專利名稱：用于軌道車輛的車體模塊及軌道車輛的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于軌道車輛的車體模塊以及包括多個這樣的車體模塊的軌道車輛。
背景技術：
軌道交通具有諸多優點，例如運量大，速度快，安全，準時，舒適，保護環境，節約能源和用地，有利于刺激經濟和技術進步等等。世界各國普遍認識到，解決城市的交通問題的根本出路在于優先發展軌道交通系統。軌道交通系統主要包括軌道和在軌道上行駛的軌道車輛。軌道車輛通常包括沿行駛方向串聯的一連串車體。車體用于容納乘客和駕駛員，同時用于安裝或連接其它設備。車體通常是由底架、側壁、頂壁、端壁等構成的筒形結構。車體通過轉向架支撐在軌道上，以引導車體沿軌道行駛。根據目前的發展趨勢，可以只在一部分車體下面安裝轉向架，另一些車體不帶轉向架。帶轉向架的車體可以稱作第一類型車體，不帶轉向架的車體可以稱作第二類型車體。每個第二類型車體在其縱向(前后)兩端由相鄰的第一類型車體支撐。這樣，可以節省轉向架的數量。在現有技術中，各車體之間通常通過包括橫梁的過道組件(portal)相連，其中， 每個車體的縱向兩端都通過螺釘、鉚釘都安裝上一個過道組件，位于相鄰車體的對置端部處的兩個過道組件被對接，由此將兩個相鄰的車體連接在一起。然而，在軌道車輛的制造過程中，要在車體的端都組裝過道組件，然后將面對的兩個過道組件對接，才能實現兩個車體之間的連接。這使得制造過程麻煩，并且這樣的過道組件導致整個軌道車輛的重量大幅增力口。此外，通過螺釘、鉚釘等組裝在車體上的過道組件并不堅固。
實用新型內容本實用新型旨在解決現有軌道車輛的車體之間通過帶有橫梁的獨立過道組件相連而帶來的重量高、組裝麻煩、堅固性較差等缺點。為此，本實用新型提供了一種用于軌道車輛的車體模塊，所述軌道車輛包括多個車體模塊，這些車體模塊沿軌道車輛的行駛方向前后相鄰地串聯，其中，所述車體模塊包括底架，其沿行駛方向具有縱向端；焊接在底架的縱向端上的橫向延伸的橫梁；以及與橫梁一體形成或是焊接或連接在橫梁上的連接件支架，其朝向與該車體模塊相鄰的車體模塊延伸，用于支撐與相鄰車體模塊進行連接的連接件。根據本實用新型的一個優選實施方式，所述車體模塊還包括側壁元件和頂壁元件；并且所述底架、側壁元件和頂壁元件被焊接在一起而形成一體式車廂。根據本實用新型的一個優選實施方式，所述橫梁具有焊接在側壁元件上的橫向兩端，橫向兩端之間的距離對應于車廂的寬度。根據本實用新型的一個優選實施方式，由所述連接件支架支撐的與相鄰車體模塊進行連接的連接件是鉸鏈式連接件。
3[0011]根據本實用新型的一個優選實施方式，由所述連接件支架支撐的與相鄰車體模塊進行連接的連接件是球窩型接頭。根據本實用新型的一個優選實施方式，所述底架包括頂板，底板，和在頂板與底板之間延伸的加強肋。根據本實用新型的一個優選實施方式，所述橫梁的兩端設有供起重架接合以將該車體模塊抬起的起重部。根據本實用新型的一個優選實施方式，所述車體模塊的兩個縱向端分別設有一個所述橫梁，每個橫梁上帶有其相應的連接件支架。根據本實用新型的一個優選實施方式，所述車體模塊為帶有轉向架的第一類型車體模塊或不帶轉向架的第二類型車體模塊。本實用新型還提供了一種軌道車輛，其包括多個如前所述的車體模塊，其中，這些車體模塊包括帶有轉向架的第一類型車體模塊和不帶轉向架的第二類型車體模塊，第一類型車體模塊和第二類型車體模塊交替布置，每個第二類型車體模塊的重量至少部分地由與其相鄰的兩個第一類型車體模塊承載。