一种司机室骨架及轨道车辆的制作方法

1.本实用新型属于轨道车辆技术领域，特别涉及一种司机室骨架及轨道车辆。


背景技术：

2.目前，现有司机室骨架整体结构多采用多梁拼焊工艺，骨架体系在纵向梁、横向梁交叉处的曲率容易产生偏差，导致过渡性差，影响整体美观，还容易因焊接质量缺陷而形成受力薄弱区域。
3.因此，如何克服上述技术缺陷，是本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种司机室骨架及轨道车辆，可有效提高司机室骨架的整体强度和装配工艺性。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种司机室骨架，包括：
6.用于与车顶和侧墙连接的后圈梁组成，呈门框状；
7.设置于所述后圈梁组成的紧急疏散门立柱组成，包括紧急疏散门立柱和顶梁，所述紧急疏散门立柱纵向布置且随高度增加向靠近所述后圈梁组成方向弯曲，所述顶梁连接所述紧急疏散门立柱的顶端和所述后圈梁组成；
8.分别用于连接所述后圈梁组成和所述紧急疏散门立柱的窗上横梁和窗下横梁，二者均为横向布置的无拼焊的弯曲型材；
9.连接梁，包括用于连接所述窗上横梁和所述窗下横梁的第一连接梁、以及用于连接所述窗下横梁和车体底架的第二连接梁；
10.所述后圈梁组成、所述紧急疏散门立柱组成、所述窗上横梁、所述窗下横梁以及所述连接梁形成网状结构。
11.可选的，所述后圈梁组成包括一根后圈梁以及分别设置于所述后圈梁两端的两根端立柱，所述后圈梁为弯曲横梁，所述端立柱为纵梁。
12.可选的，还包括立柱补强件，所述紧急疏散门立柱与车体底架连接端设置有用于安装立柱补强件的缺口。
13.可选的，所述紧急疏散门立柱组成包括两根所述紧急疏散门立柱和两根所述顶梁，两根所述顶梁之间还设置有顶梁连接梁。
14.可选的，所述窗上横梁和所述窗下横梁的数量均为两根，各所述窗上横梁和各所述窗下横梁与其对应的所述紧急疏散门立柱连接。
15.可选的，所述后圈梁组成、所述紧急疏散门立柱组成、所述窗上横梁、所述窗下横梁以及所述连接梁之间连接处中至少有一个设置补强块或补强板。
16.可选的，所述补强板的数量为多个；或，所述补强板包括两个平行设置的平板以及连接两个所述平板的弯板。
17.可选的，所述司机室骨架为铝合金型材骨架。
18.可选的，所述铝合金型材骨架为矩形梁。
19.本实用新型还提供一种轨道车辆，包括如上文所述的司机室骨架。
20.本实用新型所提供的一种司机室骨架，具有以下有益效果：
21.采用拉弯梁拼焊的结构设计形成司机室流线型的网状结构，其中紧急疏散门门立柱、窗上横梁和窗下横梁均为采用无拼焊的弯曲型材，提高了司机室骨架的整体强度和装配工艺性。
22.本实用新型提供的轨道车辆具有上述司机室骨架，因此，其同样具有上述有益效果，此处便不再赘述。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
24.图1为本实用新型提供的司机室骨架的结构示意图；
25.图2为本实用新型提供的后圈梁组成的结构示意图；
26.图3为本实用新型提供的后圈梁组成的型材断面的示意图；
27.图4为本实用新型提供的紧急疏散门立柱组成的结构示意图；
28.图5为本实用新型提供的紧急疏散门立柱组成的型材断面的示意图；
29.图6为本实用新型提供的补强铝块的结构示意图；
30.图7为本实用新型提供的补强铝块的焊接结构的第一种实施例的示意图；
31.图8为本实用新型提供的补强铝块的焊接结构的第二种实施例的示意图；
32.图9为本实用新型提供的紧急疏散门立柱与立柱补强件连接的结构示意图；
33.图10为图9的主视图。
34.上图中：
35.1-后圈梁组成；101-后圈梁；102-端立柱；2-紧急疏散门立柱组成；201
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紧急疏散门立柱；202-顶梁；203-立柱补强件；3-窗上横梁；4-窗下横梁；5
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连接梁；6-补强块；7-补强板。
具体实施方式
36.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
37.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
38.在本实用新型的描述中，多个的含义是两个以上，如果有描述到第一、第二只是用
于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
39.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
40.本实用新型的核心是提供一种司机室骨架及轨道车辆，可有效提高司机室骨架的整体强度和装配工艺性。
41.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
42.请参考图1-图10，本实用新型提供了一种司机室骨架，包括后圈梁组成 1、紧急疏散门立柱组成2、窗上横梁3、窗下横梁4以及连接梁5，司机室骨架由各梁体部件拼焊组成网状结构。
43.其中，用于与车顶和侧墙连接的后圈梁组成1，呈门框状。
44.紧急疏散门立柱组成2设置于后圈梁组成1，包括紧急疏散门立柱201和顶梁202。紧急疏散门立柱201纵向布置且随高度增加向靠近后圈梁组成1方向弯曲，顶梁202连接紧急疏散门立柱201的顶端和后圈梁组成1。
