专利名称：轨道车辆的车顶与侧墙连接结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种构成轨道车辆车体的车顶与侧墙连接部的结构改进，具体地
采用单边梁以垂向连接车顶与侧墙部件，属于机械制造领域。
背景技术：
目前国内已经投入运营的非高速轨道车辆，如时速在200公里及以下的轨道客 车，其车体基本构件包括有底架、侧墙、车顶和端墙。 在现有各类车型结构中，车顶与侧墙连接部较为普遍地采用边梁对接方式。即沿 垂向方向，车顶的边梁与侧墙的上边梁分别相向焊接在一起。此类边梁相向连接的结构主 要存在以下问题和不足 在同一垂向连接部，上、下两道结构相似的边梁重叠焊接，造成了边梁体积和重量 均偏大，不利于降低车体自重和提高车辆运行时速； 上、下两道边梁焊接时，焊接工作量、操作工人劳动负荷均较大，焊接质量难以有 效控制、焊接部位易产生变形； 由于上、下两道边梁的连接面组装时不能采用满焊，且无法进行防腐处理，会导致 冷凝水和湿气进入而产生夹锈现象，影响产品寿命； 上、下两道边梁的直线度误差，会使得焊接后的表面平面度不易控制，从而影响到 车体整体外观效果。
实用新型内容本实用新型所述的轨道车辆的车顶与侧墙连接结构，其设计目的在于解决上述问 题而采用的单边梁组装结构，由一根边梁取代现有技术中的两根纵向边梁(车顶边梁和侧 墙边梁)。通过这一单边梁在垂向上分别焊接车顶弯梁和侧墙立柱，在外侧部分别焊接车顶 板和侧墙板以实现简单但紧固的连接方式，从而达到减化连接结构、降低车体自重和焊接 工作负荷、提高焊接质量和车体整体外观效果，从而从根本上杜绝两边梁间夹锈现象的发 生。 为实现上述设计目的，所述轨道车辆的车顶与侧墙连接结构主要包括有 设置在车体两侧的车顶边梁、车顶弯梁和侧墙立柱，以及连接在车顶弯梁外侧的
车顶板、连接在侧墙立柱外侧的侧墙板。 与现有技术的区别之处在于，沿垂向方向，在车顶弯梁和侧墙立柱之间焊接一车 顶边梁； 车顶板的下端部、侧墙板的上端部分别搭接并焊接在车顶边梁的外侧； 车顶弯梁、侧墙立柱与车顶边梁的焊接部，被密封在车顶板的下端部与车顶边梁
之间、或是侧墙板的上端部与车顶边梁之间的焊接部的内侧。 如上述基础方案特征，所采用单边梁结构的车顶边梁，可同时提供车顶弯梁和侧 墙立柱的垂向焊接工位。此类车顶边梁结构较为简单，同时焊接工作负荷大大降低。[0015] 更为突出的是，车顶弯梁、侧墙立柱与车顶边梁的焊接部被密封在内侧，所以雨水 或雪水无法进入，既无需进行防腐处理，却又能彻底杜绝夹锈现象的发生。
为进一步优化车顶边梁的机械刚度和连接紧固性能，可采用如下改进方案 所述的车顶边梁是一个通过整体冲压成型的一体式部件，其断面结构为"Z型"或
"u型"。 断面结构为"Z型"或"U型"的车顶边梁，其横向和垂向抗拉伸、抗弯曲的性能较 好，同时压制成型的一体式部件能够提高整体机械刚度。 为降低车顶边梁的加工和装配难度，沿车体的纵向方向，车顶边梁可以是一个具 有与车体纵向长度等长的、通长连续的部件。 为进一步提高焊接操作的控制能力，同时优化车体整体的外观效果，在所述车顶 边梁的外侧、与车顶板的下端部和侧墙板的上端部的焊接部，分别设置一内凹的台阶。所述 台阶的高度，分别与所焊接的车顶板、侧墙板的厚度相同。 车顶板、侧墙板与车顶边梁的连接形式为搭接，有利于消除零件尺寸公差对装配 尺寸的影响，同时利用相互匹配的台阶，可将车顶板、侧墙板和车顶边梁的外侧表面进行统 更为优选的促进车体整体外观效果的改进方案是，所述车顶边梁、车顶板和侧墙 板的外侧面处于同一连续的平面或弧面上。 为改进轨道车辆车体组装后的承载强度，分别焊接车顶边梁的车顶弯梁和侧墙立
柱的垂向中心线可以是重合的，即车顶弯梁与侧墙立柱上下对齐。 综上内容，本实用新型轨道车辆的车顶与侧墙连接结构具有以下优点 采用单边梁的新式车顶边梁组装结构，具有足够的强度和刚度，可以承受纵向
300KN的压縮载荷，而且结构简单，连接部体积和重量均较小，有利于降低车体自重和提高
车辆运行时速； 减少了车顶与侧墙连接的焊接量，操作工人的劳动负荷较小，焊接质量能够有效 地控制、焊接部位不易产生变形； 能够彻底避免车顶边梁与侧墙边梁之间的夹锈现象，无需进行防腐处理； 车顶板和侧墙板可以搭接在台阶上焊接，焊接后的外侧面为一个连续的平面或弧
