防爬器传力结构、端部底架及轨道车辆的制作方法

本发明涉及轨道车辆技术领域，尤其涉及防爬器传力结构、端部底架及轨道车辆。

背景技术：

在车体端部底架设计中，由于端部底架需要承受较大的防爬压缩载荷，通常采用的手段是在防爬器后端安装小纵梁连接至前端横梁，小纵梁将防爬压缩载荷直接传递至前端横梁，在连接处容易引起应力集中；同时，由于端部底架需要承受车钩处较大的纵向压缩载荷，前端牵引梁刀把处，前端牵引梁与缓冲梁连接处应力较大，需要增加板材的厚度或额外增加很多补强结构。上述两个方面都增加了端部底架的重量、制造成本和制造难度。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种防爬器传力结构，解决了以往需要在防爬器后端安装小纵梁连接至前端横梁，小纵梁将防爬压缩载荷直接传递至前端横梁，在连接处容易引起应力集中的技术问题。

本发明还提出一种端部底架。

本发明还提出一种轨道车辆。

根据本发明第一方面实施例的一种防爬器传力结构，包括缓冲梁，前侧两端分别设置有防爬器安装座，所述缓冲梁的上端在位于所述防爬器安装座的靠近所述缓冲梁的中心轴线的一侧分别设有端门立柱安装部，用于安装端门立柱；

一对边梁，分别连接在所述缓冲梁的两端；

前端牵引梁，包括一对前端牵引梁本体，一对所述前端牵引梁本体的后端均连接至车钩安装座，一对所述前端牵引梁本体分别倾斜连接至所述缓冲梁的后侧且对应所述端门立柱安装部处；

一对斜梁，每个所述斜梁的后端均连接至所述边梁，前端均连接至所述缓冲梁的后侧且对应所述防爬器安装座处；

一对前端横梁，分别设于所述车钩安装座的横向两侧，每个所述前端牵引梁本体的后端以及每个所述斜梁的后端均连接至所在侧的所述前端横梁，所述前端牵引梁本体、所述斜梁与所述前端横梁构成三角形传力结构。

根据本发明的一个实施例，所述缓冲梁的后侧两端分别构造有安装槽，所述安装槽的开口朝向所述前端横梁方向，所述端门立柱安装部位于所述安装槽的上侧面，所述前端牵引梁本体的前端插设在所述安装槽中且贴靠在所述端门立柱安装部的下侧。

根据本发明的一个实施例，所述防爬器安装座形成在所述安装槽的底壁外侧，所述安装槽的底壁构造有与所述防爬器安装座贯通的多个连接孔以及位于多个所述连接孔之间的导向孔；

所述斜梁的前端插设在所述安装槽中且位于所述安装槽靠近所述边梁的一侧。

根据本发明的一个实施例，一对所述边梁相对的一侧分别构造有开口朝向彼此的开口槽，所述缓冲梁的两端插设在所述开口槽中，所述安装槽用于插设在所述开口槽中的高度与所述开口槽的高度相匹配且小于所述安装槽其他部位的高度，所述斜梁的后端插设在所述开口槽中。

根据本发明的一个实施例，所述斜梁包括竖板以及由所述竖板的上下两侧向同一侧弯折延伸的横板，所述竖板由一端朝向另一端宽度逐渐变大，所述横板在远离所述竖板的一侧两端分别构造为内凹的弧形面。

根据本发明的一个实施例，所述横板的两端与所述竖板之间留有间隙，所述横板的两端在所述间隙处可调节。

根据本发明的一个实施例，所述前端横梁的一端连接至所述前端牵引梁本体的后端侧壁，所述前端横梁的另一端插设在所述开口槽中，所述斜梁的两侧横板搭接在所述前端横梁的上下表面，所述前端横梁背离所述斜梁的一侧两端分别构造为内凹的弧形面。

根据本发明的一个实施例，每个所述前端牵引梁本体包括l型腹板、盖板以及连接在所述l型腹板的水平段与所述盖板之间的加强筋板，每个所述前端牵引梁本体设有贯穿所述l型腹板的竖直段与所述加强筋板的开孔，所述开孔的四周设有封板。

