特别适用于铁路车辆的车体结构的制作方法

专利名称:特别适用于铁路车辆的车体结构的制作方法
本发明涉及到特别适用于铁路车辆的车体结构。
在现有结构中，火车车厢的厢体包括由空心的箱形截面部件构成的车厢底，厢体支撑在位于厢底下面的横梁上，横梁又支撑在带轮的底架或转向架上，装有马达或没装马达的转向架构成了车厢行进所需的行走系统。这样设计的结果是，横梁中部将产生相当大的弯曲力矩，从而需要横截面高的横梁，为了使厢底和行走系统的顶部之间能有足够的空间容纳横梁，必须将厢底提高，这样就导致车厢的高度增加。
本发明的目的就是克服现有结构中的这个缺点。
根据本发明，车体结构至少有一个支撑车厢底的横梁，车厢底由并排排列的沿车的纵向延伸的空心截面的部件构成，所说的横梁又支撑在一个带轮的底架或转向架上，其特征是，在横梁上表面装一个加强件，用以增加横梁中部的高度，所说的加强件向上进入车厢底的开口内，并且其上表面实质上和所说车厢底的上表面齐平。
这样，所用的横梁在弯曲力矩小的两端的横截面的高度较小，在弯曲力矩达到最大值的中部的横截面的高度较大。由于沿着横梁上表面装加强件来增加横梁中部的横截面的高度，而加强件又向上进入厢底的开口内，因而车厢的高度减小，这是因为在厢底和行走系统之间仅需要足够的空间来容纳横截面高度较小的横梁。
参阅下列附图，将更详细地描述现有技术的结构和本发明的结构。
图1是现有火车车厢的侧视图;
图2和图3是现有火车车厢的端视图;
图4a和4b所示是现有火车车厢横梁上的弯曲力矩;
图5是现有火车车厢一端结构的透视图;
图6是现有带检测口的火车车厢局部结构平面图;
图7是沿图6中A-A线的剖面图;
图8是沿图6中B-B线的剖面图;
图9是现有的另一种带检测口的火车车厢平面图;
图10是沿图9中C-C线的剖面图;
图11是本发明第一个实施例，带加强横梁的火车车厢局部结构平面图;
图12是沿图11中D-D线的剖面图;
图13是沿图12中E-E线的剖面图;
图14类似于图11，所示的是第二个实施例;
图15是沿图14中F-F线的剖面图;
图16是沿图14中G-G线的剖面图;
图17类似于图14，所示的是第三个实施例;
图18是沿图17中H-H线的剖面图;
图19是沿图17中I-I线的剖面图;
图20类似于图17，所示的是第四个实施例;
图21是沿图20中J-J线的剖面图。
如图1至3所示，现有的火车车厢在构成厢底的构架1上装有一对横梁4，每个横梁都横向贯穿于厢体3的下面，并且支撑在相应的转向架2上。旅客和货物，以及安装在厢底下面的部件所产生的负荷，从厢底传递到厢侧结构5上，再传递到横梁4上。通过转向架2，这些负荷支撑在气垫6上(如图2所示)，或支撑在中央板7和侧支撑架8上(如图3所示)。
图4a说明由来自厢侧结构的垂直负荷产生的弯曲力矩和侧支撑架8或气垫6的反作用力，图4b说明来自厢侧结构的垂直负荷和中央板T的反作用力，从图中可见，弯曲力矩在横梁的中点附近变得特别大。因此需要横梁的中点附近具有很大的强度。
如图5所示，将横梁安装在构架1的下面，构架1由并排排列的沿车的纵向延伸的大尺寸空心截面的部件9构成，其材料可以用铝合金，如果厢底部件9的厚度为t1，横梁的厚度为t2，则如图7所示，厢底和横梁的总厚度t3等于t1+t2。最好将厚度t3保持得尽可能小，这样可以减小车厢高度。厚度t3的限定意味着要限制横梁的厚度，从而减小横梁的横剖面面积，导致横梁的强度受到限制。
在图6、9和10中，构架1在横梁的附近有开口14，开口用于检测安装在转向架上的牵引马达(未画出)，开口14上装有盖板16。
