轨道车辆的制作方法

本发明涉及轨道车辆，具体涉及一种轨道车辆。

背景技术：

1、轨道车辆轻量化是指减少轨道车辆的重量，以提高运营效率和降低运营成本。随着轨道车辆时速的提升，整车轻量化要求已成为研发重点关注的指标之一。轨道车辆铝合金车体通常采用双层型材结构，现有的双层型材结构的轻量化水平已基本到达瓶颈，无法进一步合理控制车体重量。

2、有鉴于此，亟待针对轨道车辆的结构设计进行优化，以提高车辆轻量化水平。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种轨道车辆，通过结构优化有效提升车体轻量化水平，在满足运行安全性要求的基础上，为提高运营效率和降低运营成本提供了良好的技术保障。

2、本发明提供的轨道车辆，包括司机室、转向架和位于转向架上方的车体；述车体包括地板和固定设置在所述地板两侧的车体侧墙结构；所述车体包括地板，所述地板包括框架结构和蜂窝芯；所述框架结构上固定设置有多个蜂窝芯，且所述多个蜂窝芯沿横向和纵向分别错开排布；所述车体包括车体侧墙结构、具有端部架的底架和端墙结构，所述车体侧墙结构包括上墙板、下墙板和多个窗间立柱，相邻两个所述窗间立柱与所述上墙板的下沿部和所述下墙板的上沿部围合形成窗安装口；所述上墙板的内侧纵向间隔设置有上支撑柱，每个所述上支撑柱配置为：下端位于所述窗间立柱的上方，且至少与所述上墙板的墙板体固定连接；所述下墙板的内侧纵向间隔设置有下支撑柱，每个所述下支撑柱配置为：上端位于所述窗间立柱的下方，且至少与所述下墙板的墙板体固定连接。

3、如此设置，本方案的车体地板采用蜂窝芯的结构设计可大幅减轻地板的重量，同时安装孔组的错开布置使得蜂窝芯的排布错开，可确保地板的强度，满足使用需求，该地板的设计为减轻轨道车辆的车体重量提供了有利条件。经过实际应用确认，采用该地板使得车体轻量化设计效果显著，可减重约15％。另外，本方案的车体侧墙结构采用拓扑优化技术，并基于结构关系配置兼顾承载能力和轻量化设计手段，以合理的方式布置型材梁柱，实现高强度与轻量化的有机融合，一方面，侧墙上部与下部设置纵向通长的双层型材，可高效传递纵向载荷，满足底部车钩拉压及顶部压缩工况；与此同时，上、下支撑柱布置在窗间立柱的两侧，基于窗间立柱以及位于上、下墙板内侧的支撑柱，形成上下贯通垂向支撑架构，可有效传递垂向载荷，提高车体整体垂向刚度。在此基础上，本方案的上、下墙板的中部墙板体均为单层型材，较传统双层型材结构，在相同强度要求下可实现减重约10％，符合轻量化设计的趋势性要求。

4、可选地，所述框架结构具有沿横向排布的至少两个安装孔组，每个安装孔组包括沿纵向排布的多个安装孔，相邻两个所述安装孔组的安装孔错开排布；每个所述安装孔内固设有一个所述蜂窝芯。

5、可选地，所述框架结构包括两个平行设置的边侧纵梁和两个平行设置的端部横梁，其中一个所述端部横梁的两端与两个所述边侧纵梁的一端固接，另一个所述端部横梁的两端与两个所述边侧纵梁的另一端固接；两个所述边侧纵梁之间还设有至少一个中部纵梁，所述中部纵梁的两端分别与两个所述端部横梁固接；相邻的两个纵梁之间固接有多个沿纵向间隔排布的中部横梁，所述中部纵梁两侧的所述中部横梁在纵向上错开设置，以形成所述安装孔组。

