本发明涉及轨道车辆技术领域，特别是涉及一种高地板有轨电车的头车车体结构。
背景技术：
现有的有轨电车的头车车体结构包括：底架、侧墙、车顶、司机室、端墙和铰接座，在实际使用过程中，发现其具有如下缺陷：
1、底架整体采用高强度耐候钢、不锈钢拼焊而成，并在焊接应力集中处增加了高强度材料的使用量，不但增加了车辆重量，且增加了噪声传播路径，降低了乘车舒适性；
2、底架在转向架区域设有凸起，车体通透性差，车内空间小；
3、侧墙上的窗体面积小，乘客视野狭窄，不能满足旅游观光的需求；
4、车辆电气设备几乎都设置在车顶上，增加了对侧墙及车顶结构的强度、刚度、冲击振动等要求；
此外还发现由于现有车体一般小于10米，对于超过12米的车体结构，现有的铰接座的连接强度不能适应。
鉴于此，需要研究设计一种新型的有轨电车的头车车体结构，使其能够兼顾轻质及高强度要求，并能提高通透性及可视范围，同时需要改进车端铰接座连接方式，确保铰接强度。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题是提供一种高地板有轨电车的头车车体结构，解决现有车体结构所存在的上述缺陷。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种高地板有轨电车的头车车体结构，包括：底架、侧墙、车顶、司机室、端墙、上铰接座和下铰接座，所述底架、侧墙、车顶、端墙通过焊接连接，所述司机室与底架、车顶通过螺栓连接，所述上铰接座与端墙通过铆钉连接，所述下铰接座与底架通过铆钉连接；
所述底架、侧墙、车顶、司机室、端墙的本体均是采用中空截面挤压铝型材拼焊而成的，所述中空截面挤压铝型材的中空腔体内设有多条铝筋板，所述铝筋板分别与所述中空腔体的上下内壁连接并相互组成连续排布的v型吸音腔。
在本发明一个较佳实施例中，所述底架的本体包括中部型材，依次焊接在所述中部型材一侧的第二型材、第一型材、第一边梁，相对称依次焊接在所述中部型材另一侧的第三型材、第四型材、第二边梁，所述第一型材、第二型材、第三型材、第四型材及中部型材的下表面上均一体集成有沿纵向间隔分布的若干个c型槽，所述第一边梁、第二边梁的内侧表面上均一体集成有沿纵向间隔分布的若干个悬挂筋板。
在本发明一个较佳实施例中，所述第一边梁与第一型材、第二边梁与第四型材均采用搭接焊连接，所述第一型材、第二型材、中部型材、第三型材与第四型材相互采用坡口焊连接。
在本发明一个较佳实施例中，所述侧墙的本体包括第一模块、第二模块和第三模块，所述第一模块、第二模块和第三模块的上端与车顶本体坡口焊连接、下端与底架本体坡口焊连接，并且所述第一模块与第二模块之间形成车体前车门区，第二模块与第三模块之间形成车体后车门区。
在本发明一个较佳实施例中，所述第二模块、第三模块上设有垂向分布的窗立柱，所述窗立柱的上端呈弧形，并且所述弧形的端面延伸至车顶的本体边缘与车顶直接接触。
在本发明一个较佳实施例中，所述车顶的本体包括弧形顶、一体集成在所述弧形顶前端的平顶，所述平顶的前端集成有车顶端板，所述车顶端板上焊接有司机室安装座。
在本发明一个较佳实施例中，所述弧形顶的侧方一体集成有位于车体后车门区上方的第一弧形连接板，所述平顶的侧方一体集成有位于车体前车门区上方的第二弧形连接板。
在本发明一个较佳实施例中，所述第一弧形连接板、第二弧形连接板的弧度与窗立柱的上端弧度相匹配。
在本发明一个较佳实施例中，所述司机室的后端上部通过螺栓固定在所述司机室安装座上，底部通过螺栓固定在底架上。
