车下设备吊挂结构及轨道车辆的制作方法

1.本发明涉及吊挂结构技术领域，尤其涉及一种车下设备吊挂结构及轨道车辆。


背景技术：

2.目前轨道车辆车下设备广泛采用车体底架横梁承载方式，铝合金中空型材断面具有轻量化、成本低和易检修等优势，但在铝合金横梁与车下设备吊耳连接时，横梁的连接部位存在局部应力集中，长期会造成横梁的连接部疲劳，导致横梁寿命降低，对整车的安全性造成不良影响。


技术实现要素：

3.本发明提供一种车下设备吊挂结构及轨道车辆，用以解决现有技术中车下设备吊挂横梁应力集中，抗疲劳能力不足的缺陷，实现对横梁吊挂结构抗疲劳能力的提升，提高安全性。
4.本发明提供一种车下设备吊挂结构，包括：
5.横梁组件，所述横梁组件包括梁体，所述梁体的一侧设有沿其延伸方向布置的立筋，所述立筋相对的两侧分别设有翼板；
6.支架，所述支架包括安装部和成对设于所述安装部两侧的安装臂，所述安装部通过其两侧的所述安装臂分别连接所述立筋两侧的所述翼板。
7.根据本发明的一个实施例，所述梁体内设有第一加强筋，所述立筋连接于所述梁体表面靠近所述第一加强筋位置处。
8.根据本发明的一个实施例，所述立筋为中空结构，所述立筋内部设有第二加强筋。
9.根据本发明的一个实施例，所述立筋沿所述横梁延伸方向的两端为凹弧面。
10.根据本发明的一个实施例，所述翼板上设有缺口，每个所述翼板靠近所述缺口的两端分别设有连接部，以使成对的所述翼板上形成两两相对的四个连接部；
11.所述支架具有四个安装臂，四个所述安装臂一一对应连接四个所述连接部。
12.根据本发明的一个实施例，所述安装部位于所述翼板的一侧，所述安装臂贯穿所述缺口并连接在所述翼板的另一侧。
13.根据本发明的一个实施例，所述安装臂与所述连接部可拆卸连接。
14.根据本发明的一个实施例，所述安装臂与所述连接部分别设有螺栓孔，所述安装臂与所述连接部通过螺栓连接，所述安装部设有固定螺栓。
15.根据本发明的一个实施例，所述立筋上设有凹槽，所述凹槽连通所述缺口，所述凹槽的开口朝向所述安装部，所述凹槽与所述支架形成吊挂孔位。
16.本发明还提供一种轨道车辆，包括车体和车载设备，所述车体具有成对设置且如上所述的车下设备吊挂结构，所述车载设备安装于成对的所述车下设备吊挂结构之间，其中，所述车载设备的吊耳连接所述支架。
17.本发明提供的车下设备吊挂结构及轨道车辆，包括横梁组件和支架，横梁组件包
括梁体，梁体的一侧设有沿其延伸方向布置的立筋，立筋相对的两侧分别设有翼板；支架包括安装部和成对设于安装部两侧的安装臂，安装部通过其两侧的所述安装臂分别连接立筋两侧的翼板。本发明支架的安装部用于安装车下设备，支架通过多个安装臂与横梁的两翼连接，横梁下部采用两翼托装承载，有效分解车下设备承载重量，避免了横梁连接处的应力集中，进而提高了横梁与支架的抗疲劳能力，提高了吊挂结构安全性。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本发明实施例提供的车下设备吊挂结构的立体图；
20.图2是本发明实施例提供的车下设备吊挂结构的正视图；
21.图3是本发明实施例提供的车下设备吊挂结构的侧视图；
22.图4是本发明实施例提供的横梁组件结构示意图；
23.图5是本发明实施例提供的支架结构示意图；
24.图6是本发明实施例提供的梁体另一实施例的结构示意图；
25.图7是本发明实施例提供的车下设备吊挂结构与车载设备连接示意图。
26.附图标记：
27.100、梁体；110、第一加强筋；200、立筋；210、凹槽；220、第二加强筋；300、翼板；310、缺口；320、连接部；400、支架；410、安装部；420、安装臂；430、螺栓；500、车载设备；600、吊耳。
具体实施方式
28.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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发明实施例和简化描述，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发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。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实施例中的具体含义。
31.在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
32.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
