本发明涉及轨道车辆技术领域，特别是涉及一种车体侧墙结构及轨道车辆。
背景技术：
轨道车辆的车体主要由底架、侧墙、车顶、端墙组成，而侧墙作为轨道车辆的主要承载部件，要求侧墙具有较高的强度，但侧墙上通常布置有侧窗开孔，开孔后容易在开孔位置产生应力集中，这就要求侧窗在窗口位置需要补强，防止应力集中。
传统轨道车辆的车体侧墙的制造材质均为碳钢材质，并且现有的侧墙上的立柱的断面形状通常为帽型，由此，使得侧墙结构的重量较重，传统的侧墙结构已无法满足轨道车辆日益轻量化的需求。
侧墙作为外露面积最大的可视部件，需要要求侧墙具有较好的外观，否则将会直接影响到整车的美观性。现有的轨道车辆的车体侧墙的焊接都采用的是电弧焊，各个生产轨道车辆的厂家制造出来的车体侧墙的区别仅仅是立柱、横梁与侧墙板的焊接方式不同。第一种方式是采用电阻点焊；第二种方式是在立柱和横梁上增开塞焊孔，使得立柱、横梁与侧墙板采用塞焊连接。上述两种与侧墙板的焊接方式虽然能在一定程度上减少侧墙板的焊接变形，但外观仍然无法达到预期效果，同时，电阻点焊和塞焊的焊接强度相对较低，轨道车辆在组焊完成后需要对车体侧墙进行调平，调平时间较长且效果不如意，容易导致轨道车辆生产周期较长。
技术实现要素：
(一)要解决的技术问题
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种车体侧墙结构，所述车体侧墙结构具有轻量化和强度高的优点。
本发明还提出一种轨道车辆。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，根据本发明的第一方面，提供一种车体侧墙结构，包括：侧墙本体；以及多个立柱，各个所述立柱分别沿所述侧墙本体的长度方向呈间隔式设置，各个所述立柱的断面形状均为类u形，各个所述立柱的开口侧均与所述侧墙本体激光焊接为一体。
其中，所述车体侧墙结构还包括多个横梁，各个所述横梁分别沿所述侧墙本体的垂向呈间隔式设置，各个所述横梁均与所述侧墙本体激光焊接为一体。
其中，各个所述横梁均包括水平部和与所述水平部的其中一侧的长边相连接并朝上延伸的竖直部。
其中，各个所述横梁均与各个所述立柱呈垂直式布置以形成支撑结构，在各个所述立柱的外侧面沿纵向呈间隔式设有多个开口朝向外侧并供安装各个所述横梁的卡槽。
其中，所述横梁的水平部嵌设在所述卡槽内，所述横梁的竖直部的内侧面分别与相应的所述立柱的外侧面焊接为一体。
其中，各个所述横梁与各个所述立柱相交叉的部位激光焊接为一体。
其中，在所述侧墙本体上构造有窗口，所述窗口穿过所述支撑结构。
其中，在所述窗口内嵌设有整体式窗口补强板，所述整体式窗口补强板与所述侧墙本体焊接为一体。
其中，所述整体式窗口补强板包括呈相对式设置的第一侧板和第二侧板以及呈相对式设置的第三侧板和第四侧板，所述第一侧板、所述第三侧板、所述第二侧板以及所述第四侧板之间均通过内弧形角板连接为一体。
根据本发明的第二方面，还提供一种轨道车辆，包括上述所述的车体侧墙结构。
(三)有益效果
本发明提供的车体侧墙结构，与现有技术相比，具有如下优点：
本申请通过使得各个立柱均与侧墙本体采用激光焊接的方式形成为一个整体，采用激光焊接的方式，侧墙本体的外侧不会出现电阻点焊或者是塞焊的痕迹，同时，由于激光焊接的热量输入小，不会造成侧墙本体的焊接变形，后续轨道车辆组焊完成后无需对侧墙本体进行调平，由此，便大大地提升了侧墙本体整体的美观度，同时，也大大地缩短了车体侧墙结构的制造周期。另外，由于本申请采用激光焊接的方式，因而，有效地提高了车体侧墙结构整体的结构强度，在此情形下，可以适当地减薄侧墙本体的厚度，即，该侧墙本体的厚度可为传统侧墙板厚度的3/4，由此，本申请的侧墙本体的重量便减轻了1/4。此外，由于各个立柱的断面形状均为类u形，其相较于传统的立柱的断面形状为帽型而言，减少了两侧的翻边，由此便大大地减轻了立柱的重量。具体地，各个该立柱的重量相较于传统的断面为帽型的立柱的重量减轻了1/3。可见，本申请的车体侧墙结构通过采用激光焊接的方式，有效地提高了焊接强度，通过减少焊接时的热输入量，便可以确保侧墙本体的侧墙平面度，同时，也缩短了车体侧墙结构的制造周期。侧墙本体的厚度为传统侧墙板的3/4，相应地侧墙本体的重量相较于传统的侧墙板的厚度也能减少约1/4，各个该立柱的重量相较于传统的断面为帽型的立柱的重量减轻了1/3，以满足轻量化的需求。
