一种车顶结构及全侧开快捷棚车的制作方法

本实用新型涉及铁路运输设备技术领域，尤其是全侧开快捷棚车的车顶结构。本实用新型还涉及设有所述车顶结构的全侧开快捷棚车。

背景技术：

铁路运输中，发运的货物以货物的自然属性、生产特征为主要分类标志，个别按用途归类，铁路货物运输品类共分为26类，其中1-14类称之为“黑货”，除“黑货”以外的各类货物，包括集装箱运输的货物统称为“白货”。

随着白货运输的快速发展，发展大容积全侧开快捷棚车是铁路货运发展的必然趋势，160km/h的运行速度对其运用安全性和可靠性提出了全新的挑战。

全侧开快捷棚车的车顶是其主要关键部件，160km/h全侧开快捷棚车运行速度高及其特殊的全侧开结构，对其车顶结构的刚度、强度要求较高。如图1、图2所示，一种典型的车顶结构由车顶弯梁1′、车顶板2′、上侧梁3′和端部弯梁4′等组焊而成，其中，端部弯梁4′位于车顶的两端，若干车顶弯梁1′在端部弯梁4′之间以相同的间距间隔分布，车顶板2′分布在端部弯梁4′与车顶弯梁1′之间、以及车顶弯梁1′之间，整个车顶结构左右两侧的下边缘分别设有上侧梁3′。

该车顶自身强度及刚度较弱，无法满足于160km/h全侧开快捷棚车的安全及功能需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种车顶结构。该车顶结构具有自身刚度、强度高及使用寿命长等优点，能够很好的满足无固定侧墙结构的全侧开快捷棚车的安全及功能要求。

本实用新型的另一目的在于提供一种设有所述车顶结构的全侧开快捷棚车。

为实现上述目的，本实用新型提供一种车顶结构，包括呈弧形的车顶板、位于所述车顶板两侧的上侧梁以及位于所述车顶板下方中间位置的中梁，所述中梁的两侧设有左右对称且沿前后方向间隔分布的多个横梁，各所述横梁均垂直于所述中梁，所述横梁的上边缘连接于所述车顶板，所述横梁的内侧边缘连接于所述中梁，所述横梁的外侧边缘连接于所述上侧梁，所述中梁的底部连接有前后延伸的导轨。

优选地，所述中梁包括上盖板、下盖板以及纵向梁，所述纵向梁位于所述上盖板与下盖板之间并垂直于所述上盖板和下盖板。

优选地，所述中梁上开设有左右贯通的孔位，所述孔位呈长轴处于竖直方向的椭圆形。

优选地，所述横梁包括盖板、腹板和支撑梁，所述腹板的内侧边缘、外侧边缘和下边缘为直线边缘，所述腹板的上边缘为内端高于外端的弧形边缘，所述盖板呈弧形并连接于所述腹板的上边缘，所述支撑梁连接于所述腹板的下边缘。

优选地，所述腹板上开设后前后贯通的孔位。

优选地，所述孔位包括偏向于内侧的第一孔位和偏向于外侧的第二孔位，所述第一孔位和第二孔位均呈椭圆形，所述第一孔位的长轴处于竖直方向，所述第二孔位的长轴处于水平方向。

优选地，所述支撑梁为帽型梁，所述帽型梁在横截面上呈倒“u”形，其开口的两个下边缘分别向外折弯90°。

优选地，所述上侧梁的上边缘具有向外向下折弯或弯曲的车檐部，所述车檐部与所述上侧梁的本体之间设有沿前后方向间隔设置的多个加强板，所述加强板呈上宽下窄的形状。

优选地，所述上侧梁的下边缘向内侧折弯，其外侧设有车门固定导向装置。

优选地，所述车门固定导向装置包括若干开口朝向外侧的“c”型构件，多个所述“c”型构件沿前后方向间隔分布。

为实现上述另一目的，本实用新型还提供一种全侧开快捷棚车，包括转向架、设于所述转向架的车体和设于所述车体的车顶，所述车体的一侧或两侧设有车门，所述车顶为上述任一项所述的车顶结构。

本实用新型所提供的全侧开快捷棚车主要由中梁、上侧梁、横梁以及导轨等部分组焊而成，其在结构形式上突破了铁路货车传统车顶结构的设计理念，使车顶结构型式得到进一步优化，可明显改善车顶在使用时的载荷传递路径和受力状态，提高车顶整体承载能力和纵向承载能力，从而满足无固定侧墙结构的全侧开快捷棚车的使用要求。

本实用新型所提供的全侧开快捷棚车设有所述车顶结构，由于所述车顶结构具有上述技术效果，则设有该车顶结构的全侧开快捷棚车也应具有相应的技术效果。

附图说明

图1为一种典型的车顶结构的侧视图；

图2为图1所示车顶结构的端面示意图；

图3为本实用新型实施例公开的一种车顶结构的侧视图；

图4为图3所示车顶机构的端面示意图；

图5为中梁的结构示意图；

图6为处于同一平面的左右两个横梁的结构示意图；

图7为图6的a-a视图；

图8为“c”型构件的局部放大图。

图1、图2中：

车顶弯梁1′车顶板2′上侧梁3′端部弯梁4′

图3至图8中：

1.车顶板2.中梁2-1.上盖板2-2.纵向梁2-3.下盖板2-4.孔位3.横梁3-1.盖板3-2.腹板3-3.支撑梁3-4.第一孔位3-5.第二孔位4.上侧梁4-1.车檐部5.角铁部件6.导轨7.加强板8.支撑部9.车门固定导向装置10.上缺口部位11.下缺口部位12.“c”型构件

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

在本文中，“上、下、内、外”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定；而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

