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CN1136297A - 有轨动车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种客运有轨动车，其中至少有一个其侧壁带有车窗及设有门的入口区的车体。车体采用凹槽形结构。该车体由一个车体底板与其连接的、由侧壁支柱、下纵梁及上围杆构成的桁架结构的侧壁构成。其中，上围杆通过若干水平支撑梁相互支撑。

Description

有轨动车
本发明涉及一种客运有轨动车，其中至少有一个其侧壁带有车窗及设有门的入口区的车体。
用于客运的有轨动车本身早已为公众所知并常用在铁路客运行业中。由于它需要承受较高的机械应力，因而在已知的动车的设计和结构中需要考虑其强度，但这种考虑对动车重量及由此引起的燃油消耗会产生不利的影响。
根据上述已有技术，本发明的目的是提供一种在本文开头就已提及的那种动车，其结构在节省重量方面效果最佳，同时在动车承受由外面作用的机械应力方面也无不利影响。
为实现上述发明目的，本发明提出了如权利要求1所述的方案。根据本发明方案，车体采用凹槽形结构。该车体由一个车体底板和与其连接的、由侧壁支柱、下纵梁及上围杆构成的桁架结构的侧壁构成。其中，上围杆是通过若干水平支撑梁相互支撑的。
在本发明的一个最佳实施例中，车体底板是由一个波纹板与若干横梁构成的。该底板承受来自载荷的作用力并将该作用力传递到侧壁及下纵梁上。此处，侧壁支柱作为支撑件用于支撑固定在其上的车窗及车体侧板。侧壁支柱最好按之字形排列并与下纵梁及上围杆可承受弯矩地连接。由此可保证获得最佳的传力效果。这是因为这种结构可使侧壁支柱足以承受水平载荷及垂直载荷并将载荷传递到下纵梁或上围杆上。
本发明动车结构的特点是采用了由斜置的梁或侧壁支柱构成的车架。这种结构可省去传统结构中采用的垂直梁。采用这种结构，梁或侧壁支柱不承受弯矩而只承受拉力和压力。
入口区域由垂直的框架围住，该框架不承受车架所承受的载荷而只是为车门提供导向作用。
在本发明的最佳实施例中，侧壁支柱相互之间以60°±10°夹角倾斜地端部连接，其端部与纵梁或上围杆紧密贴合或完全搭接。
侧壁支柱以之字形桁架形式布置，仅在车厢入口处被插入了垂直设置的门柱。门柱最好用强化型材制成，以便能够承受横向力。门柱设置在带有可关闭车门的入口两侧并与下纵梁及上围杆可承受弯矩地连接。
根据上述构思，本发明提供了一种具有低底板的动车，其车体有一段凹陷下去的低底板区，入口区即设置在该区域内。低底板两端连接着车端区。车端区的底板高度高于低底板区。低底板区占据车厢总使用面积的约60％。
固定在侧壁支柱上的车窗或侧壁板件最好是粘接在支柱上并附设一条前弦杆，该前弦杆不仅为车窗而且为侧壁板件提供水平支撑面。由于前弦杆不传递力因而可通过粘接或螺纹连接等简单的连接方案固定到侧壁支柱或门柱上即可。
采用桁架结构可比传统的全壁板式结构减轻重量至25％。另一方面，由于侧壁板件采用了夹层式构件，因而隔热效果比已有结构高50％。由此可知，本发明的动车结构可明显降低能量消耗。此外，这种动车的运行保养费用也比已知的同类动车低。此外，本发明结构还可提高10％的消音效果。
本发明中的外侧壁结构的一个最佳方案是，夹层板是由一个用纤维加强的合成树脂如GC-GFK2制成的覆盖层与一个用塑料、最好是二乙烯H45制成的芯板构成。其中，塑料芯板的厚度约为15mm，而夹层板的总厚度为20mm。此外，在本发明动车的外侧、也就是在夹层板处还可设置一块板，该板最好是轻金属板。
