专利名称：车钩箱的制作方法
技术领域：
本发明是针对应用于轨道车辆牵引梁结构的改进，属于机械制造领域。
背景技术：
随着目前国内城市轨道交通的迅速普及与推广，对于构成驱动系统主要部件的牵引梁提出了更高的设计和使用要求。如应用于轻轨列车、地铁的牵引梁是连接、并向车体传递转向架驱动カ的中心部件，也是实现车辆快速和安全行驶的动カ传输关键设备。现有牵引梁普遍地采用碳钢焊接结构，因为考虑到碳钢的腐蚀需要给碳钢板留出足够的腐蚀余量，从而増大了车钩箱自身的重量，但也从另ー侧面増大了牵引梁自身的重量，不利于车体轻量化设计和提高列车运行速度。而且，现有结构普遍采用牵引梁和枕梁直接连接，车体纵向力的传递方式:由牵引梁直接传递给枕梁，然后由枕梁传递到两侧的边梁。牵引梁与枕梁连接后的应カ较为集中，易于造成牵引梁应カ集中而增加应カ损坏的机率、从而明显地缩短牵引梁的使用寿命。另外，还存在着牵引梁与车钩安装连接的复杂问题，不利于从牵引梁内部进行喷漆操作而降低了牵引梁防腐处理的可操作性。有鉴于此，特提出本专利申请。
发明内容
本发明所述的激光焊不锈钢车钩箱，能够解决上述现有技术存在的问题而采取ー种中空的箱型整体结构，在其部件上采取多种轻量化设计特征，从而达到结构刚度与轻量化的兼顾。发明的目之一，在保证结构刚度与连接强度的前提下，用不锈钢板制造车钩箱，彻底解决了碳钢牵引梁的腐蚀问题，而且不需要喷涂油漆。发明目的之ニ，改变车体纵向カ的传递方式，车钩箱不再和枕梁连接，而仅与两侧的边梁连接，车体纵向力由车钩箱直接传递到两侧的边梁。发明目的之三，利用不锈钢高強度的特性和耐腐蚀性能，实现最大限度地轻量化设计，以利于提高轨道车辆的行驶速度。发明目的之四，利用激光焊接速度快，焊接热输入量小的特点，用激光焊焊接不锈钢车钩箱，克服不锈钢板容易变形的缺点，控制了不锈钢车钩箱的焊接变形，达到了使用要求。发明目的之五，实现ー种结构简易的车下安装连接的解决方案。为实现上述发明目的，所述的激光焊不锈钢车钩箱主要包括有:依次焊接的一对侧部的腹板、上盖板和下盖板。与现有技术的区别之处在于，腹板与上盖板、下盖板焊接后形成ー个截面积从一端向另一端逐渐变小的整体式箱型结构。并且，在箱型结构四周焊接有车钩安装板、侧波纹板、缓冲梁和后端梁；
后端梁具有外凸的、并分别与下盖板和车钩安装板连接的后端梁下盖板。如上述基本特征，构成上述车钩箱所有部件之间的连接焊缝均进行激光焊接固定。通过焊接腹板、上盖板和下盖板而构成车钩箱结构框架，在框架的前后两端分别焊接缓冲梁和后端梁，在车钩箱腹板两侧焊接侧波纹板，从而这一箱型结构能够较好地兼顾轻量化与结构刚度。从提高定向传输驱动力的角度考虑，可采取的改进措施是:由腹板与上盖板、下盖板构成的箱型结构，其与缓冲梁连接的端部截面积最小，其与车钩安装板连接的端部截面积最大。车钩箱前、后两个端面的不同结构与形状，有效地提高了车钩箱与边梁连接后的应カ面积，车钩箱的截面为平滑过渡，没有截面突变，避免了应カ集中，应カ也较为分散，能够均衡车钩箱在传递驱动カ过程中的作用力。较为优选与细化的改进方案是，可在两侧的腹板外侧分别设置有2个侧波纹板，侧波纹板还与缓冲梁和后端梁焊接，每个侧波纹板至少具有2个连续起伏的波纹结构。如上述带侧波纹板的箱型结构，能够实现将车体纵向カ通过侧波纹板、缓冲梁和后端梁直接传递到边梁，实现了驱动カ传输地直接与提高了抗形变性能。为提高上述箱型结构的局部刚度和承载能力，所述的上盖板是一表面为平面的板材。为提高车钩箱整体的抗拉伸与抗形变性能，所述的下盖板具有连接为连续式整体结构的第一段平面、中段斜面和第二段平面；腹板的垂向下端面与下盖板焊接，并与下盖板具有相同长度与角度的、连续的平面与斜面。为提高腹板与下盖板在拐点连接处的強度和刚度，在所述第一段平面与中段斜面连接的拐点处、在腹板的两侧分别设置有筋板。并且，所述腹板的垂向上端面为平面结构并与上盖板进行焊接。为提高整体刚度与机械强度，可在车钩安装板与后端梁之间，设置有横向补强筋板。