6、可选地，所述中部纵梁具有内嵌式滑槽，所述内嵌式滑槽用于设置有安装结构，所述安装结构用于座椅的安装。

7、可选地，所述蜂窝芯的上表面粘接或焊接有滑槽结构，所述滑槽结构用于设置安装座椅的安装结构。

8、可选地，所述上墙板和所述下墙板均配置为：上沿部和下沿部为双层型材，上沿部和下沿部之间的墙板体为单层型材。

9、可选地，所述上墙板和所述下墙板均采用纵向延伸的型材制成，所述上墙板包括上下顺次连接的上边梁、上墙板体和窗上墙板，所述下墙板包括上下顺次连接的窗下墙板、下墙板体和下边梁；所述上边梁、所述下边梁、所述窗上墙板和所述窗下墙板为双层型材；所述上墙板体配置为：其与所述上边梁和所述窗上墙板分别对接的上边沿和下边沿为双层型材，且其上边沿和下边沿之间的墙板体为单层型材；所述下墙板体为单层型材。

10、可选地，所述上边梁的下端沿的厚度小于所述上边梁的本体厚度，且所述上边梁的本体内表面与其下端沿内表面之间形成第一台阶面；所述窗上墙板的上端沿的厚度小于所述窗上墙板的本体厚度，且所述窗上墙板的本体内表面与其上端沿的内表面之间形成第二台阶面；所述上支撑柱的上、下端分别与所述第一台阶面和所述第二台阶面对接固定。

11、可选地，所述窗下墙板的下端沿的厚度小于所述窗下墙板的本体厚度，且所述窗下墙板的本体内表面与其下端沿内表面之间形成第三台阶面；所述下支撑柱的上端通过上连接梁固定于所述窗下墙板，且所述上连接梁对应布置在所述窗间立柱下方的第三台阶面；所述下支撑柱的下端通过下连接梁固定于所述下边梁，且所述下连接梁相对于所述上连接梁沿纵向交错布置。

12、可选地，所述上墙板体的墙板体内表面包括纵向延伸形成的加强筋，所述上支撑柱的外表面与所述上边梁的下端沿、所述上墙板体的上边沿、加强筋和下边沿以及所述窗上墙板的上端沿分别固定连接；所述下墙板体的内表面包括纵向延伸形成的加强筋，所述下支撑柱的外表面与所述下墙板的加强筋固定连接。

13、可选地，所述窗间立柱采用竖向延伸的型材制成。

14、可选地，所述窗间立柱的上方分别对应配置有两个所述上支撑柱，两个所述上支撑柱的下端与所述窗间立柱的两侧沿分别沿竖向相对布置；所述窗间立柱的下方分别对应配置有两个所述下支撑柱，且两个所述下支撑柱的上端与所述窗间立柱的两侧沿分别沿竖向相对布置。

15、可选地，各所述上支撑柱均沿竖向平行设置，各所述下支撑柱相对于所述窗间立柱的延伸方向均斜向设置，且相邻两个所述下支撑柱的倾斜方向相反；斜向设置的所述下支撑柱的上、下端分别与相邻的所述上连接梁与所述下连接梁固定连接。

16、可选地，所述司机室包括外罩板和内饰板，所述外罩板和所述内饰板均为一体式结构；所述内饰板包括顶板和位于所述顶板两侧的侧板，所述外罩板外罩在所述内饰板的外侧，所述外罩板和所述内饰板之间形成有腔体，且所述内饰板和所述外罩板局部固化为一体。

17、如此设置，将司机室的外罩板和内饰板加工为一体式结构，即进行一体集成化设计，可以省略中间过渡连接部件，安装简单，可以达到一体化设计和整体减重的目的。

18、可选地，所述外罩板的内侧形成有凸出的第一连接部，所述内饰板的外侧形成有凸出的第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部搭接并固化为一体。

19、可选地，所述外罩板和所述内饰板中至少一者包括多个拼接板部，相邻所述拼接板部搭接后固化为一体。

20、可选地，所述外罩板包括导流罩板部和舱室罩板部，所述导流罩板部位于所述舱室罩板部的前侧，所述舱室罩板部外罩所述内饰板；所述司机室还包括气密隔板，所述气密隔板分隔所述司机室为导流室和司机舱室。

