一種鐵道客車車體鋼結構框架的製作方法
2023-05-24 04:44:26 1
本發明涉及軌道交通，尤其是一種鐵道客車車體鋼結構框架。
背景技術：
鐵道客車車體主要由鋼結構框架和蒙皮構成，鋼結構框架的設計直接影響鐵道客車車體的結構強度和重量。現有技術為了提升鐵道客車車體的整體結構強度，其車體的鋼結構框架採用大量的鋼材焊接，由於車體鋼結構框架的布局合理，採用大量的鋼材焊接彌補缺陷，但是卻增量了車體的整體重量。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是提供一種鐵道客車車體鋼結構框架，結構設計合理，重量輕，而且結構強度高。
為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種鐵道客車車體鋼結構框架，包括底架焊接框架、位於底架焊接框架兩側的側牆焊接框架和車頂焊接框架；
所述底架焊接框架包括中梁、位於中梁兩側的邊梁和位於中梁兩端的端梁，所述中梁的兩側與邊梁之間設有若干輔助梁，所述輔助梁的一端與邊梁連接，另一端與中梁連接，中梁兩側的輔助梁呈對稱設置；所述中梁的前後位置於中梁的兩側分別設有工字梁，所述工字梁包括兩根橫梁和設置在兩根橫梁之間的縱梁，所述橫梁的兩端分別與邊梁和中梁連接；所述縱梁的底部設有呈箱型的輪對座，所述輪對座包括兩對稱的側封板、位於側封板前後的端封板和位於側封板和端封板底部的底封板，所述輪對座的上部比下部大，所述側封板包括第一上連接部、第一彎折部和第一下連接部，第一上連接部通過第一彎折部與第一下連接部連接，輪對座的兩側封板的第一上連接部之間的距離大於第一下連接部之間的距離；所述端封板包括第二上連接部、第二彎折部和第二下連接部，第二上連接部通過第二彎折部與第二下連接部連接，輪對座的兩端封板的第二上連接部之間的距離大於第二下連接部之間的距離；所述底封板的中間位置隆起形成安裝槽；所述中梁呈箱型結構，中梁內設有加強板，所述加強板的長度與中梁的長度相同，且加強板的兩側與中梁的內側面連接；
所述側牆焊接框架包括上橫梁、若干位於上橫梁下方且與上橫梁平行設置的中間橫梁和若干與上橫梁垂直設置的豎梁，所述中間橫梁由設置在相鄰豎梁之間的中間橫梁單元連接而成；所述上橫梁包括外側面、內側面、底面和頂面，所述豎梁的上端與上橫梁的底面連接，豎梁的下端與邊梁連接，兩側牆焊接框架的上橫梁的兩端之間的設有端橫梁，所述端橫梁的端部與上橫梁的內側面連接；
所述車頂焊接框架包括若干呈弧形排布的車頂縱梁和若干與車頂縱梁連接的車頂橫梁；所述車頂縱梁為槽鋼，其包括底板和與位於底板兩側的側板，所述車頂橫梁由於設置在相鄰車頂縱梁之間的車頂橫梁單元連接而成，所述車頂橫梁單元的端部焊接在車頂縱梁的側板上；所述車頂焊接框架的兩側焊接在上橫梁的頂面上，所述車頂焊接框架的兩端與端橫梁之間設有支撐柱；
所述底架焊接框架的輔助梁、側牆焊接框架的豎梁、車頂焊接框架的車頂橫梁的位置一一對應，並圍成封閉的框體。