在箱型结构的内部，横向补强筋板分别与腹板、车钩安装板、后端梁进行焊接连接。为方便安装车钩等部件，可在后端梁下盖板上，设置有至少2个用于扭紧车钩安装螺栓的通过孔。也可在车钩安装板上，设置有数个用于安装车钩的安装孔。为有效地提高轻量化设计与使用，在后端梁上，设置有至少I个用于减轻其自身重量的通孔。也可在车钩安装板上，设置有至少I个用于减轻其自身重量的车钩安装板通孔。针对缓冲梁连接结构的改进是，所述缓冲梁的截面为内凹的槽型结构。针对后端梁连接刚性与強度的提高方案是，所述后端梁的截面为“L”形结构，后端梁的截面高度在中部最大、并往两侧端逐渐减小。所述的后端梁下盖板是由中部平面和两侧端的斜面构成。如上述后端梁“ L”形结构，其截面积在中部最大，往两端逐渐减小，后端梁下盖板是由中部平面和两端斜面构成。后端梁下盖板与后端梁其余部分焊接在一起，组成稳定的槽型结构，并实现了截面由大到小逐渐变化。
为提高车钩箱整体结构的防腐蚀性能，构成车钩箱的所用板材均为不锈钢材质。综上内容，本发明激光焊不锈钢车钩箱具有以下优点和有益效果:1、改变车体纵向カ的传递方式，车钩箱不再和枕梁连接，而只和两侧的边梁连接。车体纵向力由车钩箱直接传递到两侧的边梁，彻底解决了牵引梁和枕梁连接的应カ集中问题，有效地改善了车钩箱应カ集中的问题，从而明显地降低应カ损坏程度和有效延长使用寿命。2、车钩箱采用不锈钢板焊接而成，解决了枕梁的腐蚀问题，并且利用不锈钢高强度特性进行轻量化设计。 3、利用激光焊接，有效地控制了车钩箱的焊接变形。4、通过采取中空的箱型整体结构，同时实现提高车钩箱的结构刚度、降低自重的轻量化设计。5、在保证车钩箱连接强度的前提下，通过轻量化设计而有利于提高列车运行速度。
现结合以下附图对本发明做进ー步地说明。图1是所述激光焊不锈钢车钩箱的正视结构图；图2是图1反面的结构对应图；图3是图2的侧视示意图；图4是图1中去除上盖板和后端梁后的结构示意图；如图1至图4所示，腹板1、上盖板2、下盖板3、车钩安装板4、侧波纹板5、缓冲梁
6、后端梁7、后端梁下盖板8、筋板9、横向补强筋板10、第一段平面11、中段斜面12、第二段平面13、安装孔41、车钩安装板通孔42、通孔71、通过孔81。
具体实施例方式实施例1，如图1至图4所示，所述的激光焊不锈钢车钩箱主要包括有，依次焊接的一对侧部的腹板1、上盖板2和下盖板3。其中，腹板I与上盖板2、下盖板3焊接后形成ー个截面积从一端向另一端逐渐变小的整体式箱型结构；在箱型结构四周焊接有车钩安装板4、侧波纹板5、缓冲梁6和后端梁7 ；后端梁7具有外凸的、并分别与下盖板3和车钩安装板4连接的后端梁下盖板8。由腹板I与上盖板2、下盖板3构成的箱型结构，其与缓冲梁6连接的端部截面积最小，其与车钩安装板4连接的端部截面积最大。在两侧的腹板I外侧分别设置有2个侧波纹板5，侧波纹板5还与缓冲梁6和后端梁7焊接，每个侧波纹板5至少具有2个连续起伏的波纹结构。具体地，构成车钩箱的所用板材均为不锈钢材质。所述的上盖板2是ー表面为平面的板材。所述的下盖板3具有连接为连续式整体结构的第一段平面11、中段斜面12和第二段平面13 ；
腹板I的垂向下端面与下盖板3焊接，并与下盖板3具有相同长度与角度的、连续的平面与斜面。在所述第一段平面11与中段斜面12连接的拐点处、在腹板I的两侧分别设置有筋板9，所述腹板I的垂向上端面为平面结构并与上盖板2进行焊接。在车钩安装板4与后端梁7之间，设置有横向补强筋板10。在车钩安装板4上，设置有数个用于安装车钩的安装孔41。在车钩安装板4上，设置有至少I个用于减轻其自身重量的通孔42。在后端梁7上，设置有至少I个用于减轻其自身重量的通孔71。所述后端梁7的截面为“L”形结构，后端梁7的截面高度在中部最大、并往两侧端逐渐减小。在后端梁下盖板8上，设置有至少2个用于扭紧车钩安装螺栓的通过孔81。后端梁下盖板8是由中部平面和两侧端的斜面构成。