用于轨道工程车辆的轻量化车体结构的制作方法

本实用新型属轨道车辆技术领域，具体涉及一种用于轨道工程车辆的轻量化车体结构。

背景技术：

随着轨道工程车辆技术的发展，整车作业功能越加越多，而在整车轴重限定的情况下，功能拓展将会变得非常困难，但市场对多功能车辆的需求却更加迫切，供需矛盾日渐突出，为了适应市场需求，车辆减重成为唯一途径。但是现有存在的车体，如：申请号为201510698789.7的专利提供了一种轨道车辆不锈钢车体，通过封板与顶盖边梁配合形成封闭的腔体结构，能够显著提高该区域的强度，增强了顶盖边梁在车体纵向方向的承载功能，提高了抵抗车体垂向变形能力；申请号为201610668469.1专利提供了一种轻量化车体结构，通过将地板、车顶外板和侧墙板分别粘接在车底骨架、车顶骨架和侧墙骨架上，在性能满足相关标准的前提下，具有良好的轻量化效果。上述现有车体虽然也对车体进行了轻量化设计，但据统计，现有结构的车体重量都还是比较重，车体重量约占对应轨道工程车辆总重量的27％，在整车系统中重量占比最大，所以车体结构减重还有待改进。因此提出这一改进。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题：提供一种用于轨道工程车辆的轻量化车体结构，本实用新型目的在于解决现有轨道工程车辆在整车重量一定的前提下，为拓展整车功能预留重量空间而提供的一种车体轻量化结构，整体车体骨架采用框架式加桁架式的混合结构，骨架立梁及顶弯梁均是由钣金冲压一体成型的几型结构，实线了车体轻量化设计，横梁采用小断面型材和冲压件组合式，提升了车体布线能力。

本实用新型采用的技术方案：用于轨道工程车辆的轻量化车体结构，包括由侧墙骨架、前端骨架、后端骨架和顶棚骨架组成的车体结构，所述侧墙骨架包括竖向相互平行的多个几型立梁-侧和将几型立梁-侧之间连接的多个矩形横梁-侧，所述顶棚骨架包括横向相互平行的多个几型顶弯梁-顶和将几型顶弯梁-顶之间连接的多个矩形纵梁-顶，所述几型立梁-侧和几型顶弯梁-顶一一对应设置于车体同一断面上，所述几型立梁-侧和几型顶弯梁-顶均是采用钣金冲压一体成型的等截面的几型梁，所述矩形横梁-侧和矩形纵梁-顶均是采用兼顾布线的小断面型材和冲压件组合式。

其中，所述侧墙骨架中多个几型立梁-侧上端通过U型折弯上悬梁-侧连接，所述多个几型立梁-侧下端通过几型横梁-侧连接，所述多个几型立梁-侧中还连接有设备安装角钢-侧，所述侧墙骨架上还设有包于骨架表面的外蒙皮-侧，所述侧墙骨架上预留有车窗、电暖器、开关机插座的安装接口。

所述前端骨架包括组成窗框的U型折弯窗止口-前，所述U型折弯窗止口-前上下设有矩形材窗上下横梁-前，所述U型折弯窗止口-前中间设有矩形折弯鼻梁-前，所述前端骨架还包括设于窗框下部的相互竖直平行的多个矩形材短立梁-前，所述矩形材短立梁-前下端通过几型横梁-前连接，所述矩形材短立梁-前之间通过角钢短横梁-前连接，所述前端骨架两侧设有H型立柱-前，所述H型立柱-前外侧设有多个与侧墙骨架连接的U型过渡梁-前，所述前端骨架还设有包于骨架表面的外蒙皮-前。

所述后端骨架包括多个几型立梁-后，所述几型立梁-后上端通过矩形长横梁-后连接，所述几型立梁-后中间通过多个矩形短横梁-后和多个几型横梁-后连接，所述后端骨架上设有包于骨架表面的外蒙皮-后所述后端骨架上预留车门、开关插座的安装接口。

所述顶棚骨架上设有包于骨架表面的外蒙皮-顶，所述顶棚骨架上预留空调、电台设备安装接口。

所述侧墙骨架、前端骨架、后端骨架和顶棚骨架使用的型材材质为碳钢。

本实用新型与现有技术相比的优点：

1、本方案中整体骨架采用框架式加桁架式的混合结构，骨架材质不变，骨架立梁及顶弯梁均是由钣金冲压一体成型的几型结构，横梁采用小断面型材和冲压件组合式，解决现有轨道工程车辆在满足强度要求的前提下，实线了车体轻量化设计，较现有车体骨架减重约15％，提升了车体布线能力；

