車體結構和軌道車輛的制作方法

本發明涉及一種車體結構和軌道車輛。

背景技術：

1、我國鐵路運輸貨物的種類繁多，與其相適應的鐵路車輛也呈現多樣式發展。經過多年的發展，我國形成了獨具特色的鐵路車輛技術，促進了我國鐵路車輛全面快速發展，為國民經濟和鐵路運輸的發展做出了重要貢獻。

2、鐵路車輛甚至輕軌車輛側開門往往用于人員出入和裝運小型貨物用，開度一般不大于3米，能夠滿足一般貨物裝卸載用。但隨著產品技術的更新，貨物的種類和體積也在變化，鐵路車輛的側開門開度也隨著運輸需求和貨物自身特性而變化。但，如果設置了超大開度側開門，則破壞了既有車輛的連續薄壁筒形結構，使車輛的受力傳導不具備連續性，車輛的整體強度和剛度會變差。

3、隨著經濟社會的發展，貨物種類不斷增加，用戶對特種貨物(例如是超大尺寸貨物)的運輸安全性、隱蔽性和運輸效率的要求不斷提高。

技術實現思路

1、本發明提供一種車體結構和軌道車輛。

2、本發明提供如下技術方案：一種車體結構，包括：彼此相對設置的底架和車頂、彼此相對設置的兩個側墻、彼此相對設置的兩個端墻，所述側墻沿車身長度方向延伸且所述側墻所處平面的法線方向為車身寬度方向，所述底架所處平面的法線方向為車身高度方向，所述端墻所處平面的法線方向為車身長度方向，

3、在至少一個側墻的沿車身長度方向的中段位置處形成貨物進出口，所述貨物進出口沿車身長度方向的尺寸大于3m；

4、所述底架包括沿車身長度方向延伸且沿車身寬度方向彼此相對的兩個第一邊框，設置有所述貨物進出口的一側第一邊框包括沿車身長度方向依次連接的牽引梁、下側梁和牽引梁，所述下側梁的中段區域限定所述貨物進出口的下邊界，所述下側梁為槽鋼型，槽鋼型下側梁的開口朝向對側第一邊框，槽鋼型下側梁的上邊界水平設置，槽鋼型下側梁的中部區域沿車身高度方向的尺寸大于其兩端沿車身高度方向的尺寸，從槽鋼型下側梁的沿車身高度方向的尺寸最大的位置朝向任意一個端部區域不存在沿車身高度方向尺寸單調遞增的區段；設置有貨物進出口的一側第一邊框還包括封閉槽鋼型下側梁開口的下側梁內封板。“魚腹型”的下側梁配合下側梁內封板，極大提升底架的剛度，車輛受力連續性得到提高，提升軌道車輛的承重能力。

5、可選地，槽鋼型下側梁的中部區域和端部區域的下邊界均水平設置，中部區域與端部區域的過渡區域的下邊界高度單調變化。下側梁沿車身高度方向尺寸較大的區域占比較大，盡量大的提升下側梁的剛度。

6、可選地，所述底架還包括沿車身寬度方向延伸的兩個大橫梁組成，任一大橫梁組成的兩端分別連接一個第一邊框，所述貨物進出口沿車身高度方向延伸的邊界與所述大橫梁組成沿車身寬度方向彼此相對；

7、任一大橫梁組成包括：矩形框結構的大橫梁腹板和焊接在所述大橫梁腹板內的至少一個筋板，所述大橫梁腹板沿車身寬度方向延伸，所述大橫梁腹板的橫截面的邊界的矩形長邊平行于所述底架所處平面；所述筋板呈平板狀、沿車身寬度方向延伸，且垂直于所述底架所處平面。大橫梁組成的設計有助于提高車身剛度。

8、可選地，開設有貨物進出口的一側側墻包括位第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分均包括連接成網格狀結構的第二橫梁和豎梁、封閉所述網格狀結構朝向對側網格狀結構的邊界的門柱，所述第二橫梁沿車身長度方向延伸，所述豎梁沿車身高度方向延伸，所述門柱沿車身高度方向延伸，并用于限定貨物進出口的沿車身高度方向延伸的邊界，所門柱的下端部與所述下側梁相連，所述門柱的上端部與所述車頂相連，所述門柱的機械強度大于所述豎梁的機械強度。門柱的設計提高車身剛度，且對車身重量的影響較小。

9、可選地，還包括設置在所述門柱與所述下側梁相連位置處朝向貨物進出口一側的角部處的第一角部補強件。第一角部補強件有助于增強車身剛度。

10、可選地，所述車頂包括兩個車頂加強彎梁，按照右手螺旋或左手螺旋，所述車頂加強彎梁的彎曲方向為車身長度方向，所述車頂加強彎梁靠近貨物進出口的端部與所述門柱的上端部相連；

11、所述車頂還包括沿車身長度方向延伸的上側梁、固定在所述上側梁上且沿車身長度方向延伸的上側梁封板，所述上側梁沿車身長度方向的兩個延伸方向均超出所述車頂加強彎梁以及所述上側梁封板，所述上側梁封板呈平板狀，所述上側梁的橫截面為底邊缺失的梯形，所述上側梁封板封閉所述上側梁的開口。上側梁以及上側梁封板的結構有助于增強車身剛度。