根據本實用新型的一個優選實施方式，所述軌道車輛是有軌電車。根據本實用新型的一個優選實施方式，每個車體模塊的兩個縱向端分別設有一個所述橫梁，每個橫梁上帶有其相應的連接件支架；并且每個第二類型車體模塊通過它的兩個連接件支架而由相鄰的兩個第一類型車體模塊上的面對連接件支架承載。根據本實用新型的一個優選實施方式，相鄰的兩個車體模塊的彼此面對的連接件支架或橫梁之間設有用于限制連接件支架或橫梁之間最大相對轉角的止擋件。根據本實用新型的一個優選實施方式，所述止擋件包括位于一個車體模塊的連接件支架或橫梁上的限位槽和位于另一個車體模塊的連接件支架或橫梁上的限位突起，所述限位突起插入所述限位槽中并且能夠在限位槽中滑動。根據本實用新型，由于軌道車輛中的車體模塊具有與車廂焊接為一體的橫梁，因此車體模塊的結構更堅固，從而使得軌道車輛的安全性提高。此外，相鄰車體模塊之間僅通過橫梁上的連接件支架借助于連接件相連，而不必采用現有技術中的包括橫梁的連接用過道組件，因此本實用新型的車體模塊結構簡單，輕質，易于組裝。
圖1是根據本實用新型的軌道車輛的示意圖。圖2是根據本實用新型的軌道車輛增加車體模塊時的示意圖。圖3是根據本實用新型的第一類型車體模塊的示意圖。圖4是根據本實用新型的第二類型車體模塊的示意圖。圖5是根據本實用新型的第一類型車體模塊中的焊接在一起的底架和橫梁的示意圖。圖6是根據本實用新型的第二類型車體模塊中的焊接在一起的底架和橫梁的示意圖。
具體實施方式
4[0028]下面參照附圖描述本實用新型的軌道車輛的具體例子。首先需要指出，在本申請文件中，提到的縱向是指軌道車輛的行駛方向，橫向是指與軌道車輛的行駛方向垂直的左右方向。如圖1所示，根據本實用新型的軌道車輛串聯的一連串車體模塊，它們在圖1中從右至左分別是駕駛室模塊CM1、帶轉向架10的第一類型車體模塊BM1、不帶轉向架的第二類型車體模塊SM2、帶轉向架10的第一類型車體模塊BM3、不帶轉向架的第二類型車體模塊 SM6、帶轉向架10的第一類型車體模塊BM7和駕駛室模塊CM7。駕駛室模塊CM1、CM7分別組合在第一類型車體模塊BM1、BM7上。第二類型車體模塊SM2、SM6分別夾置于第一類型車體模塊BMl、BM3、BM7之間。各車體模塊之間通過后面描述的橫梁和連接件支架借助于連接件相連。此外，在各車體模塊之間安插著波紋型通道GM1、GM2、GM3、GM6。根據本實用新型的軌道車輛的各車體模塊都是具有一體式的構造，因此容易以模塊的形式添加到軌道車輛中或從軌道車輛中去除，由此改變軌道車輛中車體模塊的數量， 并且因此而改變軌道車輛的長度和運載能力。例如，在圖2所示的例子中，軌道車輛增加了一對車體模塊，即一個第一類型車體模塊BM5和與其對接的第二類型車體模塊SM4。在將軌道車輛中原有的第二類型車體模塊 SM6從第一類型車體模塊BM3拆開后，該第一類型車體模塊BM5與第二類型車體模塊SM6對接，該第二類型車體模塊SM4與第一類型車體模塊BM3對接。新增的波紋型通道GM4、GM5 分別位于第二類型車體模塊SM4、第一類型車體模塊BM5、第二類型車體模塊SM6之間。類似地，為了減少軌道車輛中車體模塊的數量，可以拆除一對相鄰的第一和第二類型車體模塊。 通過上述方式，軌道車輛的長度可以容易地改變。由于各第二類型車體模塊不帶轉向架，因此，它們的重量需要由相鄰的第一類型車體模塊承載。