本实用新型涉及悬挂式空中列车领域，具体为一种增刚补强镁合金悬挂式空中列车车体。
背景技术：
悬挂式空中列车具有建设成本低、建设工期短、占地面积小、环保降噪、适应复杂地形、适应恶劣天气以及外形美观、舒适视野开阔等诸多优点。随着现代社会的发展，建设用地日益短缺，人们对交通工具的使用体验的需求日趋苛刻等因素使得悬挂式空中列车在城市公共交通及景区观光方面备受青睐，在短期内将得到快速的推广和应用。
悬挂式空中列车车体结构多由碳钢或低碳、低合金钢焊接而成，重量大、能耗高且制动困难，已不满足现代交通运输安全、高效、便捷、节能环保的高要求，在一定程度上制约了悬挂式空中列车的推广应用。目前，已有部分悬挂式空中列车车体结构采用铝合金型材焊接制造而成，大幅度减轻了重量，提高了运输效率，但铝合金车体重量仍然较大，仍有较大的提升空间，且随着铝和铁资源的大量消耗已面临枯竭，有限的资源将极大的限制铝合金和钢铁在未来的大规模应用和可持续发展。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种增刚补强镁合金悬挂式空中列车车体，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种增刚补强镁合金悬挂式空中列车车体，包括列车车体、车顶、侧墙、车门、观光窗口、增刚补强材料、悬挂转向安装架、内预置结构、外预置结构、端墙、车顶悬挂结构、车体棱边、车底架、固定门边框和增刚补强结构，所述列车车体为镁合金型材和板材焊接而成的箱式结构，且列车车体是由车顶、两个侧墙、两个端墙、车底架以及车顶悬挂结构组装、焊接而成，所述车顶、两个侧墙、两个端墙和车底架分别由镁合金型材和板材焊接而成，所述车顶分别与两个侧墙、两个端墙上部以焊接方式相连接，所述两个侧墙和两个端墙下方以焊接方式连接车底架，所述车顶上部前后两端设置有两个车顶悬挂结构，所述车底架下方中间位置处设置有观光窗口，所述两个侧墙靠近座位位置设置有侧面观光窗口，以上所述的车底架和侧墙的观光窗口为可选项，所述列车车体内包括有十二个车体棱边，所述两个侧墙中间位置布置有固定门边框，所述固定门边框内固定安装车门，所述车顶上部前后两端设置有两个悬挂转向安装架，所述悬挂转向安装架上固定连接车顶悬挂结构，所述车体棱边、固定门边框和车顶悬挂转向安装架处设置有增刚补强结构，所述增刚补强结构分为内预置结构和外预置结构，所述内预置结构和外预置结构均设置有增刚补强材料。
优选的，所述车顶悬挂结构包括连接底板、下固定轴和上悬挂转向轴，且连接底板上方螺栓紧固连接下固定轴，所述下固定轴上方可转动连接上悬挂转向轴。
优选的，所述车底架和车顶均是由强度大于350MPa的具有中空、带加强筋结构的镁合金型材和板材焊接而成，所述侧墙和端墙可采用两种材料，一是强度大于350MPa的中空、带加强筋的镁合金型材；二是焊接骨架加蒙皮结构，焊接骨架加蒙皮结构是通过强度大于350MPa的镁合金型材焊接侧墙骨架，且外部工业胶粘接或焊接构成。
优选的，所述车底架下表面和侧墙前后表面均设置有可遮蔽的观光窗口，且观光窗口材料为钢化玻璃。
优选的，所述车体棱边，固定门边框和悬挂转向安装架上表面均布置有表面连通的沟槽，且沟槽形状为半圆弧形∪或槽形┗┛，且沟槽内预先填充增刚补强材料组成一种“马甲”式整体布局结构。