面，保证了车体外部的整体平整度和美观性。
现结合附图对本实用新型做进一步的说明。
图1是在车体一侧的车顶与侧墙连接结构的剖面示意图； 图2是图1中的A部放大示意图； 如图1和图2所示，车顶边梁1、车顶弯梁2、侧墙立柱3、车顶板4、侧墙板5。
具体实施方式
实施例1，如图1和图2所示，应用于轨道车辆的车顶与侧墙连接结构主要包括有， 设置在车体两侧的车顶边梁、车顶弯梁2和侧墙立柱3，以及连接在车顶弯梁2外侧的车顶 板4、连接在侧墙立柱3外侧的侧墙板5。[0034] 沿垂向方向，在车顶弯梁2和侧墙立柱3之间焊接一车顶边梁1。同时，车顶弯梁 2和侧墙立柱3的垂向中心线重合。 车顶边梁1可以预组在车顶弯梁2上，在车顶弯梁2和侧墙立柱3连接装配成车 体时，侧墙立柱3和侧墙板5再与车顶边梁2进行焊接。 车顶边梁1是一个通过整体冲压成型的一体式部件，其断面结构为"Z型"。沿车 体的纵向方向，所述的车顶边梁1是一个具有与车体纵向长度等长的、通长连续的部件。 车顶板4的下端部、侧墙板5的上端部分别搭接并焊接在车顶边梁1的外侧。 车顶弯梁2、侧墙立柱3与车顶边梁1的焊接部，被密封在侧墙板5的上端部与车 顶边梁1之间的焊接部的内侧。 在所述车顶边梁1的外侧、与车顶板4的下端部和侧墙板5的上端部的焊接部，分 别设置一内凹的台阶。台阶的高度分别与所焊接的车顶板4、侧墙板5的厚度相同。 在车顶边梁1的外侧接缝进行满焊，接缝焊接并磨平后，所述车顶边梁1、车顶板4 和侧墙板5的外侧面处于同一连续的平面或弧面上。 采用先搭接的形式使得车顶板4、侧墙板5的装配尺寸更容易控制，具备良好的工 艺性能。
权利要求一种轨道车辆的车顶与侧墙连接结构，包括有设置在车体两侧的车顶边梁、车顶弯梁(2)和侧墙立柱(3)，以及连接在车顶弯梁(2)外侧的车顶板(4)、连接在侧墙立柱(3)外侧的侧墙板(5)，其特征在于沿垂向方向，在车顶弯梁(2)和侧墙立柱(3)之间焊接一车顶边梁(1)；车顶板(4)的下端部、侧墙板(5)的上端部分别搭接并焊接在车顶边梁(1)的外侧；车顶弯梁(2)、侧墙立柱(3)与车顶边梁(1)的焊接部，被密封在车顶板(4)的下端部与车顶边梁(1)之间、或是侧墙板(5)的上端部与车顶边梁(1)之间的焊接部的内侧。
2. 根据权利要求1所述的轨道车辆的车顶与侧墙连接结构，其特征在于所述的车顶 边梁(1)是一个通过整体冲压成型的一体式部件，其断面结构为"Z型"或"U型"。
3. 根据权利要求2所述的轨道车辆的车顶与侧墙连接结构，其特征在于沿车体的纵 向方向，所述的车顶边梁(1)是一个具有与车体纵向长度等长的、通长连续的部件。
4. 根据权利要求2或3所述的轨道车辆的车顶与侧墙连接结构，其特征在于在所述 车顶边梁(1)的外侧、与车顶板(4)的下端部和侧墙板(5)的上端部的焊接部，分别设置一 内凹的台阶；所述台阶的高度，分别与所焊接的车顶板(4)、侧墙板(5)的厚度相同。
5. 根据权利要求4所述的轨道车辆的车顶与侧墙连接结构，其特征在于所述车顶边 梁(D、车顶板(4)和侧墙板(5)的外侧面处于同一连续的平面或弧面上。
6. 根据权利要求5所述的轨道车辆的车顶与侧墙连接结构，其特征在于分别焊接车 顶边梁(1)的车顶弯梁(2)和侧墙立柱(3)的垂向中心线重合。
专利摘要本实用新型所述轨道车辆的车顶与侧墙连接结构，采用单边梁结构的车顶边梁，由一根边梁取代现有技术中的两根纵向边梁，从而达到减化连接结构、降低车体自重和焊接工作负荷、提高焊接操作质量和车体整体外观效果，以及杜绝两边梁间的夹锈现象的发生。车顶与侧墙连接结构主要包括有车顶边梁、车顶弯梁和侧墙立柱，以及连接在车顶弯梁外侧的车顶板、连接在侧墙立柱外侧的侧墙板。沿垂向方向，在车顶弯梁和侧墙立柱之间焊接一车顶边梁；车顶板的下端部、侧墙板的上端部分别搭接并焊接在车顶边梁的外侧；车顶弯梁、侧墙立柱与车顶边梁的焊接部，被密封在车顶板的下端部与车顶边梁之间、或是侧墙板的上端部与车顶边梁之间的焊接部的内侧。
文档编号B61D17/12GK201494452SQ20092030990
公开日2010年6月2日 申请日期2009年9月8日 优先权日2009年9月8日
发明者于百川, 吕成江, 吕晓兰, 王锐锋 申请人:青岛四方庞巴迪铁路运输设备有限公司