用于连接铝蜂窝和铝板的连接结构、司机室及轨道车辆的制作方法

本发明涉及轨道车辆技术领域，特别是涉及一种用于连接铝蜂窝和铝板的连接结构、司机室及轨道车辆。

背景技术：

目前的轨道车辆通常为铝合金车体，司机室采用铝板和铝蜂窝的混合结构，其中，铝蜂窝为类似三明治的结构组成，包括蜂窝芯和设置在蜂窝芯的上下两端的上层板和下层板，铝板与铝蜂窝的厚度往往不同，铝板与铝蜂窝连接处的焊接工艺性往往较差，并且铝板与铝蜂窝直接焊接后，铝板与铝蜂窝之间的连接强度往往较低。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种用于连接铝蜂窝和铝板的连接结构、司机室及轨道车辆，以解决现有技术中由于铝蜂窝与铝板的厚度不同，致使铝蜂窝与铝板之间的连接存在连接困难和连接强度低的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，根据本发明的第一方面，提供一种用于连接铝蜂窝和铝板的连接结构，包括：连接结构本体，在所述连接结构本体的上表面上分别构造有用于连接铝蜂窝的第一搭接位和用于连接铝板的第二搭接位，所述第一搭接位与所述第二搭接位之间的纵向高度差等于所述铝板与所述铝蜂窝的纵向厚度差；以及支撑部件，所述支撑部件设置在所述连接结构本体的其中一侧并朝远离所述连接结构本体的方向延伸，所述支撑部件位于所述第一搭接位的下方，用于承载所述铝蜂窝。

其中，在所述第一搭接位上构造有第一台肩，其中，在所述第一台肩上构造有用于将所述铝蜂窝的上层板的其中一端焊接在所述第一台肩上的第一焊接位。

其中，所述第一台肩包括第一水平部和与所述第一水平部相连接的第一倾斜部，其中，所述第一水平部与所述第一倾斜部之间构造有第一夹角。

其中，在所述第二搭接位上构造有第二台肩，其中，所述第二台肩与所述第一台肩呈背向式设置，在所述第二台肩上构造有用于将所述铝板的其中一端焊接在所述第二台肩上的第二焊接位。

其中，所述第二台肩包括第二水平部和与所述第二水平部相连接的第二倾斜部，其中，所述第二水平部与所述第二倾斜部之间构造有第二夹角。

其中，所述连接结构本体的内部构造为中空结构。

其中，所述支撑部件包括支撑板、支撑筋或支撑柱。

其中，所述支撑部件的厚度的大小范围为铝蜂窝的上层板的厚度的2倍至5倍。

其中，所述支撑部件的延伸长度的大小范围为所述铝蜂窝的上层板的厚度的5倍至10倍。

其中，所述连接结构本体还包括设置在所述第一搭接位和所述第二搭接位之间的凸起部。

其中，在所述支撑部件上构造有用于与所述铝蜂窝的下端焊接为一体的第一角焊焊接位。

其中，在所述第二水平部且与所述铝板相接触的部位构造有第二角焊焊接位。

根据本发明的第二方面，还提供一种司机室，包括上述所述的用于连接铝蜂窝和铝板的连接结构。

根据本发明的第三方面，还提供一种轨道车辆，包括上述所述的司机室。

(三)有益效果

本发明提供的连接结构，与现有技术相比，具有如下优点：

在本申请中，由于增设了连接结构本体，并在该连接结构本体的上表面上分别构造有第一搭接位和第二搭接位，并使得第一搭接位用于连接铝蜂窝，第二搭接位用于连接铝板，这样，就可以实现使得厚度不同的铝蜂窝与铝板进行连接，并且，第一搭接位与铝蜂窝之间的接触面积以及第二搭接位与铝板之间的接触面积均不太大，因而，在焊接的时候焊接量并不大，并且，焊接也比较方便。