优选的，所述增刚补强结构是在型材区域预置增刚补强材料构成，且增刚补强材料包括但不仅限于碳纤维增强复合材料、玄武岩纤维增强复合材料、超高强度钢等材料制作而成的丝材或带材，且增刚补强材料为强度大于2000MPa,弹性模量高于200GPa的超高强度带形或束形材料。
优选的，所述列车车体内部设有座椅、车顶板、行李架、裙板和地板，其中座椅骨架、行李架骨架、车顶板和裙板均采用镁合金焊接结构，地板采用镁合金蜂窝板夹层结构。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该列车车体整体结构采用全镁合金结构设计，车体重量小，运行效率和安全性高且具有显著的便捷操控、节能减排和减震降噪效果，可有效降低城市交通噪声污染，提升用户乘用舒适感，此外，该车体增刚补强结构保证车体具有足够的强度和刚度，运行安全，
1、镁合金是密度最小的高强度金属结构材料，采用全镁合金结构设计显著降低车体重量，大幅度提升运输能力和制动能力，提高运行效率和安全性。
2、镁合金阻尼性能明显优于传统的铝合金和钢铁，具有显著的减震降噪效果，提升用户乘用舒适感，同时降低城市交通噪声污染的危害。
3、采用超高强度材料增刚补强结构，保证车体具有足够的强度和刚度，保障运行安全，同时实现最大幅度的轻量化。
4、全球镁资源极其丰富，取之不尽用之不竭，可解决目前钢铁和铝合金面临资源枯竭而难以可持续发展的问题。
附图说明
图1为本发明列车车体的结构示意图。
图2为本发明车底架的结构示意图。
图3为本发明车体棱边的结构示意图。
图4为本发明第一局部增刚补强结构的结构示意图。
图5为本发明第二局部增刚补强结构的结构示意图。
图中：1、列车车体；2、车顶；3、侧墙；4、车门；5、观光窗口；6、增刚补强材料；7、悬挂转向安装架；8、内预置结构；9、外预置结构；10、端墙；11、车顶悬挂结构；12、车体棱边；13、车底架；14、固定门边框；15、增刚补强结构。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：
一种增刚补强镁合金悬挂式空中列车车体，包括列车车体1、车顶2、侧墙3、车门4、观光窗口5、增刚补强材料6、悬挂转向安装架7、内预置结构8、外预置结构9、端墙10、车顶悬挂结构11、车体棱边12、车底架13、固定门边框14和增刚补强结构15，所述列车车体1为镁合金型材和板材焊接而成的箱式结构，且列车车体1是由车顶2、两个侧墙3、两个端墙10、车底架13以及车顶悬挂结构11组装、焊接而成，所述车顶2、两个侧墙3、两个端墙10和车底架13分别由镁合金型材和板材焊接而成，所述车顶2分别与两个侧墙3、两个端墙10上部以焊接方式相连接，所述两个侧墙3和两个端墙10下方以焊接方式连接车底架13，所述车顶2上部前后两端设置有两个车顶悬挂结构11，所述车底架13下方中间位置处设置有观光窗口5，所述两个侧墙3靠近座位位置设置有侧面观光窗口5，以上所述的车底架13和侧墙3的观光窗口5为可选项，所述列车车体1内包括有十二个车体棱边12，所述两个侧墙3中间位置布置有固定门边框14，所述固定门边框14内固定安装车门4，所述车顶2上部前后两端设置有两个悬挂转向安装架7，所述悬挂转向安装架7上固定连接车顶悬挂结构11，所述车体棱边12、固定门边框14和车顶悬挂转向安装架7处设置有增刚补强结构15，所述增刚补强结构15分为内预置结构8和外预置结构9，所述内预置结构8和外预置结构9均设置有增刚补强材料6。