21、可选地，所述外罩板和所述内饰板的主体由复合材料制成。

22、可选地，所述外罩板的局部加强设置，局部加强的部分包括外层、内层以及中间层，所述中间层为泡沫层，所述外层和所述内层由所述复合材料制成。

23、可选地，所述司机室还包括司机室地板和吊挂件，所述司机室地板通过所述吊挂件吊挂于所述司机室的侧墙，所述司机室地板与车体的底架具有间距。

24、可选地，所述车体还包括具有端部架的底架，所述端部架包括车钩座、牵引梁组、两个底架边梁和枕梁；两个所述底架边梁沿横向间隔设置，所述枕梁的横向两端分别和两个所述底架边梁的中部相连；所述牵引梁组包括第一牵引梁、第二牵引梁和两个第三牵引梁，所述第一牵引梁和所述第二牵引梁分别位于所述车钩座的纵向两侧，两个所述第三牵引梁分别位于所述车钩座的横向两侧；所述第三牵引梁在横向上远离所述车钩座的一端和对应的所述底架边梁相连，所述第二牵引梁在纵向上远离所述车钩座的一端和所述枕梁相连。

25、如此设置，该牵引梁组大致呈树形结构布局，能够将车钩座、缓冲梁、两个底架边梁以及枕梁有效连接为一个整体闭合框架，并且，该整体闭合框架之中又包括多个局部闭合框架，例如第二牵引梁、第三牵引梁、底架边梁和枕梁之间围合形成的局部闭合框架等。基于“整体+局部”的多重闭合框架，这不仅可以大幅地提升端部架的结构刚度，还可以优化车钩座所承受载荷的传递路径，可大幅改善端部架的整体承载应力值以及应力分布梯度，从而能够降低车钩座在受载时发生弯曲等变形的可能性。在此基础上，端部架中各梁体的结构断面尺寸、型材壁厚等可以适当降低，这就为轨道车辆的轻量化设计提供了基础，并能够在一定程度上克服结构刚度和产品轻量化之间的矛盾。

26、可选地，所述车钩座包括第一顶板、第一底板以及在纵向上间隔设置的第一板体和第二板体，所述第一板体和所述第二板体均与所述第一顶板相连，所述第一板体和所述第二板体均与所述第一底板相连，所述第一板体和所述第二板体均设置有安装孔。

27、可选地，所述车钩座还包括加强结构，所述加强结构连接所述第一板体和所述第二板体，且所述加强结构连接所述第一顶板和所述第一底板。

28、可选地，所述端部架还包括缓冲梁、连接梁和底架横梁，所述缓冲梁的横向两端分别和两个所述底架边梁的端部相连，且所述第一牵引梁在纵向上远离所述车钩座的一端与所述缓冲梁相连。

29、可选地，所述底架横梁位于所述枕梁背离所述缓冲梁的一侧，所述底架横梁连接两所述底架边梁，所述连接梁连接所述枕梁和所述底架横梁。

30、可选地，所述第一牵引梁、所述第二牵引梁、所述第三牵引梁、所述连接梁和所述底架横梁中的至少一者的至少部分为工字梁。

31、可选地，所述车体包括端墙，所述端墙包括框架、墙板、门框和门洞，所述墙板与所述框架固定连接，所述框架包括分别设置在所述端墙的垂向中心线两侧的两根立梁，所述门洞形成在两根所述立梁之间，所述门框安装在所述门洞内，所述门框包括设置在所述端墙的垂向中心线两侧的两根立柱，两根所述立柱分别与同侧的所述立梁固定连接；所述立柱和所述立梁设有槽口朝向同侧的所述立梁或所述立柱的插槽，以插接同侧的所述立梁或所述立柱。