在图11到13所示的本发明的第一个实施例中，构架11由并排排列的沿车的纵向延伸的大尺寸空心截面的厢底部件11a构成。构件11上装有一对横梁12(只画出一个)，在横梁下面有转向架(没有画出)支持厢底。横梁12横跨一对侧纵桁13之间。
为了增加厚度，每个横梁12都装有一个加强件12a，加强件12a位于横梁上表面的中部。加强件12a位于构架11的一个开口内，并且其上表面和构架11的上表面齐平。如图13所示，将厢底部件11a的端部装在横梁12的侧突边12C上，这样可以使开口附近的厢底结构变得稳定。t1是厢底部件11a的厚度，t2是横梁12端部的厚度，t3是构件11和横梁的总厚度，也是横梁中部包括其加强件12a的厚度。
在图14至16中所示的第二个实施例中，构架11上开有一对马达检测口14，开口14位于横梁12的加强件12a的两侧，横梁12与第一实施例中的横梁相同。开口14可以用盖板盖住(没有画出)，盖板的材料可以是厢底材料也可以是其它材料。
在图17至19中所示的第三个实施例中，横梁12的上表面中部装有一对加强肋12b。与横梁主体相比，加强肋12b较窄，它们位于横梁相对的两侧沿横梁的纵向延伸，其上表面与构架11的上表面齐平。加强肋12b的长度与构架11上的检测口14的尺寸相当。在加强肋12b之间装上厢底部件11b，或其它部件以形成厢底表面。
每个加强肋12b的外侧都有一条凸缘，用于支撑开口14的盖板(没有画出)。
在图20和21中所示的第四个实施例中，横梁12有一对与第三实施例的加强肋相同的加强肋12b。横梁12的上端板向外延伸，超出加强肋12b，形成支撑厢底部件11a的端部的突边12C。这样使得结构稳定并且便于部件装配。
如上所述，本发明为增加横梁厚度提供的横梁加强件位于横梁中部，其上表面与形成火车车厢厢底的构架的上表面齐平。在厚度t3的范围之内，横梁中部的厚度得到增加，从而承受在中部达到最大值的弯曲力矩的横截面也同样增大。另外本发明的结构也简单。
权利要求
1.一种车体结构，它至少有一个支撑车厢底的横梁，车厢底由并排排列的沿车的纵向延伸的空心截面的部件构成，所说的横梁又支撑在一个带轮的底架或转向架上，其特征是，在横梁上表面装一个加强件，用以增加横梁中部的高度，所说的加强件向上进入车厢底的开口内，并且其上表面实质上和所说车厢底的上表面齐平。
2.根据权项1所述的结构，所述的加强件由一对加强肋构成，加强肋位于横梁相对的两侧，沿横梁的纵向延伸，在所说的加强肋之间填入空心的厢底部件或其它部件。
3.根据权项1或2所述的结构，所述的车厢底上至少有一个邻接横梁的开口，所说的加强件有一侧凸缘用于支撑所说开口的盖板。
4.根据权项2所述的结构，所述横梁的上端板向外延伸，超出所述的加强肋，形成支撑所述车厢底部件的突边。
5.一种车体结构，如附图11到13，或图14到16，或图17到19，或图20到21所描述的那样。
专利摘要
一种火车车厢结构，它具有一个由纵向箱形截 面部件构成的车厢底，车厢底支撑在其下面的横梁 上，横梁又支撑在构成行走系统的带轮的底架或转 向架上。每个横梁在弯曲力矩小的两端的横截面的 高度较小，在弯曲力矩达到最大值的中部的横截面 的高度较大，为了减小车厢的高度，通过位于横梁上 表面的加强件使横梁中部的横截面增加，加强件向 上进入车厢底的开口内，其上表面实质上和车厢底 的上表面齐平。
文档编号B61D17/04GK85101670SQ85101670
公开日1987年1月10日 申请日期1985年4月1日
发明者石寿彦, 村重信生, 北原由弘, 藤并清 申请人:川崎重工业株式会社