一种车厢侧墙和卧铺车厢的制作方法

本申请涉及轨道交通技术，具体地，涉及一种车厢侧墙和卧铺车厢。

背景技术：

轨道交通列车组尤其是动车组，由于其安全性能好、舒适度高、速度快、价格合理，越来越多的旅客选择乘坐高速动车组出行。

在长途卧铺旅行的过程中，为了能够给旅客更好的列车旅行体验，通常会在车体侧墙上设置车窗，以使旅客能够观赏沿途的风景，降低长途车程的枯燥感。传统卧铺车中，仅在对应下铺的等截面的平面侧墙上设置一个车窗或设置两个上下并列的小车窗。这种设置方式，虽然方便安装，但是只能满足下铺旅客自由观赏车外风景，不方便上铺旅客自由观赏车外风景的需求或缩小了旅客的视野。

现有卧铺车上铺对应的侧墙位置一般为侧墙的平面和曲面交界带，如安装车窗需要同时跨越平面和曲面，这种跨越不同平面的车窗安装难度较大，无法实现生产线的快速安装和后期的更换维护。

目前，由于列车司机室的流线型结构的设计，司机室的车窗均采用曲面车窗，一般司机室的曲面车窗通过聚氨酯胶直接与墙体粘接，或者在曲面车窗上加一个单框再通过螺栓直接与墙体固定。一般车窗通过聚氨酯胶固定在司机室墙体上后，需要静置一周，待车窗与墙体完全固定后才能使用。车窗通过这种胶黏方式固定后，若车窗有破损需要维修更换时，无法单独将车窗取下，需要先将墙体内部侧墙拆卸才能车窗进行维修或更换。这种更换和维护方式不但浪费维修时间，还增加了维修成本。螺栓连接结构，由于曲面车窗周圈需设置至 少10个螺栓，这种栓对孔的结构很难保证安装精度，一般情况均需要采用在车体侧墙上重新开螺纹孔才能安装上司机视侧窗。若位置稍有偏差扩孔会破坏螺纹孔，不能保证安装强度，且螺栓结构减震效果不好。维修更换也比较困难，螺纹孔再次使用螺纹很容易破坏失效。