優選地，第一類型車體模塊和第二類型車體模塊交替布置，以使得每個第二類型車體模塊的重量至少部分地由與其相鄰的兩個第一類型車體模塊承載此外，相鄰的車體模塊之間通過連接件、優選為鉸鏈元件或球窩型接頭實現可轉動的連接，以使得當軌道車輛行駛通過彎曲路段時，相鄰的車體模塊能夠相對于彼此轉動。圖3示意性地示出了根據本實用新型的第一類型車體模塊的一個例子，圖5示意性示出了該例中焊接在一起的底架和橫梁。該第一類型車體模塊1包括底架12，其由單件或拼接的高強度(例如金屬)板材制成，并且形成有用于安裝轉向架的轉向架安裝部14。制作底架的板材可以是復合板材，例如其包括頂板、底板、在頂板與底板之間延伸的加強肋。第一類型車體模塊1還包括側壁元件16和頂壁元件18。優選地，所述底架12、側壁元件16和頂壁元件18被焊接在一起而形成一體式車廂。第一類型車體模塊1還包括分別焊接在底架12的縱向一端或兩端上的橫向延伸的橫梁20，以及與橫梁20 —體形成或是焊接或連接在橫梁上的連接件支架22。所述連接件支架22朝向與該第一類型車體模塊相鄰的第二類型車體模塊延伸，用于與第二類型車體模塊上的對應連接件支架(如后文所述)協作而支撐用于相鄰車體模塊之間連接的連接件。橫梁20焊接在底架12的縱向一端。因此，如圖5所示，橫梁20與底架12之間的焊接部(例如焊縫)24沿著與車體縱向垂直的車體橫向延伸。優選地，橫梁20在車體橫向上的尺寸大致等于車廂寬度。在這種情況下，橫梁20 的橫向兩端優選還焊接在車廂的橫向兩側的側壁元件16上。加強件15可以用于增強橫梁 20與側壁元件16之間的連接強度。如圖5所示，橫梁20具有單件結構，其具有縱向向外(朝向相鄰車體模塊)延伸的連接件支架22，該連接件支架中形成有用于連接件的凹座和孔26。此外，在橫梁20的橫向兩端設有供起重架接合以將該車體模塊抬起的起重部觀。 起重部觀可以是橫梁20自身的一部分，也可以是單獨形成并且隨后連接(例如焊接)到橫梁20上的元件。在該第一類型車體模塊1組裝好后，起重設備的起重架可以接合起重部 28，以將整個第一類型車體模塊1抬起，從而將其運送到其它地點，例如存儲或軌道車輛組裝地點。此外，在橫梁20的縱向外側邊緣設有縱向向外(朝向相鄰車體模塊)延伸的一對托架30，該托架30上可以安裝減振件和/或轉角限制止擋件，如后文所述。圖4示意性地示出了根據本實用新型的第二類型車體模塊的一個例子，圖6示意性示出了該例中焊接在一起的底架和橫梁。該第二類型車體模塊2包括底架42，其由后面將要描述的縱向的主梁和橫向的連接梁和支撐梁組合制成。第二類型車體模塊2還包括側壁元件46和頂壁元件48。優選地，所述底架42、側壁元件46和頂壁元件48被焊接在一起而形成一體式車廂。第二類型車體模塊2還包括分別焊接在底架42的縱向一端或兩端上的橫向延伸的橫梁50，以及與橫梁50 —體形成或是焊接或連接在橫梁上的連接件支架52。所述連接件支架52朝向與該第二類型車體模塊相鄰的第一類型車體模塊延伸，用于與第一類型車體模塊上的對應連接件支架22協作而支撐用于相鄰車體模塊之間連接的連接件。如圖6所示，底架42包括縱向的主梁62以及連接在主梁上的橫向延伸的連接梁 64和支撐梁66。連接梁64用于焊接到側壁元件46上。支撐梁66用于支承第二類型車體模塊的車廂中的底板。連接梁64和支撐梁66的數量和位置可以根據需要來設置。主梁62 可以由復合板材制成，例如其包括頂板、底板、在頂板與底板之間延伸的加強肋。橫梁50焊接在底架42的縱向一端，因此，橫梁50與底架42之間的焊接部(例如焊縫) 沿著與車體縱向垂直的車體橫向延伸。