在本发明一个较佳实施例中，所述端墙的上端与车顶的上端坡口焊连接，侧壁与侧墙坡口焊连接，并且所述端墙的上端面上开设有凹腔，所述上铰接座铆接固定在凹腔内。
本发明的有益效果是：
1、底架、侧墙、车顶、司机室、端墙本体均是采用中空截面挤压铝型材焊接而成，并且所述中空截面挤压铝型材的中空腔体内设有多条提高强度的铝筋板，充分发挥材料的承载能力，可减少局部补强处的材料使用量，从而减少了焊缝数量，减少了应力集中，使结构整体皆具轻质和高强度的特点，并且中空截面挤压铝型材内部设有连续的v型吸音腔，能够降低噪声传播路径，提高了乘车舒适性；
2、底架上不设有凸起，且侧墙上的窗立柱上端呈弧形，并且所述弧形的端面延伸至车顶的本体边缘与车顶直接接触，使车体通透性强，车内空间大，能拓宽乘客视野，满足旅游观光的需求；
3、在车体底部设有个c型槽、悬挂筋板，使车辆除空调外的电气设备悬挂于车体底部，从而能够降低设备对侧墙及车顶结构的强度、刚度、冲击振动等要求；
4、采用上、下铰接座结构，上铰接座与端墙通过铆钉连接，下铰接座与底架通过铆钉连接，能够增强铰接座与车体的连接强度，即使车体大于12米，也能具有足够的连接强度。
附图说明
图1是本发明一种高地板有轨电车的头车车体结构的立体结构示意图；
图2是本发明一种高地板有轨电车的头车车体结构一较佳实施例的右视图；
图3是图2的a-a向剖视图；
图4是图3的b处底架横断面放大图；
图5是侧墙的结构示意图；
图6是车顶的结构示意图；
图7是司机室连接示意图；
图8是端墙与车顶连接示意图；
图9为下铰接座与底架的连接示意图；
附图中各部件的标记如下：
1、底架，11、中部型材，12、第一型材，13、第二型材，14、第一边梁，15、第三型材，16、第四型材，17、第二边梁，100、c型槽，101、悬挂筋板；2、侧墙，21、第一模块，22、第二模块，23、第三模块，200、窗立柱，201、纵向方向的型材；3、车顶，31、弧形顶，311、第一弧形连接板，32、平顶，321、第二弧形连接板，33、车顶端板，34、司机室安装座；4、司机室；5、端墙，51、凹腔；6、上铰接座；7、下铰接座。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参考图1和图2，本发明包括：
一种高地板有轨电车的头车车体结构，包括：底架1、侧墙2、车顶3、司机室4、端墙5、上铰接座6和下铰接座7，所述底架1、侧墙2、车顶3、端墙5通过焊接连接，所述司机室4与底架1、车顶3通过螺栓连接，所述上铰接座6与端墙5通过铆钉连接，所述下铰接座7与底架1通过铆钉连接；
其中，所述底架1、侧墙2、车顶3、司机室4、端墙5的本体均是采用中空截面挤压铝型材拼焊而成的，所述中空截面挤压铝型材的中空腔体内连接有多条增强铝筋板，所述铝筋板分别与所述中空腔体的上下内壁连接并相互组成连续排布的v型吸音腔，一方面能够有效提高材料的承载能力，可以减少局部补强处的材料使用量，从而减少焊缝数量，减少部件应力集中，提高结构强度及耐疲劳性，另一方面形成吸音腔能够降低噪声传播路径，提高乘车舒适性。
参考图3、图4，所述底架1的本体包括中部型材11，依次焊接在所述中部型材11一侧的第二型材13、第一型材12、第一边梁14，相对称依次焊接在所述中部型材11另一侧的第三型材15、第四型材16、第二边梁17，所述第一型材12、第二型材13、第三型材15、第四型材16及中部型材11的下表面上均一体集成有沿纵向间隔分布的若干个c型槽100，所述第一边梁14、第二边梁15的内侧表面上均一体集成有沿纵向间隔分布的若干个悬挂筋板101，所述c型槽100及悬挂筋板101均用于电车电气设备的安装，即将大部分电气设备安装在底架1下方，替代现有安装在车顶上的方式，能够降低设备对侧墙及车顶结构的强度、刚度、冲击振动等要求；
