车顶、车体及轨道车辆的制作方法

1.本技术涉及车辆内装技术，尤其涉及一种车顶及应用这种车顶的车体及轨道车辆。


背景技术：

2.轨道交通由于在专用行车道上运行，不受其他交通工具干扰，不产生线路堵塞现象并且不受气候影响，是全天候的交通工具，具有可信赖的准时性、速达性、舒适性、安全性，以及其有效的空间利用率、低廉的运营费用、较低的污染等优点而在近现代社会得到了广泛的应用。随着应用场景的多元化，对轨道车辆的设计要求也日益增加，单一车型单一功能的设计就显得落后。
3.为适应多元化的运输需求，打破市场车型较为单一的格局，更好的适应市场的发展需求，满足特定区间的高密度客流的运输能力，研发双层车就显得尤为重要。
4.但是，就目前市场，双层车应用较少，且大部分双层车主要由底架承担设备悬挂及载客的功能，造成空间利用不合理，安装在底架上的设备会挤占空间，且由于负载过高，底架故障率也较高。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术缺陷之一，本技术实施例中提供了一种车顶、车体及轨道车辆。
6.根据本技术实施例的第一个方面，提供了一种车顶，其包括：
7.平顶组成，所述平顶组成的上表面呈平面，且与水平面相平行；
8.中顶组成，其顶部高于平顶组成的位置；
9.斜端顶组成，分别与平顶组成与中顶组成相连接。
10.根据本技术实施例的第二个方面，提供了一种车体，包括：底架、侧墙、端墙及如上所述的车顶，其中侧墙竖向设置于底架两侧，端墙竖向设置于底架两端，侧墙和端墙上端与车顶相连接，下端与底架相连接。
11.根据本技术实施例的第三个方面，提供了一种轨道车辆，包括：如上所述的车体。
12.本技术实施例中提供的技术方案，采用分段式车顶，主体结构为在纵向上由斜端顶连接的平顶组成和中顶组成，中顶组成高于平顶组成，平顶组成的上表面为平面，可以将原本悬挂在轨道车辆底架上的设备设置在平顶组成上，节省底架上的空间，增加载客量或载货量；同时减少了底架上的负荷，延长了底架的寿命。此外，中顶组成可以根据不同车辆的使用需求进行适配和更换，增加了车顶的利用率。
附图说明
13.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
14.图1为本技术实施例提供的车顶结构示意图；
15.图2图1的主视图；
16.图3为本技术实施例提供的车顶结构示意图(爆炸图)；
17.图4为本技术实施例提供的车顶纵切视图；
18.图5为图4的a部放大视图；
19.图6为本技术实施例提供的平顶组成的横切视图；
20.图7为图4的c部放大视图；
21.图8为本技术实施例提供的中顶组成的横切视图；
22.图9为本技术实施例提供的斜端顶组成的纵切视图；
23.图10为图4的b部放大视图；
24.图11为本技术实施例提供的双层底架结构示意图；
25.图12为底架连接附件的结构示意图；
26.图13为下层底架端部模块的结构示意图；
27.图14为下层底架中部模块的结构示意图；
28.图15为上层底架的结构示意图。
29.附图标记：
30.22-侧墙；22a-侧窗窗口；
31.23-车顶；
32.231-中顶组成；2311-中顶顶梁；2312-中顶过渡梁；2313-中顶底梁；
33.232-平顶组成；2321-平顶中梁；2321a-平顶中梁中部型材；2321b-平顶中梁第一过渡型材；2321c-平顶中梁第二过渡型材；2322-平顶边梁；2323-平顶封堵型材；
34.233-斜端顶组成；2331-斜端顶顶部型材；2332-斜端顶过渡型材；2333-斜端顶底端型材；2334-斜端顶连接板；
35.2351-第一类焊缝；2352-第二类焊缝；
36.246-下层底架；2461-下层底架中部模块；2461a-下层底架中部梁；2461b-下层底架边梁；2462-下层底架端部模块；2462a-下层底架端部梁；2462b-下层底架牵引梁；2463c-牵引梁前端板；2464-下层底架附件；2464a-第一附件连接部；2464b-第二附件连接部；
