轨道车辆车厢的制作方法

本技术涉及一种轨道车辆车厢，其带有至少一个用于储存气态燃料的储罐，所述气态燃料例如是作为用于燃料电池的燃料的氢/氢化合物或液化石油气(lpg)或压缩天然气(cng)。

背景技术：

1、尤其电动动车组目前主要从高架线上获得其能量。然而在德国以及甚至在世界范围内，许多线路段没有电气化并且因此仅从高架线上获取能量的电动动车组不能在这些线路段行驶。在这些路段上到目前为止使用带有柴油驱动装置的列车。

2、然而有越来越多的替代驱动概念或解决方案，以便为没有高架线的路段将电能提供给动车组。这些主要是电池存储器和燃料电池。燃料电池在此从氢气中产生电能，氢气又被用于动车组的驱动和辅助运行。其他可行的燃料是lpg或cng。

3、在此可用氢气运行的动车组包括至少一个轨道车辆车厢，其配备有用于储存氢气的氢气罐。这些氢气罐通常由带有pe织物的缠绕碳纤维容器构成。然而该材料具有与轨道车辆的通常由铝或钢制成的车厢不同的热膨胀。因此需要复杂的结构将氢气罐安全地固定在轨道车辆车厢上，但要容许不同的热膨胀。这导致了动车组的高重量(轴负荷)和导致在一些位置处双倍的材料使用。除了由于热膨胀引起的材料长度变化外，由于用压缩氢气给氢气罐灌装也导致氢气罐在其纵向上明显的膨胀以及少量的径向膨胀。

4、此外由于其他部件需要的空间需求，已知的氢气罐的可用性也不能任意扩展。通常动车组的氢气罐以及其他部件安装在其顶部上，使得对于氢气罐的尺寸没有任意多的空间。这又限制了动车组在没有高架线的路段上的里程。

技术实现思路

1、在此基础上，本实用新型要解决的技术问题是改进上述类型的轨道车辆车厢，以降低所使用的材料的不同热膨胀并增加储罐的容量。

2、该技术问题由一种轨道车辆车厢解决，据此，至少一个储罐集成在轨道车辆的车厢白车身中并且储罐的壁设计成在车厢白车身内部承担承载性或者说承重功能。

3、储罐设计用于储存气态燃料，例如氢气、氢化合物、lpg或cng。在车厢白车身的结构中通常设置有封闭的空腔，例如铝挤压型材或钢箱结构。根据本实用新型它们可以用作用于氢气的压力罐。

4、因此例如可以规定，储罐由与车厢白车身相同的材料，例如钢或者铝制成。这避免了不同热膨胀的不利作用。但替选也可行的是，储罐由其他适合储存气体燃料的材料制成，例如玻璃纤维增强塑料或者碳纤维增强塑料。此外，通过通常由端壁、侧壁、车顶和底盘构成的车厢白车身提供非常大的容积用于储存氢气。在此氢气罐必须布置在车厢白车身的承受相对较低的静态载荷的区域中，尤其远离行走机构，在行走机构的区域中车厢白车身通常是加固的。这与车厢白车身是整体结构方式还是分体结构方式制造无关。氢气罐可以借助适当的接合方法连接在轨道车辆车厢白车身的邻接区域上，例如通过焊接或结构粘接连接。

5、优选的是，在车厢白车身的壁(侧壁、车顶、底盘)的整个横截面上，车厢白车身的纵向部段至少主要或甚至完全由储罐形成。在该实施方式中，以常规结构方式制造的车厢白车身在所述纵向部段上连接，其中，形成储罐的纵向部段具有与车厢白车身的在相同位置使用的以常规方式制造的纵向部段相同的静态特性。在该实施方式中，储罐材料和相邻接的车厢白车身材料之间的不同热膨胀相较而言影响较小。

6、在优选的实施方式中，形成储罐的纵向部段完全包括端壁或者甚至车厢白车身的在轨道车辆车厢的横向上延伸的中间壁。仅车厢白车身的端壁就已经提供了用于储存氢气非常大范围的容积。

