专利名称：铝合金车体的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种重量轻、强度高、适用于200公里及以上动 车组用的铝合金车体。
背景技术：
在国内，旅客列车用车体绝大多数采用碳钢车体，其重量约15 吨，仅适用于160km/h速度等级的列车。国内高速动车组车体的开发 也刚刚起步，虽然前期国内自主开发制造了 "中华之星"、"长白山 号"等高速动车组铝合金车体，但技术结构不合理，大多数结构参照 以往的碳钢车结构，结构复杂，焊接工艺性差，局部应力大，且车体 重量接近碳钢车重量，重量约11吨，没有达到轻量化的目的。车体 牵枕缓结构仿照碳钢车结构，不易加工和焊接铝地板不是通长，而 是在枕梁处断开，此处和牵引梁拐角处应力较大，在EN12663标准要 求的载荷作用下，超过材料的许用应力。这种车体不能满足持续商业 运营的高速车的要求，可靠性也比较低，无法满足铁路现代化的要求， 严重制约着国民经济的发展。 发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种铝合金车体，该车体 提高车体强度，降低车体自重，提高焊接性，降低结构应力，提高车 体使用寿命，提高技术先进性及可靠性，自重低于8.5吨，强度满足
EN12663标准要求，静态下可承受6000Pa的气动载荷与垂向载荷共 同作用，使用寿命达30年，适应列车高速运行的需要。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种铝合金车体，包括头 车车体和中间车车体，头车车体由底架、侧墙、车顶、外端墙、内端 墙、空气动力学端部结构组成，中间车车体由底架、侧墙、车顶、外 端墙、内端墙组成，其特征在于头车车顶的一端及中间车车顶的两 端设端部加强结构，头车底架的一端及中间车底架的两端设端部缓冲 梁结构，头车车体和中间车车体的底架边梁各固定连接8个枕梁座， 头车车体和中间车车体的车顶、侧墙、底架在端部均设冷凝水排水槽。
端部加强结构由横梁、纵梁、端部盖板组成，纵梁的端部固定连 接于横梁的立面，端部盖板的立面固定连接于纵梁的端部，端部加强 结构中的横梁、纵梁的上部与车顶的内壁固定连接，端部盖板的立面 与车顶端部固定连接。
端部缓冲梁结构由牵引梁、端梁、围板、斜梁、底板、横向减震 器支架、车钩安装座组成，牵引梁的端部与端梁的立面固定连接，斜 梁的端部与端梁的立面固定连接，横向减震器支架的周圈与斜梁所开 缺口的周圈固定连接，围板的立面与端梁、斜梁的端部固定连接，底 板的周圈与端梁、斜梁的底面固定连接，牵引梁、端梁、围板、斜梁 的顶面固定连接于底架端部的底面。
内端墙结构由立柱、墙板、连接槽铝组成，墙板的一个侧边与立 柱立面的边缘固定连接，其余三面与连接槽铝固定连接。
空气动力学端部结构由前端墙、侧板、盖板、牵引梁组成、排障
器支座组成，前端墙立面的两端分别与侧板的端面固定连接，牵引梁 组成中直角缺口的立面与前端墙的立面固定连接，侧板的斜面与盖板 的表面固定连接，排障器支座的顶面与牵引梁组成中缺口的底面固定 连接。
,本实用新型的有益效果是车体自重低于8. 5吨，达到了轻量化