附图说明
图1为本发明实施例的车体侧墙结构的整体结构示意图；
图2为本发明实施例的车体侧墙结构的俯视结构示意图；
图3为图1中的横梁的断面结构示意图；
图4为图1中的立柱的侧面结构示意图；
图5为图4的a处的局部放大结构示意图；
图6为图1中的整体式窗口补强板的整体结构示意图；
图7为图1中的立柱的断面结构示意图。
附图标记：
1：侧墙本体；11：窗口；2：立柱；21：上立柱；22：下立柱；3：横梁；31：水平部；32：竖直部；33：左侧横梁；34：右侧横梁；4：卡槽；5：整体式窗口补强板；51：第一侧板；52：第二侧板；53：第三侧板；54：第四侧板；6：内弧形角板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
如图1至图7所示，图中示意性地显示了该车体侧墙结构包括侧墙本体1和立柱2。
在本申请的实施例中，各个该立柱2分别沿该侧墙本体1的长度方向(图1所示的左右方向)呈间隔式设置，各个该立柱2的断面形状均为类u形，各个该立柱2的开口侧均与侧墙本体1激光焊接为一体。需要说明的是，该立柱2包括左侧板、外侧板以及右侧板，其中，左侧板、外侧板以及右侧板依次连接形成断面为“类u形”的结构，所谓的“类u形”是指该左侧板与外侧板的连接部位以及外侧板与右侧板的连接部位并不仅仅地局限于弧形连接部，其也可为具有棱角的连接部。
所谓的“左侧板”、“外侧板”和“右侧板”均是以图1所示的角度而进行描述的，其中，“外侧板”与侧墙本体1呈相对式设置。
具体地，本申请通过使得各个立柱2均与侧墙本体1采用激光焊接的方式形成为一个整体，采用激光焊接的方式，侧墙本体1的外侧不会出现电阻点焊或者是塞焊的痕迹，同时，由于激光焊接的热量输入小，不会造成侧墙本体1的焊接变形，后续轨道车辆组焊完成后无需对侧墙本体1进行调平，由此，便大大地提升了侧墙本体1整体的美观度，同时，也大大地缩短了车体侧墙结构的制造周期。
另外，由于本申请采用激光焊接的方式，因而，有效地提高了车体侧墙结构整体的结构强度，在此情形下，可以适当地减薄侧墙本体1的厚度，即，该侧墙本体1的厚度可为传统侧墙板厚度的3/4，由此，本申请的侧墙本体1的重量便减轻了1/4。此外，由于各个立柱2的断面形状均为类u形，其相较于传统的立柱的断面形状为帽型而言，减少了两侧的翻边，由此便大大地减轻了立柱2的重量。具体地，各个该立柱2的重量相较于传统的断面为帽型的立柱的重量减轻了1/3。可见，本申请的车体侧墙结构通过采用激光焊接的方式，有效地提高了焊接强度，通过减少焊接时的热输入量，便可以确保侧墙本体1的侧墙平面度，同时，也缩短了车体侧墙结构的制造周期。侧墙本体1的厚度为传统侧墙板的3/4，相应地侧墙本体1的重量相较于传统的侧墙板的厚度也能减少约1/4，各个该立柱2的重量相较于传统的断面为帽型的立柱的重量减轻了1/3，以满足轻量化的需求。
如图1所示，在本申请的一个优选的实施例中，该车体侧墙结构还包括多个横梁3，各个该横梁3分别沿该侧墙本体1的垂向(图1所示的上下方向)呈间隔式设置，各个该横梁3均与该侧墙本体1激光焊接为一体。具体地，采用激光焊接的方式，侧墙本体1的外侧不会出现电阻点焊或者是塞焊的痕迹，同时，由于激光焊接的热量输入小，不会造成侧墙本体1的焊接变形。
如图1和图3所示，在本申请的一个优选的实施例中，各个该横梁3均包括水平部31和与该水平部31的其中一侧的长边相连接并朝上延伸的竖直部32。具体地，该横梁3包括水平部31和与该水平部31的其中一侧的长边相连接并朝上延伸的竖直部32，这样，水平部31与竖直部32共同形成类似为l形的断面形状，本申请的横梁3相较于传统的断面为帽型横梁或乙型横梁大大地减轻了重量，具体地，该横梁3的重量相较于传统的断面为帽型横梁或乙型横梁的重量大约减轻了1/3的重量。