请参考图3、图4，图3为本实用新型实施例公开的一种车顶结构的侧视图；图4为图3所示车顶机构的端面示意图。

如图所示，在一种实施例中，本实用新型所提供的车顶结构为纵向梁、横梁结构，主要由车顶板1、中梁2、横梁3、上侧梁4等部分组成，其中，车顶板1呈中间高于两边的弧形，上侧梁4左右对称地位于车顶板1两侧，中梁2位于车顶板1下方的中间位置。

中梁2的两侧设有左右对称且沿前后方向间隔分布的多个横梁3，各横梁3均垂直于中梁2，横梁3的上边缘连接于车顶板1的内表面，横梁3的内侧边缘连接于中梁2的侧面，横梁3的外侧边缘连接于上侧梁4的内表面。

为了提高横梁3与车顶板1的连接强度，可以在横梁3上边缘的中间位置加装角铁部件5，此角铁部件5的第一折弯部与车顶板1的内表面相贴合并连接，角铁部件5的端部与横梁3相连接。当然，也可以在横梁3上边缘的中间位置加工一卡槽，从而将角铁部件5的第二折弯部以卡入卡槽的形式与横梁3相连接。

中梁2的底部连接有前后延伸的导轨6，导轨6由工字钢及隔板组成，可以实现全侧开快捷棚车活动隔板沿车体纵向滑动，导轨6的长度略短于车顶的长度，且导轨6可以单一导轨或位于同一直线上的两段分体式导轨，两段导轨的端部之间可以保持适当的间距。

上侧梁4的上边缘具有向外向下折弯一个锐角而形成的车檐部4-1，车檐部4-1折弯后的倾斜程度大体与车顶板1的弧度呈相切的状态，以使车顶的弧形部分更加自然的进行过渡，车顶板1的左右边缘与车檐部4-1部分重叠并搭接连接，车檐部4-1与上侧梁4的本体之间设有沿前后方向间隔设置的多个加强板7，加强板7大体呈上宽下窄的三角形形状，以提高上侧梁4及其车檐部4-1的结构强度。

上侧梁4的下边缘向内侧折弯，其外侧设有位于加强板7下方的支撑部8，并在支撑部8的下方设设有车门固定导向装置9。

如图5所示，中梁2组成采用工字型结构，包括上盖板2-1、下盖板2-3以及纵向梁2-2，纵向梁2-2位于上盖板2-1与下盖板2-3之间并垂直于上盖板2-1和下盖板2-3，此结构可以明显地改善车顶垂向力和纵向冲击力的传递路径。

中梁2上开设有左右贯通的孔位2-4，孔位2-4呈长轴处于竖直方向的椭圆形，多个横梁3将车顶内部划分为多个内部腔室，每两个横梁3之间的腔室为中间腔室，接近端部的横梁3与车顶端部之间的腔室为端部腔室，中梁2上开设有对应于每个中间腔室的两个椭圆形孔位2-4，以及对应于端部腔室的一个椭圆形孔位2-4。

如图6、图7所示，横梁3包括盖板3-1、腹板3-2和支撑梁3-3，腹板3-2的内侧边缘、外侧边缘和下边缘为直线边缘，腹板3-2的上边缘为内端高于外端的弧形边缘，盖板3-1呈弧形并连接于腹板3-2的上边缘，支撑梁3-3连接于腹板3-2的下边缘。

为了便于和中梁2进行连接，左、右横梁3之间留有用于容纳纵向梁2-2的间距，左、右横梁3的顶部在中间位置设有用于容纳上盖板2-1的上缺口部位10，左、右横梁的顶部在中间位置设有用于容纳下盖板2-3的下缺口部位11。

腹板3-2上开设后前后贯通的孔位。孔位包括偏向于内侧的第一孔位3-4和偏向于外侧的第二孔位3-5，第一孔位3-4和第二孔位3-5均呈椭圆形，第一孔位3-4的长轴处于竖直方向，第二孔位3-5的长轴处于水平方向。通过开设椭圆形孔位，即可以适当的减轻腹板的重量，同时，又能保证腹板3-2具有足够的结构强度。

支撑梁3-3为帽型梁，帽型梁在横截面上呈倒“u”形，其开口的两个下边缘分别向外折弯90°，腹板3-2的下边缘连接于帽型梁顶部的中间位置，腹板3-2的上边缘连接于盖板3-1偏向于一侧的位置，

横梁3的结构可以改善局部稳定性和横向冲击力的传递路径，同时横梁3在车体内部同时美化车顶外观。中梁2和横梁3组合使用，提高了车顶的强度和刚度，可满足全侧开快捷棚车160km/h运行速度的使用要求。

如图8所示，车门固定导向装置9包括若干开口朝向外侧的“c”型构件12，多个所述“c”型构件12沿前后方向间隔分布，车门固定导向装置9可以实现全侧开快捷棚车车门的固定和导向。

上述实施例仅是本实用新型的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，将中梁2和横梁3设计成其他形状，或者，将车檐部设计成弧形，等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

该车顶结构为全钢焊接结构，实施过程中首先将车顶的主要大部件(如中梁2、横梁3)分别组焊完成后，再将各个大部件进行组焊，最后完成了车顶的零件焊接。具有结构安全可靠及具有导轨及固定导向车门等优点，可应用于无固定侧墙结构的全侧开快捷棚车。

除了上述车顶结构，本实用新型还提供一种全侧开快捷棚车，包括转向架、设于所述转向架的车体和设于车体的车顶，车体的一侧或两侧设有车门，其中，车顶为上文所描述的车顶结构，有关全侧开快捷棚车的其余结构，请参考现有技术，本文不再赘述。

以上对本实用新型所提供的车顶结构及全侧开快捷棚车进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

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