7、在轨道车辆车厢配备有端侧的行走机构的情况中，形成储罐的纵向部段可以包括位于行走机构区域之外的车厢白车身的悬出部。此外可行的是，这种悬出部和相邻接的端壁一起完全包括在储罐的形成中。储罐的相同布置在具有单个的在其纵向上居中布置的行走机构的轨道车辆车厢中也是有利的。

8、有利的是，形成储罐的纵向部段可以在行走机构区域外和在车厢白车身的长度上居中布置。这尤其在作为动车组一部分的轨道车辆车厢中有利，在动车组中，车厢分别具有端侧的行走机构或通过例如所谓的“jakobs转向架”以铰接式列车车厢的形式耦连。

9、在另外的优选设计方案中，轨道车辆车厢可以设计成无行走机构的车厢过渡模块，其中，在车厢过渡模块端部处邻接的车厢之间的纵向力在车厢过渡模块的车厢白车身不参与的情况下仅通过车厢过渡模块的联接杆传递。在这种情况中，车厢白车身可以至少主要或甚至完全作为储罐设计和使用。这基于的是，车厢过渡模块的车厢白车身不包括在动车组内部的纵向力传输中因此只需满足较小的静态要求，其中，该动车组包括该车厢过渡模块。

技术特征：

1.一种轨道车辆车厢(7、9、16、21)，其带有至少一个用于储存气态燃料的储罐(1、5、8、13、19、22)，其特征在于，至少一个储罐(1、5、13、19、22)集成在轨道车辆的车厢白车身中，并且储罐(1、5、13、19、22)的壁设计成在车厢白车身内部承担承重功能。

2.按照权利要求1所述的轨道车辆车厢(7、9、16、21)，其特征在于，在车厢白车身的壁的整个横截面上，车厢白车身的纵向部段(15、18、21)至少主要由储罐(1、5、13、19、22)形成。

3.按照权利要求2所述的轨道车辆车厢(7、9、16、21)，其特征在于，车厢白车身的所述纵向部段(15、18、21)完全包括车厢白车身的端壁(14)或者中间壁。

4.按照权利要求2或3所述的轨道车辆车厢(7、9、16、21)，其特征在于，其配备有端侧的行走机构(10、17)或配备有在轨道车辆车厢的纵向上居中布置的单个行走机构，并且形成储罐(1、5、13、19、22)的纵向部段(15、18、21)包括车厢白车身的位于行走机构区域之外的悬出部(12)。

5.按照权利要求2或3所述的轨道车辆车厢(7、9、16、21)，其特征在于，其配备有端侧的行走机构(10、17)或者设计为铰接式列车车厢，并且形成储罐(1、5、13、19、22)的纵向部段(15、18、21)在行走机构区域之外并且在车厢白车身的长度上居中布置。

6.按照权利要求1所述的轨道车辆车厢(7、9、16、21)，其特征在于，其设计成无行走机构的车厢过渡模块(7)，其中，在车厢过渡模块(7)的端部上邻接的车厢之间的纵向力在车厢过渡模块(7)的车厢白车身不参与的情况下仅通过车厢过渡模块(7)的联接杆传递，其中，车厢白车身至少主要设计成储罐(1、5、13、19、22)。

7.按照权利要求1所述的轨道车辆车厢(7、9、16、21)，其特征在于，储罐(1、5、13、19、22)由与其邻接的车厢白车身部段相同的材料制成。

8.按照权利要求1所述的轨道车辆车厢(7、9、16、21)，其特征在于，储罐(1、5、13、19、22)由纤维增强的塑料制成，并且与其邻接的车厢白车身部段由金属制成。

技术总结本技术涉及一种轨道车辆车厢(7、9、16、21)，其带有至少一个用于储存气态燃料的储罐(1、5、8、13、9、22)。其中至少一个储罐(1、5、13、19、22)集成在轨道车辆的车厢白车身中并且储罐(1、5、13、19、22)的壁设计成在车厢白车身中承担承重功能。技术研发人员：R·甘塞科,J·哈特尔,M·梅勒,D-N·M·佩曼达尔,J·鲁克斯,H·特劳特勒,M·威廉,A·温曾受保护的技术使用者：西门子交通有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/25