其中，所述第一边梁14与第一型材12、第二边梁17与第四型材16均采用搭接焊连接，可以横向调节，保证底架1的横向尺寸；所述第一型材12、第二型材13、中部型材11、第三型材15与第四型材16相互采用坡口焊连接，可以提高第一型材12、第二型材13、中部型材11、第三型材15、第四型材16相互连接的强度及可靠性，并确保底架1端面平整度。
参考图5，所述侧墙2的本体包括第一模块21、第二模块22和第三模块23，所述第一模块21、第二模块22和第三模块23均由垂向方向的窗立柱200和纵向方向的型材201焊接而成，其上端均与车顶3坡口焊连接，下端均与底架1坡口焊连接，并且所述第一模块21与第二模块22之间形成车体前车门区，第二模块22与第三模块23之间形成车体后车门区。其中所述垂向方向的窗立柱200采用加厚中空截面挤压铝型材，其壁厚为6mm，具有良好的承载能力。
本实施例中，所述窗立柱200的上端呈弧形，并且所述弧形的端面延伸至车顶1的本体边缘与车顶1边梁直接焊接连接。
继续参考图6，所述车顶3的本体包括弧形顶31、一体集成在所述弧形顶31前端的平顶32，所述平顶32的前端集成有车顶端板33，所述车顶端板33上焊接有司机室安装座34；所述弧形顶31采用三块纵向方向的型材拼焊而成，两侧布置了车顶边梁，保证纵向方向力的传递，同时用于与侧墙窗立柱200连接，并与窗立柱200组成窗框。
其中，所述弧形顶31的侧方一体集成有位于车体后车门区上方的第一弧形连接板311，所述平顶32的侧方一体集成有位于车体前车门区上方的第二弧形连接板321。
所述第一弧形连接板311、第二弧形连接板321的弧度与窗立柱200的上端弧度相匹配；具体地，所述第二弧形连接板321焊接在所述第一模块21上的窗立柱200、第二模块22上的前端窗立柱200之间，使所述第二弧形连接板321的下端面与第一模块21上的窗立柱200、第二模块22前端的窗立柱200构成车体前车门区，并使所述车体前车门区形成常规长方形结构，便于前车门的安装；同样的，所述第一弧形连接板311焊接在所述第二模块22上的后端窗立柱200、第三模块23上的窗立柱200之间，使所述第一弧形连接板311的下端面与第二模块21上的后端窗立柱200、第三模块23上的窗立柱200构成车体后车门区，并使所述车体后车门区形成常规长方形结构，便于车门的安装。
参考图7，所述司机室4的后端上部通过螺栓固定在所述司机室安装座33上，底部通过螺栓固定在底架1上。
参考图8、图9，所述端墙5的上端与车顶3的上端坡口焊连接、侧壁与侧墙2坡口焊连接，并且所述端墙5的上端面上开设有凹腔51，所述上铰接座6铆接固定在凹腔51内，与通过铆接在底架1上的下铰接座7相互配合，增强与车体的连接强度，当车体大于12米，也能具有足够的连接强度。
综上所述，本发明车体结构在满足强度要求下具有良好的轻量化效果，并具有良好的吸引隔噪性能；大部分电气设备可布置于底架下方，减小了对车体上部的结构要求，增加车辆平稳性；同时，窗立柱采用弧度设计，增大了窗框面积，使乘客视野更为宽阔，满足旅游观光的需求；此外上下铰接座采用铆接连接方式，并相互配合，能够有效增强与车体的连接强度，即使车体大于12米，也能具有足够的连接强度。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
技术特征：