的目的。车体强度、刚度好，满足EN12663强度标准要求。车体端部 缓冲梁结构和枕梁座分开，和以往的牵枕缓结构相比，结构简单、重 量轻，工艺性好。牵引梁固定连接于底架地板的加强筋上，用于安装 转向架的枕梁座固定连接在底架边梁，因此铝地板通长，不必在枕梁 处断开，局部应力小。枕梁座固定方式安全可靠，来自转向架的力都 施加在车体最强的部位——边梁上，不与地板发生联系，减少了以往 枕梁结构对车内的影响。车体设排水结构，型腔中的冷凝水通过车体 两端的排水槽排出车外，防腐性好，寿命长。内端墙的连接槽铝使内 端墙墙板在安装时将尺寸及安装误差通过槽铝进行调整，安装工艺性 好。连接槽铝的带半圆形过渡结构大大降低了接触点的应力。
图1是本实用新型的头车车体结构示意图； 图2是本实用新型的中间车车体结构示意图； 图3是车顶端部加强结构示意图； 图4是内端墙结构示意图5是沿图4中A-A线剖视的内端墙连接槽铝结构示意图7是头车空气动力学端部结构示意图； 图8是端部缓冲梁结构示意图； 图9是枕梁座安装示意图； 图IO是枕梁座示意图11是底架边梁冷凝水排水结构示意图。
具体实施方式
参照图l，头车车体由底架l、侧墙2、车顶3、外端墙4、内端 墙5、空气动力学端部结构6组成，侧墙下部固定连接于底架两侧， 车顶两侧固定连接于侧墙上部，外端墙周圈固定连接于底架、侧墙、 车顶的一端，内端墙周圈固定连接于底架、侧墙、车顶的内壁，空气 动力学端部结构的端部固定连接于底架、侧墙、车顶的另一端。
参照图2，中间车车体由底架7、侧墙8、车顶9、外端墙4、内 端墙5组成，侧墙下部固定连接于底架两侧，车顶两侧固定连接于侧 墙上部，外端墙周圈固定连接于底架、侧墙、车顶的两端，内端墙周 圈固定连接于底架、侧墙、车顶的内壁。
参照图3，车顶端部加强结构由一根横梁10、两根纵梁11、 一 个端部盖板12组成，两根纵梁的端部固定连接于横梁的立面，端部 盖板的立面固定连接于两根纵梁的端部。该加强结构与车体的连接方 式为横梁、纵梁的上部与图1中车顶3、图2中车顶9的内壁固定 连接，端部盖板的立面与图1中车顶3、图2中车顶9的端部固定连 接。该结构用于加强车体端部的强度、刚度。
参照图4、图6，内端墙由立柱13、墙板14、连接槽铝15组成，
墙板的一个侧边与立柱立面的边缘固定连接，其余三面与连接槽铝固 定连接。该内端墙结构与车体的连接方式为立柱的上端与车顶端部 加强结构中纵梁11、横梁10的底面固定连接，下端与图1中底架1、 图2中底架7的内面固定连接，连接槽铝分别与车顶端部加强结构中
橫梁10的底面、图1中侧墙2、图2中侧墙8的内壁、图1中底架1、 图2中底架7的内面固定连接。该结构用于加强车体的强度、刚度。
参照图5，墙板14插接于连接槽铝15，通过调整与槽铝的相对 位置来弥补墙板的尺寸误差和生产误差，安装工艺性好。槽铝的带半 圆形过渡结构大大减小了接触点的应力。
参照图7，头车空气动力学端部结构由前端墙16、侧板17、盖 板18、牵引梁组成19、排障器支座20组成，前端墙立面的两端分别 与侧板的端面固定连接，牵引梁组成中直角缺口的立面与前端墙的立 面固定连接，侧板的斜面与盖板的表面固定连接，排障器支座的顶面 与牵引梁组成中缺口的底面固定连接。该空气动力学端部结构与车体 的连接方式为盖板表面与图1中侧墙2的前端固定连接，牵引梁组 成中直角缺口的顶面与图1中底架1的下平面固定连接，前端墙、侧 板的下沿与图1中底架1的前端周圈固定连接。该结构强度高，用于 安装空气动力学车头、前开闭机构、车钩、排障器。
参照图8，端部缓冲梁结构由牵引梁21、端梁22、围板23、斜 梁24、底板25、横向减震器支架26、车钩安装座27组成，牵引梁 的端部与端梁的立面固定连接，斜梁的端部与端梁的立面固定连接， 横向减震器支架的周圈与斜梁所开缺口的周圈固定连接，围板的立面