37.247-上层底架；2471-上层底架中部模块；2472-上层底架端部模块。
具体实施方式
38.为了使本技术实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本技术的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
39.在实现本技术的过程中，发明人发现，在现有技术中，轨道车辆的车顶为一个整体呈圆弧面的结构，且整体高度一致，由通长型材焊接而成，整体呈圆弧面有利于导流和减少阻力，但是也使得车顶无法安装设备，没有其它用途；现有技术中车辆的挂载设备通常是安装在底架上的，这就造成底架负荷过重容易损坏，且安装在底架上的设备会挤占空间；此外，现有技术中的车顶互不通用，也带来了。
40.针对上述问题，本实施例提供一种车顶，这种车顶可以应用于轨道车辆中，也可以
应用于无轨车辆中，还可以在不同车型上根据需要进行适配，它可以用来安装大部分原本安装在底架上的设备，节省底架上的空间，增加载客量或载货量，这个优势在双层轨道车辆中应用尤其明显。
41.图1为本技术实施例提供的车顶结构示意图，图2为图1的主视图，如图1及图2所示，本实施例将车长方向称为纵向，将车宽方向称为横向，将车高方向称为竖直方向、竖向或垂向，以地球水平面为水平面。
42.本实施例以应用在轨道车辆上为例，对车顶的实现方式进行具体说明。图3为本技术实施例提供的车顶结构示意图(爆炸图)。如图1至图3所示，该轨道车辆包括车体，车体包括底架、侧墙22、端墙及本具体实施例提供的车顶23，其中侧墙22竖向设置于底架两侧，端墙竖向设置于底架两端，侧墙22和端墙的上端与车顶23相连接，下端与底架相连接。
43.图4为本技术实施例提供的车顶纵切视图。如图1至图4所示车顶23包括：平顶组成232、中顶组成231以及斜端顶组成233，其中平顶组成232的上表面呈平面，且与水平面相平行；中顶组成231的顶部高于平顶组成232的位置；斜端顶组成233，分别与平顶组成232与中顶组成231相连接，即平顶组成232通过斜端顶组成233与中顶组成231相连接。每个车顶的平顶组成232、中顶组成231以及斜端顶组成233可以为一个，也可以为多个，在本具体实施例中，每个车顶包括一个中顶组成231，设置于车顶中部，两个平顶组成232，在车顶纵向方向上分别设置在中顶组成231的两端，以及两个斜端顶组成233，分别将两个平顶组成232与中顶组成231固定连接在一起。
44.本实施例提供的技术方案，中顶组成232位于中间，其顶部高起，平顶组成232位于两端，其上表面的高度低于中顶组成232的高度，且其上表面为平面，在平顶组成232的上表面可以安装大部分原本挂载于底架上的设备，减轻底架的负荷，节省设备安装的空间，此外，中顶组成可以根据不同的车型需求进行更换，增加车顶的利用率。
45.进一步地，平顶组成232、中顶组成231及斜端顶组成233均由异型断面型材制成。
46.型材是铁或钢以及具有一定强度和韧性的材料通过轧制、挤出、铸造等工艺制成的具有一定几何形状的物体。异型断面型材又称为复杂断面型材，其特征是横断面具有明显凸凹分支。相较于实心的板材，其具有节省材料，减轻重量的优点，相较于中空壳体结构，其内部分支可以作为加强筋或加强肋，保证构件的强度。除此以外，其内部分支与外壳之间的空隙，可以用于电气系统布置线路，避免车外布线。
47.图5为图4的a部放大视图。进一步地，如图4及图5所示，平顶组成232、中顶组成231及斜端顶组成233通过组焊的方式连接在一起，其中斜端顶组成233与中顶组成231相连接的部分内嵌于中顶组成的端头开口处；斜端顶组成233与中顶组成的连接处内侧通过第一类焊缝2351连接，外侧通过第二类焊缝2352连接。由于第一类焊缝2351所要固定的两个连接面之间为直角，所以采用角焊缝；而第二类焊缝2352所要固定的两个连接面之间为270度角，采用角焊缝连接将带来极大加工困难，因此采用v形焊缝进行连接。在本具体实施例后续提到的焊缝中，由于加工的需要，提到的第一类焊缝2351均为角焊缝，第二类焊缝2352均为v形焊缝。