用在本发明动车上的夹层板的另一种结构是在两块木板之间设置一个塑料芯板，在其外侧可设置一块板、例如轻金属板而在其内侧可设置一块塑料板。
车体上所有承力部件都用钢型材制成。该型材可以采用四棱钢管或用钢板弯成的型材。尽管原则上钢型材比轻金属结构的比重高，但由于其弹性模量高，因而其较小的横截面具有较高的刚度，因而制造时操作简单并可获得合理的重量。
本发明的其他实施方案均反映在从属权利要求中。
以下将借助于附图所示的实施例进一步说明本发明的最佳实施方案及其优点。其中：
图1是本发明整体式动车的侧视图；
图2是在图1的动车中使用的本发明管状车体的侧视图；
图3是图1中的动车的局部上横剖面(侧壁-顶板过渡处)；
图4是图1动车的局部下横剖面(侧壁-底板过渡处)。
图1中表示了一辆低底板式动车10。其中，低底板区设置在中部，其两端由车端区14、15围住。低底板区占据了动车10的总使用面积的约2/3。在低底板区纵向侧面各有两个入口区16、18。如图2所示，一方面，车端区处由于需要布置底盘20及其驱动机构，因而该处的底板较高，而另一方面，低底板区12则较接近于地面，以便乘客上、下车。
在图2中表示了车体22的侧视图。该车体采用了凹槽形结构，即带有一个由横梁与波纹板构成的车体底板24，底板的两侧由纵梁26围住。纵梁26与上围杆28及设置在其间的侧壁支柱30及门柱32共同构成凹槽形车体22的侧壁34。
侧壁支柱30相互倾斜地设置且相互之间的夹角为60°。侧壁支柱的端部相互邻接或搭接并与下纵梁26或上围杆28可承受弯矩地连接。除此之外没有、也不需要设置其他的承力加强件、如垂直或水平支撑梁。在图1中，侧壁支柱30是以点划线表示的，但在车窗区内则是用实线表示的。
只有在入口区18处设置有垂直的门柱，以便通畅地进入车厢10内。为能承受由侧壁支柱30传递来的力，在本图所示的实施例中，门柱32是由相互平行的双型材构成的，为加强其强度，两型材之间用斜撑杆加强。由于在由低底板区24过渡到车端区36的过渡区内有相互重叠的应力，因而设置在车体22的车端区36处的侧壁支柱30采用了不同的布置结构。
图3表示了本发明动车10的横截面剖视图，其中表示了一个侧壁支柱30、一个与其上端连接的上围杆28以及一个水平设置的连接杆29。该连接杆被引向对置的上围杆28(图中没有详细表示)。
在侧壁支柱30的外侧设置有一个侧壁板31，该侧壁板是通过粘接方式固定在侧壁支柱30上。由成形件构成的盖板33设置在上围杆28及连杆29之上。盖板与侧壁板件31一样都是用复合结构或夹层结构制成且具有凹、凸截面形状。
用于制造侧壁板的夹层板采用塑料材料，最好采用厚度约为20mm或15mm的二乙烯H30或H45，其表层是由经过纤维增强的纤维-塑料复合材料如GC-GFK2或由经过层压固化的纤维网制成的。夹层板件最好是用薄膜制造工艺中的真空加压方法制成。
图4表示了与图3所示截面相同的横截面的下部的剖视图，其中，侧壁板件31也是与侧壁支柱30相互连接。侧壁支柱30与纵梁相连，纵梁本身与由波纹板及横梁构成的车体底板连接。
各内衬板是由一块覆盖板构成。覆盖板从内侧贴在车架上并最好与车架牢固连接，例如覆盖板的上、下边缘嵌入到车架上的相应的型钢中。在车架支撑梁与覆盖板之间也可以采用粘接连接来取代上述的牢固连接或附加地采用粘接连接。

Claims (27)

1、一种客运有轨动车，其中至少有一个其侧壁带有车窗及设有门的入口区的车体，其特征在于，车体采用凹槽形结构，其由一个车体底板和与其连接的、由侧壁支柱、下纵梁及上围杆构成的桁架结构的侧壁构成，其中，上围杆通过若干水平支撑梁相互支撑。