根据本发明第二方面实施例的一种端部底架，包括所述的防爬器传力结构，所述缓冲梁与所述前端横梁之间还设有辅助横梁，所述辅助横梁包括三段，两侧的各一段所述辅助横梁分别连接在所述斜梁与所述前端牵引梁本体之间，中间的一段所述辅助横梁连接在一对所述前端牵引梁本体之间。

根据本发明第三方面实施例的一种轨道车辆，包括一对端门立柱，以及所述的防爬器传力结构或所述的端部底架，一对所述端门立柱安装在所述缓冲梁的所述端门立柱安装部上。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

本发明实施例的一种防爬器传力结构，采用前端牵引梁本体、斜梁与前端横梁构成三角形传力结构；通过形成稳定的三角形传力结构，能够快速将防爬器的压缩载荷传递至牵引梁及边梁，不会在防爬器后端地板处产生局部应力集中。

本发明实施例的一种端部底架，具有上述防爬器传力结构，增强了端部底架的强度，有利于端部底架减重。

本发明实施例的一种轨道车辆，端门立柱、前端牵引梁与斜梁形成稳定的框架结构共同承担车钩的压缩和拉伸载荷，提高了端部底架的承载能力。且由于安装有如上所述的防爬器传力结构或端部底架，具有上述防爬器传力结构或端部底架的全部优点，在此不再赘述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的防爬器传力结构的俯视结构示意图；

图2是本发明实施例的防爬器传力结构中斜梁的立体结构示意图；

图3是本发明实施例的防爬器传力结构中缓冲梁的立体结构示意图，其中，示出了安装槽；

图4是发明实施例的防爬器传力结构中前端牵引梁本体的立体结构示意图；

图5是发明实施例轨道车辆的局部结构示意图，其中示出了端门立柱。

附图标记：

10：缓冲梁；11：安装槽；11-1：连接孔；11-2：导向孔；12：防爬器安装座；13：端门立柱安装部；20：前端牵引梁；21：前端牵引梁本体；22：l型腹板；23：加强筋板；24：盖板；25：开孔；26：封板；30：斜梁；31：竖板；32：横板；33：缺口；40：前端横梁；50：辅助横梁；60：车钩安装座；70：边梁；80：端门立柱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，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实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

如图1至图4所示，第一方面，根据本发明实施例的一种防爬器传力结构，主要包括缓冲梁10、一对边梁70、一对斜梁30、一对前端横梁40，以及前端牵引梁20。

需要说明的是，沿轨道车辆从前至后(即从车头向后)的方向为本实施例防爬器传力结构中所描述的“前”、“后”方位，轨道车辆的长度方向为“纵向”、轨道车辆的宽度方向为“横向”。

如图1所示，具体地，缓冲梁10前侧两端分别设置有防爬器安装座12，防爬器安装在防爬器安装座12上，缓冲梁10的上端在位于防爬器安装座12的靠近缓冲梁10的中心轴线的一侧分别设有端门立柱安装部13，用于安装端门立柱80(图5中示出)。

一对边梁70分别连接在缓冲梁10的两端，换言之，缓冲梁10安装在一对边梁70之间，形成框架结构。

前端牵引梁20包括一对前端牵引梁本体21，一对前端牵引梁本体21的后端均连接至车钩安装座60，车钩安装座60用于安装车钩，车钩位于一对前端牵引梁本体21之间，一对前端牵引梁本体21分别倾斜延伸，即一对前端牵引梁本体21之间呈角度设置，两者分别倾斜连接至缓冲梁10的后侧且对应端门立柱安装部13处。

一对斜梁30中每个斜梁30的后端均连接至边梁70，每个斜梁30的前端均连接至缓冲梁10的后侧且对应防爬器安装座12处。

一对前端横梁40分别设于车钩安装座60的横向两侧，每个前端牵引梁本体21的后端以及每个斜梁30的后端均连接至所在侧的前端横梁40，前端牵引梁本体21、斜梁30与前端横梁40构成三角形传力结构。以防爬器安装座12作为三角形传力结构的顶点，通过形成稳定的三角形传力结构，能够快速将防爬器的压缩载荷传递至牵引梁及边梁70，不会在防爬器后端地板处产生局部应力集中。