32、如此设置，可以避免因两个立柱的横向间距与端门的实际宽度尺寸相差大导致端门无法组装在两个立柱之间或者组装完后端门与立柱之间的缝隙大的问题，因此能提升组装速度和组装质量。另外，墙板可以采用铝蜂窝材质、碳纤维复合材质或者泡沫铝板材质。这种墙板不仅能满足强度要求，而且重量轻、隔音效果好。整体上，通过结构设计和使用轻量化材料合理控制轨道车辆的重量。

33、可选地，所述框架包括连在两根所述立梁之间的上横梁，所述门洞形成在所述上横梁下方，所述门框包括连在两根所述立柱之间的上横柱，所述上横柱与所述上横梁固定连接，所述上横柱或所述上横梁设有槽口朝向所述上横梁或所述上横柱的插槽，以插接所述上横梁或所述上横柱。

34、可选地，所述框架包括设置在所述端墙的垂向中心线两侧的两根角柱梁，两根所述立梁位于两根所述角柱梁之间，所述框架还包括顶部横向弯梁，所述顶部横向弯梁的两端分别与两根所述角柱梁的顶端连接，所述顶部横向弯梁位于所述上横梁上方。

35、可选地，所述墙板包括分别设置在所述端墙的垂向中心线两侧的两个侧部墙板，所述侧部墙板连在同侧的所述角柱梁和所述立梁之间。

36、可选地，所述墙板还包括顶部墙板，所述顶部墙板连在两根所述立梁之间以及所述上横梁和所述顶部横向弯梁之间。

37、可选地，所述墙板采用铝蜂窝材质、碳纤维复合材质或者泡沫铝板材质。

38、可选地，所述转向架的构架包括两个侧梁组成和横梁组成，所述横梁组成连接在所述两个侧梁组成之间，且沿纵向间隔设置；所述侧梁组成包括侧梁，所述侧梁包括在纵向上位于中部的侧梁中部段、侧梁端部段、以及衔接所述侧梁端部段和所述侧梁中部段的侧梁过渡段，所述侧梁端部段配置有一系弹簧座；所述侧梁端部段高于所述侧梁中部段，所述侧梁端部段的上表面水平设置，所述侧梁端部段的下表面包括相接的斜面和水平面，所述斜面由靠近所述侧梁过渡段的一端向另一端向上倾斜设置。

39、如此设置，转向架构架的侧梁大致呈变截面鱼腹形设计，根据侧梁的承载力矩分布，将侧梁端部段上一系弹簧座所在位置处的厚度合理减薄，也在轴向弹簧处所形成最小弯矩位置处采用截面最小化设计，以等强度裕量设计理念确定侧梁各截面的抗弯模量，具有较好的抗弯能力，满足强度要求。同时，相较于传统侧梁的等厚设计，本方案中侧梁的结构可以将多余部分去除，达到减重的目的，实现轻量化设计，可有效降低车组的运行能耗，提高运营效率。

40、可选地，所述侧梁具有通孔，所述横梁的端部穿过所述通孔；所述转向架的横梁组成包括平行设置的两个横梁和两个纵向辅助梁，所述两个纵向辅助梁设置在两个所述横梁之间，且一个所述横梁的两个所述端部均设置有二系垂向减振器座。

41、可选地，两个抗侧滚扭杆座设置在一个所述横梁上，且分别位于所述两个纵向辅助梁的旁侧；所述抗侧滚扭杆座包括底板、盖板和两个弧形腹板，所述两个弧形腹板固定设置在所述底板和所述盖板之间，围合形成固定端具有敞口且外伸端闭合的箱形结构；所述盖板和所述两个弧形腹板均配置为：自所述固定端至所述外伸端呈渐收状；所述底板沿横向伸出于所述两个弧形腹板的下沿，形成用于适配抗侧滚扭杆的第一安装部。

