适应复合材料车头安装的动车组车体前端结构.pdf

《适应复合材料车头安装的动车组车体前端结构.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《适应复合材料车头安装的动车组车体前端结构.pdf（12页完成版）》请在专利查询网上搜索。

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010877727.3 (22)申请日 2020.08.27 (71)申请人 中车长春轨道客车股份有限公司 地址 130061 吉林省长春市绿园区长客路 2001号 (72)发明人 李林尹华兰海婷王保瑞 (74)专利代理机构 长春众益专利商标事务所 (普通合伙) 22211 代理人 余岩 (51)Int.Cl. B61D 17/04(2006.01) (54)发明名称 一种适应复合材料车头安装的动车组车体 前端结构 (57)摘要 一种适应复合材料车头安装的动车组车体 前端结。

2、构， 所述的车体前端结构包括环型框， 斜 墙部件， 横墙部件， 牵引梁、 车钩安装型材、 安装 板、 加强板、 所述的环形框紧贴筒型车体断面的 前端， 与车体侧墙、 车顶及底架外侧部焊接连接， 环形框外缘轮廓与车体外轮廓一致， 环型框为倾 斜结构， 环型框与车体横断面呈倾斜连接面， 车 体前端两侧左右设有斜墙部件， 两个斜墙部件的 一端与环型框焊接固连， 两个斜墙部件的另一端 焊接固连一个横墙部件； 本发明动车组首尾车车 头由原金属材料车头改为复合材料车头结构后， 有利于车体的轻量化， 有利于降低车头制造成 本。 车体前端发明的新结构可实现与复合材料车 头相匹配安装。 权利要求书1页 说明书3。

3、页 附图7页 CN 112046512 A 2020.12.08 CN 112046512 A 1.一种适应复合材料车头安装的动车组车体前端结构， 其特征在于： 所述的车体前端 结构包括环型框， 斜墙部件， 横墙部件， 牵引梁、 车钩安装型材、 安装板、 加强板、 所述的环形 框紧贴筒型车体断面的前端， 与车体侧墙、 车顶及底架外侧部焊接连接， 环形框外缘轮廓与 车体外轮廓一致， 环型框为倾斜结构， 环型框与车体横断面呈倾斜连接面， 车体前端两侧左 右设有斜墙部件， 两个斜墙部件的一端与环型框焊接固连， 两个斜墙部件的另一端焊接固 连一个横墙部件； 环型框、 斜墙部件、 横墙部件均与车体地板焊。

4、接固连， 共同构成一个下部 密封空间， 横墙部件前部设置两个牵引梁部件， 牵引梁部件在地板下方向车体中部延伸， 用 于传递前端端部与车体的纵向载荷， 牵引梁部件下部设置有安装板部件， 用于前端排障器 安装接口。 牵引梁部件前端竖直连接有车钩安装型材， 两个牵引梁部件之间设置有加强板 部件， 用于增加牵引梁部件的刚度， 协助部件提高承载能力。 2.根据权利要求1所述的一种适应复合材料车头安装的动车组车体前端结构， 其特征 在于： 所述的车钩安装型材为空心闭口型材， 空心内部设置可以穿入车钩安装用滑块的空 腔。 3.根据权利要求1所述的一种适应复合材料车头安装的动车组车体前端结构， 其特征 在于：。

5、 环型框连接面与车体侧墙及车顶连接处， 设置楔形补强结构。 4.根据权利要求1所述的一种适应复合材料车头安装的动车组车体前端结构， 其特征 在于： 所述的斜墙部件和横墙部件的高度方向为同一平面。 5.根据权利要求1所述的一种适应复合材料车头安装的动车组车体前端结构， 其特征 在于： 斜墙部件为梯形结构， 斜墙部件与环型框焊接固连的一侧为倾斜结构。 6.根据权利要求1所述的一种适应复合材料车头安装的动车组车体前端结构， 其特征 在于： 所述的加强板为闭合型材结构， 加强板的前端开有半圆形缺口。 权利要求书 1/1 页 2 CN 112046512 A 2 一种适应复合材料车头安装的动车组车体前端。

6、结构 技术领域 0001 本发明涉及技术领域为高速动车组车体结构领域； 尤其是设计一种能够安装复合 材料车头的车体前端结构。 背景技术 0002 动车组车头为金属材料结构， 与车体结构为相同或相近的金属材料， 车头与车体 之间采用焊接的连接方式， 整体构成车体承载结构。 金属材料车头因金属材料焊接变形影 响车头外形表面质量， 同时金属材料车头材料重量较重， 制造成本相对较高， 动车组车头材 料采用复合材料时， 复合材料车头与车体之间的连接方式需要更改。 发明内容 0003 本发明的目的是设计一种能与复合材料车头匹配连接的动车组车体前端结构， 提 供复合材料车头的安装接口， 共同实现车辆的空气动。