技术实现要素：

为解决上述技术问题之一，本发明提供了一种车厢侧墙，该侧墙包括：用于连接车厢顶部的顶架连接段1和用于连接车厢底架的车厢支撑段2；

所述顶架连接段1为铅锤方向的变截面的曲面结构；所述车厢支撑段2为等截面的平面结构；

所述侧墙上跨越顶架连接段1和车厢支撑段2设有曲面车窗3，所述曲面车窗3通过复合窗框结构4固定在侧墙上。

优选地，所述顶架连接段1在铅锤方向由下至上的截面逐渐加宽。

优选地，所述曲面车窗3的外表面与侧墙外表面相匹配。

优选地，所述复合窗框结构4包括：车窗内框5和车窗外框6；

所述车窗内框5包括：内框连接部和内框固定部；所述车窗外框6包括：外框连接部和外框固定部；

所述内框固定部与曲面车窗3边缘密封固定；所述外框连接部与内框连接部固定；

所述外框固定部与侧墙密封固定。

优选地，所述车窗外框6的截面宽度与所述顶架连接段1的最宽截面同宽。

优选地，所述车窗外框6包括：第一外框体13和第二外框体14；

所述第一外框体13的截面宽度与所述顶架连接段1的最宽截面同宽；所述第二外框体14的截面宽度与所述顶架连接段1的最窄截面同宽；

所述第一外框体13和第二外框体14均包括：外框连接部和外框固定部；

所述第一外框体13的外框连接部与车窗内框5上半部分的内框连接部固 定，所述第一外框体13的的外框固定部与侧墙的顶架连接段1密封固定；

所述第二外框体14的外框连接部与车窗内框5下半部分的内框连接部固定，所述第二外框体14的的外框固定部与侧墙的车厢支撑段2密封固定。

优选地，所述第一外框体13和第二外框体14的连接处通过铆接固定。

优选地，所述复合窗框结构4还包括：锁紧机构；所述锁紧机构包括：带有限位锁紧部10的棘轮8和设置在所述车窗外框6上的与限位棘轮8相匹配的齿条结构9。

优选地，所述车窗外框6上设有加强筋11。

为解决上述技术问题之一，本发明提供了一种卧铺车厢，该车厢包括：底架、顶架和两个如上所述的车厢侧墙；

所述侧墙的顶架连接段1与所述顶架连接，所述侧墙的车厢支撑段2与所述底架连接；

所述车厢的至少一端设有端墙。

本发明的有益效果如下：

1、本申请所述技术方案通过在车厢上铺对应的侧墙上开设车窗，为上铺旅客单独提供对应的对外视野，提高旅客的舒适性；

2、本申请所述技术方案通过复合窗框结构将曲面车窗固定在车厢侧墙的平面和曲面交界带，克服了跨越不同平面安装车窗的难题，便于曲面车窗的快速安装，降低了后期车窗维护过程中的拆装时间和维护成本；

3、本申请所述技术方案根据变截面曲面侧墙的截面宽度设计复合窗框结构中车窗外框的宽度，提高了车窗对复杂车体结构的适应性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不 当限定。在附图中：

图1为本方案所述变截面的曲面侧墙结构的示意图；

图2为本方案所述第一种复合窗框结构设计方案的示意图；

图3为本方案所述第二种复合窗框结构设计方案的示意图；

图4为本发明所述加强筋的结构示意图；

图5为本发明所述曲面车窗结构采用常规方法安装的示例图。

附图标号：

1、顶架连接段，2、车厢支撑段，3、曲面车窗，4、复合窗框结构，5、车窗内框，6、车窗外框，7、紧固件，8、棘轮，9、齿条结构，10、锁紧部，11、加强筋，12、密封胶，13、第一外框体，14、第二外框体。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明的核心思路是利用复合窗框结构4将曲面车窗3安装在卧铺车上铺对应的同时跨越等截面的平面区域和变截面的曲面区域的侧墙上，在为上铺旅客单独提供对外视野的同时，实现车窗的快速装拆。

如图1所示，本申请提供了一种车厢侧墙，该侧墙包括：用于连接车厢顶部的顶架连接段1和用于连接车厢底架的车厢支撑段2。所述顶架连接段1为曲面结构，其为在铅锤方向由下至上的截面逐渐加宽的变截面结构，顶架连接段1的曲面向车厢外侧凸出。所述车厢支撑段2为等截面的平面结构。

如图2所示，在所述侧墙上同时跨越顶架连接段1和车厢支撑段2的区域设有曲面车窗3，该曲面车窗3通过复合窗框结构4固定在侧墙上。通常卧铺车厢上铺所在位置对应的侧墙多为这种顶架连接段1和车厢支撑段2交界的区 域，由于安装难度的限制和侧墙强度要求，一般不会在此位置设置车窗，到时上铺旅客无法具有单独的对外视野，使旅行舒适感降低。本方案突破性的在变截面的曲面侧墙上安装曲面车窗3，在满足上铺旅客具有单独对外视野的同时，保证了车厢侧墙的强度要求，并有效克服了曲面车窗3的安装和维护难题。

对于变截面的曲面侧墙上安装曲面车窗3主要需要攻克两个难题，第一个是曲面车窗3和侧墙都具有弧度的问题；另一个是曲面车窗3如何能够实现快速在侧墙上拆装，并能适应变截面的曲面侧墙。