優選地，橫梁50在車體橫向上的尺寸大致等于車廂寬度。在這種情況下，橫梁50 的橫向兩端優選還焊接在車廂的橫向兩側的側壁元件46上。加強件(未示出)可以用于增強橫梁50與側壁元件36之間的連接強度。如圖6所示，橫梁50具有單件結構，其具有縱向向外(朝向相鄰車體模塊)延伸的連接件支架52，該連接件支架中形成有用于連接件的孔56。在連接第一與第二類型車體模塊時，二者的相對縱向端處的連接件支架22、52對正，其中連接件支架22位于連接件支架52下方以便支撐連接件支架52，連接件穿過二者中的孔沈、56而將二者連接在一起，從而將第一與第二類型車體模塊連接在一起。連接件優選為鉸鏈式連接件，以使得連接件支架22、52之間具有一定的左右相對轉動動作。根據一種優選實施方式，所述連接件為球窩型接頭，這種球窩型接頭使得連接件支架22、52之間不但具有一定的左右相對轉動動作，還能有一定的上下相對轉動動作。[0052]在軌道車輛的行駛過程中，該連接件不但受到相連的兩個車體模塊之間的橫向沖擊力，還會受到二者之間的豎直方向沖擊力。此外，在橫梁50的橫向兩端設有供起重架接合以將該車體模塊抬起的起重部58。 起重部58類似于第一類型車體模塊1的起重部觀，用于將整個第二類型車體模塊2抬起并其運送到其它地點。此外，在橫梁50的縱向外側邊緣設有縱向向外(朝向相鄰車體模塊)延伸的一對托架60，該托架60與第一類型車體模塊1的托架30相對應，用于安裝與托架30上的減振件和/或轉角限制止擋件協作的配合減振件和/或轉角限制止擋件，從而減小兩個相連的車體模塊之間的各種沖擊力，以及限制兩個面對的連接件支架(橫梁)之間的最大相對轉角。可以理解，上述彼此配合的減振件和/或轉角限制止擋件也可以設置在連接件支架22、52上，甚至設置在鉸鏈式連接件或球窩型接頭中。根據一個優選實施方式，所述止擋件包括位于一個車體模塊的托架或連接件支架上的限位槽和位于另一個車體模塊的托架或連接件支架上的限位突起，所述限位突起插入所述限位槽中并且能夠在限位槽中滑動本實用新型的通過焊接而與車廂形成一體的橫梁結構與現有技術不同。在現有技術中，位于相鄰車體的對置端部上的過道組件(包括橫梁)通過螺釘、鉚釘等連接到車體上，然后再將這兩個過道組件對接，以實現兩個車體之間的結構強度。與此不同，根據本實用新型，第一類型車體模塊(帶轉向架的車體模塊)具有通過彼此焊接在一起的側壁元件、頂壁元件、底架形成的一體式車廂。因此，包括橫梁的用于連接的單獨過道組件可以取消。由于可以省略用于連接的過道組件，因此，車體模塊的重量可以降低，軌道車輛的裝配過程可以簡化。此外，根據本實用新型，橫梁焊接在底架上，而側壁元件、頂壁元件、底架焊接成的一體式車廂。因此，本實用新型的車體模塊總體上是一體的，從而具有更堅固的結構。在這一點上需要指出，本實用新型利用與車廂焊接為一體的橫梁實現車體模塊之間的連接，而不需要采用借助于螺釘或鉚釘連接在車廂上的單獨的包括橫梁的連接用過道組件。然而，本實用新型并不排除其它不帶橫梁且不用于連接的過道組件，尤其是不帶橫梁的倒U形過道組件，其可以作為波紋型通道的補充或替代安置在相連的車體模塊之間。 本實用新型的車體模塊適用于各種軌道車輛，尤其是有軌電車。 以上僅是對本實用新型的優選實施方式進行了描述，應當指出，對于本技術領域技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出各種改進和替代，這些改進和替代也應視為落在本實用新型的保護范圍內。