45.窗上横梁3和窗下横梁4分别用于连接后圈梁组成1和紧急疏散门立柱 201，二者均为横向布置的无拼焊的弯曲型材。为增大司机室内部空间，设计弯曲半径尺寸应尽量使弯曲横梁贴近头罩的理论位置，并与头罩保持不小于 30mm的间距。同时，弯曲半径的选择也考虑铝型材拉弯的工艺性，不允许产生裂纹、橘皮等缺陷。
46.连接梁5包括用于连接窗上横梁3和窗下横梁4的第一连接梁、以及用于连接窗下横梁4和车体底架的第二连接梁。主要起连接和支撑的作用，保证司机室骨架的结构稳定性。连接梁5的截面与后圈梁均相同。其与车体底架焊接位置为端梁或具有一定强度的结构支撑，以保证将司机室所受载荷经安全传递到底架中。
47.需要说明的是，紧急疏散门立柱的弯曲半径在满足折弯工艺要求基础上，与司机室头罩前部弯曲半径设计成近似一致，保证其与头罩间距不变，同时窗上横梁和窗下横梁也设计为弯曲结构，减少由多段直型材焊接焊接形成的焊缝薄弱区。
48.本案提供的一种司机室骨架，采用拉弯梁拼焊的结构设计形成司机室流线型的网状结构，其中紧急疏散门门立柱、窗上横梁3和窗下横梁4均为采用无拼焊的弯曲型材，提高了司机室骨架的整体强度和装配工艺性。
49.在具体实施例中，后圈梁组成1包括一根后圈梁101以及分别设置于后圈梁101两端的两根端立柱102，后圈梁101为弯曲横梁，端立柱102为纵梁。后圈梁组成1主要包括一根弯曲横梁和两根长度较长的纵梁，如图2所示。其焊后尺寸与车体外轮廓相适应，间距可为30mm，但不限于该尺寸，用以提供司机室头罩安装空间；同时，司机室骨架均通过后圈梁组成与车顶、侧墙进行焊接，以确保将司机室所受纵向力均匀传递到车体断面中。
50.在具体实施例中，本案还包括立柱补强件203，紧急疏散门立柱201与车体底架连接端设置有用于安装立柱补强件203的缺口，并在缺口处焊接立柱补强件203，使焊缝避让应力集中区域，同时实现对应力的分散。
51.需要说明的是，紧急疏散门立柱201中间区域是承受端部压缩载荷的主要位置，所
受端部压缩力主要经由窗上横梁3、窗下横梁4和底架释放，因此紧急疏散门立柱201与底架焊接处的焊缝是受力薄弱区，需进行特殊补强。本案将紧急疏散门立柱201与底架连接的根部设计为缺口形式，并在缺口处焊接补强型材，即立柱补强件203，如图9和图10所示。与之相似的方案是保留紧急疏散门立柱结构的完整，直接在其与底架连接处焊接补强块。与之相比，本方案能够使焊缝避让应力集中区域，同时实现对应力的分散，如图9 所示。
52.具体地，紧急疏散门立柱组成2包括两根紧急疏散门立柱201和两根顶梁202，两根顶梁202之间还设置有顶梁连接梁。如图4所示，紧急疏散门立柱201为弯曲纵梁，是承受en12663端部压缩工况的主要结构之一，可以对其型材的壁厚进行加厚；同时，紧急疏散门立柱201上部向后圈梁101一侧弯曲，满足司机室头罩的收形需求。顶梁202和顶梁连接梁具有连接和稳定作用。
53.进一步地，如图1所示，窗上横梁3和窗下横梁4的数量均为两根，各窗上横梁3和各窗下横梁4与其对应的紧急疏散门立柱201连接。窗上横梁3 和窗下横梁4在高度方向上平行布置。窗上横梁3和窗下横梁4的截面与后圈梁相同。
54.为了减小应力集中，后圈梁组成1、紧急疏散门立柱组成2、窗上横梁3、窗下横梁4以及连接梁5之间连接处中至少有一个设置补强块6或补强板7。采用焊接方式连接。
55.其中，补强块6的结构如图6所示，取一厚铝板整体机加工而成。司机室骨架中多处应用厚铝板机加而成的补强块6，与传统补板相比强度更高、补强效果更好；内部材料去除，仅保留壳体结构，利于车体减重。
56.补强板7的数量为多个；或，补强板7包括两个平行设置的平板以及连接两个平板的弯板。
57.与之相似的补强方案有：第一种实施例：焊接两个分离补强板7，同时用一弯板将二者焊接相连，如图7所示，形成补强块6。第二种实施例：仅焊接两个分离补强板7，如图8所示。与方案一相比，采用补强块6有利于更好地释放应力，提升司机室骨架的承载能力，如图7所示。与方案二相比，采用厚铝板进行整体加工，减少了焊缝数量，避免受力薄弱区域的出现。同时，壳体结构补强块内部材料的去除，进一步达到减轻司机室骨架重量的效果。本案中的补强块6或补强板7并不限于上述形式，可根据实际应用条件进行适应性选择。
58.司机室骨架为铝合金型材骨架，通过铝合金型材焊接而成。铝合金型材骨架可采用截面为矩形的矩形梁，当然，其型材结构和材质并不限于本实施例所涉及的方案，任何适应性改进均在本案保护范围内。
59.本案具有以下有益效果：
60.1)司机室骨架整体结构多采用弯曲型材，减少多梁拼焊，从而减少焊缝数量，避免因焊接质量缺陷而形成受力薄弱区域，使得结构简单；
61.2)优化骨架结构，提高端部压缩承载能力，采用“切割型材 补强”的方式，使焊缝避让应力集中区域，以代替传统门角焊接补强的方案；
62.3)适应流线型司机室外观，使骨架与头罩随形，扩展内部操作空间。
63.此外，本实施例中还提供了一种轨道车辆，包括上文的司机室骨架。
64.由于轨道车辆具有上述的司机室骨架，所以轨道车辆具有司机室骨架带来的有益效果，请参照上述内容，在此不再赘述。
65.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他
实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
66.本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。