由于铝蜂窝中的蜂窝芯往往较软，因而，根本起不到较好的承力作用，为实现铝蜂窝与连接结构本体的较好连接，通常是使得铝蜂窝中的上层板搭接在该第一搭接位上，然后将上层板与第一搭接位固定连接。然而，由于上层板的厚度往往较薄，通过增设支撑部件，并使得该支撑部件设置在该连接结构本体的其中一侧并朝远离该连接结构本体的方向进行延伸，同时，使得该支撑部件位于第一搭接位的下方，用于承载铝蜂窝，这样，由于支撑部件与铝蜂窝的下表面相互接触，增大了彼此间的接触面积，可以为铝蜂窝提供朝上的较好支撑力，从而可以有效地提高铝蜂窝与连接结构本体的第一搭接位之间的连接强度，避免铝蜂窝在无受力支撑的情况下，因其自身重力作用，使得铝蜂窝与第一搭接位之间的连接部位发生断裂的情况。

可见，本申请的连接结构也作为了承载受力点，因而，部分司机室吊座等受力部件都可焊接于该连接结构的底部，避免直接焊接于铝蜂窝和铝板之上，从而提高了承载能力。

附图说明

图1为本申请的实施例的用于连接铝蜂窝和铝板的连接结构的整体结构示意图；

图2为本申请的实施例的用于连接铝蜂窝和铝板的连接结构与铝蜂窝和铝板的连接示意图。

图中，1：连接结构本体；2：第一搭接位；3：第二搭接位；4：支撑部件；h：支撑部件的厚度；l：支撑部件的延伸长度；5：第一台肩；51：第一水平部；52：第一倾斜部；53：第一坡口；6：第二台肩；61：第二水平部；62：第二倾斜部；63：第二坡口；7：凸起部；100：铝蜂窝；101：上层板；d：上层板的厚度；200：铝板；a：第一夹角；b：第二夹角；b：第一坡口处的夹角；c：第二坡口处的夹角。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示，图中示意性地显示了该连接结构包括连接结构本体1、第一搭接位2、第二搭接位3以及支撑部件4。

在本申请的实施例中，在该连接结构本体1的上表面上分别构造有用于连接铝蜂窝100的第一搭接位2和用于连接铝板200的第二搭接位3，该第一搭接位2与该第二搭接位3之间的纵向高度差等于该铝板200与该铝蜂窝100的纵向厚度差。

该支撑部件4设置在该连接结构本体1的其中一侧并朝远离该连接结构本体1的方向延伸，该支撑部件4位于该第一搭接位2的下方，用于承载该铝蜂窝100。具体地，在本申请中，由于增设了连接结构本体1，并在该连接结构本体1的上表面上分别构造有第一搭接位2和第二搭接位3，并使得第一搭接位2用于连接铝蜂窝100，第二搭接位3用于连接铝板200，这样，就可以实现使得厚度不同的铝蜂窝100与铝板200进行连接，并且，第一搭接位2与铝蜂窝100之间的接触面积以及第二搭接位3与铝板200之间的接触面积均不太大，因而，在焊接的时候焊接量并不大，并且，焊接也比较方便。

由于铝蜂窝100中的蜂窝芯往往较软，因而，根本起不到较好的承力作用，为实现铝蜂窝100与连接结构本体1的较好连接，通常是使得铝蜂窝100中的上层板101搭接在该第一搭接位2上，然后将上层板101与第一搭接位2固定连接。然而，由于上层板101的厚度往往较薄，具体地，厚度通常优选为2毫米，在此情形下，通过增设支撑部件4，并使得该支撑部件4设置在该连接结构本体1的其中一侧并朝远离该连接结构本体1的方向进行延伸，同时，使得该支撑部件4位于第一搭接位2的下方，用于承载铝蜂窝100，这样，由于支撑部件4与铝蜂窝100的下表面相互接触，增大了彼此间的接触面积，可以为铝蜂窝100提供朝上的较好支撑力，从而可以有效地提高铝蜂窝100与连接结构本体1的第一搭接位2之间的连接强度，避免铝蜂窝100在无受力支撑的情况下，因其自身重力作用，使得铝蜂窝100与第一搭接位2之间的连接部位发生断裂的情况。

