[发明专利]轨道车辆铝合金车体吊挂梁

说明书

技术领域

本发明涉及一种在高速轨道车辆中用于吊挂牵引变压器的吊挂梁结构，特别针对铝合金车体的吊挂梁结构，属于机械制造领域。

背景技术

目前国内投入使用的轨道车辆时速已达300公里以上，当车辆在300公里以上的时速范围运行时，牵引变压器吊挂梁的受力情况较为复杂，对于牵引变压器吊挂梁的结构强度等性能指标要求也越来越高。

现行高速轨道车辆的吊挂梁强度，要求必须满足欧洲标准—EN12663:2010，同时还应有足够的安全裕量。牵引变压器吊挂梁作为车体结构的一个主要承载部件，其强度、刚度和疲劳强度指标显得尤其重要。

为强调发生非正常载荷工况下，吊挂梁不能发生断裂事故，即要求牵引变压器吊挂梁能承受EN12663-2010标准规定的非正常工况加速度载荷及正常工况的疲劳载荷。

轨道车辆高速行驶过程中，由于线路的变化需要不同的速度等级通过，因此车辆需频繁地制动与加速，导致吊挂梁所承受的加速度载荷比较频繁，其动应力也比较复杂。

当牵引变压器重量较大时，由于加速度产生的惯性力非常大，吊挂梁会产生很大的动应力及动位移。现有牵引变压器的重量已经达到6吨，同时受到金属材质梁体结构的局限，如何达到并满足欧洲标准—EN12663:2010，是现有高速车辆车体设计所面临的主要技术难题。

为解决上述问题和不足，专利号为201010582356.2的“轨道车辆牵引变压器吊挂梁”专利，采用了框架式的吊挂梁结构，由3个横梁和4个纵梁焊接组成，在横梁和纵梁之间连接有补强板。该结构虽然在一定程度上提高了吊挂梁的整体强度和刚度，但也存在横梁、纵梁与底架边梁之间焊缝面积偏小，焊缝应力大的不足，本申请是针对现有的吊挂梁结构进行的改进。

发明内容

本发明主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种可有效降低焊缝应力，大幅度提高疲劳寿命的轨道车辆铝合金车体吊挂梁。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种轨道车辆铝合金车体吊挂梁，由至少两个相互平行的横梁和至少两个相互平行的纵梁焊接连接形成框架结构，所述纵梁的两端焊接连接在两端横梁的内侧，所述纵梁的外侧面与所述横梁的端面处于同一平面内。

进一步，所述框架由3个所述横梁和2个所述纵梁焊接形成，中间1个横梁的两端焊接连接在2个所述纵梁的内侧面上，牵引变压器吊挂在所述纵梁上。

进一步，在所述相邻的两个所述横梁之间设置有至少一条小横梁，所述小横梁与所述横梁平行设置，所述小横梁的两端焊接固定在所述纵梁上。

进一步，所述小横梁的断面为H型。

进一步，所述横梁为断面呈双工字型的中空梁。

进一步，所述横梁为断面呈双工字与滑槽复合型的中空梁。

进一步，所述纵梁为断面呈双口型的中空梁。

进一步，：所述纵梁为断面呈双口型与滑槽复合的中空梁，所述滑槽位于所述纵梁的边缘。

进一步，所述纵梁为断面呈双口型与滑槽复合的中空梁，所述滑槽位于其中一个所述口型的底边中央位置。

进一步，所述纵梁的宽度为380-440mm。

综上内容，本发明所述的一种轨道车辆铝合金车体吊挂梁，与现有技术相比，具有如下优点：

（1）吊挂梁采用焊接连接的框架式结构，整体的刚性与机械强度较高，能够达到欧洲标准要求的承受非正常工况载荷的使用要求，同时，载荷可以均衡地分布到横梁、纵梁上，从而降低了横梁、纵梁单独结构的应力水平，能够提高吊挂梁的疲劳寿命。

（2）横梁的两端面与纵梁的外侧面均与底架边梁焊接连接，形成一体化的连接结构，大幅度增大了焊缝面积，即承载面积增大，可以明显的降低该处焊缝应力，焊缝应力与现有技术相比可以降低约45MPa，大幅度提高其疲劳寿命。

（3）与现有技术相比，加大了纵梁的断面面积，进而使纵梁与横梁之间的焊缝面积增大很多，该处的焊缝应力与现有技术相比可以降低约26MPa，进一步提高其疲劳寿命。

（4）框架结构中辅以小横梁进行加强，使得吊挂梁整体的强度得以提高，达到承受EN12663标准规定的加速度载荷，另外，通过多个小横梁的设置，还可以加强地板的刚度,降低该处的振动噪音。

附图说明

图1 是本发明实施例一结构示意图； 

图2 是本发明实施例一与底架边梁焊接后的结构示意图； 

图3 是本发明实施例一横梁断面结构示意图； 

图4 是本发明实施例一纵梁断面结构示意图；