一种全浮筑车厢结构及轨道车辆的制作方法

本发明涉及轨道车辆技术领域，尤其涉及轨道车辆的全浮筑车厢结构。本发明还涉及设有所述全浮筑车厢的轨道车辆。

背景技术：

高速列车车内噪声主要分为空气声、结构声，车体与内饰间的连接结构是结构声传播的重要途径。

轨道车辆车厢结构分为车体、内饰及其中间的连接结构和吸声夹层，车体和内饰间的连接结构是噪声传播的重要途径，若车体和内饰板之间为刚性连接，噪声和振动传播过程中衰减小，则车外噪声源的激励，通过车体可直接传递到内饰板，在车内产生较大的噪声。

现有的车辆结构局部进行了减振设计，如浮筑地板等，起到了较好的降噪效果，但由于侧墙、间壁等部分结构仍为刚性连接，外部振动可通过刚性连接点传递到内饰结构，从而减弱了既有减振结构的降噪效果。

这种对部分内饰件进行减振安装的车内降噪处理方式，能满足目前运营速度下的高速列车车内声学舒适度要求。但随着轨道交通的快速发展以及车辆行驶速度的大幅提升，车内噪声也随之大幅增加，原有部分区域内饰减振安装将不能满足车内噪声舒适度要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种全浮筑车厢结构。该全浮筑车厢结构将内饰和车体减振连接，有效的阻断声桥、控制车内中低频噪声，提高车内噪声舒适度。

本发明的另一目的在于提供一种设有所述全浮筑车厢结构的轨道车辆。

为实现上述目的，本发明提供一种全浮筑车厢结构，包括车体型材和内饰板，所述内饰板包括车内地板、侧墙饰板和车顶饰板，所述车内地板、侧墙饰板和车顶饰板形成内饰整体结构，所述车体型材与内饰整体结构之间形成夹层并在所述夹层中填充有吸音隔声材料；所述车内地板与所述车体型材之间通过底部浮筑安装座减振连接，所述侧墙饰板与所述车体型材之间通过侧部浮筑安装座减振连接，所述车顶饰板与所述车体型材之间通过第一顶部浮筑安装座减振连接，位于所述车顶饰板上方的车顶风道与所述车体型材之间通过第二顶部浮筑安装座减振连接，所述内饰整体结构的前端与车体型材之间通过前部浮筑安装座减振连接，所述内饰整体结构的后端与车体型材之间通过后部浮筑安装座减振连接；所述底部浮筑安装座位于车厢横断面的底部，其数量为多个，且横向间隔分布；所述侧部浮筑安装座位于车厢横断面的两侧，每一侧的侧部浮筑安装座分别包括窗下浮筑安装座、窗口下沿浮筑安装座以及窗口上沿浮筑安装座；所述第一顶部浮筑安装座位于所述车顶饰板的两侧，所述第二顶部浮筑安装座位于所述车顶风道的两侧；所述底部浮筑安装座、侧部浮筑安装座和顶部浮筑安装座在车体长度方向上均不通长布置，其数量分别为多个，并沿车体长度方向间隔设置；所述前部浮筑安装座和后部浮筑安装座分别沿所述内饰整体结构的前端口和后端口间隔设置。

优选地，所述窗下浮筑安装座、窗口上沿浮筑安装座、第一顶部浮筑安装座和第二顶部浮筑安装座中的至少一者包括用于穿过连接螺栓的套筒、位于所述套筒两端的夹板、以及连接件，所述连接件的连接孔与所述套筒的外周部之间设有减振块，所述连接螺栓通过所述夹板夹紧所述减振块。