可见，本申请的连接结构也作为了承载受力点，因而，部分司机室吊座等受力部件都可焊接于该连接结构的底部，避免直接焊接于铝蜂窝100和铝板200上，从而提高了承载能力。

另外，还需要说明的是，通过该连接结构的增设，并且使得该第一搭接位2与该第二搭接位3之间的纵向高度差等于该铝板200与该铝蜂窝100的纵向厚度差，从而就有效地解决了铝蜂窝100与铝板200之间的拼接位出现焊接缺陷及变形的情况，保证了铝蜂窝100与铝板200之间焊接的可靠性和美观性。

本实施例中，该连接结构本体1为类似“口字型”的中空型材。

在一个实施例中，在该第一搭接位2和第二搭接位3上可分别构造有向下凹陷的缺口部，以分别供铝蜂窝100和铝板200进行搭接。

如图1和图2所示，在本申请的一个优选的实施例中，在该第一搭接位2上构造有第一台肩5，其中，在该第一台肩5上构造有用于将该铝蜂窝100的上层板101的其中一端焊接在该第一台肩5上的第一焊接位。其中，该第一焊接位的设置，可以使得该铝蜂窝100的上层板101的其中一端搭接在该第一台肩5的第一焊接位上并与该第一台肩5焊接为一体。

具体地，通过将该铝蜂窝100中的上层板101的其中一端搭接在该第一台肩5的第一焊接位上，便实现了上层板101与连接结构本体1之间的位置布设，然后，再采用焊接的方式，便实现了连接结构本体1与铝蜂窝100的固定连接。

所谓的“第一焊接位”是指如下所述的第一水平部51的上平面。

所谓的：“第一台肩5”是指在连接结构本体1的第一搭接位2上构造有向下凹陷的凹部。即，在第一搭接位2处形成有第一缺口。

在本申请的一个比较优选的实施例中，该第一台肩5包括第一水平部51和与该第一水平部51相连接的第一倾斜部52，其中，该第一水平部51与该第一倾斜部52之间构造有第一夹角a。其中，该第一夹角a的大小范围可为125°～145°。该铝蜂窝100的上层板101的其中一端搭接在该第一水平部51上后，该上层板101朝向该第一倾斜部52的侧端面与该第一倾斜部52之间构造有第一坡口53。该第一坡口53处的夹角b为35°～55°。

需要说明的是，该第一坡口53设置的目的在于，为实现铝蜂窝100与连接结构本体1的牢固连接而提供焊接位。

如图1和图2所示，在本申请的一个比较优选的实施例中，在该第二搭接位3上构造有第二台肩6，其中，该第二台肩6与该第一台肩5的最优设置位置是呈背向式设置。在该第二台肩6上构造有用于将该铝板200的其中一端焊接在该第二台肩6上的第二焊接位。该铝板200的其中一端搭接在该第二台肩6的第二焊接位上并与该第二台肩6焊接为一体。具体地，通过将该铝板200的其中一端搭接在该第二台肩6的第二焊接位上，便实现了铝板200与连接结构本体1之间的位置布设，然后，再采用焊接的方式，便实现了连接结构本体1与铝板200的固定连接。所谓的“第二焊接位”是指如下所述的第二水平部61的上平面。

