维复合材料整体化设计的特点，简化了冗余的传统焊接结构，降低装配工作量。

在上述实施例基础上，具体地，如图3所示，门框架梁11为由门上横梁111和两个门侧纵梁112形成的框架结构，两个门侧纵梁112对称设置在端墙门的两侧，且门侧纵梁112上沿横向上设有通槽，门上横梁111穿过通槽与两个门侧纵梁112固定连接，门上横梁111和门侧纵梁112均为碳纤维复合材料一体固化成型，再通过通槽铆接固定，减少了装配工作量，提高了装配效率，且通槽的设置，便于调节两门侧纵梁112间的横向距离，保证了门上横梁111和两个门侧纵梁112相对端墙开设门的位置的精确度，提高了端墙开设门处的连接强度。

为了增加端墙的整体强度，如图4所示增强结构3包括n型拐角增强件31a和两个底部加强件32a，两个底部加强件32a对称设置，n型拐角增强件31a靠近底架的两端部分别与两个底部加强件32a连接。在门框架梁11基础上，n型拐角增强件31b31a和底部加强件32a的设置，形成闭合回路，保证了骨架1结构整体的稳定性。

在上述实施例基础上，n型拐角增强件31a截面呈Ω结构，且在n型拐角增强件31a内设有填充材料，填充材料为泡沫，提高整体结构强度，减轻了重量，泡沫材料还具有吸水性低，隔音绝热效果。底部加强件32a上设有与弯折段21贴合的弯折边32a-1，弯折边32a-1与外蒙皮2的弯折段21贴合，起到加强作用，靠近弯折边32a-1一端纵向设有开放槽32a-2，开放槽32a-2敞口处设有第一导向边32a-3。第一导向边32a-3的设置，减少了底部加强件32a与外蒙皮2的接触面积，使之形成空腔，进一步增加了端墙与底架连接处的强度。

为了进一步增强底部增强件31b自身的连接强度，底部加强件32a横向设有凹槽32a-4，凹槽32a-4内设有加强筋，加强筋为封闭式Ω结构。

除前述端墙外，本实施方式还提供一种轨道车辆，其包括端墙、车身和底架，其中，端墙采用本实施方式中端墙。需要说明的是，车身和底架等车体构成非本申请的核心发明点所在，本领域普通技术人员能够基于现有技术实现，故本文不再赘述。

实施例二

在本发明的第二个实施例中，如图6至图9所示展示了端墙的另一种结构形式，其余部件的结构与连接关系与实施例一相同，这里不再进行赘述。

作为本发明的另一实施例，在弯折段21自沿所述外蒙皮2的板面朝向所述车体延伸的基础上，弯折段21的边沿向端墙开设门延伸形成容槽22，增强结构3内置于容槽22内。外蒙皮2上的弯折段21包括垂直板面朝向车体延伸段，然后在朝向端墙内延伸段，最后形成的容槽22呈C型结构，增强结构3设置在容槽22内，减少了多余的连接结构，提高装配工作量。

为了进一步增加端墙整体强度，具体地，增强结构3包括增强件31b和包覆蒙皮32b，包覆蒙皮32b上设有与增强件31b相适应的结构，且包覆蒙皮32b一端与外蒙皮2内表面贴合，另一端与弯折段21边缘连接，增强件31b通过包覆蒙皮32b固定在容槽22内。为了增加外蒙皮2整体强度，在增强件31b嵌入容槽22后，铺设湿的包覆蒙皮32b，使包覆蒙皮32b与外蒙皮2固化连接，提高了整体连接强度。

在上述实施例基础上，具体地，增强件31b截面呈L形结构，增强件31b上设有第一台阶面31b-1和第二台阶面31b-2，第一台阶面31b-1嵌入容槽22内，第二台阶面31b-2与包覆蒙皮32b贴合连接且与骨架1铆接固定；增强件31b的表面蒙皮采用一体固化成型，且内部填充材料，填充材料为泡沫，提高整体结构强度，减轻了重量，泡沫材料还具有吸水性低，隔音绝热效果。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.端墙，用于与车体和底架固定连接，其特征在于，包括：骨架(1)以及包覆在所述骨架(1)外侧的外蒙皮(2)，所述外蒙皮(2)的板沿具有弯折段(21)，所述弯折段(21)沿所述外蒙皮(2)的板面朝向所述车体延伸，所述弯折段(21)形成的腔体内设有增强结构(3)；

所述骨架(1)包括门框架梁(11)、若干加强横梁(12)和若干加强纵梁(13)，所述门框架梁(11)、若干所述加强横梁(12)和若干所述加强纵梁(13)靠近所述弯折段(21)的各端部均与所述增强结构(3)铆接固定，且所述门框架梁(11)设置在所述端墙上的位置与所述端墙上开设的门相适配；

所述增强结构(3)包括n型拐角增强件(31a)和两个底部加强件(32a)，两个所述底部加强件(32a)对称设置，所述n型拐角增强件(31a)靠近所述底架的两端部分别与两个所述底部加强件(32a)连接；

所述n型拐角增强件(31a)截面呈Ω结构，且在所述n型拐角增强件(31a)内设有填充材料，所述填充材料为泡沫；

所述底部加强件(32a)上设有与所述弯折段(21)贴合的弯折边(32a-1)，靠近所述弯折边(32a-1)一端纵向设有开放槽(32a-2)，所述开放槽(32a-2)敞口处设有第一导向边(32a-3)。

2.根据权利要求1所述的端墙，其特征在于，所述外蒙皮(2)为碳纤维一体固化成型，所述增强结构(3)和所述骨架(1)均通过胶膜和铆钉固定连接在所述外蒙皮(2)上。

3.根据权利要求1所述的端墙，其特征在于，所述门框架梁(11)为由门上横梁(111)和两个门侧纵梁(112)形成的框架结构，两个所述门侧纵梁(112)对称设置在所述端墙上开设门的两侧，且所述门侧纵梁(112)上沿横向上设有通槽，所述门上横梁(111)穿过所述通槽与两个所述门侧纵梁(112)固定连接。

4.根据权利要求1所述的端墙，其特征在于，所述底部加强件(32a)横向设有凹槽(32a-4)，所述凹槽(32a-4)内设有加强筋，所述加强筋为封闭式Ω结构。

5.轨道车辆，其包括端墙、车身和底架，其特征在于，所述端墙采用权利要求1-4中任一项所述的端墙。

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