为了便于前端牵引梁本体21以及斜梁30与缓冲梁10的快速、稳定连接，请参见图3，并结合图1所示，根据本发明的一个实施例，缓冲梁10的后侧两端分别构造有安装槽11，安装槽11的开口朝向前端横梁40方向，端门立柱安装部13位于安装槽11的上侧面，前端牵引梁本体21的前端插设在安装槽11中且贴靠在端门立柱安装部13的下侧，前端牵引梁本体21的前端高度与安装槽11的高度相匹配，从而使得前端牵引梁本体21插设在安装槽11中后，前端牵引梁本体21的上下侧面均贴靠在安装槽11内的上下侧壁，可以通过将前端牵引梁本体21的上下侧面与安装槽11内的上下侧壁焊接，以将前端牵引梁本体21的前端与缓冲梁10固定连接。

本实施例通过将前端牵引梁本体21连接至端门立柱安装部13处，便于端门立柱80、前端牵引梁20与斜梁30形成稳定的框架结构共同承担车钩的压缩和拉伸载荷，提高了端部底架的承载能力。

具体地，端门立柱安装部13可以为安装槽11的上侧壁通过加厚侧壁形成，也可以是另外设置在安装槽11的上侧壁的补强板。

根据本发明的一个实施例，防爬器安装座12形成在安装槽11的底壁外侧，需要说明的是，与开口槽的开口相对的侧壁为底壁。如图3所示，安装槽11的底壁构造有与防爬器安装座12贯通的多个连接孔11-1以及位于多个连接孔11-1之间的导向孔11-2，防爬器安装座12可以为一体成型在安装槽11的底壁外侧的安装板，防爬器通过连接件穿过连接孔11-1将防爬器安装在防爬器安装座12上，也即缓冲梁10上。

如图3所示，本实施例的导向孔11-2可以呈工字型，在防爬器受压向后溃缩时，防爬器的导向机构沿导向孔11-2退至安装槽11内。

具体地，斜梁30的前端插设在安装槽11中且位于安装槽11靠近边梁70的一侧，斜梁30的前端高度与安装槽11内的高度相匹配，使得斜梁30插设在安装槽11中后，斜梁30的上下侧面均贴靠在安装槽11内的上下侧壁，可以通过将斜梁30的上下侧面与安装槽11内的上下侧壁焊接，以将斜梁30的前端与缓冲梁10固定连接。

根据本发明的一个实施例，一对边梁70相对的一侧分别构造有开口朝向彼此的开口槽，即开口槽朝向缓冲梁10的中心线方向，缓冲梁10的两端插设在开口槽中，具体地，安装槽11用于插设在开口槽中的高度与开口槽的高度相匹配且小于安装槽11其他部位的高度，可以理解的是，安装槽11包括两段槽体，一段槽体用于安装前端牵引梁本体21以及斜梁30，该段槽体的高度相对较高，另一端槽体用于插设在开口槽中，由于边梁70的高度限制，开口槽的高度较低，因此与开口槽匹配连接的槽体高度相对较低，两段槽体过渡连接，在连接处形成有倾斜弧面。

具体地，斜梁30的后端插设在开口槽中，为了便于斜梁30的后端与前端横梁40连接，斜梁30的后端可以部分位于开口槽中，另有部分外露出开口槽，便于与前端横梁40连接。

如图2所示，一个具体实施例，斜梁30包括竖板31以及由竖板31的上下两侧向同一侧弯折延伸的横板32，形成横截面为u型的结构，竖板31由一端朝向另一端宽度逐渐变大，以适应斜梁30的两端分别安装在不同高度的边梁70的开口槽以及缓冲梁10的安装槽11中，本实施例，安装槽11的高度大于开口槽的高度，适应地，本实施例的竖板31的大端安装在安装槽11中，且该大端的上下两侧与安装槽11的上下侧壁抵靠，竖板31的小端安装在开口槽中，且该小端的上下两侧与开口槽的上下侧壁抵靠，为了便于制造，竖板31下侧可以为平面，上侧为斜面。横板32在远离竖板31的一侧两端分别构造为内凹的弧形面，换言之，横板32远离竖板31的一侧轮廓线具有直线段以及位于该直线段两端并与该直线段平滑过渡连接的弧线段。通过在横板32的两端分别设置内凹的弧形面，使得斜板与前端横梁40连接处避免应力集中。