42、可选地，在竖向投影面内，所述盖板和所述两个弧形腹板均配置为：自所述固定端至所述外伸端呈相向内收的渐收状。

43、可选地，在横向投影面内，所述盖板自所述固定端至所述外伸端向下倾斜，且所述盖板的外伸端呈外凸弧状并包覆所述两个弧形腹板的外伸端。

44、可选地，两个横向减振器座分别固定设置在所述两个纵向辅助梁上，且沿纵向交错布置；所述横向减振器座包括两个安装座和加强筋板，所述安装座包括位于顶部的第二安装部和位于底部的支撑立板，所述第二安装部用于适配横向减振器，所述支撑立板沿横向延伸固定在相应的所述纵向辅助梁上，所述加强筋板固定设置在所述两个安装座的所述支撑立板之间。

45、可选地，还包括安装在所述车体下方的车下设备系统，所述车体具有车体外轮廓面，所述车下设备系统包括功能设备和桥接罩；所述功能设备包括设备壳和功能器件，所述功能器件安装于所述设备壳内，所述设备壳用于和所述车体的底架相连，所述设备壳具有第一外轮廓面；所述桥接罩，位于所述功能设备的纵向一侧或者纵向两侧，且所述桥接罩和所述设备壳相接，所述桥接罩具有第二外轮廓面，所述第一外轮廓面、所述第二外轮廓面和所述车体外轮廓面组合形成所述轨道车辆的外轮廓。

46、如此设置，省去相关技术中的设备舱，能够减少零部件的数量，以降低车下设备系统的冗余度，经验证，车下零部件数量减少量可以达到15％，零部件数量减少十分显著。另外，基于车下零部件数量的减少，使得车下的可用空间得到扩充，能够方便功能器件的安装布置，利于对轨道车辆的重量进行减轻，以满足整车轻量化的设计要求。

47、可选地，所述设备壳包括检修门，所述检修门位于所述设备壳的横向侧部，所述检修门转动设置，且可相对于所述设备壳的横向侧部向上翻转打开或者向下翻转打开。

48、可选地，所述设备壳包括检修门，所述检修门位于所述设备壳的底部；所述检修门转动设置，且可相对于所述设备壳的底部向上翻转打开或者向下翻转打开；或者，所述检修门滑动设置，且可相对于所述设备壳的底部滑动打开。

49、可选地，所述设备壳包括骨架和壳底板，所述骨架包括在横向上相对设置的两个横侧框架，所述壳底板和两所述横侧框架相连，且所述壳底板和所述横侧框架围合形成检修口，所述检修门能够对所述检修口进行封堵。

50、可选地，所述骨架还包括顶部框架和在纵向上相对设置的两个纵侧框架，两所述横侧框架以及两所述纵侧框架均和所述顶部框架相连，且两所述横侧框架以及两所述纵侧框架均和所述壳底板相连。

51、可选地，所述底架包括连接部件和在横向上相对设置的两个底架边梁，所述连接部件连接两所述底架边梁；在关闭状态下，所述检修门能够和所述底架边梁相接触。

52、可选地，所述检修门配置有第一通风口，且所述第一通风口还配置有第一过滤部件。

53、可选地，所述设备壳和所述底架之间能够形成第一腔室，所述设备壳具有内腔和过渡腔，所述功能器件安装于所述内腔，所述设备壳的顶部设置有第一开口，所述第一开口用于连通所述过渡腔和所述第一腔室，所述内腔和所述过渡腔之间通过隔板相分隔，所述隔板设置有第二通风口，且所述第二通风口还配置有第二过滤部件，所述第一通风口和所述过渡腔相连通。

54、可选地，所述桥接罩内形成有第二腔室，所述设备壳的纵向侧部还设置有第二开口，所述第二开口用于连通所述过渡腔和所述第二腔室，所述第二腔室和所述第一腔室相连通。

55、可选地，所述功能设备的数量为多个，各所述功能设备沿纵向间隔设置，相邻的两所述功能设备之间设置有所述桥接罩。

56、可选地，所述桥接罩包括底部构件和两个侧部构件，两所述侧部构件在横向上间隔设置；所述侧部构件和所述底部构件中，至少一者和所述设备壳相连。