33.下面结合图1-图6描述本发明的具体实施例。
34.如图1所示，本发明实施例提供一种车下设备吊挂结构，该结构包括横梁组件和支架400，通过改变横梁组件的结构形式以及横梁组件与支架400的连接结构，实现横梁组件和支架400的应力优化，降低吊挂结构的应力集中现象。
35.如图1和图4所示，本实施例中的横梁组件是对传统横梁结构的改进，横梁组件由梁体100、立筋200和翼板300组成。
36.梁体100为长条形板状结构，其安装于车体下方。在梁体100的下方连接有立筋200，立筋200沿梁体100延伸方向布置，在立筋200的下端且位于立筋200相对的两侧分别设有翼板300，翼板300为条形板，立筋200两侧的翼板300成对布置。
37.如图3所示，本实施例的支架400包括安装部410和成对设于安装部410两侧的安装臂420，两侧的安装臂420分别向两边的翼板300延伸，并分别连接两侧的翼板300。
38.当支架400安装设备时，支架400的承载通过其两侧的安装臂420分担到两个翼板300上，相对于传统的一个翼板结构的横梁，降低了翼板的承载，同时使横梁组件两侧均匀受力，避免了横梁单侧受力导致应力集中现象，提高了横梁组件的抗疲劳能力。翼板300将承载力通过立筋200传递给梁体100，立筋200沿梁体100的延伸方向布置，能有效将立筋200上的应力分散至周边，从而避免了梁体100局部的应力集中，进一步提高了横梁组件的抗疲劳能力。
39.如图3所示，在一个实施例中，梁体100为扁平的管状结构，梁体100内设有多个第一加强筋110，第一加强筋110竖直设置在梁体100内部，第一加强筋110的两端分别连接梁体100相对的两边，多个第一加强筋110间隔设置。
40.如图3所示，立筋200连接于梁体100表面靠近第一加强筋110位置处，这样，第一加强筋110承担大部分来自立筋200的拉力，提高了梁体100的抗拉强度，避免梁体100局部应力集中导致变形，能够有效延长梁体100的使用寿命。
41.当然，第一加强筋110的形状也可以是倾斜设置的或x型，同样能够增加梁体100表面的抗拉抗变形能力，提高坑疲劳能力。
42.在一个实施例中，梁体100的两端还设有连接件，用于与车体连接，完成梁体100的安装固定。
43.具体的，梁体100两端的连接件为螺栓，以便于梁体100的安装和拆卸。
44.如图3所示，本实施例中，立筋200为拓扑优化后的中空结构，具体的，立筋200的上端固定连接梁体100，立筋200的下端固定连接两个翼板300。作为最有的方案，立筋200可以与梁体100和翼板300进行冲压一体成型，这样可以有效保证横梁组件的连接强度，防止其变形或断开。
45.当然，立筋200与梁体100和翼板300之间也可以采用焊接或螺栓连接形式。
46.如图3所示，立筋200内部设有多个第二加强筋220，第二加强筋220在立筋200内部的截面呈x形，提高立筋200的抗拉抗疲劳能力。立筋200可以通过第二加强筋220将支架400的拉力分担到梁体100上，避免了梁体100局部的应力集中，进而提高了梁体100的抗疲劳能力。
47.在一个实施例中，第二加强筋220也可以为类似第一加强筋110的竖直条状，分担立筋200两侧边缘的拉力，将承载均匀分配到梁体100的下表面。
48.第二加强筋220在立筋200内的布置可形成多个空腔，这些空腔可以用来走线，将设备的线缆隐藏在立筋200内，提高美观程度，且便于设备线缆的管理，也能提高设备实用的安全性。
49.如图2所示，在一个实施例中，立筋200沿梁体100延伸方向的两端为凹弧面，凹弧面可以降低梁体100应力集中影响。这样的设计使立筋200的长度小于梁体100的长度，立筋200的局部应力分散至梁体100时，梁体100的局部应力必然小于立筋200的局部应力，进而提高梁体100的抗疲劳能力。
50.如图6所示，在一个实施例中，梁体100上部断面可根据实际安装环境进行局部改动，如图中的最上部分可以删去以减重，只保留梁体100的下半部以及梁体100内的第一加强筋110，同时立筋200也可以根据需要移动位置或删减，但最好能够保证立筋200与梁体100的连接点位位于第一加强筋110位置处，该效果如上所述。
51.如图4所示，本发明实施例还对支架400与翼板300的连接结构进行改进，在每个翼板300上设有缺口310，两个翼板300上的缺口310成对设置。由于开设有缺口310，使得翼板300断开，在翼板300的断开边缘也即靠近缺口310的位置处分别设有连接部320，两条翼板300上的连接部320也是成对布置的。
52.本实施例中，每个翼板300靠近缺口310的两端分别设有一个连接部320，以使成对的两个缺口310边缘形成两两相对的四个连接部320。