所谓的：“第二台肩6”是指在连接结构本体1的第二搭接位3上构造有向下凹陷的凹部。即，在第二搭接位3处形成有第二缺口。

在本申请的一个优选的实施例中，为进一步优化上述技术方案中的第二台肩6，在上述技术方案的基础上，该第二台肩6包括第二水平部61和与该第二水平部61相连接的第二倾斜部62，该第二水平部61与该第二倾斜部62之间构造有第二夹角b。其中，该第二夹角b的大小范围可为125°～145°。其中，该铝板200的其中一端搭接在该第二水平部61上后，该铝板200朝向该第二倾斜部62的侧端面与该第二倾斜部62之间构造有第二坡口63。该第二坡口63处的夹角c为35°～55°。

需要说明的是，该第二坡口63设置的目的在于，为实现铝板200与连接结构本体1的牢固连接而提供焊接位。

如图1所示，在本申请的一个优选的实施例中，为进一步优化上述技术方案中的连接结构本体1，在上述技术方案的基础上，该连接结构本体1的内部构造为中空结构。需要说明的是，通过将该连接结构本体1的内部设计成中空的结构，从而使其在确保具有较好的支撑强度和结构强度的同时，还可以具有轻量化的优点，从而达到减重的目的。

在本申请的一个优选的实施例中，该支撑部件4包括支撑板、支撑筋或支撑柱。需要说明的是，该支撑板、支撑筋或支撑柱均可以采用焊接的方式固定安装在该连接结构本体1的其中一侧。

可以理解的是，为确保支撑部件4可以对铝蜂窝100起到较好的支撑作用，则该支撑部件4的最优设置位是呈水平式设置。

还需要说明的是，该支撑部件4的结构形式并不仅仅地局限于上述实施例所列举的情况，其只要可以起到承托该铝蜂窝100的作用即可，对于该支撑部件4的具体结构和形状并不做限定。

在一个优选的实施例中，该支撑部件4的厚度h的大小范围为铝蜂窝100的上层板101的厚度d的2倍至5倍。具体地，通过使得该支撑部件4的厚度h的大小范围控制为铝蜂窝100的上层板101的厚度d的2倍至5倍，从而可以使得该支撑部件4具有较为合理的厚度范围，从而使得该支撑部件4具有较好的结构强度，进一步地，使得该支撑部件4可以对铝蜂窝100具有较好的支撑强度，避免支撑部件4在处于长久受力的情形下，发生向下弯曲变形或是损坏的情况。

在另一个优选的实施例中，该支撑部件4的延伸长度l的大小范围为该铝蜂窝100的上层板101的厚度的5倍至10倍。需要说明的是，该支撑部件4的延伸长度l取决于铝蜂窝100的上层板101的厚度d，并且，上层板101的厚度d越大，支撑部件4的延伸长度l也就越长。具体地，通过使得该支撑部件4的延伸长度l的大小范围为该铝蜂窝100的上层板101的厚度d的5倍至10倍，从而可以确保支撑部件4能够具有一个较为合理的延伸长度，使其能够对铝蜂窝100起到较好的支撑和承载的作用，避免支撑部件4的延伸长度不足，致使其对于铝蜂窝100的支撑强度不够。

如图1和图2所示，在本申请的一个优选的实施例中，该连接结构本体1还包括设置在该第一搭接位2和该第二搭接位3之间的凸起部7。需要说明的是，该凸起部7的设置目的在于将第一搭接位2和第二搭接位3进行较好地分离，避免两者间的间距过小，致使发生降低焊接强度的情况。

还需要说明的是，当铝蜂窝100的上层板101搭接在第一搭接位2上，以及铝板200搭接在第二搭接位3上后，该上层板101的上表面、凸起部7的上表面以及铝板200的上表面均齐平，这样，就确保了铝蜂窝100、铝板200以及连接结构本体1连接后的美观性。

在一个优选的实施例中，该第一坡口53和该第二坡口63的焊接方式均为单侧坡口焊或双侧坡口焊。具体地，相较于传统的塞焊连接方式而言，本申请采用单侧坡口焊或双侧坡口的连接方式，可以有效提高焊接部位的结构强度。

