一种轨道车辆用水箱的制作方法

本发明涉及一种轨道车辆用供水设备，特别涉及一种轨道车辆用水箱，属于轨道车辆制造技术领域。

背景技术：

目前，列车是人们日常生活中常用的交通工具，列车上通常配备有水箱，用于为列车工作人员及乘客提供必需的生活用水。现有水箱采用如专利号为200620175766.4中公开的结构，水箱通过吊座吊挂在车体底部，在水箱上安装有注水管、溢流管、供水管等，注水管用于在列车进站后通过车站上的水源向水箱内注水，溢流管用于在水箱内的水达到最高液位后排出水箱，用以保护水箱不被损坏，供水管用于向车上的用水设备供水，在注水管、溢流管、供水管上均设有过滤器。另外，在部分车辆的水箱上还安装有清空管，用于在不使用时将水箱内的残余水清空。现有技术中的水箱为了承受水箱本身和容水重量在列车运行过程中产生的振动冲击，水箱一般采用较厚的不锈钢板焊接而成，水箱重量大，成本高，对焊缝要求较高，同时存在水箱的溢流管、清空管等与车体接口多，设计难度及制造、装配难度大等问题。近年来，由于铁路列车多次提速、列车运行时间加长等因素，导致对水箱的质量要求愈来愈高，现有的水箱结构已无法满足高速动车组对水箱结构的更高要求。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是，提供一种结构合理，满足车辆轻量化要求，同时有利于降低设计、制造及装配难度的轨道车辆用水箱。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种轨道车辆用水箱，包括箱体，在箱体上安装有注水管、溢流管、清空管、进水管及供水管，所述箱体的顶部通过吊挂组件吊挂在车体底架上，所述箱体由外皮、骨架及内箱胆组成，所述内箱胆由薄板折弯成型，在所述内箱胆内部安装有防波板，所述清空管的出口端接入所述溢流管，所述溢流管的出口端穿过车体底板安装以将水排至车外。

进一步，所述骨架包括横向骨架梁和纵向骨架梁，焊接在内箱胆的外表面上，所述外皮铆接在骨架上,在所述外皮与内箱胆之间填充保温材。

进一步，在所述内箱胆内部平行安装多块防波板，防波板上开有若干个通水孔，所述防波板的侧边及底边均具有翻边，与内箱胆的侧板及底板焊接固定连接。

进一步，所述注水管的出水口设计高度高于箱体的最大容积液面高度。

进一步，所述注水管在进入箱体内的终端采用向上弯曲的s型结构，注水管的顶部穿出内箱胆的顶板后再向下弯回穿入内箱胆的顶板。

进一步，所述吊挂组件由吊座、补强板和补强梁组成，在每个吊座处安装一补强板，所述补强板为l形并焊接在内箱胆的拐角处，所述吊座由补强板的侧部沿水平方向向外侧伸出并焊接在补强板上，在所述吊座的安装面上具有安装孔，所述吊座的安装面与箱体的重力方向垂直，在箱体两侧相对的两个吊座之间均安装有补强梁，所述补强梁安装在内箱胆内其两端焊接在内箱胆的两侧板上。

进一步，在每个吊座的下方还设置有加强梁，所述加强梁沿垂向焊接在内箱胆的侧板上，所述加强梁的顶部压住部分所述补强板并与补强板焊接连接。

进一步，所述溢流管的管入口设计高度与箱体的最大容积液面高度相同。

进一步，所述溢流管的出口端连接有溢流软管，所述溢流软管穿过车体底板，所述溢流软管的主体为硬度较高的橡胶管，橡胶管的顶部与溢流管固定连接，在橡胶管的底部与车体底板连接的位置再硫化一层硬度较低的橡胶层，所述橡胶层与车体底板压紧密封连接。

进一步，所述注水管和供水管向下倾斜一定角度安装。

综上内容，本发明所提供的一种轨道车辆用水箱，与现有技术相比，具有如下优点：

(1)本发明对水箱结构进行了合理优化，内箱胆采用由薄不锈钢板折弯成型的结构，既保证结构强度，又可保证密封性及减轻箱体的重量，满足车辆轻量化要求。

(2)本发明将清空管与溢流管合二为一，只有一根溢流管穿过车体，同时采用两种硬度的橡胶管与车体底板实现密封连接，有效降低了水箱与车体底板接口的设计和制造、装配难度。