53.如图3所示，支架400的安装部410分别通过安装臂420延伸至立筋200两侧翼板300的缺口310并连接连接部320。
54.如图5所示，本实施例中，支架400具有四个安装臂420，四个安装臂420两两对称布置，四个安装臂420一一对应连接四个连接部320，这样，支架400的承载通过四个安装臂420均分到四个连接部320上，支架400的承载作用到两个翼板300上。
55.使用时，车载设备500吊挂于支架400上，车载设备500与支架400的安装部410连接，支架400通过四个安装臂420与梁体100下方两侧翼板300连接，梁体100下部的两翼托装承载，有效分解车载设备500承载重量，避免了梁体100连接处的应力集中，同时四个连接部320分散于两个翼板300上，降低了连接点的受力强度，进一步将翼板300上的应力分散，进而提高了梁体100与支架400的抗疲劳能力，提高了吊挂结构安全性。
56.如图2和图3所示，四个安装臂420设于安装部410的同一侧，支架400安装时，安装部410位于翼板300的下方，安装臂420贯穿对应的缺口310延伸至翼板300上方，安装臂420固定在翼板300上方的连接部320位置处。这样，支架400的承重分摊到四个连接部320上，由左右对称的两个翼板300承担，降低了翼板300的局部集中应力。
57.在一个实施例中，缺口310的长度可以适当控制，可以通过增加缺口310的长度使相邻的两个连接部320的间距增加，对应的，支架400的安装臂420长度增加，两个连接部320的间距增加，使得翼板300上的受力点进一步分散，更好的降低翼板300的局部应力，提高翼板300以及梁体100的抗疲劳能力。
58.如图2和图3所示，在一个实施例中，安装臂420与连接部320可拆卸连接。安装臂420与连接部320分别设有螺栓孔，安装臂420与连接部320通过螺栓430连接，以方便支架400的安装和拆卸。
59.如图5所示，本实施例中，支架400周边的安装臂420使支架400一侧形成一个安装槽，安装槽的槽口槽上，在安装设备时，设备的吊耳600可以直接伸入到该安装槽中，设备的吊耳600可以搭接在支架400的安装部410上，安装部410对吊耳600进行托装，周边的安装臂420也可以对吊耳600进行限位，进一步提高设备安装的稳定性。
60.当然，对于简单较轻的设备，也可以直接将设备安装在支架400的安装部410下方，将设备通过螺栓430与安装部410固定即可。
61.如图2和图4所示，在一个实施例中，立筋200上设有凹槽210，凹槽210连通缺口310，凹槽210位于支架400的正上方，凹槽210的开口朝向安装部410，凹槽210与支架400形成吊挂孔位。车载设备500的吊耳600可以伸入到该吊挂孔位中，吊耳600与支架400进行固定，吊挂孔位也起到对吊耳600的限位作用。
62.本实施例凹槽210的设计，与支架下凸形成的凹陷部位相配合，便于设备吊耳600的安装固定，同时，凹槽210增大了吊耳600上部的空间，便于对吊耳600进行安装操作，方便组装和检修。
63.如图3所示，在一个实施例中，安装部410表面设有螺栓孔，孔内安装有螺栓430，设备的吊耳600可以搭接在安装部410的上表面，并通过螺栓430与安装部410固定。
64.由于支架400的安装部410起到支撑设备的作用，安装部410的结构强度需要有一定要求，在一个实施例中，可以在安装部410的下方设置筋肋支撑，筋肋连接安装臂420，提高安装部410强度。
65.本发明实施例还提供一种轨道车辆，包括车体和设于车下的车载设备500，车体下方可以具有单个上述实施例中的车下设备吊挂结构，车下设备吊挂结构具有一个或多个支架400，可以将较轻的车载设备500直接吊挂在一个或多个支架400上，实现较轻设备的吊挂安装。
66.如图7所示，当车载设备500较重时，车体可以具有成对设置的上述实施例中的车下设备吊挂结构，具体为具有两个相平行的梁体100，梁体100上设有多个支架400。车载设备500具有对应于支架400的吊耳600，将吊耳600分别伸入至支架400内部安装孔位，通过螺栓430固定，使车载设备500吊挂在两个梁体100之间。
67.对应的，车载设备500较重的位置处可以通过多个吊耳600和支架400连接，避免具备支架400承载过大，车载设备500的重力由多个支架400分担，同时每个支架400的承载通
过四个安装臂420和连接部320作用在两个翼板300上，有效避免了翼板300以及梁体100的应力集中，提高了吊挂结构的坑疲劳能力，保证车辆运行安全。
68.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。