12、可選地，所述車頂還包括多個車頂彎梁，按照右手螺旋或左手螺旋，所述車頂彎梁的彎曲方向為車身長度方向，所述車頂加強彎梁的機械強度大于所述車頂彎梁的機械強度。如此設計，對車身重量的影響較小。

13、可選地，所述車頂還包括設置在所述車頂加強彎梁與所述上側梁相連的位置處朝向貨物進出口一側角部區域的第二角部加強件。第二角部補強件有助于增強車身剛度。

14、可選地，所述側墻上還開設有窗口和乘客出入口。這使得軌道車輛可以偽裝成客運車輛。

15、本發明提供如下技術方案：一種軌道車輛，包括前述的車體結構。

16、本發明的車體結構應用在軌道車輛中時，可以將側開門的尺寸設計得足夠大(例如沿車身長度方向的尺寸在3m至7m之間)，仍能保證車體結構的剛度和強度，適用于大尺寸貨物的運輸，且滿足安全規范。

技術特征：

1.一種車體結構，包括：彼此相對設置的底架和車頂、彼此相對設置的兩個側墻、彼此相對設置的兩個端墻，所述側墻沿車身長度方向延伸且所述側墻所處平面的法線方向為車身寬度方向，所述底架所處平面的法線方向為車身高度方向，所述端墻所處平面的法線方向為車身長度方向，其特征在于，

2.根據權利要求1所述的車體結構，其特征在于，槽鋼型下側梁的中部區域和端部區域的下邊界均水平設置，中部區域與端部區域的過渡區域的下邊界高度單調變化。

3.根據權利要求1所述的車體結構，其特征在于，所述底架還包括沿車身寬度方向延伸的兩個大橫梁組成，任一大橫梁組成的兩端分別連接一個第一邊框，所述貨物進出口沿車身高度方向延伸的邊界與所述大橫梁組成沿車身寬度方向彼此相對；

4.根據權利要求1所述的車體結構，其特征在于，開設有貨物進出口的一側側墻包括第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分均包括連接成網格狀結構的第二橫梁和豎梁、封閉所述網格狀結構朝向對側網格狀結構的邊界的門柱，所述第二橫梁沿車身長度方向延伸，所述豎梁沿車身高度方向延伸，所述門柱沿車身高度方向延伸，并用于限定貨物進出口的沿車身高度方向延伸的邊界，所門柱的下端部與所述下側梁相連，所述門柱的上端部與所述車頂相連，所述門柱的機械強度大于所述豎梁的機械強度。

5.根據權利要求4所述的車體結構，其特征在于，還包括設置在所述門柱與所述下側梁相連位置處朝向貨物進出口一側的角部處的第一角部補強件。

6.根據權利要求4所述的車體結構，其特征在于，所述車頂包括兩個車頂加強彎梁，按照右手螺旋或左手螺旋，所述車頂加強彎梁的彎曲方向為車身長度方向，所述車頂加強彎梁靠近貨物進出口的端部與所述門柱的上端部相連；

7.根據權利要求6所述的車體結構，其特征在于，所述車頂還包括多個車頂彎梁，按照右手螺旋或左手螺旋，所述車頂彎梁的彎曲方向為車身長度方向，所述車頂加強彎梁的機械強度大于所述車頂彎梁的機械強度。

8.根據權利要求6所述的車體結構，其特征在于，所述車頂還包括設置在所述車頂加強彎梁與所述上側梁相連的位置處朝向貨物進出口一側角部區域的第二角部加強件。

9.根據權利要求1所述的車體結構，其特征在于，所述側墻上還開設有窗口和乘客出入口。

10.一種軌道車輛，其特征在于，包括根據權利要求1至9中任一項所述的車體結構。

技術總結
本發明公開了一種車體結構和軌道車輛。該車體結構中，貨物進出口沿車身長度方向的尺寸大于3m；設置有貨物進出口的第一邊框包括沿車身長度方向依次連接的牽引梁、下側梁和牽引梁，下側梁的中段區域限定貨物進出口的下邊界，下側梁為槽鋼型，槽鋼型下側梁的開口朝向對側第一邊框，槽鋼型下側梁的上邊界水平設置，槽鋼型下側梁的中部區域沿車身高度方向的尺寸大于其兩端沿車身高度方向的尺寸，從槽鋼型下側梁的沿車身高度方向的尺寸最大的位置朝向任意一個端部區域不存在沿車身高度方向尺寸單調遞增的區段；設置有貨物進出口的一側第一邊框還包括封閉槽鋼型下側梁開口的下側梁內封板。適用于大尺寸貨物的運輸。

技術研發人員：李丹,張良,馬凱,魏曉,高志雄,賈裕祥,郭上,賀譜,徐超,李明,李興鈺,肖艷梅
受保護的技術使用者：包頭北方創業有限責任公司
技術研發日：
技術公布日：2025/3/13