所述缓冲梁6的截面为内凹的槽型结构。如上所述，结合附图和实施例所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种车钩箱，包括有依次焊接的一对侧部的腹板(I)、上盖板(2)和下盖板(3)，其特征在于:腹板(I)与上盖板(2)、下盖板(3)焊接后形成ー个截面积从一端向另一端逐渐变小的整体式箱型结构； 在箱型结构四周焊接有车钩安装板(4)、侧波纹板(5)、缓冲梁(6)和后端梁(7)； 后端梁(7)具有外凸的、并分别与下盖板(3)和车钩安装板(4)连接的后端梁下盖板⑶。
2.根据权利要求1所述的车钩箱，其特征在于:由腹板(I)与上盖板(2)、下盖板(3)构成的箱型结构，其与缓冲梁(6)连接的端部截面积最小，其与车钩安装板(4)连接的端部截面积最大。
3.根据权利要求2所述的车钩箱，其特征在于:在两侧的腹板(I)外侧分别设置有2个侧波纹板(5)，侧波纹板(5)还与缓冲梁(6)和后端梁(7)焊接，每个侧波纹板(5)至少具有2个连续起伏的波纹结构。
4.根据权利要求1、2或3所述的车钩箱，其特征在干:所述的上盖板(2)是ー表面为平面的板材。
5.根据权利要求4所述的车钩箱，其特征在于:所述的下盖板(3)具有连接为连续式整体结构的第一段平面(11)、中段斜面(12)和第二段平面(13)； 腹板(I)的垂向下端面与下盖板(3) 焊接，并与下盖板(3)具有相同长度与角度的、连续的平面与斜面。
6.根据权利要求5所述的车钩箱，其特征在干:在所述第一段平面(11)与中段斜面(12)连接的拐点处、在腹板(I)的两侧分别设置有筋板(9)。
7.根据权利要求6所述的车钩箱，其特征在干:所述腹板(I)的垂向上端面为平面结构并与上盖板(2)进行焊接。
8.根据权利要求7所述的车钩箱，其特征在于:在车钩安装板(4)与后端梁(7)之间，设置有横向补强筋板(10)。
9.根据权利要求8所述的车钩箱，其特征在干:在后端梁下盖板(8)上，设置有至少2个用于扭紧车钩安装螺栓的通过孔(81)。
10.根据权利要求9所述的车钩箱，其特征在于:在后端梁(7)上，设置有至少I个用于减轻其自身重量的通孔(71)。
11.根据权利要求10所述的车钩箱，其特征在于:在车钩安装板(4)上，设置有数个用于安装车钩的安装孔(41)。
12.根据权利要求11所述的车钩箱，其特征在于:在车钩安装板(4)上，设置有至少I个用于减轻其自身重量的车钩安装板通孔(42)。
13.根据权利要求12所述的车钩箱，其特征在干:所述缓冲梁￠)的截面为内凹的槽型结构。
14.根据权利要求13所述的车钩箱，其特征在干:所述后端梁(7)的截面为“L”形结构，后端梁(7)的截面高度在中部最大、并往两侧端逐渐减小。
15.根据权利要求14所述的车钩箱，其特征在干:所述的后端梁下盖板(8)是由中部平面和两侧端的斜面构成。
16.根据权利要求15所述的车钩箱，其特征在于:构成车钩箱的所用板材均为不锈钢材质。
全文摘要
本发明所述的车钩箱，采取一种中空的箱型整体结构，在其部件上采取多种轻量化设计特征，从而达到结构刚度与轻量化的兼顾。在保证结构刚度与连接强度的前提下，用不锈钢板制造车钩箱，彻底解决了碳钢牵引梁的腐蚀问题，而且不需要喷涂油漆。车钩箱包括有依次焊接的一对侧部的腹板、上盖板和下盖板。腹板与上盖板、下盖板焊接后形成一个截面积从一端向另一端逐渐变小的整体式箱型结构。在箱型结构四周焊接有车钩安装板、侧波纹板、缓冲梁和后端梁；后端梁具有外凸的、并分别与下盖板和车钩安装板连接的后端梁下盖板。构成上述车钩箱所有部件之间的连接焊缝均进行激光焊接固定。
文档编号B61G7/00GK103085835SQ20111033750
公开日2013年5月8日 申请日期2011年10月31日 优先权日2011年10月31日
发明者刘龙玺, 马云双, 王京军, 钟元木, 田洪雷, 牟晓莎 申请人:南车青岛四方机车车辆股份有限公司