本方案克服第一个问题的方式如下：考虑到风阻、压力等问题，本方案曲面车窗3的玻璃部分也同样采用双层结构，两层玻璃结构安装时可能会出现不稳定的问题，因此，先给车窗玻璃加装一个固定框。由于车窗本身就是曲面结构，加之侧墙的结构也是曲面结构，因此，窗框为了适应车窗边缘的结构，本方案采用等截面的固定框煨成矩形形状，再根据车窗和车体曲面的走向，将固定框煨成相适应的曲面弧度。后续复合窗框结构4的曲面弧度也是通过此方式获得。由此，可以解决曲面车窗3和侧墙具有弧度的问题。

由于曲面车窗3的厚度无法直接匹配车体侧墙的厚度，即第二个问题：曲面车窗3如何能够实现快速在侧墙上拆装，并能适应变截面的曲面侧墙。为了解决此问题，本方案利用复合窗框结构4将固定好的车窗转接到侧墙上，仅需要通过密封胶12固定，即可实现对曲面车窗3的安装。其中，所述复合窗框结构4包括：车窗内框5和车窗外框6；所述车窗内框5包括：内框连接部和内框固定部；所述车窗外框6包括：外框连接部和外框固定部；所述内框固定部与曲面车窗3边缘密封固定；所述外框连接部与内框连接部固定；所述外框固定部与侧墙密封固定。

本方案中，进一步的根据变截面的情况，提供了两种方式设计复合窗框结构4，具体如下：

如图2所示，第一种方式是复合窗框结构4中的车窗外框6的截面宽度设计为与顶架连接段1的最宽截面相同。这样，曲面车窗3与内框固定部通过聚 氨酯胶等胶黏剂固定，内框连接部通过紧固件7与外框连接部固定，外框固定部与侧墙密封固定。整个复合窗框结构4与侧墙接触的位置均通过密封胶12密封固定。由于复合窗框结构4的尺寸会比侧墙的尺寸宽，加之通过密封胶12固定在侧墙上时，密封胶12需要固化时间，车窗的整体结构还不够稳固，此时，可以在复合窗框结构4上增加一个锁紧机构，利用锁紧机构辅助复合窗框结构4与侧墙锁紧定位。其中，所述锁紧机构包括：带有限位锁紧部10的棘轮8和设置在所述车窗外框6上的与限位棘轮8相匹配的齿条结构9。通过棘轮8与齿条的配合将复合窗框结构4定位在侧墙上，在通过铆接的方式将棘轮8固定在车窗外框6上，保证车窗安装时的稳定性。

如图2所示，由于车窗外框6部分位置要比与其临近的侧墙宽一些，只用密封胶12固定的情况下，会出现固定不住的问题，此时，在车窗外框6上进一步设置一个加强筋11，通过加强筋11填补多余空间，在通过密封胶12与侧墙固定，这样就可以保证复合窗框结构4与侧墙的稳固性。

如图3所示，第二种方式是车窗外框6采用双框体结构，即所述车窗外框6包括：第一外框体13和第二外框体14，所述第一外框体13和第二外框体14的连接处通过铆接固定；所述第一外框体13的截面宽度与所述顶架连接段1的最宽截面同宽；所述第二外框体14的截面宽度与所述顶架连接段1的最窄截面同宽。所述第一外框体13和第二外框体14均包括：外框连接部和外框固定部；所述第一外框体13的外框连接部与车窗内框5上半部分的内框连接部固定，所述第一外框体13的的外框固定部与侧墙的顶架连接段1密封固定；所述第二外框体14的外框连接部与车窗内框5下半部分的内框连接部固定，所述第二外框体14的的外框固定部与侧墙的车厢支撑段2密封固定。进一步的，利用锁紧机构将第一外框体13锁紧定位到侧墙上，车窗内框5和第一外框体13与侧墙接触的其他位置均通过密封胶12密封固定。由于第二外框体14采用窄截面的方案设计，因此，与其临近的大部分侧墙的截面宽度第二外框体14接近，用聚氨酯粘接胶12粘接后，由锁紧装置锁紧定位，直到聚氨酯胶固 化，锁紧装置不再作为主要的定位装置。