2、本方案中在满足车体设计强度的前提下，车体骨架横梁采用小断面型材制成，便于车辆减重和布线，布线可通过小型材处穿越，避免了现有车体骨架梁上开孔穿线的方式，穿线型式更加灵活；

3、本方案中车体骨架根据功能分区，采用模块化设计，受力均匀、布局更加合理，在提升设计效率的同时节约制造成本；

4、根据应力分布情况，车体骨架由等截面的型材设计为不同断面的钣金压型件及型材的组合结构，降低材料成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中前端骨架的结构主视图；

图3为本实用新型中后端骨架的结构主视图；

图4为本实用新型中顶棚骨架的结构主视图。

具体实施方式

下面结合附图1-4描述本实用新型的实施例。

用于轨道工程车辆的轻量化车体结构，如图1所示，包括由侧墙骨架2、前端骨架3、后端骨架4和顶棚骨架5组成的车体结构1，车体骨架根据功能分区，采用模块化设计，受力均匀、布局更加合理，在提升设计效率的同时节约制造成本。所述车体结构1材质不变，所述侧墙骨架2、前端骨架3、后端骨架4和顶棚骨架5使用的型材材质仍然为碳钢。

如图1所示，所述侧墙骨架2包括竖向相互平行的多个几型立梁-侧21和将几型立梁-侧21之间连接的多个矩形横梁-侧22，所述侧墙骨架2中多个几型立梁-侧21上端通过U型折弯上悬梁-侧23连接，所述多个几型立梁-侧21下端通过几型横梁-侧25连接，所述多个几型立梁-侧21中还连接有设备安装角钢-侧24，所述侧墙骨架2上还设有包于骨架表面的外蒙皮-侧26，所述侧墙骨架2上预留有车窗、电暖器、开关机插座等设备的安装接口。

如图4所示，所述顶棚骨架5包括横向相互平行的多个几型顶弯梁-顶51和将几型顶弯梁-顶51之间连接的多个矩形纵梁-顶52，所述顶棚骨架5上设有包于骨架表面的外蒙皮-顶53，所述顶棚骨架5上预留空调、电台等设备安装接口。

上述侧墙骨架2和顶棚骨架5中，所述几型立梁-侧21和几型顶弯梁-顶51一一对应设置于车体同一断面上，有利于车体受力更加均匀合理。为了保证形状和精度一致性，所述几型立梁-侧21和几型顶弯梁-顶51均是采用钣金冲压一体成型的等截面的几型梁，所述矩形横梁-侧22和矩形纵梁-顶52均是采用兼顾布线的小断面型材和冲压件组合式。

如图2所示，所述前端骨架3包括组成窗框的U型折弯窗止口-前32，所述U型折弯窗止口-前32上下设有矩形材窗上下横梁-前31，所述U型折弯窗止口-前32中间设有矩形折弯鼻梁-前33，所述前端骨架3还包括设于窗框下部的相互竖直平行的多个矩形材短立梁-前35，所述矩形材短立梁-前35下端通过几型横梁-前36连接，所述矩形材短立梁-前35之间通过角钢短横梁-前34连接，所述前端骨架3两侧设有H型立柱-前37，所述H型立柱-前37外侧设有多个与侧墙骨架2连接的U型过渡梁-前38，所述前端骨架3还设有包于骨架表面的外蒙皮-前39。所述前端骨架3上预留风挡玻璃、前照灯、侧灯、扶手等设备的安装接口。

如图3所示，所述后端骨架4包括多个几型立梁-后43，所述几型立梁-后43上端通过矩形长横梁-后41连接，所述几型立梁-后43中间通过多个矩形短横梁-后42和多个几型横梁-后44连接，所述后端骨架4上设有包于骨架表面的外蒙皮-后45所述后端骨架4上预留车门、开关插座等设备的安装接口。

本实用新型中上述骨架梁的断面形状稍作改变、布置方式稍作改变及车体前端骨架和后端骨架形状改变，均也可实现本实用新型。

本实用新型是基于专业水平及设计手段的多样化，结合前期的充分调研及技术积累，设计使整体骨架采用框架式加桁架式的混合结构，在车体钢结构骨架材质不变的前提下，将骨架中的立梁及顶弯梁均是由钣金冲压一体成型的几型结构，横梁采用小断面型材和冲压件组合式，解决现有轨道工程车辆在满足强度要求的前提下，实线了车体轻量化设计，较现有车体骨架减重约15％；并且在满足车体设计强度的前提下，骨架横梁采用小断面型材制成，便于车辆减重和布线，布线可通过小型材处穿越，避免了现有车体骨架梁上开孔穿线的方式，穿线型式更加灵活。

上述实施例，只是本实用新型的较佳实施例，并非用来限制本实用新型实施范围，故凡以本实用新型权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本实用新型权利要求范围之内。