7、力学性能指标， 保证复合材料车头在 车体的可靠安装。 0004 为达到上述目的， 本发明提供一种适应复合材料车头安装的动车组车体前端结 构， 所述的车体前端结构包括环型框， 斜墙部件， 横墙部件， 牵引梁、 车钩安装型材、 安装板、 加强板、 所述的环形框紧贴筒型车体断面的前端， 与车体侧墙、 车顶及底架外侧部焊接连 接， 环形框外缘轮廓与车体外轮廓一致， 环型框为倾斜结构， 环型框与车体横断面呈倾斜连 接面， 车体前端两侧左右设有斜墙部件， 两个斜墙部件的一端与环型框焊接固连， 两个斜墙 部件的另一端焊接固连一个横墙部件； 环型框、 斜墙部件、 横墙部件均与车体地板焊接固 连， 共同构成一个。

8、下部密封空间， 横墙部件前部设置两个牵引梁部件， 牵引梁部件在地板下 方向车体中部延伸， 用于传递前端端部与车体的纵向载荷， 牵引梁部件下部设置有安装板 部件， 用于前端排障器安装接口。 牵引梁部件前端竖直连接有车钩安装型材， 两个牵引梁部 件之间设置有加强板部件， 用于增加牵引梁部件的刚度， 协助部件提高承载能力。 0005 进一步的， 所述的车钩安装型材为空心闭口型材， 空心内部设置可以穿入车钩安 装用滑块的空腔。 0006 进一步的， 环型框连接面与车体侧墙及车顶连接处， 设置楔形补强结构。 0007 进一步的， 所述的斜墙部件和横墙部件的高度方向为同一平面。 0008 进一步的， 斜墙。

9、部件为梯形结构， 斜墙部件与环型框焊接固连的一侧为倾斜结构。 0009 进一步的， 所述的加强板为闭合型材结构， 加强板的前端开有半圆形缺口。 0010 本发明的优点和积极效果： 动车组首尾车车头由原金属材料车头改为复合材料车 头结构后， 有利于车体的轻量化， 有利于降低车头制造成本。 车体前端发明的新结构可实现 与复合材料车头相匹配安装。 同时具有如下优点： 0011 1.车体前端结构为复合材料车头安装提供安装接口， 安装后整体构成车头的流线 型曲面结构， 为车辆的空气动力学性能提供结构条件。 0012 2.车体前端结构同时承受复合材料车头自身的重量及空气动力学载荷。 说明书 1/3 页 3。

10、 CN 112046512 A 3 0013 3.车体前端结构保证与车头的流线型曲面匹配的同时， 同时兼顾与车体等断面结 构相匹配， 为车体整体结构的一部分。 与车体共同承受车辆运行时施加到车体上的载荷。 0014 4.车体前端结构要保证车体自身局部的气密性， 同时满足与车头连后， 连接处气 密性满足车辆需求。 0015 6.车体前端结构在为车头安装预留空间的同时， 保证车体前端的其它系统如车钩 连接、 电气连接等的连接接口。 0016 7.车体前端结构本身在车头结构不参与承载的条件下， 车体强度整体需满足相关 强度标准要求。 附图说明 0017 图1为环形框与车体筒型断面连接图； 0018 。

11、图2部件1结构示意图； 0019 图3为车体前端结构主视图； 0020 图4为车体前端结构左视图； 0021 图5为车体前端结构俯视图； 0022 图6为图3车体前端结构B-B剖视图； 0023 图7为车体前端结构轴侧图； 0024 图8车头与车体前端安装示意简图； 0025 图9牵引梁形状图。 0026 图中1-环型框； 2-斜墙部件； 3-横墙部件； 4-牵引梁； 5-车钩安装型材； 6-安装板； 7-加强板； 8-楔形补强结构。 具体实施方式 0027 车体前端结构需要设置与车头连接的连接平面， 连接面为具有一定厚度的近似环 形框1结构。 为了保证增大连接面面积， 保证足够的受力承载面积。

