一种铁道客车车体钢结构框架的制作方法

本发明涉及轨道交通，尤其是一种铁道客车车体钢结构框架。

背景技术：

铁道客车车体主要由钢结构框架和蒙皮构成，钢结构框架的设计直接影响铁道客车车体的结构强度和重量。现有技术为了提升铁道客车车体的整体结构强度，其车体的钢结构框架采用大量的钢材焊接，由于车体钢结构框架的布局合理，采用大量的钢材焊接弥补缺陷，但是却增量了车体的整体重量。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种铁道客车车体钢结构框架，结构设计合理，重量轻，而且结构强度高。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种铁道客车车体钢结构框架，包括底架焊接框架、位于底架焊接框架两侧的侧墙焊接框架和车顶焊接框架；

所述底架焊接框架包括中梁、位于中梁两侧的边梁和位于中梁两端的端梁，所述中梁的两侧与边梁之间设有若干辅助梁，所述辅助梁的一端与边梁连接，另一端与中梁连接，中梁两侧的辅助梁呈对称设置；所述中梁的前后位置于中梁的两侧分别设有工字梁，所述工字梁包括两根横梁和设置在两根横梁之间的纵梁，所述横梁的两端分别与边梁和中梁连接；所述纵梁的底部设有呈箱型的轮对座，所述轮对座包括两对称的侧封板、位于侧封板前后的端封板和位于侧封板和端封板底部的底封板，所述轮对座的上部比下部大，所述侧封板包括第一上连接部、第一弯折部和第一下连接部，第一上连接部通过第一弯折部与第一下连接部连接，轮对座的两侧封板的第一上连接部之间的距离大于第一下连接部之间的距离；所述端封板包括第二上连接部、第二弯折部和第二下连接部，第二上连接部通过第二弯折部与第二下连接部连接，轮对座的两端封板的第二上连接部之间的距离大于第二下连接部之间的距离；所述底封板的中间位置隆起形成安装槽；所述中梁呈箱型结构，中梁内设有加强板，所述加强板的长度与中梁的长度相同，且加强板的两侧与中梁的内侧面连接；

所述侧墙焊接框架包括上横梁、若干位于上横梁下方且与上横梁平行设置的中间横梁和若干与上横梁垂直设置的竖梁，所述中间横梁由设置在相邻竖梁之间的中间横梁单元连接而成；所述上横梁包括外侧面、内侧面、底面和顶面，所述竖梁的上端与上横梁的底面连接，竖梁的下端与边梁连接，两侧墙焊接框架的上横梁的两端之间的设有端横梁，所述端横梁的端部与上横梁的内侧面连接；

所述车顶焊接框架包括若干呈弧形排布的车顶纵梁和若干与车顶纵梁连接的车顶横梁；所述车顶纵梁为槽钢，其包括底板和与位于底板两侧的侧板，所述车顶横梁由于设置在相邻车顶纵梁之间的车顶横梁单元连接而成，所述车顶横梁单元的端部焊接在车顶纵梁的侧板上；所述车顶焊接框架的两侧焊接在上横梁的顶面上，所述车顶焊接框架的两端与端横梁之间设有支撑柱；

所述底架焊接框架的辅助梁、侧墙焊接框架的竖梁、车顶焊接框架的车顶横梁的位置一一对应，并围成封闭的框体。

本发明的车体钢结构框架中，采用整体承载结构，车体骨架由较轻便的辅助梁、竖梁、车顶横梁组成一个个封闭框体与蒙皮包板组焊在一起，具有很大的强度和刚度；由于取消客车转向架而采用单独车轮对方案，故将底架枕梁改成工字梁，承载能力更好，而且可以与底架焊接框架构成纵横交错的梁结构，整体稳定性更好；上大下小的轮对座，其体积小而且承载能力强；中梁呈箱型结构，且其内加筋板，形成封闭的箱型结构，用以承受主要的牵引力与拉力；前后端梁为翼型结构，结构稳定；车顶焊接框架的纵梁和横梁采用异型钢板焊接而成，该异型钢板不仅结构强度高，不容易弯折，而且重量轻，适用在车顶结构中；车顶横梁分成若干单元，使车顶造型更多变，如弧形车顶的造型。

作为改进，所述中梁由两块弯折板焊接而成，中梁的横截面呈方形。

作为改进，所述端梁由设置在中梁两侧的端梁单元构成，所述端梁单元的一端连接在中梁的侧面，所述边梁的端部连接在端梁单元的侧面，所述端梁单元与中梁连接的一端宽度大于与边梁连接的一端宽度。

作为改进，所述端梁与中梁的连接处、端梁与边梁的连接处、工字梁的横梁与中梁的连接处和工字梁的横梁与边梁的连接处均设有加强板。

作为改进，所述车顶焊接框架中，相邻车顶纵梁之间的间距从两侧往中间逐渐增大；相邻车顶横梁之间的间距从两端往中间逐渐增大。

本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：

本发明的车体钢结构框架中，采用整体承载结构，车体骨架由较轻便的辅助梁、竖梁、车顶横梁组成一个个封闭框体与蒙皮包板组焊在一起，具有很大的强度和刚度；由于取消客车转向架而采用单独车轮对方案，故将底架枕梁改成工字梁，承载能力更好，而且可以与底架焊接框架构成纵横交错的梁结构，整体稳定性更好；上大下小的轮对座，其体积小而且承载能力强；中梁呈箱型结构，且其内加筋板，形成封闭的箱型结构，用以承受主要的牵引力与拉力；前后端梁为翼型结构，结构稳定；车顶焊接框架的纵梁和横梁采用异型钢板焊接而成，该异型钢板不仅结构强度高，不容易弯折，而且重量轻，适用在车顶结构中；车顶横梁分成若干单元，使车顶造型更多变，如弧形车顶的造型。

