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原文传递一种轨道列车车体及其制造方法

专利名称：	一种轨道列车车体及其制造方法
摘要：	本发明公开了一种轨道列车车体及其制造方法。所述车体主要包括由车顶，侧墙，底架，侧顶连接型材，侧底连接型材和独立门角构成的主体结构；所述车顶主要由车顶边梁型材，空调板型材和圆弧车顶型材组焊而成；所述侧墙主要由侧墙板型材，门立柱型材和侧墙上梁型材组焊而成；所述底架主要由位于两侧的底架边梁型材和中间位置的底架地板型材组焊而成；所述车顶边梁型材、侧墙板型材、底架边梁型材、底架地板型材、独立门角均采用纳米陶瓷铝合金材质制成；所述车顶和侧墙之间、侧墙和底架之间均采用双轴肩FSW方式连接。本发明的车体解决了传统铝合金车体由于材料自身强度限制，进一步轻量化困难的问题，且避免了焊接变形的问题。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖南;43
申请人：	中车株洲电力机车有限公司
发明人：	苏柯;廖文洁;彭章祝;索建国;柳晓峰;王艳;黎宏飞;张长庚;曾燕军
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-22T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-11T00:00:00+0800
申请号：	CN201910221572.5
公开号：	CN109866789A
代理机构：	长沙正奇专利事务所有限责任公司
代理人：	卢宏;李发军
分类号：	B61D17/04(2006.01);B;B61;B61D;B61D17
申请人地址：	412001 湖南省株洲市石峰区田心高科园
主权项：	1.一种轨道列车车体，主要包括由车顶（2），侧墙（3），底架（4），侧顶连接型材（5），侧底连接型材（6）和独立门角（7）构成的主体结构；其特征在于：所述车顶（2）主要由车顶边梁型材（21），空调板型材（22）和圆弧车顶型材（23）组焊而成；所述侧墙（3）主要由侧墙板型材（31），门立柱型材（32）和侧墙上梁型材（33）组焊而成；所述底架（4）主要由位于两侧的底架边梁型材（41）和中间位置的底架地板型材（42）组焊而成；所述车顶边梁型材（21）、侧墙板型材（31）、底架边梁型材（41）、底架地板型材（42）、独立门角（7）均采用纳米陶瓷铝合金材质制成；所述车顶（2）和侧墙（3）之间、侧墙（3）和底架（4）之间均采用双轴肩FSW方式连接；位于门洞（34）上方的所述侧顶连接型材（5）用来连接车顶（2）和侧墙（3），所述侧底连接型材（6）用来连接侧墙（3）和底架（4），该侧底连接型材（6）设置在底架地板型材（42）上方；所述独立门角（7）位于侧底连接型材（6）的两端，并用来连接侧墙（3）、底架（4）以及侧底连接型材（6）；优选所述纳米陶瓷铝合金为纳米TiB2颗粒强化6XXX系铝合金，更优选为纳米TiB2颗粒强化6005A铝合金。 2.根据权利要求1所述的轨道列车车体，其特征在于，所述车顶（2），侧墙（3）和底架（4）均由若干块型材单元拼焊而成，在拼焊的焊接接头处具有导向对接结构，该导向对接结构使得焊接接头处的两块待焊接的型材单元对齐，所述对齐为错边量不大于0.3mm；优选所述焊接接头处的下方设置了中空结构。 3.根据权利要求2所述的轨道列车车体，其特征在于，所述导向对接结构包括设置在两块带焊接型材单元中第一型材焊接单元端部的焊接支撑上凸结构，两块带焊接型材单元中第二型材焊接单元端部的焊接支撑下凸结构，所述第一型材焊接单元的焊接支撑上凸结构与第二型材焊接单元的焊接支撑下凸结构对接啮合；优选所述第一型材焊接单元的焊接支撑上凸结构与第二型材焊接单元的焊接支撑下凸结构之间设有焊接支撑间隙；更优选所述焊接支撑间隙不超过0.2mm。 4.根据权利要求1-3中任一项所述的轨道列车车体，其特征在于，所述门立柱型材（32）的最下端不超过侧底连接型材（6）的区域，为后续侧墙（3）和底架（4）之间的双轴肩FSW施焊搅拌头提供进入空间。 5.