如图1和图2所示，在本申请的一个优选的实施例中，在该支撑部件4上构造有用于与该铝蜂窝100的下端焊接为一体的第一角焊焊接位。该铝蜂窝100的下端搭接在该支撑部件4的第一角焊焊接位上并与该支撑部件4通过角焊的方式焊接为一体。需要说明的是，采用角焊的连接方式，可以有效增强支撑部件4与铝蜂窝100之间的连接强度，使得支撑部件4的固定安装更加牢固，从而为铝蜂窝100提供足够的支撑力。

所谓的“第一角焊焊接位”是指支撑部件4的上端面与图1所示的左侧端面相衔接的部位，该部位与铝蜂窝100的右侧下端面相接触。

在一个优选的实施例中，在该第二水平部61且与该铝板200相接触的部位构造有第二角焊焊接位。需要说明的是，该第二角焊焊接位用于提供角焊的焊接位置，即，使得第二水平部61与铝板200之间采用角焊的方式连接为一体，可以有效地提高该铝板200与该第二水平部61之间的连接强度，使得铝板200能够与连接结构本体1实现较好的连接。

所谓的“第二角焊焊接位”是指第二水平部61的上端面与其侧端面(图1所示的右侧端面)相衔接的部位。

根据本申请的第二方面，还提供一种司机室，包括上述所述的用于连接铝蜂窝和铝板的连接结构。

根据本申请的第三方面，还提供一种轨道车辆，包括上述所述的司机室。

综上所述，在本申请中，由于增设了连接结构本体1，并在该连接结构本体1的上表面上分别构造有第一搭接位2和第二搭接位3，并使得第一搭接位2用于连接铝蜂窝100，第二搭接位3用于连接铝板200，这样，就可以实现使得厚度不同的铝蜂窝100与铝板200进行连接，并且，第一搭接位2与铝蜂窝100之间的接触面积以及第二搭接位3与铝板200之间的接触面积均不太大，因而，在焊接的时候焊接量并不大，并且，焊接也比较方便。

由于铝蜂窝100中的蜂窝芯往往较软，因而，根本起不到较好的承力作用，为实现铝蜂窝100与连接结构本体1的较好连接，通常是使得铝蜂窝100中的上层板101搭接在该第一搭接位2上，然后将上层板101与第一搭接位2固定连接。然而，由于上层板101的厚度往往较薄，具体地，厚度通常优选为2毫米，在此情形下，通过增设支撑部件4，并使得该支撑部件4设置在该连接结构本体1的其中一侧并朝远离该连接结构本体1的方向进行延伸，同时，使得该支撑部件4位于第一搭接位2的下方，用于承载铝蜂窝100，这样，由于支撑部件4与铝蜂窝100的下表面相互接触，增大了彼此间的接触面积，可以为铝蜂窝100提供朝上的较好支撑力，从而可以有效地提高铝蜂窝100与连接结构本体1的第一搭接位2之间的连接强度，避免铝蜂窝100在无受力支撑的情况下，因其自身重力作用，使得铝蜂窝100与第一搭接位2之间的连接部位发生断裂的情况。

可见，本申请的连接结构也作为了承载受力点，因而，部分司机室吊座等受力部件都可焊接于该连接结构的底部，避免直接焊接于铝蜂窝100和铝板200之上，从而提高了承载能力。

另外，还需要说明的是，通过该连接结构的增设，并且使得该第一搭接位2与该第二搭接位3之间的纵向高度差等于该铝板200与该铝蜂窝100的纵向厚度差，从而就有效地解决了铝蜂窝100与铝板200之间的拼接位出现焊接缺陷及变形的情况，从而保证了铝蜂窝100与铝板200之间焊接的可靠性和美观性。

还需要说明的是，本申请的连接结构可以根据实际的需要来进行相应的弯曲或其他变形，因而，本申请的连接结构的通用性较好，尤其适用于铝蜂窝100与铝板200的过渡连接位的连接。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。