本申请进一步公开了一种卧铺车厢，该车厢包括：底架、顶架和两个如上所述的车厢侧墙；所述侧墙的顶架连接段1与所述顶架连接，所述侧墙的车厢支撑段2与所述底架连接；所述车厢的至少一端设有端墙。

下面通过一组实例对本方案做进一步说明。

本发明主要是针对解决变截面客车车厢侧墙上的曲面车窗3的安装问题，在解决该问题之前，首先需要解决夹层中空玻璃的曲面问题，之后再解决整窗适应变截面车体的安装结构问题。一般车厢上车窗与车体侧墙是靠粘接胶12粘接固定，一般粘接胶12采用聚氨酯，由于该种粘接胶的特性影响，胶太厚不能固化，胶太薄强度不足，车窗与车体粘接胶厚度要求4-9mm，由于车体断面为不等厚的变截面曲面，且车窗窗框为型材煨弯加工，为等截面框，窗框型材煨成矩形形状后，再根据车体曲面走向，煨成曲面弧度，该种窗框不能满足与车体间粘接胶厚度要求，因此需要针对变截面研究窗框。以下两种方案，一种的采用曲面车窗3上下均采用同一种车窗外框6的方式，另一种是采用曲面车窗3上下采用两种不同结构的车窗外框6框连接的方式实现变截面曲面车窗3。

如图2所示，方案1：按照顶架连接段1变截面的最宽断面设计车窗外框6，假设变截面车体断面下半部为等截面50mm厚度，上半部为变截面，最大断面为70mm厚度，车窗外框6按最大断面设计后，这样就会出现曲车窗外框6与车体间距至少为24mm，这时，为了补充该距离，采用在车窗外框6上增加辅助框的方式填补该距离，实现与车体型材间粘接厚度4-9mm要求，如图4，为保证强度在附加框内加强筋11。

如图3所示，方案2：第一外框体13按照顶架连接段1变截面的最宽断面设计，第二额外框体按照顶架连接段1变截面的最窄断面设计。此时，曲面车窗3的上半部分的车窗外框6采用第一外框体13，曲面车窗3的下半部分的车窗外框6采用第二外框体14，第一外框体13和第二外框体14连接的位置通过 铆接固定。为了方便安装，可以进一步的利用五轴加工将外框体加工出变截面与侧墙相匹配。同样实现窗框与车体型材断面粘接胶厚度4-9mm要求。

变截面曲面车窗3的安装与普通车窗稍有不同，主要是由于变截面曲面车体断面的弧长和弦长不同，曲面的曲率越小，两者尺寸相差越大，若忽视此细节，会导致车窗安装过程中，车窗不能塞进车体开口内，换言之，车窗安装路径小于车窗尺寸。图5为车窗安装路径小于车窗尺寸的情况，从图示可以看出若忽略曲面车体给安装带来的问题，依然按传统车体窗口外口小内口大周圈相差25mm的形式，会导致曲面车窗3结构的车窗外框6与车体侧墙内墙型材发生干涉，虽然车窗与车体窗口匹配安装没有问题，但车窗不能进入车体窗口，因此，侧墙上的曲面车窗3安装接口需要重新设计需考虑适合曲面车窗3结构的安装路径，不能直接按传统经验给车体侧墙开窗口。适合本方案车窗安装的优选的方式是：侧墙上的车窗上开口边缘与侧墙上车窗安装下开口边缘平行且内外口尺寸差不同于平面车窗。

通过本方案所述的变截面曲面侧墙的车窗设计和安装方案使得卧铺动车组真正意义上实现一人一窗的需求，不受限界影响。通过本方案克服了上铺窗口必然设计在车体断面拐点位置的难题，可实现曲面车窗在复合墙体上的快速装卸，节省拆装时间，节省安装和维护成本。通过本方案可以推广至类似结构车窗的安装或复杂车体结构的车窗安装上，以实现所有旅客具有最大的车内外视野，改善了乘坐环境，提高了乘坐舒适性。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。