12、， 结合车辆实际， 该连接面 设置为与车体横断面具有一定的倾斜角度。 0028 如图1-9所示， 所述的车体前端结构包括环型框1， 斜墙部件2， 前端横墙部件3， 牵 引梁4、 车钩安装型材5、 安装板6、 加强板7， 所述的车体前端结构有一个具有一定厚度的环 形框1， 环形框1紧贴筒型车体断面的前端， 与车体侧墙、 车顶及底架外侧部焊接连接， 环型 框1外缘轮廓与车体外轮廓一致， 内缘轮廓根据安装面需求比车体内轮廓小， 同时又不得影 响车体内部安装部件的安装空间， 环形框1为倾斜结构， 以加大安装面尺寸； 环型框1与车体 横断面呈倾斜连接面， 车体前端两侧左右设有斜墙部件2， 两个斜墙部件2。

13、的一端与环型框1 焊接固连， 两个斜墙部件2的另一端焊接固连一个横墙部件3； 环型框1、 斜墙部件2、 横墙部 件3均与车体地板连接， 共同构成一个下部密封空间， 横墙部件3前部设置两个牵引梁4， 牵 引梁4在地板下方向车体中部延伸， 用于传递前端端部与车体的纵向载荷， 牵引梁4下部设 置有安装板6， 用于前端排障器安装接口。 牵引梁4前端竖直连接有车钩安装型材5， 两个牵 引梁4之间设置有加强板7， 用于增加牵引梁4的刚度， 协助牵引梁4提高承载能力。 0029 车体前端结构要考虑垂向承载车头结构， 车体前端正前方及前方两侧需要设置斜 墙部件2和横墙部件3组成的垂直墙结构， 垂直墙即要保证能。

14、被车头结构包含在内， 同时要 说明书 2/3 页 4 CN 112046512 A 4 保证为车体提供最大的内部容纳空间。 0030 上述前端正前方及前方两侧设置的垂直墙结构， 具有一定的厚度， 且在高度方向 为同一平面。 便于复合材料车头的安装， 及连接面间的密封。 0031 车体前端结构要保证车体的局部气密性， 上述的垂直墙之间以及垂直墙与车体主 体结构之间均焊接成一个整体结构。 0032 所述的车钩安装型材5为空心闭口型材， 空心内部设置可以穿入车钩安装用滑块 的空腔。 0033 车体前端结构环型框1与车体侧墙和车顶连接处之间设置有楔形补强结构8， 用于 加强前端结构的纵向承载能力。 0。

15、034 所述的斜墙部件2为梯形结构， 斜墙部件2与环型框1焊接固连的一侧为倾斜结构。 0035 所述的加强板7为闭合型材结构， 用于在提供足够的强度的同时， 重量较轻。 加强 板7的前端开有半圆形缺口， 目的为前端车钩提供变形活动空间； 同时结合加强板7受力变 形时， 应力分布特征， 设计结构形状， 使其结构最优。 0036 本发明为解决此连接方式， 发明一种， 车头与车体连接为整体， 共同实现车辆的空 气动力学性能指标， 保证复合材料车头在车体的可靠安装。 复合材料车头不作为车体承载 结构； 车体前端结构作为车体承载结构的一部分， 能使车体自身强度以及车体与车头整体 强度均满足相关标准要求。。

16、 复合材料车头与车体整体的气密性指标满足车辆需求。 0037 本发明设计的新型车体前端结构为复合材料车头安装提供安装接口， 安装后整体 构成车头的流线型曲面结构， 为车辆的空气动力学性能提供结构条件， 车体前端结构同时 承受复合材料车头自身的重量及空气动力学载荷， 车体前端结构保证与车头的流线型曲面 匹配的同时， 同时兼顾与车体等断面结构相匹配， 为车体整体结构的一部分， 与车体共同承 受车辆运行时施加到车体上的载荷， 车体前端结构要保证车体自身局部的气密性， 同时满 足与车头相连后， 连接处气密性满足车辆需求， 车体前端结构在为车头安装预留空间的同 时， 保证车体前端的其它系统如车钩连接、 。

17、电气连接等的连接接口， 车体前端结构本身在车 头结构不参与承载的条件下， 车体强度整体需满足相关强度标准要求。 说明书 3/3 页 5 CN 112046512 A 5 图1 图2 说明书附图 1/7 页 6 CN 112046512 A 6 图3 说明书附图 2/7 页 7 CN 112046512 A 7 图4 说明书附图 3/7 页 8 CN 112046512 A 8 图5 说明书附图 4/7 页 9 CN 112046512 A 9 图6 说明书附图 5/7 页 10 CN 112046512 A 10 图7 图8 说明书附图 6/7 页 11 CN 112046512 A 11 图9 说明书附图 7/7 页 12 CN 112046512 A 12 。