本發明的車體鋼結構框架中，採用整體承載結構，車體骨架由較輕便的輔助梁、豎梁、車頂橫梁組成一個個封閉框體與蒙皮包板組焊在一起，具有很大的強度和剛度；由於取消客車轉向架而採用單獨車輪對方案，故將底架枕梁改成工字梁，承載能力更好，而且可以與底架焊接框架構成縱橫交錯的梁結構，整體穩定性更好；上大下小的輪對座，其體積小而且承載能力強；中梁呈箱型結構，且其內加筋板，形成封閉的箱型結構，用以承受主要的牽引力與拉力；前後端梁為翼型結構，結構穩定；車頂焊接框架的縱梁和橫梁採用異型鋼板焊接而成，該異型鋼板不僅結構強度高，不容易彎折，而且重量輕，適用在車頂結構中；車頂橫梁分成若干單元，使車頂造型更多變，如弧形車頂的造型。
作為改進，所述中梁由兩塊彎折板焊接而成，中梁的橫截面呈方形。
作為改進，所述端梁由設置在中梁兩側的端梁單元構成，所述端梁單元的一端連接在中梁的側面，所述邊梁的端部連接在端梁單元的側面，所述端梁單元與中梁連接的一端寬度大於與邊梁連接的一端寬度。
作為改進，所述端梁與中梁的連接處、端梁與邊梁的連接處、工字梁的橫梁與中梁的連接處和工字梁的橫梁與邊梁的連接處均設有加強板。
作為改進，所述車頂焊接框架中，相鄰車頂縱梁之間的間距從兩側往中間逐漸增大；相鄰車頂橫梁之間的間距從兩端往中間逐漸增大。
本發明與現有技術相比所帶來的有益效果是：
本發明的車體鋼結構框架中，採用整體承載結構，車體骨架由較輕便的輔助梁、豎梁、車頂橫梁組成一個個封閉框體與蒙皮包板組焊在一起，具有很大的強度和剛度；由於取消客車轉向架而採用單獨車輪對方案，故將底架枕梁改成工字梁，承載能力更好，而且可以與底架焊接框架構成縱橫交錯的梁結構，整體穩定性更好；上大下小的輪對座，其體積小而且承載能力強；中梁呈箱型結構，且其內加筋板，形成封閉的箱型結構，用以承受主要的牽引力與拉力；前後端梁為翼型結構，結構穩定；車頂焊接框架的縱梁和橫梁採用異型鋼板焊接而成，該異型鋼板不僅結構強度高，不容易彎折，而且重量輕，適用在車頂結構中；車頂橫梁分成若干單元，使車頂造型更多變，如弧形車頂的造型。
附圖說明
圖1為本發明側面視圖。
圖2為本發明俯視圖。
圖3為本發明端部視圖。
圖4為圖3的A處放大圖。
具體實施方式
下面結合說明書附圖對本發明作進一步說明。
如圖1所示，一種鐵道客車車體鋼結構框架，包括底架焊接框架1、位於底架焊接框架1兩側的側牆焊接框架2和車頂焊接框架3。由底架焊接框架1、側牆焊接框架2和車頂焊接框架3焊接圍成籠型結構，車頂焊接框架3的支撐結構主要是側牆焊接框架2，使得車體內部空間更大。另外，車體鋼結構框架的製造方法可以先預支底架結構框架、側牆焊接框架2和車頂焊接框架3，最後再進行組裝焊接，這樣可以縮短生產周期。
如圖2所示，所述底架焊接框架1包括中梁15、位於中梁15兩側的邊梁11和位於中梁15兩端的端梁16。所述中梁15貫穿底架焊接框架1的前後兩端，所述中梁15呈箱型結構，中梁15由兩塊6mm折彎板組焊在一起，中梁15的橫截面呈方形，中梁15內設有加強板151，所述加強板151的長度與中梁15的長度相同，且加強板151的兩側與中梁15的內側面連接；車體的牽引裝置安裝在中梁15的端部。所述中梁15的兩側與邊梁11之間設有若干輔助梁14，輔助梁14為槽鋼，所述輔助梁14的一端與邊梁11連接，另一端與中梁15連接，中梁15兩側的輔助梁14呈對稱設置。