根据本发明的一个实施例，横板32的两端与竖板31之间留有间隙，从而在横板32与竖板31的两端形成缺口33，横板32的两端在间隙处可调节，为了使得横板32的两端能够更好地与安装槽11以及开口槽的上下侧壁贴合，通过设置缺口33，使得横梁的端部构造成自由端，能够上下弯折，形成弧面，从而适应安装槽11内以及开口槽内的表面形状。

如图1所示，根据本发明的一个实施例，前端横梁40的一端连接至前端牵引梁本体21的后端侧壁，前端横梁40的另一端插设在开口槽中，斜梁30的两侧横板32搭接在前端横梁40的上下表面，并在搭接处焊接，使得斜梁30的两个横板32与前端横梁40的上下表面固定连接，进而将斜梁30与前端横梁40固定连接在一起，而且采用此种连接方式，在连接处竖板31两侧的横板32与前端横梁40的上下表面较好地匹配连接，安装快速、简便，连接强度高，且避免了应力集中。

再次参见图1，此外，前端横梁40背离斜梁30的一侧两端分别构造为内凹的弧形面，避免了前端横梁40与前端牵引梁本体21连接处，以及前端横梁40与边梁70连接处的应力集中。

如图4所示，根据本发明的一个实施例，前端牵引梁本体21的形状呈鱼腹型，即前端牵引梁本体21的横截面为变截面，前端牵引梁本体21的一段高度大于另一段的高度，且两段的连接处呈鱼腹型的过渡弧面，该过渡弧面处又称为前端牵引梁20的刀把处。此外，需要说明的是，前端牵引梁本体21的上表面为平面，下表面呈鱼腹型。

如图4所示，每个前端牵引梁本体21包括l型腹板22、盖板24以及连接在l型腹板22的水平段与盖板24之间的加强筋板23，l型腹板22包括竖直段以及与竖直段垂直连接的水平段，且竖直段与水平段一体弯折成型，且在弯折处形成过渡弧面，避免应力集中，盖板24盖设在l型腹板22远离水平段的一侧，且盖板24与水平段相对设置，加强筋板23与竖直段平行设置，加强筋板23支撑在盖板24与水平段之间。在实际安装时，先将加强筋板23固定在l型腹板22的水平段使得加强筋板23与竖直段平行，然后在加强筋板23与竖直段上固定盖板24，形成前端牵引梁本体21。

再次参见图4，本实施例的盖板24可以包括多段，例如三段，一段盖设在l型腹板22的大段，另一段盖设在l型腹板22的小段，第三段盖设在l型腹板22的鱼腹段，且第三段的形状适应鱼腹段的形状变化，由于端部底架承受来自车钩的纵向压缩载荷较大，导致前端牵引梁20刀把处(即鱼腹段)应力过高，本实施例可以单独加厚盖设在鱼腹段的第三段盖板24厚度，以增强刀把处的强度，避免加厚前端牵引梁20的整体厚度，实现了减重。

再次参见图4，进一步地，每个前端牵引梁本体21设有贯穿l型腹板22的竖直段与加强筋板23的开孔25，并在开孔25的四周设有封板26，封板26可以焊接在开孔25处，通过设置开孔25可以防止牵引梁腹板在受力作用下发生屈曲，也实现了减重并满足了车下走线的需求。

第二方面，本发明实施例还提供了一种端部底架，包括防爬器传力结构，为了增强端部底架的强度，缓冲梁10与前端横梁40之间还设有辅助横梁50，为了便于辅助横梁50设置，辅助横梁50可以包括三段，两侧的各一段辅助横梁50分别连接在斜梁30与前端牵引梁本体21之间，中间的一段辅助横梁50连接在一对前端牵引梁本体21之间。本实施例的端部底架由于设置上述防爬器传力结构，具有防爬器传力结构的所有优点，在此不再赘述。

第三方面，如图5所示，并结合图1，本发明实施例还提供了一种轨道车辆，包括一对端门立柱80，以及防爬器传力结构或端部底架，一对端门立柱80安装在缓冲梁10的端门立柱安装部13上，端门立柱80、前端牵引梁20与斜梁30形成稳定的框架结构共同承担车钩的压缩和拉伸载荷，提高了端部底架的承载能力。本实施例的轨道车辆具有防爬器传力结构或端部底架的所有优点，在此不再赘述。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

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