附图说明

图1为本发明侧面视图。

图2为本发明俯视图。

图3为本发明端部视图。

图4为图3的A处放大图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种铁道客车车体钢结构框架，包括底架焊接框架1、位于底架焊接框架1两侧的侧墙焊接框架2和车顶焊接框架3。由底架焊接框架1、侧墙焊接框架2和车顶焊接框架3焊接围成笼型结构，车顶焊接框架3的支撑结构主要是侧墙焊接框架2，使得车体内部空间更大。另外，车体钢结构框架的制造方法可以先预支底架结构框架、侧墙焊接框架2和车顶焊接框架3，最后再进行组装焊接，这样可以缩短生产周期。

如图2所示，所述底架焊接框架1包括中梁15、位于中梁15两侧的边梁11和位于中梁15两端的端梁16。所述中梁15贯穿底架焊接框架1的前后两端，所述中梁15呈箱型结构，中梁15由两块6mm折弯板组焊在一起，中梁15的横截面呈方形，中梁15内设有加强板151，所述加强板151的长度与中梁15的长度相同，且加强板151的两侧与中梁15的内侧面连接；车体的牵引装置安装在中梁15的端部。所述中梁15的两侧与边梁11之间设有若干辅助梁14，辅助梁14为槽钢，所述辅助梁14的一端与边梁11连接，另一端与中梁15连接，中梁15两侧的辅助梁14呈对称设置。所述中梁15的前后位置于中梁15的两侧分别设有工字梁13，所述工字梁13包括两根横梁131和设置在两根横梁131之间的纵梁132，所述横梁131的两端分别与边梁11和中梁15连接；所述纵梁132的底部设有呈箱型的轮对座12；所述轮对座12包括两对称的侧封板、位于侧封板前后的端封板和位于侧封板和端封板底部的底封板，所述轮对座12的上部比下部大，所述侧封板包括第一上连接部、第一弯折部和第一下连接部，第一上连接部通过第一弯折部与第一下连接部连接，轮对座12的两侧封板的第一上连接部之间的距离大于第一下连接部之间的距离；所述端封板包括第二上连接部、第二弯折部和第二下连接部，第二上连接部通过第二弯折部与第二下连接部连接，轮对座12的两端封板的第二上连接部之间的距离大于第二下连接部之间的距离；所述底封板的中间位置隆起形成安装槽。所述端梁16由设置在中梁15两侧的端梁16单元构成，所述端梁16单元的一端连接在中梁15的侧面，所述边梁11的端部连接在端梁16单元的侧面，所述端梁16单元与中梁15连接的一端宽度大于与边梁11连接的一端宽度。所述端梁16与中梁15的连接处、端梁16与边梁11的连接处、工字梁13的横梁与中梁15的连接处和工字梁13的横梁与边梁11的连接处均设有加强板。

如图1所示，所述侧墙焊接框架2包括上横梁21、若干位于上横梁21下方且与上横梁21平行设置的中间横梁23和若干与上横梁21垂直设置的竖梁22。所述中间横梁23由设置在相邻竖梁22之间的中间横梁23单元连接而成。如图4所示，所述上横梁21的长度与车体长度一致，其包括外侧面211、内侧面212、底面213和顶面214，所述竖梁22的上端与上横梁21的底面213连接，竖梁22的下端与边梁11连接，两侧墙焊接框架2的上横梁21的两端之间的设有端横梁4，所述端横梁4的端部与上横梁21的内侧面212连接。

如图1、3、4所示，所述车顶焊接框架3包括若干呈弧形排布的车顶纵梁31和若干与车顶纵梁31连接的车顶横梁32；车顶纵梁31采用3mm厚的折弯板，车顶横梁32为分段的3mm折弯板。所述车顶纵梁31为槽钢结构，其包括底板311和与位于底板311两侧的侧板312，侧板312与底板311之间的夹角可以根据车顶的弧度弯折而成，所述车顶横梁32由于设置在相邻车顶纵梁31之间的车顶横梁32单元连接而成，所述车顶横梁32单元的端部焊接在车顶纵梁31的侧板312上，侧板312的倾斜角度决定车顶横梁32的弯曲弧度。所述车顶焊接框架3的两侧焊接在上横梁21的顶面214上，所述车顶焊接框架3的两端与端横梁4之间设有支撑柱5，从而支撑整个车顶焊接框架3。所述车顶焊接框架3中，相邻车顶纵梁31之间的间距从两侧往中间逐渐增大；相邻车顶横梁32之间的间距从两端往中间逐渐增大。

所述底架焊接框架1的辅助梁14、侧墙焊接框架2的竖梁22、车顶焊接框架3的车顶横梁32的位置一一对应，并围成封闭的框体。

本发明的车体钢结构框架中，采用整体承载结构，车体骨架由较轻便的辅助梁14、竖梁22、车顶横梁32组成一个个封闭框体与蒙皮包板组焊在一起，具有很大的强度和刚度；由于取消客车转向架而采用单独车轮对方案，故将底架枕梁改成工字梁13，承载能力更好，而且可以与底架焊接框架1构成纵横交错的梁结构，整体稳定性更好；上大下小的轮对座12，其体积小而且承载能力强；中梁15呈箱型结构，且其内加筋板，形成封闭的箱型结构，用以承受主要的牵引力与拉力；前后端梁16为翼型结构，结构稳定；车顶焊接框架3的纵梁和横梁采用异型钢板焊接而成，该异型钢板不仅结构强度高，不容易弯折，而且重量轻，适用在车顶结构中；车顶横梁32分成若干单元，使车顶造型更多变，如弧形车顶的造型。