如图1至图5所示，在本申请的一个优选的实施例中，各个该横梁3均与各个该立柱2呈垂直式布置以形成支撑结构，在各个该立柱2的外侧面沿纵向(也即，图4所示的上下方向)呈间隔式设有多个开口朝向外侧并供安装各个该横梁3的卡槽4。具体地，本申请通过使得该横梁3与立柱2之间采用卡接的安装方式，从而大大地方便了横梁3的安装，相较于使用螺栓进行紧固的安装方式，有效地缩短了该横梁3的安装时间，提高了该横梁3的安装效率。
可以理解的是，该卡槽4的槽宽应当相较于横梁3的水平部31的厚度略大，优选地，该卡槽4的槽宽可比水平部31的壁厚大1毫米至2毫米。这样，可以方便该水平部31的插入，避免水平部31的厚度大于卡槽4的槽宽，致使该水平部31无法顺利地插入。
如图1至图4所示，在本申请的一个优选的实施例中，该横梁3的水平部31嵌设在该卡槽4内，该横梁3的竖直部32的内侧面分别与相应的该立柱2的外侧面焊接为一体。具体地，为使得该横梁3的水平部31能牢固地卡设在该卡槽4内，则可以使得该水平部31与卡槽4的内壁采用激光焊接的方式进行固定连接。
此外，该竖直部32与立柱2之间也可采用激光焊接的方式进行固定连接。采用激光焊接的方式，在提高了车体侧墙结构整体的结构强度的同时，激光的热输入量较小，因而，不会发生焊接变形的情况，由此，便有效地确保了车体侧墙结构整体的美观性。
需要说明的是，基于对侧墙本体1的厚度的减薄以及横梁3和立柱2的断面结构的优化，从而大大地减轻了侧墙本体1的重量，使得整个车体侧墙结构的重量相较于传统的侧墙板的重量大约减轻了1/3。
在本申请的一个优选的实施例中，各个该横梁3与各个该立柱2相交叉的部位激光焊接为一体。需要说明的是，采用激光焊接的方式，可以有效地提高各个横梁3与各个立柱2之间的焊接强度，由此，便保证了车体侧墙结构整体的结构强度。
如图1所示，在本申请的一个优选的实施例中，在该侧墙本体1上构造有窗口11，该窗口11穿过该支撑结构。需要说明的是，所谓的“该窗口11穿过该支撑结构”是指各个横梁3和各个立柱2不会经过该窗口11，即，在遇到窗口11时，各个该横梁3和各个立柱2均呈断开式设置，即，位于该窗口11左侧的横梁为左侧横梁33，位于该窗口11右侧的横梁为右侧横梁34。
设置在该窗口11的上方的立柱为上立柱21，设置在该窗口11的下方的立柱为下立柱。需要说明的是，所谓的“上”、“下”、“左”以及“右”均是针对图1所示的方位而进行描述的。
如图1和图6所示，在该窗口11内嵌设有整体式窗口补强板5，该整体式窗口补强板5与该侧墙本体1焊接为一体。具体地，整个侧墙本体1的应力集中点都在窗口11的四个圆角位置，为增加窗口11区域的强度，在窗口11内嵌设有整体式窗口补强板5，该整体式窗口补强板5为一整块结构，其与窗口11的边缘相贴合后，可采用激光焊接的方式焊接为一体。
需要说明的是，本申请的整体式窗口补强板5可以适用于其它具有相同尺寸的窗口，由此，便提高了该整体式窗口补强板5的通用性，达到了节省材料的目的、节约了经济成本。
如图1和图6所示，在本申请的一个优选的实施例中，为进一步优化上述技术方案中的整体式窗口补强板5，在上述技术方案的基础上，该整体式窗口补强板5包括呈相对式设置的第一侧板51和第二侧板52以及呈相对式设置的第三侧板53和第四侧板54，该第一侧板51、该第三侧板53、该第二侧板52以及该第四侧板54之间均通过内弧形角板6连接为一体。需要说明的是，该第一侧板51和第二侧板52、该第三侧板53、该第四侧板54以及内弧形角板6均可采用激光焊接的方式焊接为一个整体或者该第一侧板51和第二侧板52、该第三侧板53、该第四侧板54以及内弧形角板6为一体式制造成型。
如图1所示，该第一侧板51为左侧板，该第二侧板52为右侧板，该第三侧板53为上侧板，该第四侧板54为下侧板。