48.在上述技术方案的基础上，本实施例提供一种平顶组成232的实现方式：
49.图6为本技术实施例提供的平顶组成的横切视图。如图6所示，平顶组成232包括平顶边梁2322和平顶中梁2321，其中平顶中梁2321的上表面为平面，平顶边梁2322在平顶中
梁的两侧，以车顶纵向中心线为轴对称设置，平顶边梁2322和平顶中梁2321通过组焊的方式连接在一起。
50.平顶中梁2321由多个型材拼接而成，包括平顶中梁中部型材2321a、平顶中梁第一过渡型材2321b以及平顶中梁第二过渡型材2321c，其中平顶中梁中部型材2321a位于中间，其结构以车顶纵向中轴线为轴左右对称；平顶中梁中部型材2321a的两侧以车顶纵向中轴线为轴左右对称设置一对平顶中梁第一过渡型材2321b；平顶中梁第一过渡型材2321b的外侧设置平顶中梁第二过渡型材2321c，平顶中梁第二过渡型材2321c亦以车顶纵向中轴线为轴左右对称。平顶中梁中部型材2321a与平顶中梁第一过渡型材2321b之间采用第一类焊缝2351以组焊的方式固定连接，平顶中梁第一过渡型材2321b以及平顶中梁第二过渡型材2321c之间同样采用第一类焊缝2351以组焊的方式固定连接。
51.平顶边梁2322的横截面为一个侧放的“t”型结构，其伸出端与平顶中梁第二过渡型材2321c采用第二类焊缝2352以组焊的方式固定连接。
52.采用多个型材拼接，可以在保证其轮廓按照设计需求组成平面，具有足够的牢固度，且易于更换与维修，当其中一小部分损坏时，只更换相应的型材即可。
53.进一步的，平顶组成232还包括平顶封堵型材2323，平顶封堵型材2323的形状与平顶组成232的横截面相配合并设置于平顶组成232未与斜端顶组成相连接的一端，及平等组成232敞口的一端，用于封堵平顶组成232的端头敞口。
54.图7为图4的c部放大视图。进一步的，如图7所示，平顶封堵型材2323的头部具有楔状结构，其中一侧的楔状结构嵌入平顶组成232的端头敞口，平顶封堵型材2323与平顶组成的连接处内侧通过第一类焊缝2351连接，外侧通过第二类焊缝2352连接。
55.对于中顶组成231，本实施例提供一种具体的实现方式：
56.图8为本技术实施例提供的中顶组成的横切视图。如图3及8所示，中顶组成231整体呈罩式结构，其包括中顶顶梁2311、中顶底梁2313和中顶过渡梁2312，中顶顶梁位于中间顶部2311，其结构以车顶纵向中心线为轴对称；中顶底梁位2312于中顶顶梁2311两侧下方，以车顶纵向中心线为轴对称设置，中顶过渡梁2312两侧分别连接中顶顶梁2311和中顶底梁2313，在中顶组成的横截面上，中顶过渡梁2312的轮廓呈过渡曲线形状，中顶顶梁2311、中顶过渡梁2312、中顶底梁2313通过组焊的方式连接在一起。
57.在本具体实施例中，与平顶组成232类似，中顶顶梁2311也是采用多个型材拼接而成，各拼接型材之间采用第一类焊缝2351进行连接；中顶过渡梁2312同样采用多个型材拼接而成，利用各组成中顶过度梁2312的型材与水平面之间的夹角不同组合成中顶组成231的侧面轮廓曲线，各组成中顶过度梁2312的型材之间采用第二类焊缝2352进行连接。中顶组成231的外轮廓经过设计，采用导流罩式的外轮廓，且电气线路都布设在组成中顶组成231的型材内腔，中顶组成的外表面相对光滑，兼具导流作用，无需再安装导流罩。
58.本具体实施例仅为中顶组成的其中一种轮廓，在实际应用中，中顶组成231的轮廓可以根据需求进行设计，如在其两侧，即中顶过渡梁2312及中顶底梁2313构成的侧面上开设有窗口，以供有载客需求的车辆使用；也可以不开设窗口，将轮廓设计为其他类型圆顶或者平顶，用于无载客需求的车辆。
59.对于斜端顶组成233，本实施例也提供了一种具体的实现方式：
60.图9为本技术实施例提供的斜端顶组成的纵切视图。如图3及图9所示，斜端顶组成