根据权利要求1-3中任一项所述的轨道列车车体，其特征在于，所述车顶（2）与侧墙（3）的内侧主要由车顶边梁型材（21）的端部接头和侧墙上梁型材（33）的端部接头通过FSW方式连接；所述车顶（2）与侧墙（3）的外侧主要分别由车顶边梁型材（21）的端部接头与侧顶连接型材（5）的端部接头，以及侧顶连接型材（5）的端部接头与侧墙上梁型材（33）的端部接头通过FSW方式连接；优选所述车顶边梁型材（21）在焊接接头处的两个端部接头设置定位机构，所述侧墙上梁型材（33）在在焊接接头处的两个端部接头设置设置定位机构，该定位机构分别与呈“工”字结构的侧顶连接型材（5）的搭接筋板搭接相连；优选所述定位机构设置为十字筋板；更优选所述车顶边梁型材（21）在焊接接头处的端部接头、侧墙上梁型材（33）在焊接接头处的端部接头、以及侧顶连接型材（5）在焊接接头处的端部接头均处在空腔处。 6.根据权利要求5所述的轨道列车车体，其特征在于，所述侧顶连接型材（5）嵌入车顶（2）与侧墙（3）的连接处；所述车顶边梁型材（21）的端部接头、侧顶连接型材（5）的端部接头与侧墙上梁型材（33）的端部接头处于同一个平面；所述侧顶连接型材（5）的搭接筋板与车顶边梁型材（21）的十字筋板以及侧墙上梁型材（33）的十字筋板相接触。 7.根据权利要求1-3中任一项所述的轨道列车车体，其特征在于，所述侧墙（3）与底架（4）的内侧主要由侧墙板型材（31）的端部接头和底架边梁型材（41）的端部接头通过FSW方式连接；所述侧墙（3）与底架（4）的外侧分别主要由侧墙板型材（31）的端部接头与侧底连接型材（6）的端部接头，以及侧底连接型材（6）的端部接头与底架边梁型材（41）的端部接头通过FSW方式连接；优选所述侧墙板型材（31）在焊接接头处的两个端部接头设置定位机构，所述底架边梁型材（41）在焊接接头处的两个端部接头设置定位机构，该定位机构分别与呈“工”字结构的侧底连接型材（6）中搭接筋板搭接相连；优选所述定位机构设置为十字筋板；更优选所述侧墙板型材（31）在焊接接头处的端部接头、底架边梁型材（41）在焊接接头处的端部接头、以及侧底连接型材（6）在焊接接头处的端部接头均处在空腔处。 8.根据权利要求7所述的轨道列车车体，其特征在于，所述侧底连接型材（6）嵌入侧墙（3）与底架（4）的连接处；所述侧墙板型材（31）的端部接头、侧底连接型材（6）的端部接头与底架边梁型材（41）的端部接头处于同一个平面；所述侧底连接型材（6）的搭接筋板与底架边梁型材（41）的十字筋板以及侧墙板型材（31）的十字筋板相接触。 9.一种权利要求1-8中任一项所述轨道列车车体的制造方法，其特征在于，包括如下步骤： 1）制造出独立门角（7），将车顶边梁型材（21），空调板型材（22），圆弧车顶型材（23）组焊出车顶（2），将侧墙板型材（31），门立柱型材（32），侧墙上梁型材（33）组焊出侧墙（3），将底架边梁型材（41），底架地板型材（42）组焊成底架（4）的主要承载结构；优选若干块侧墙板型材（31）之间的拼接、若干块底架地板型材（42）之间的拼接、若干块空调板型材（22）之间的拼接、以及若干块圆弧车顶型材（23）之间的拼接采用FSW方式，更优选采用双轴肩FSW方式； 2）将车顶（2）、侧墙（3）及底架（4）支撑并固定住，完成车体（1）的预组装，再分别完成车体（1）内侧端部接头的连接界面、以及内侧端部接头的连接界面的施焊； 3）将侧顶连接型材（5）嵌入车顶边梁型材（21）的端部接头和侧墙上梁型材（33）的端部接头之中，将侧底连接型材（6）分别嵌入侧墙板型材（31）的端部接头和底架边梁型材（41）的端部接头之中，完成车体外侧的FSW施焊； 4）对侧墙（3）及底架（4）的外侧施焊完后，将独立门角（7）嵌入门洞（34）的两侧下门角，然后实施焊接； 5）完成车体主结构的组焊后，再完成各设备安装座的组装与焊接，最终完成车体制造。 10.根据权利要求9所述的轨道列车车体的制造方法，其特征在于，在步骤2）之后，步骤3）之前，还包括修配步骤：根据侧顶连接型材（5）、侧底连接型材（6）的宽度，对车体（1）外侧的车顶边梁型材（21）的端部接头、侧墙上梁型材（33）的端部接头、侧墙板型材（31）的端部接头和底架边梁型材（41）的端部接头进行修配，保证车顶边梁型材（21）的端部接头和侧顶连接型材（5）的端部接头之间的间隙、侧墙上梁型材（33）的端部接头和侧顶连接型材（5）的端部接头之间的间隙、以及侧墙板型材（31）的端部接头和侧底连接型材（6）的端部接头之间的间隙、底架边梁型材（41）的端部接头和侧底连接型材（6）的端部接头之间的间隙均不大于0.5mm。
所属类别：	发明专利