根据本发明的第二方面，还提供一种轨道车辆，包括上述所述的车体侧墙结构。
综上所述，本申请通过使得各个立柱2均与侧墙本体1采用激光焊接的方式形成为一个整体，采用激光焊接的方式，侧墙本体1的外侧不会出现电阻点焊或者是塞焊的痕迹，同时，由于激光焊接的热量输入小，不会造成侧墙本体1的焊接变形，后续轨道车辆组焊完成后无需对侧墙本体1进行调平，由此，便大大地提升了侧墙本体1整体的美观度，同时，也大大地缩短了车体侧墙结构的制造周期。
另外，由于本申请采用激光焊接的方式，因而，有效地提高了车体侧墙结构整体的结构强度，在此情形下，可以适当地减薄侧墙本体1的厚度，即，该侧墙本体1的厚度可为传统侧墙板厚度的3/4，由此，本申请的侧墙本体1的重量便减轻了1/4。此外，由于各个立柱2的断面形状均为类u形，其相较于传统的立柱的断面形状为帽型而言，减少了两侧的翻边，由此便大大地减轻了立柱2的重量。具体地，各个该立柱2的重量相较于传统的断面为帽型的立柱的重量减轻了1/3。可见，本申请的车体侧墙结构通过采用激光焊接的方式，有效地提高了焊接强度，通过减少焊接时的热输入量，便可以确保侧墙本体1的侧墙平面度，同时，也缩短了车体侧墙结构的制造周期。侧墙本体1的厚度为传统侧墙板的3/4，相应地侧墙本体1的重量相较于传统的侧墙板的厚度也能减少约1/4，各个该立柱2的重量相较于传统的断面为帽型的立柱的重量减轻了1/3，以满足轻量化的需求。
以上该仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：
1.一种车体侧墙结构，其特征在于，包括：
侧墙本体；以及
多个立柱，各个所述立柱分别沿所述侧墙本体的长度方向呈间隔式设置，各个所述立柱的断面形状均为类u形，各个所述立柱的开口侧均与所述侧墙本体激光焊接为一体。
2.根据权利要求1所述的车体侧墙结构，其特征在于，所述车体侧墙结构还包括多个横梁，各个所述横梁分别沿所述侧墙本体的垂向呈间隔式设置，各个所述横梁均与所述侧墙本体激光焊接为一体。
3.根据权利要求2所述的车体侧墙结构，其特征在于，各个所述横梁均包括水平部和与所述水平部的其中一侧的长边相连接并朝上延伸的竖直部。
4.根据权利要求3所述的车体侧墙结构，其特征在于，各个所述横梁均与各个所述立柱呈垂直式布置以形成支撑结构，在各个所述立柱的外侧面沿纵向呈间隔式设有多个开口朝向外侧并供安装各个所述横梁的卡槽。
5.根据权利要求4所述的车体侧墙结构，其特征在于，所述横梁的水平部嵌设在所述卡槽内，所述横梁的竖直部的内侧面分别与相应的所述立柱的外侧面焊接为一体。
6.根据权利要求2所述的车体侧墙结构，其特征在于，各个所述横梁与各个所述立柱相交叉的部位激光焊接为一体。
7.根据权利要求4所述的车体侧墙结构，其特征在于，在所述侧墙本体上构造有窗口，所述窗口穿过所述支撑结构。
8.根据权利要求7所述的车体侧墙结构，其特征在于，在所述窗口内嵌设有整体式窗口补强板，所述整体式窗口补强板与所述侧墙本体焊接为一体。
9.根据权利要求8所述的车体侧墙结构，其特征在于，所述整体式窗口补强板包括呈相对式设置的第一侧板和第二侧板以及呈相对式设置的第三侧板和第四侧板，所述第一侧板、所述第三侧板、所述第二侧板以及所述第四侧板之间均通过内弧形角板连接为一体。
10.一种轨道车辆，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的车体侧墙结构。
技术总结
本发明涉及轨道车辆技术领域，公开了一种车体侧墙结构及轨道车辆，包括：侧墙本体；以及多个立柱，各个所述立柱分别沿所述侧墙本体的长度方向呈间隔式设置，各个所述立柱的断面形状均为类U形，各个所述立柱的开口侧均与所述侧墙本体激光焊接为一体。该车体侧墙结构具有焊接强度高和轻量化的优点。
技术研发人员：林鹏;杨小荣;田洪雷;喻海洋;王冰松
受保护的技术使用者：中车青岛四方机车车辆股份有限公司
技术研发日：.10.12
技术公布日：.01.14