233包括斜端顶顶部型材2331、斜端顶底端型材2333以及连接斜端顶顶部型材2331和斜端顶底端型材2333的斜端顶过渡型材2332，斜端顶组成233的外轮廓与中顶组成231及平顶组成232端部围成的缺口内轮廓相适配。
61.其中斜端顶顶部型材2331竖直设置，斜端顶底端型材2333为与斜端顶顶部型材2331的斜下方且倾斜向下设置。斜端顶顶部型材2331与斜端顶过渡型材2332之间采用第二类焊缝2352进行连接，斜端顶底端型材2333与斜端顶过渡型材2332之间也采用第二类焊缝2352进行连接。
62.图10为图4的b部放大视图。如图10所示，进一步的，斜端顶233组成还包括斜端顶连接板2334，斜端顶连接板2334设置于所处斜端顶底端型材2333与平顶组成232之间，平顶组成232与斜端顶底端型材2333分别与斜端顶连接板233通过第一类焊缝相2351固定连接。
63.进一步的，斜端顶组成233上设有空调送风口和空调回风口以减少空调机组占用平顶组成232的面积，使平顶组成232上可以安装更多的设备。
64.采用上述中顶组成231、平顶组成232以及斜端顶组成233的车顶，其平顶可以用来安装设备，减轻底架负荷，节省空间；其车顶外轮廓符合空气动力学，兼具导流作用，无须额外安装导流罩；其斜端顶组成开设空调送风口及回风口，减少空调机组占用平顶面积，进一步节省空间；通过更换中顶模块可以满足不同车辆的使用需求，具有较高的互换性。
65.本具体实施例还提供一种车体，底架、开设有侧窗窗口22a的侧墙22、端墙及上述的车顶，其中侧墙22竖向设置于底架两侧，端墙竖向设置于底架两端，侧墙和端墙上端与车顶相连接，下端与底架相连接。
66.本实施例还提供一种底架的实现方式，适用于双层车辆：
67.图11为本技术实施例提供的双层底架结构示意图，图12为底架连接附件的结构示意图，图13为下层底架端部模块的结构示意图，图14为下层底架中部模块的结构示意图，图15为上层底架的结构示意图。
68.如图11所示的双层底架包括：下层底架246和上层底架247，具体的，下层底架246包括相互连接的下层底架中部模块2461及下层底架端部模块2462，其中下层底架中部模块2461的位置低于下层底架端部模块2462；上层底架247包括相互连接的上层底架中部模块2471及上层底架端部模块2472。
69.各模块的数量及在纵向上的位置可以根据需要进行排列，在本技术实施例中，每个车体(或者说每节车厢)的下层底架中部模块2461为一个，两个下层底架端部模块2462，对称设置在下层底架中部模块2461的两端，整体形成两端高中间低的阶梯状结构；上层底架中部模块2471也为一个，两个上层底架端部模块2472，对称设置在上层底架中部模块2471的两端.各模块分别由适用的型材组装而成，也可以是分别一体成型加工而成，可以根据需要灵活组装；应用时，各模块可以根据不同的车型分别设计，在使用时进行拼接，例如不同的车型，可以仅更换中部模块以适应需求，又或者，当需要载货时，可以拆除上层底架以增加货物承载量等，可以适应多种车型，兼容性高。下层底架中部模块2461下沉，可以为下层乘客提供空间，门口设置在该区域，距离地面较近，可以方便旅客上下车及装卸货物。
70.进一步的，在双层底架还包括下层底架附件2464，如图12所示，下层底架中部模块2461和下层底架端部模块2462通过下层底架附件2464连接在一起。连接方式可以是焊接，也可以是卡接、铆接、胶接等等任何一种连接方式。
71.为了适应下层底架246中间低两端高的阶梯状结构，下层底架附件2464采用阶梯状结构，其较低的一端为第一附件连接部2464a，用于与下层底架中部模块2461相连接，较高的一端为第二附件连接部2464b，用于与下层底架端部模块2462相连接。第一部件连接部2464a及第二附件连接部2464b的连接段都设有梳齿状结构，可以插入下层底架中部模块2461和下层底架端部模块2462对应的对接端口，增加连接处的接触面积，和加固材料(如焊料)的可附着面积，增加连接的可靠性，延长底架使用寿命。