优选地，所述减振块的外周部设有环形凹槽，以嵌入所述连接件的连接孔。

优选地，所述窗下浮筑安装座、窗口上沿浮筑安装座、第一顶部浮筑安装座和第二顶部浮筑安装座中的至少一者包括用于穿过连接螺栓的第一减振块、第二减振块以及连接件，所述第一减振块与第二减振块分别呈“凸”字形，并且以凸起相对的方式同轴布置，所述连接件位于所述第一减振块与第二减振块之间，所述第一减振块和第二减振块的凸起分别从两侧部分嵌入所述连接件的连接孔，所述第一减振块的台阶面与连接件之间垫设有套装在其凸起上的第一衬垫，所述第二减振块的台阶面与连接件之间垫设有套装在其凸起上的第二衬垫，所述连接螺栓通过所述第一减振块、第二减振块、第一衬垫和第二衬垫夹紧所述连接件。

优选地，所述窗口下沿浮筑安装座包括连接于车体型材的定位块和连接于侧墙饰板的中间连接件，所述定位块设有上斜面和下斜面，所述中间连接件设有朝向外侧的定位槽，并在所述定位槽内设有压紧所述定位块上斜面的上减振块和压紧在所述定位块下斜面的下减振块。

优选地，所述定位槽的背面设有与之在中部连接并一体成型的侧向t形构件，所述侧向t形构件的上边沿与所述定位槽之间形成密封插槽，窗台的密封板的下边沿带有密封件并插入所述密封插槽。

优选地，所述地板两侧风道下方的挡水板内侧区域取消地板，并采用隔声卷材通长进行压紧密封。

优选地，为客室车厢结构，其内饰整体结构在周向上一体成型并在长度方向上分为多个拼接模块，所述多个拼接模块在与所述车体型材进行减振安装时合并成整体结构，并在拼接模块的合并区域进行密封处理。

优选地，为观光区车厢结构，其内饰整体结构在周向和长度方向上均一体成型。

优选地，所述第一顶部浮筑安装座与第二顶部浮筑安装座之间的区域形成车顶布线空间。

为实现上述另一目的，本发明提供一种轨道车辆，包括车辆驱动机构和设于所述车辆驱动机构的车体，且所述车体设有上述任一项所述的全浮筑车厢结构。

本发明提出的全浮筑车厢结构，基于内饰与车体的减振连接、车内等声压级控制原则，在充分研究高速磁浮列车、更高速动车组车内噪声控制措施基础上，根据车辆内饰的制造、安装方式，提出的一种新型车厢结构，通过对车体和内饰之间各方向上的减振连接，实现内饰结构的全浮筑安装，该结构减小了原有刚性连接结构传播的噪声，提升了司乘人员的乘坐舒适性，使得车辆以更高速度运营时仍能满足车内声学舒适度要求，在保证声学舒适度的前提下，在技术上支撑动车组实现更高的运营速度，

在一种优选方案中，对于观光区全浮筑车厢结构，其内饰整体结构在周向和长度方向上均一体成型，对于客室车厢结构，其内饰整体结构在周向上一体成型并在长度方向上分为多个拼接模块。通过一体成型的模块化设计理念，使得车厢结构安装工艺简单，质量轻，降噪效果好。