所述车顶悬挂结构11包括连接底板、下固定轴和上悬挂转向轴，且连接底板上方螺栓紧固连接下固定轴，所述下固定轴上方可转动连接上悬挂转向轴，所述车底架13和车顶2均是由强度大于350MPa的具有中空、带加强筋结构的镁合金型材和板材焊接而成，所述侧墙3和端墙10可采用两种材料，一是强度大于350MPa的中空、带加强筋的镁合金型材；二是焊接骨架加蒙皮结构，焊接骨架加蒙皮结构是通过强度大于350MPa的镁合金型材焊接侧墙3骨架，且外部工业胶粘接或焊接构成，所述车底架13下表面设置有观光窗口，所述车底架13下表面和侧墙3前后表面均设置有可遮蔽的观光窗口5，且观光窗口5材料为钢化玻璃，所述车体棱边12，固定门边框14和悬挂转向安装架7上表面均布置有表面连通的沟槽，且沟槽形状为半圆弧形∪或槽形┗┛，且沟槽内预先填充增刚补强材料6组成一种“马甲”式整体布局结构，所述增刚补强结构15是在型材区域预置增刚补强材料6构成，且增刚补强材料6包括但不仅限于碳纤维增强复合材料、玄武岩纤维增强复合材料、超高强度钢等材料制作而成的丝材或带材，且增刚补强材料6为强度大于2000MPa,弹性模量高于200GPa的超高强度带形或束形材料，所述列车车体1内部设有座椅、车顶板、行李架、裙板和地板，其中座椅骨架、行李架骨架、车顶板和裙板均采用镁合金焊接结构，地板采用镁合金蜂窝板夹层结构。
工作原理：车底架13、车顶2、两个侧墙3、两个端墙10以及两个车顶悬挂结构11组装、焊接连接构成列车车体1，且车顶2、两个侧墙3、两个端墙10和车底架13分别由镁合金型材和板材焊接而成，该结构可显著降低车体重量，提高运行效率和安全性，且车体具有显著的减震降噪效果，车体棱边12，固定门边框14和悬挂转向安装架7上表面半圆弧形∪或槽形┗┛的沟槽，沟槽预先通过设计布置在车体型材的边梁部位，在车体装配焊接完成后再将焊接封堵的部位切割打通，形成表面贯穿的全部十二个车体棱边12和悬挂转向安装架7处的连通的沟槽，在沟槽内置入强度大于2000MPa,弹性模量高于200GPa的增刚补强材料6，并采用胶接、插接、焊接或铆接的方式形成增刚补强结构15，即形成一种“马甲”式整体布局结构，增刚补强结构15分为内预置结构8和外预置结构9，可有效保证车体整体刚度和强度，实现对车体的增刚补强作用，保障运行安全。
尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
技术特征：
1.一种增刚补强镁合金悬挂式空中列车车体，包括列车车体(1)、车顶(2)、侧墙(3)、车门(4)、观光窗口(5)、增刚补强材料(6)、悬挂转向安装架(7)、内预置结构(8)、外预置结构(9)、端墙(10)、车顶悬挂结构(11)、车体棱边(12)、车底架(13)、固定门边框(14)和增刚补强结构(15)，其特征在于：所述列车车体(1)为镁合金型材和板材焊接而成的箱式结构，且列车车体(1)是由车顶(2)、两个侧墙(3)、两个端墙(10)、车底架(13)以及车顶悬挂结构(11)组装、焊接而成，所述车顶(2)、两个侧墙(3)、两个端墙(10)和车底架(13)分别由镁合金型材和板材焊接而成，所述车顶(2)分别与两个侧墙(3)、两个端墙(10)上部以焊接方式相连接，所述两个侧墙(3)和两个端墙(10)下方以焊接方式连接车底架(13)，所述车顶(2)上部前后两端设置有两个车顶悬挂结构(11)，所述车底架(13)下方中间位置处设置有观光窗口(5)，所述两个侧墙(