72.在上述技术方案的基础上，本技术实施例提供一种下层底架端部模块2462的具体实现方式：如图3所示，其包括下层底架端部梁2462a、下层底架牵引梁2463b及牵引梁前端板2463c，其中下层底架端部梁2462a为由型材拼接而成的条状结构，下层底架牵引梁2463b及牵引梁前端板2463c设置于下层底架端部梁2462a的下表面。下层底架牵引梁2462b包括两个纵向平行设置的立板，该立板的其中一端垂直固定在牵引梁前端板2463c上。
73.下层底架牵引梁2462b可以是通过焊接、铆接、螺钉连接等任意一种可以将其固定连接在其中下层底架端部梁2462a底面上的方式进行固定。
74.进一步的，牵引梁前端板2463c位于下层底架端部梁2462a的外端，下层底架端部梁2462a的内端与下层底架附件的第二附件连接部2464b相连接。这里的外端是相对于下层底架中部模块2461而言，靠近下层底架中部模块2461的一端为内端，远离下层底架中部模块2461的一端称为外端，也就是说，整体上看，下层底架246的两端视为外端。下层底架端部梁2462a和下层底架牵引梁2462b上分别设有转向架接口和车钩连接接口，是双层底架的主要传力受力部位。下层底架牵引梁2462b的双立板结构可以分散车钩传来的拉力。
75.在上述技术方案的基础上，本技术实施例还提供一种下层底架中部模块2461的具体实现方式，如图14所示，其包括下层底架边梁2461b及下层底架中部梁2461a，其中下层底架中部梁2461a为上表面是平面的型材且其结构以双层底架的纵向中轴线为轴对称，下层底架边梁2461b的侧边竖起且下层底架边梁以双层底架的纵向中轴线为轴在下层底架中部梁2461a的两侧左右布置，下层底架边梁2461b及下层底架中部梁2461a拼接成下层底架中部模块。下层底架中部梁2461a及下层底架边梁2461b可以是整块母材一体成型，也可以是多块型材拼接而成，下层底架中部梁2461a及下层底架边梁2461b采用组焊的方式连接在一起。
76.进一步的，下层底架中部模块2461的端部设置下层底架附件连接接口，用于与下层底架附件的第一附件连接部2464a相连接。
77.对于上层底架247，本技术实施例亦提供一种具体的实现方式，如图15所示，其由长大型型材拼接而成，其中上层底架中部模块2471的上表面为平面。
78.进一步的，上层底架端部模块2472的中间部分由上层底架中部模块2471中间部分型材的延伸部分构成，上层底架端部模块2472的两侧向斜上方以阶梯结构呈翅状伸出，上层底架端部模块2472的翅状伸出以双层底架的纵向中轴线为轴对称。这种结构设计是的上层底架247在两端部的连接处所受到的剪切应力可以被传递到多个方向，互相抵消，增加上层底架247的稳固性。
79.下层底架246与上层底架247的两侧均设置侧墙连接接口，且其上表面均设置座椅安装接口，下层底架还设置车门安装接口。
80.采用了上述结构的双层底架，模块化程度高，且各模块之间相互独立，制造方便快
捷，维修简单方便，应用灵活多变；将其应用在轨道车辆中，将车体内分为上下两层空间，且均可载客，增大了运载量，门口位置距离轨面较近，方便上下车与装卸货。
81.本具体实施例还提供一种轨道车辆，其包括上述车体，车体的数量可以为多个并且彼此串接。本具体实施例提供的车体和轨道车辆具有与上述车顶相同的技术效果。
82.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
83.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
84.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
85.尽管已描述了本技术的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
86.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。