2、如权利要求1所述的动车，其特征在于，车体底板是由一个波纹板与若干横梁构成的，该底板承受来自载荷的作用力并将该作用力传递到侧壁及下纵梁上，此处，侧壁支柱的作用是用于支撑固定在其上的车窗及车厢侧板，侧壁支柱最好按之字形排列并与下纵梁及上围杆可承受弯矩地连接。
3、如权利要求1或2所述的动车，其特征在于，侧壁支柱相互之间以60°±10°夹角倾斜地端部连接。
4、如权利要求1至3之一所述的动车，其特征在于，仅在入口处设置有垂直的门柱，门柱同样与下纵梁及上围杆可承受弯矩地连接，并可由门封闭入口。
5、如上述任一权利要求所述的动车，其特征在于，车体有一段凹陷下去的低底板区，入口区即设置在该区域内；低底板两端连接着车端区，车端区的底板高于低底板区。
6、如权利要求5所述的动车，其特征在于，低底板区至少占据动车总使用面积的60％。
7、如上述任一权利要求所述的动车，其特征在于，在由纵梁的下边棱至车窗的下边棱及从车窗的上边棱至上围杆区域内分别设置有侧衬板。
8、如上述任一权利要求所述的动车，其特征在于，前弦杆不仅为车窗而且为侧壁板件提供水平支撑面。
9、如权利要求8所述的动车，其特征在于，前弦杆通过粘接或螺纹连接与侧壁支柱连接，其不传递来自车架的作用力。
10、如权利要求8或9所述的动车，其特征在于，前弦杆设置在车窗下边缘与车窗上边缘之间的高度区域内。
11、如上述任一权利要求所述的动车，其特征在于，仅在入口处设置有垂直门柱，门柱同样与下纵梁及上围杆可承受弯矩地连接，并可由门封闭入口。
12、如上述任一权利要求所述的动车，其特征在于，侧壁板件与车窗之间紧密连接。
13、如上述任一权利要求所述的动车，其特征在于，车体上承力部件由四棱钢管及钢板弯成的型材制成。
14、如上述任一权利要求所述的动车，其特征在于，用在设置在外侧衬板上的壁板采用夹层板结构。
15、如上述任一权利要求所述的动车，其特征在于，用在设置在外侧衬板上的壁板包括两块木板及一块夹在其中的塑料芯板，在其外侧可设置一块轻金属板而在其内侧可设置一块塑料板。
16、如权利要求1至14之一所述的动车，其特征在于，用在设置在外侧衬板上的壁板包括两块木板及一块夹在其中的塑料芯板，在其外侧可设置一块轻金属板而在其内侧可设置一块塑料板。
17、如上述任一权利要求所述的动车，其特征在于，车窗从一个入口区延续到另一入口区。
18、如上述任一权利要求所述的动车，其特征在于，车窗及设置在内侧的侧壁板件通过粘接方法固定到侧壁支柱、前弦杆及门柱上。
19、如上述任一权利要求所述的动车，其特征在于，侧壁支柱与下纵梁和/或上围杆螺纹连接。
20、如权利要求1至17之一所述的动车，其特征在于，侧壁支柱与下纵梁和/或上围杆焊接。
21、如权利要求1至18之一所述的动车，其特征在于，侧壁支柱与下纵梁和/或上围杆相互粘接。
22、如权利要求1至18之一所述的动车，其特征在于，侧壁支柱与下纵梁和/或上围杆相互铆接。
23、如上述任一权利要求所述的动车，其特征在于，动车的顶部是由成型件构成的。
24、如权利要求23所述的动车，其特征在于，用于动车顶部的成型件制成夹层板结构。
25、如上述任一权利要求所述的动车，其特征在于，在侧壁板件、车窗及顶部成型件的所有接缝处都用密封材料密封。
26、如权利要求11所述的动车，其特征在于，在各入口的两侧设置有用增强型型材制成的门柱。
27、如权利要求11所述的动车，其特征在于，用作门柱的型材同于用作侧壁支柱的型材，在各入口的各侧设置有两根相互平行的门柱，这两门柱用若干斜撑杆相互连接并加固。
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