1.一种高地板有轨电车的头车车体结构，包括：底架、侧墙、车顶、司机室、端墙、上铰接座和下铰接座，其特征在于，所述底架、侧墙、车顶、端墙通过焊接连接，所述司机室与底架、车顶通过螺栓连接，所述上铰接座与端墙通过铆钉连接，所述下铰接座与底架通过铆钉连接；
所述底架、侧墙、车顶、司机室、端墙的本体均是采用中空截面挤压铝型材拼焊而成的，所述中空截面挤压铝型材的中空腔体内设有多条铝筋板，所述铝筋板分别与所述中空腔体的上下内壁连接并相互组成连续排布的v型吸音腔。
2.根据权利要求1所述的高地板有轨电车的头车车体结构，其特征在于，所述底架的本体包括中部型材，依次焊接在所述中部型材一侧的第二型材、第一型材、第一边梁，相对称依次焊接在所述中部型材另一侧的第三型材、第四型材、第二边梁，所述第一型材、第二型材、第三型材、第四型材及中部型材的下表面上均一体集成有沿纵向间隔分布的若干个c型槽，所述第一边梁、第二边梁的内侧表面上均一体集成有沿纵向间隔分布的若干个悬挂筋板。
3.根据权利要求2所述的高地板有轨电车的头车车体结构，其特征在于，所述第一边梁与第一型材、第二边梁与第四型材均采用搭接焊连接，所述第一型材、第二型材、中部型材、第三型材与第四型材相互采用坡口焊连接。
4.根据权利要求1所述的高地板有轨电车的头车车体结构，其特征在于，所述侧墙的本体包括第一模块、第二模块和第三模块，所述第一模块、第二模块和第三模块的上端与车顶本体坡口焊连接、下端与底架本体坡口焊连接，并且所述第一模块与第二模块之间形成车体前车门区，第二模块与第三模块之间形成车体后车门区。
5.根据权利要求4所述的高地板有轨电车的头车车体结构，其特征在于，所述第二模块、第三模块上设有垂向分布的窗立柱，所述窗立柱的上端呈弧形，并且所述弧形的端面延伸至车顶的本体边缘与车顶直接接触。
6.根据权利要求1所述的高地板有轨电车的头车车体结构，其特征在于，所述车顶的本体包括弧形顶、一体集成在所述弧形顶前端的平顶，所述平顶的前端集成有车顶端板，所述车顶端板上焊接有司机室安装座。
7.根据权利要求6所述的高地板有轨电车的头车车体结构，其特征在于，所述弧形顶的侧方一体集成有位于车体后车门区上方的第一弧形连接板，所述平顶的侧方一体集成有位于车体前车门区上方的第二弧形连接板。
8.根据权利要求7所述的高地板有轨电车的头车车体结构，其特征在于，所述第一弧形连接板、第二弧形连接板的弧度与窗立柱的上端弧度相匹配。
9.根据权利要求6所述的高地板有轨电车的头车车体结构，其特征在于，所述司机室的后端上部通过螺栓固定在所述司机室安装座上，底部通过螺栓固定在底架上。
10.根据权利要求1所述的高地板有轨电车的头车车体结构，其特征在于，所述端墙的上端与车顶的上端坡口焊连接，侧壁与侧墙坡口焊连接，并且所述端墙的上端面上开设有凹腔，所述上铰接座铆接固定在凹腔内。
技术总结
本发明公开了一种高地板有轨电车的头车车体结构，包括：底架、侧墙、车顶、司机室、端墙、上/下铰接座，所述底架、侧墙、车顶、端墙通过焊接连接，所述司机室与底架、车顶通过螺栓连接，所述上/下铰接座分别与端墙、底架铆接；车体结构主要采用中空截面挤压铝型材拼焊而成。通过上述方式，本发明车体结构在满足强度要求下具有良好的轻量化效果，并具有良好的吸引隔噪性能；同时，窗立柱采用弧度设计，增大了窗框面积，使乘客视野更为宽阔，满足旅游观光的需求；此外上下铰接座采用铆接连接方式，并相互配合，能够有效增强与车体的连接强度，即使车体大于12米，也能具有足够的连接强度。
技术研发人员：王晶晶;毕海涛;黄鹏;向俊龙;陈晨;刘威
受保护的技术使用者：中铁轨道交通装备有限公司
技术研发日：.10.22
技术公布日：.01.10