本发明所提供的轨道车辆设有所述全浮筑车厢结构，由于所述全浮筑车厢结构具有上述技术效果，则设有该全浮筑车厢结构的轨道车辆也应具有相应的技术效果。

附图说明

图1为本发明实施例公开的一种全浮筑车厢结构的透视图；

图2为图1中所示左侧侧墙和部分地板的局部示意图；

图3为图2中a部区域的窗下浮筑安装座和c部区域的窗口上沿浮筑安装座的结构示意图；

图4为图2中b部区域的窗口下沿浮筑安装座的结构示意图；

图5为图2中d部位的局部放大图；

图6为车顶风道和车顶饰板的安装示意图；

图7为第一顶部浮筑安装座和第二顶部浮筑安装座的结构示意图；

图8为观光区车厢结构的全浮筑安装示意图；

图9为客室车厢结构的全浮筑安装示意图；

图10为刚性连接和弹性连接的隔声试验对比图。

图中：

1.车体型材2.内饰整体结构3.吸音隔声材料4.车内地板5.侧墙饰板6.车顶饰板7.底部浮筑安装座8.侧部浮筑安装座81.窗下浮筑安装座82.窗口下沿浮筑安装座83.窗口上沿浮筑安装座9.第一顶部浮筑安装座10.车顶风道11.第二顶部浮筑安装座12.前部浮筑安装座13.后部浮筑安装座14.套筒15.夹板16.连接件17.减振块18.连接螺栓19.定位块20.中间连接件21.上减振块22.下减振块23.侧向t形构件24.窗台25.密封板26.密封件27.隔声卷材28.连接螺栓29.第一减振块30.第二减振块31.连接件32.第一衬垫33.第二衬垫34.线管

具体实施方式

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

在本文中，“上、下、左、右”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1，图1为本发明实施例公开的一种全浮筑车厢结构的透视图。

如图所示，在一种具体实施例中，本发明所提供的全浮筑车厢结构是在充分研究高速磁浮列车、更高速动车组车内噪声控制措施基础上，根据车辆内饰的制造、安装方式，进行自主开发提出的新型车厢结构，通过对车体和内饰之间减振连接，实现内饰结构的全浮筑安装。

该结构减小了原有刚性连接结构传播的噪声，使得车辆以更高速度运营时仍能保证车内声学舒适度。

轨道车辆全浮筑车厢结构的内饰整体结构2与车体型材1减振连接，在车体型材1与内饰整体结构2之间为吸音隔声材料3。根据车体断面的不同位置，可分为地板断面、侧墙断面和车顶断面。

具体地，内饰部件包括车内地板4、侧墙饰板5和车顶饰板6，车内地板4、侧墙饰板5和车顶饰板6形成内饰整体结构2，车体型材1与内饰整体结构2之间形成夹层并在夹层中填充有吸音隔声材料3；车内地板4与车体型材1之间通过底部浮筑安装座7减振连接，侧墙饰板5与车体型材1之间通过侧部浮筑安装座8减振连接，车顶饰板6与车体型材1之间通过第一顶部浮筑安装座9减振连接，位于车顶饰板6上方的车顶风道10与车体型材1之间通过第二顶部浮筑安装座11减振连接，内饰整体结构2的前端与车体型材1之间通过前部浮筑安装座12减振连接(见图8或图9)，内饰整体结构2的后端与车体型材1之间通过后部浮筑安装座13减振连接(见图8或图9)。

底部浮筑安装座7位于车厢横断面的底部，其数量为多个，且横向间隔分布，具体可选用典型的地板安装座，通过底部浮筑安装座7可隔断声桥、减小车外的振动噪声向车内传递，车内地板4选用隔声性能好、强度高的材料，并在夹层内铺设防寒、隔声材，提高整个地板断面的隔声性能。

侧部浮筑安装座8位于车厢横断面的两侧，每一侧的侧部浮筑安装座8分别包括窗下浮筑安装座81、窗口下沿浮筑安装座82以及窗口上沿浮筑安装座83；第一顶部浮筑安装座9位于车顶饰板6的两侧，第二顶部浮筑安装座11位于车顶风道10的两侧，前部浮筑安装座12和后部浮筑安装座13的数量也分别为多个，分别沿内饰整体结构2的前端口和后端口间隔设置。

出于便于安装以及轻量化的考虑，底部浮筑安装座7、侧部浮筑安装座8、第一顶部浮筑安装座9和第二顶部浮筑安装座11在车体长度方向上均不通长布置，其数量分别为多个，并沿车体长度方向间隔设置，且在保证减振效率的前提下，尽量使其结构简易、重量轻。

侧墙与车顶断面较地板断面复杂，通常设置有车窗、风道、线管等结构，使得该区域减振安装座的设计空间受限。本发明的车厢结构浮筑安装座可根据其使用区域、安装空间、结构强度要求等条件，优化设计成适合其安装区域的减振安装座外形，保证连接结构和减振需求的前提下，使用轻量化的材料进行制造。