所述中梁15的前後位置於中梁15的兩側分別設有工字梁13，所述工字梁13包括兩根橫梁131和設置在兩根橫梁131之間的縱梁132，所述橫梁131的兩端分別與邊梁11和中梁15連接；所述縱梁132的底部設有呈箱型的輪對座12；所述輪對座12包括兩對稱的側封板、位於側封板前後的端封板和位於側封板和端封板底部的底封板，所述輪對座12的上部比下部大，所述側封板包括第一上連接部、第一彎折部和第一下連接部，第一上連接部通過第一彎折部與第一下連接部連接，輪對座12的兩側封板的第一上連接部之間的距離大於第一下連接部之間的距離；所述端封板包括第二上連接部、第二彎折部和第二下連接部，第二上連接部通過第二彎折部與第二下連接部連接，輪對座12的兩端封板的第二上連接部之間的距離大於第二下連接部之間的距離；所述底封板的中間位置隆起形成安裝槽。所述端梁16由設置在中梁15兩側的端梁16單元構成，所述端梁16單元的一端連接在中梁15的側面，所述邊梁11的端部連接在端梁16單元的側面，所述端梁16單元與中梁15連接的一端寬度大於與邊梁11連接的一端寬度。所述端梁16與中梁15的連接處、端梁16與邊梁11的連接處、工字梁13的橫梁與中梁15的連接處和工字梁13的橫梁與邊梁11的連接處均設有加強板。
如圖1所示，所述側牆焊接框架2包括上橫梁21、若干位於上橫梁21下方且與上橫梁21平行設置的中間橫梁23和若干與上橫梁21垂直設置的豎梁22。所述中間橫梁23由設置在相鄰豎梁22之間的中間橫梁23單元連接而成。如圖4所示，所述上橫梁21的長度與車體長度一致，其包括外側面211、內側面212、底面213和頂面214，所述豎梁22的上端與上橫梁21的底面213連接，豎梁22的下端與邊梁11連接，兩側牆焊接框架2的上橫梁21的兩端之間的設有端橫梁4，所述端橫梁4的端部與上橫梁21的內側面212連接。
如圖1、3、4所示，所述車頂焊接框架3包括若干呈弧形排布的車頂縱梁31和若干與車頂縱梁31連接的車頂橫梁32；車頂縱梁31採用3mm厚的折彎板，車頂橫梁32為分段的3mm折彎板。所述車頂縱梁31為槽鋼結構，其包括底板311和與位於底板311兩側的側板312，側板312與底板311之間的夾角可以根據車頂的弧度彎折而成，所述車頂橫梁32由於設置在相鄰車頂縱梁31之間的車頂橫梁32單元連接而成，所述車頂橫梁32單元的端部焊接在車頂縱梁31的側板312上，側板312的傾斜角度決定車頂橫梁32的彎曲弧度。所述車頂焊接框架3的兩側焊接在上橫梁21的頂面214上，所述車頂焊接框架3的兩端與端橫梁4之間設有支撐柱5，從而支撐整個車頂焊接框架3。所述車頂焊接框架3中，相鄰車頂縱梁31之間的間距從兩側往中間逐漸增大；相鄰車頂橫梁32之間的間距從兩端往中間逐漸增大。
所述底架焊接框架1的輔助梁14、側牆焊接框架2的豎梁22、車頂焊接框架3的車頂橫梁32的位置一一對應，並圍成封閉的框體。
本發明的車體鋼結構框架中，採用整體承載結構，車體骨架由較輕便的輔助梁14、豎梁22、車頂橫梁32組成一個個封閉框體與蒙皮包板組焊在一起，具有很大的強度和剛度；由於取消客車轉向架而採用單獨車輪對方案，故將底架枕梁改成工字梁13，承載能力更好，而且可以與底架焊接框架1構成縱橫交錯的梁結構，整體穩定性更好；上大下小的輪對座12，其體積小而且承載能力強；中梁15呈箱型結構，且其內加筋板，形成封閉的箱型結構，用以承受主要的牽引力與拉力；前後端梁16為翼型結構，結構穩定；車頂焊接框架3的縱梁和橫梁採用異型鋼板焊接而成，該異型鋼板不僅結構強度高，不容易彎折，而且重量輕，適用在車頂結構中；車頂橫梁32分成若干單元，使車頂造型更多變，如弧形車頂的造型。