与端梁、斜梁的端部固定连接，底板的周圈与端梁、斜梁的底面固定 连接。该端部缓冲梁结构与车体的连接方式为牵引梁、端梁、围板、 斜梁的顶面固定连接于图1中底架1、图2中底架7的底面端部。其 优点在于牵引梁固定连接于底架底面的加强筋上，结构简单、重量 轻，底架地板不需切割，工艺性好。
参照图9、图10，枕梁座28的上表面与图1中底架1、图2中 底架7的侧部下表面(即底架边梁和底架外部地板下表面)固定连接，
用于安装转向架。枕梁座结构简单、重量轻，焊接方式安全可靠，来 自转向架的力都施加在车体最强的部位——底架边梁上，不与地板发 生联系,从而减少以往结构对车内的影响。安装转向架简单、方便。 参照图11，冷凝水排水结构是在底架、侧墙或车顶的端部开半
圆形缺口 29及圆孔30，型材型腔中的冷凝水通过此结构排出车外， 有利于车辆的防腐。
权利要求1、一种铝合金车体，包括头车车体和中间车车体，头车车体由底架、侧墙、车顶、外端墙、内端墙、空气动力学端部结构组成，中间车车体由底架、侧墙、车顶、外端墙、内端墙组成，其特征在于头车车顶的一端及中间车车顶的两端设端部加强结构，头车底架的一端及中间车底架的两端设端部缓冲梁结构，头车车体和中间车车体的底架边梁各固定连接8个枕梁座，头车车体和中间车车体的车顶、侧墙、底架在端部均设冷凝水排水槽。
2、 根据权利要求1所述的铝合金车体，其特征在于端部加强 结构由横梁、纵梁、端部盖板组成，纵梁的端部固定连接于横梁的立 面，端部盖板的立面固定连接于纵梁的端部，端部加强结构中的横梁、 纵梁的上部与车顶的内壁固定连接，端部盖板的立面与车顶端部固定 连接。
3、 根据权利要求1所述的铝合金车体，其特征在于端部缓冲 梁结构由牵引梁、端梁、围板、斜梁、底板、横向减震器支架、车钩 安装座组成，牵引梁的端部与端梁的立面固定连接，斜梁的端部与端 梁的立面固定连接，横向减震器支架的周圈与斜梁所开缺口的周圈固 定连接，围板的立面与端梁、斜梁的端部固定连接，底板的周圈与端 梁、斜梁的底面固定连接，牵引梁、端梁、围板、斜梁的顶面固定连 接于底架端部的底面。
4、 根据权利要求1所述的铝合金车体，其特征在于内端墙结 构由立柱、墙板、连接槽铝组成，墙板的一个侧边与立柱立面的边缘固定连接，其余三面与连接槽铝固定连接。
5、根据权利要求1所述的铝合金车体，其特征在于空气动力 学端部结构由前端墙、侧板、盖板、牵引梁组成、排障器支座组成， 前端墙立面的两端分别与侧板的端面固定连接，牵引梁组成中直角缺 口的立面与前端墙的立面固定连接，侧板的斜面与盖板的表面固定连 接，排障器支座的顶面与牵引梁组成中缺口的底面固定连接。
专利摘要一种铝合金车体，包括头车车体和中间车车体，头车车体和中间车车体均由底架、侧墙、车顶、外端墙、内端墙组成，头车车体还包括空气动力学端部结构，头车车顶的一端及中间车车顶的两端设端部加强结构，头车底架的一端及中间车底架的两端设端部缓冲梁结构，头车车体和中间车车体的底架边梁各固定连接8个枕梁座，头车车体和中间车车体的车顶、侧墙、底架在端部均设冷凝水排水槽。本实用新型车体自重低于8.5吨，达到了轻量化目的，满足EN12663强度标准要求，结构简单、重量轻，工艺性好，局部应力小。
文档编号B61D17/04GK201189864SQ20082007227
公开日2009年2月4日 申请日期2008年8月15日 优先权日2008年8月15日
发明者丁国华, 于庆斌, 周伟旭, 夏长青, 王炎金 申请人:铁道部运输局;长春轨道客车股份有限公司