3)靠近座位位置设置有侧面观光窗口(5)，以上所述的车底架(13)和侧墙(3)的观光窗口(5)为可选项，所述列车车体(1)内包括有十二个车体棱边(12)，所述两个侧墙(3)中间位置布置有固定门边框(14)，所述固定门边框(14)内固定安装车门(4)，所述车顶(2)上部前后两端设置有两个悬挂转向安装架(7)，所述悬挂转向安装架(7)上固定连接车顶悬挂结构(11)，所述车体棱边(12)、固定门边框(14)和车顶悬挂转向安装架(7)处设置有增刚补强结构(15)，所述增刚补强结构(15)分为内预置结构(8)和外预置结构(9)，所述内预置结构(8)和外预置结构(9)均设置有增刚补强材料(6)。
2.根据权利要求1所述的一种增刚补强镁合金悬挂式空中列车车体，其特征在于：所述车顶悬挂结构(11)包括连接底板、下固定轴和上悬挂转向轴，且连接底板上方螺栓紧固连接下固定轴，所述下固定轴上方可转动连接上悬挂转向轴。
3.根据权利要求1所述的一种增刚补强镁合金悬挂式空中列车车体，其特征在于：所述车底架(13)和车顶(2)均是由具有中空、带加强筋结构的镁合金型材和板材焊接而成，所述侧墙(3)和端墙(10)可采用两种材料，一是中空、带加强筋的镁合金型材；二是焊接骨架加蒙皮结构。
4.根据权利要求1所述的一种增刚补强镁合金悬挂式空中列车车体，其特征在于：所述车底架(13)下表面和侧墙(3)前后表面均设置有可遮蔽的观光窗口(5)，且观光窗口(5)材料为钢化玻璃。
5.根据权利要求1所述的一种增刚补强镁合金悬挂式空中列车车体，其特征在于：所述车体棱边(12)，固定门边框(14)和悬挂转向安装架(7)上表面均布置有表面连通的沟槽，且沟槽形状为半圆弧形∪或槽形┗┛，且沟槽内预先填充增刚补强材料(6)组成一种“马甲”式整体布局结构。
6.根据权利要求1所述的一种增刚补强镁合金悬挂式空中列车车体，其特征在于：所述增刚补强结构(15)是在型材区域预置增刚补强材料(6)构成，且增刚补强材料(6)包括但不仅限于碳纤维增强复合材料、玄武岩纤维增强复合材料、超高强度钢等材料制作而成的丝材或带材，且增刚补强材料(6)为强度大于2000MPa,弹性模量高于200GPa的超高强度带形或束形材料。
7.根据权利要求1所述的一种增刚补强镁合金悬挂式空中列车车体，其特征在于：所述列车车体(1)内部设有座椅、车顶板、行李架、裙板和地板，其中座椅骨架、行李架骨架、车顶板和裙板均采用镁合金焊接结构，地板采用镁合金蜂窝板夹层结构。
技术总结
本实用新型公开了一种增刚补强镁合金悬挂式空中列车车体，所述列车车体为一种镁合金型材和板材焊接而成的箱式结构，且列车车体是由车顶、两个侧墙、两个端墙、车底架以及车顶悬挂结构组装、焊接而成，所述车顶、两个侧墙、两个端墙和车底架分别由镁合金型材和板材焊接而成，所述车体棱边，固定门边框和悬挂转向安装架上布置有表面连通的沟槽，将超高强度的增刚补强材料置入沟槽内并采用胶接、插接、焊接或铆接的方式固定，形成马甲式布局的增刚补强结构，可实现对车体的增刚补强作用，确保运行安全且达到充分的轻量化，车体采用全镁合金结构设计，重量小且运行高速安全，具有显著的便捷操控、节能减排和减震降噪效果，提升用户乘用的舒适感。
技术研发人员：权高峰;周明扬;郭阳阳;范玲玲;张钰雯茜;尹颢;潘厚宏;刘崇亮
受保护的技术使用者：成都天智轻量化科技有限公司;西南交通大学
技术研发日：.12.13
技术公布日：.09.03