请参考图2、图3、图4，图2为图1中所示左侧侧墙和部分地板的局部示意图；图3为图2中a部区域的窗下浮筑安装座和c部区域的窗口上沿浮筑安装座的结构示意图；图4为图2中b部区域的窗口下沿浮筑安装座的结构示意图。

如图所示，窗下浮筑安装座81、窗口上沿浮筑安装座83、第一顶部浮筑安装座9和第二顶部浮筑安装座11中的至少一者，具体可采用下述结构：

具有用于穿过连接螺栓18的套筒14、位于套筒14两端的夹板15、以及连接件16，连接件16的连接孔与套筒13的外周部之间设有减振块17，减振块17的外周部设有环形凹槽，以嵌入连接件16的连接孔，连接螺栓18通过夹板15夹紧减振块17，连接件16的尾部可设计出各种不同的造型，或者进一步通过其他连接件与侧墙内饰板相连接。

窗口下沿浮筑安装座82可采用下述结构：

具有连接于车体型材1的定位块19和连接于侧墙饰板的中间连接件20，定位块19设有上斜面和下斜面，中间连接件20设有朝向外侧的定位槽，并在定位槽内设有压紧定位块上斜面的上减振块21和压紧在定位块下斜面的下减振块22。

进一步地，定位槽的背面设有与之在中部连接并一体成型的侧向t形构件23，侧向t形构件23的上边沿与定位槽之间形成密封插槽，窗台24的密封板25的下边沿带有密封件26并插入密封插槽，t形构件23的下边沿可进一步通过其他连接件与窗台下方的内饰板相连接。

请一并参考图5，图5为图2中d部位的局部放大图。

如图所示，针对位于车厢左下角和右下角的挡水板区域，地板两侧风道下方的车外裙板内噪声明显大于相同速度下的标动设备舱内噪声。

该区域应加强隔声降噪措施，本实施例将该区域地板改用高强度隔声卷材27，隔声卷材27用高隔声、耐火、耐腐蚀的弹性材料制成，隔声卷材27安装时避免刚性连接，并通长进行压紧密封。

请继续参考图6、图7，图6为车顶风道和车顶饰板的安装示意图；图7为第一顶部浮筑安装座和第二顶部浮筑安装座的结构示意图。

如图所示，窗下浮筑安装座81、窗口上沿浮筑安装座83、第一顶部浮筑安装座9和第二顶部浮筑安装座11中的至少一者，具体可采用下述结构:

具有用于穿过连接螺栓28的第一减振块29、第二减振块30以及连接件31，第一减振块29与第二减振块30分别呈“凸”字形，并且以凸起相对的方式同轴布置，连接件31位于第一减振块29与第二减振块30之间，第一减振块29和第二减振块30的凸起分别从两侧部分嵌入连接件31的连接孔，第一减振块29的台阶面与连接件31之间垫设有套装在其凸起上的第一衬垫32，第二减振块30的台阶面与连接件31之间垫设有套装在其凸起上的第二衬垫33，连接螺栓28通过所述第一减振块29、第二减振块30、第一衬垫32和第二衬垫33夹紧连接件31，连接件31可设计出各种不同的造型，以进一步与车内饰板或风道相连接。

第一顶部浮筑安装座9与第二顶部浮筑安装座11之间的区域形成车顶布线空间，设置于布线空间内的线管34在横截面上大体呈扁平的矩形形状，并倾斜一定角度设置，两边的线管34呈“八”字形分布，以顺应车顶的弧线造型，同时，线管34内部通过隔板分为多个不同的走线腔体，以进行分类走线，避免线路混乱、缠绕、干扰。

当然，前部浮筑安装座12和后部浮筑安装座13也可以设计成上述几种浮筑安装座的形式。

上述减振安装座可采用橡胶(但不限于此材料)制成，其硬度和剪切应力等参数可根据车内舒适度、车内降噪频段、整列车所需减振座数量等综合确定；同时内饰地板与车体型材隔声需合理匹配，使整个断面隔声性能达到最优状态。