權利要求1.一種用于軌道車輛的車體模塊，所述軌道車輛包括多個車體模塊，這些車體模塊沿軌道車輛的行駛方向前后相鄰地串聯，其特征在于，所述車體模塊包括底架，其沿行駛方向具有縱向端；焊接在底架的縱向端上的橫向延伸的橫梁；以及與橫梁一體形成或是焊接或連接在橫梁上的連接件支架，其朝向與該車體模塊相鄰的車體模塊延伸，用于支撐與相鄰車體模塊進行連接的連接件。
2.如權利要求1所述的車體模塊，其特征在于，所述車體模塊還包括側壁元件和頂壁元件；并且所述底架、側壁元件和頂壁元件被焊接在一起而形成一體式車廂。
3.如權利要求2所述的車體模塊，其特征在于，所述橫梁具有焊接在側壁元件上的橫向兩端，橫向兩端之間的距離對應于車廂的寬度。
4.如權利要求1所述的車體模塊，其特征在于，由所述連接件支架支撐的與相鄰車體模塊進行連接的連接件是鉸鏈式連接件。
5.如權利要求1所述的車體模塊，其特征在于，由所述連接件支架支撐的與相鄰車體模塊進行連接的連接件是球窩型接頭。
6.如權利要求1至5中任一項所述的車體模塊，其特征在于，所述底架包括頂板，底板，和在頂板與底板之間延伸的加強肋。
7.如權利要求1至5中任一項所述的車體模塊，其特征在于，所述橫梁的兩端設有供起重架接合以將該車體模塊抬起的起重部。
8.如權利要求1至5中任一項所述的車體模塊，其特征在于，所述車體模塊的兩個縱向端分別設有一個所述橫梁，每個橫梁上帶有其相應的連接件支架。
9.如權利要求1至5中任一項所述的車體模塊，其特征在于，所述車體模塊為帶有轉向架的第一類型車體模塊或不帶轉向架的第二類型車體模塊。
10.一種軌道車輛，包括多個如權利要求1至7中任一項所述的車體模塊，其特征在于， 這些車體模塊包括帶有轉向架的第一類型車體模塊和不帶轉向架的第二類型車體模塊，第一類型車體模塊和第二類型車體模塊交替布置，其中，每個第二類型車體模塊的重量至少部分地由與其相鄰的兩個第一類型車體模塊承載。
11.如權利要求10所述的軌道車輛，其特征在于，所述軌道車輛是有軌電車。
12.如權利要求10所述的軌道車輛，其特征在于，每個車體模塊的兩個縱向端分別設有一個所述橫梁，每個橫梁上帶有其相應的連接件支架；并且每個第二類型車體模塊通過它的兩個連接件支架而由相鄰的兩個第一類型車體模塊上的面對連接件支架承載。
13.如權利要求12所述的軌道車輛，其特征在于，相鄰的兩個車體模塊的彼此面對的連接件支架或橫梁之間設有用于限制連接件支架或橫梁之間最大相對轉角的止擋件。
14.如權利要求13所述的軌道車輛，其特征在于，所述止擋件包括位于一個車體模塊的連接件支架或橫梁上的限位槽和位于另一個車體模塊的連接件支架或橫梁上的限位突起，所述限位突起插入所述限位槽中并且能夠在限位槽中滑動。
專利摘要公開了一種用于軌道車輛的車體模塊，其包括底架；焊接在底架的縱向端上的橫向延伸的橫梁；以及與橫梁一體形成或是焊接或連接在橫梁上的連接件支架，其朝向與該車體模塊相鄰的車體模塊延伸，用于支撐與相鄰車體模塊進行連接的連接件。還公開了一種包括多個這樣的車體模塊的軌道車輛，這些車體模塊沿軌道車輛的行駛方向前后相鄰地串聯。本實用新型的車體模塊結構簡單，堅固，輕質，且安全性高。
文檔編號B61D13/00GK202219788SQ201120298189
公開日2012年5月16日 申請日期2011年8月15日 優先權日2011年8月15日
發明者G·紐韋謝利 申請人:邦巴爾迪爾運輸有限公司