而且，可设计匹配减振座参数，以针对车内特定频段噪声进行精准控制，提高车内声品质，在安装空间受限区域，可根据其使用区域、安装空间、结构强度要求等条件，优化设计成相应安装座外形，在保证连接结构和减振需求的前提下，使用轻量化的材料进行制造。

本发明所提供的全浮筑车厢结构根据其外形尺寸及制造复杂程度，可以设计成一体结构或分区域的模块化制作。

图8所示为观光区车厢结构，其内饰整体结构2在周向和长度方向上均一体成型。由于其采用了全浮筑的安装结构，因此，可形成类似于“房中房”的结构，不仅可以通过在夹层中设置吸音隔声材料3来隔绝和吸收噪音，还可以通过浮筑安装座阻断噪音向内传递的路径。

图9为客室车厢结构，由于空间大，该区域进行分区模块化安装，其内饰整体结构2在周向上一体成型并在长度方向上分为多个拼接模块，多个拼接模块在与所述车体型材进行减振安装时合并成整体结构，并在拼接模块的合并区域进行密封处理，减少漏声点。

这样的车厢结构可以避免原有内饰安装产生的漏声点，同时通过支撑点与车体结构弹性连接，优化减振器参数，可提高该区域的噪声频段峰值的减振效率，且该车厢结构安装简单。

车厢各断面上的车体型材断面、内饰板等结构虽然各有差异，但车体与内饰板之间均为夹层结构，为提高车体断面的隔声量，在夹层之间需填充吸音、隔声材料，上述内饰整体结构2在设计时已确定并留有与车体型材1的连接位置，在与车体型材1进行减振连接前，将吸音隔声材料3敷贴于内饰整体结构2的外侧。该安装方法可以显著提高安装效率、提升降噪材料的铺设率及降噪效果。

此外，这样的车厢结构可实现模块化，易生产制造、易与车体进行连接安装，可降低安装成本，且提高安装精度，整个断面模块化制造，结构强度高于现有的不同断面区域内饰与车体连接方式，且轻量化程度高

全浮筑车厢断面结构的“铸造式”整体，可降低某些不适于加工(如焊接、铆接等)、降噪性能高、轻量化的新材料应用于高速列车的限制，同时，可减少漏声点，在达到相同的降噪效果下，减振降噪成本低。

上述实施例仅是本发明的优选方案，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，车厢可根据断面位置的不同既可选用不同的材料，也可选用相同的材料；或者，在不同断面区域，车体结构与车厢之间的浮筑安装座可根据空间、所需连接强度等参数设计成不同结构、不同参数、不同材质的浮筑安装座，等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

本发明所提供的车厢结构的每个断面区域均采用减振安装，避免了内饰地板与金属结构车体型材直接连接，隔断了声桥，可大幅降低车内噪声，提高了整个地板断面的隔声性能，车辆在更高速度运行时，保证车内声学舒适度。

如图10所示，根据浮筑结构安装后地板断面隔声性能提升效果的试验对比数据，弹性连接后隔声提高了7db。

具体地，在80hz以下频段，刚性连接增加了整个断面结构的刚度，故低频时隔声量大；在80～125hz频段，属于“板-空腔-板”的整体共振区，整体振动导致弹性连接的作用不显著；125hz以上频段，弹性连接效果明显，隔声量明显提高。

除了上述全浮筑车厢结构，本发明还提供一种轨道车辆，包括车辆驱动机构和设于车辆驱动机构的车体，且车体设有上文所描述的全浮筑车厢结构，具体可以是高速磁浮动车组或时速400公里以上的动车组，关于轨道车辆的其余结构，请参考现有技术，本文不再赘述。

以上对本发明所提供的全浮筑车厢结构及轨道车辆进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明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发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

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