附图说明

图1是本发明水箱结构图；

图2是本发明水箱结构的主视图；

图3是图2的俯视图；

图4是图3的a-a方向剖面旋转180°示意图；

图5是图1去除内箱顶板的结构图；

图6是本发明吊挂组件结构图；

图7图2的b-b方向剖面图；

图8是本发明溢流管与车体之间连接结构的示意图；

图9是本发明注水口防护装置结构图；

图10是本发明注水口防护装置结构爆炸图。

如图1至图10所示，箱体1，设备室1a，内箱胆1b，骨架1c，注水管2，溢流管3，清空管4，进水管5，供水管6，检查门7，吊挂组件8，过滤器9，防波板10，吊座11、补强板12、补强梁13，加强梁14，防护装置15，车体底板16，溢流软管17，橡胶管17a，第二橡胶管17b，活接18，安装孔19，最大容积液面高度20，出水口21，喉箍22，防护罩23，前端板24，后端板25，法兰盘26，螺栓27，密封垫28，注水嘴29，防护盖30，第一转臂31，第二转臂32，销轴33，弹簧34，翻边35，橡胶垫36，操作部37，导流槽38，螺母39，开口销40。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

如图1至图3所示，本发明所提供的一种轨道车辆用水箱，为车下水箱，安装在车下的设备舱内，沿车体的横向安装。包括箱体1，箱体1整体采用不锈钢结构，在箱体1上安装有注水管2、溢流管3、清空管4、进水管5及供水管6等。注水管2一端与水箱连接，另一端与水源连接，用于在列车进站后通过车站上的水源向水箱内注水。溢流管3用于在水箱内的水达到最高液位后排出水箱，用以保护水箱不被损坏。供水管6的一端与水泵的出水口连接，另一端与车上用水设备连接，用于向车上的用水设备供水。进水管5一端与水箱连接，另一端与水泵的入水口连接，用于向水泵供水。清空管4用于在水箱不使用时将水箱、进水管5、供水管6及水泵泵腔内的残余水清空。在箱体1的顶板上设置有多个检查门7，以方便水箱日常维护检修。箱体1通过吊挂组件8吊装在车体底架横梁(图中未示出)上。

在注水管2、溢流管3、进水管5、供水管6上均设有过滤器9，减少水源清洁度对水泵的影响，同时提高供水质量。注水管2上的过滤器9对注入水箱的水进行初步过滤；进水管5上的过滤器9对进入水泵的水进行二次过滤，有效延长水泵寿命和提高供水质量；供水管6上的过滤器9用于提高供水质量；溢流管3上的过滤器9可以有效阻止车辆运行时，外部杂物的进入，提高供水质量。

箱体1由外皮(图中未示出)、内箱胆1b、骨架1c组成，内箱胆1b为盛水容器，设备室1a设置在内箱胆1b的一侧，水泵、控制器等安装在设备室1a内。本实施例中，内箱胆1b采用由薄不锈钢板折弯成型的结构，既保证结构强度，又可保证密封性及减轻箱体1的重量。骨架1c焊接在内箱胆1b外表面上，骨架1c由横向骨架梁和纵向骨架梁焊接组成，包围在内箱胆1b的顶板、两侧侧板及底板上，既可保证箱体1的结构强度，又可有效减轻箱体1重量。外皮1a同样采用薄不锈钢板，通过铆接的方式安装在骨架1c的外侧，外皮1a主要起着保护的作用。在外皮1a、内箱胆1b之间还填充有保温材，保温材填充在骨架梁之间，有效降低箱体1的热量损失，保证水箱的保温性能，确保在冬季也可以正常向车上供水。

在内箱胆1b内部安装有多块防波板10，本实施例中，在内箱胆1b内部沿箱体1的纵向平行安装两块防波板9，防波板9上开有若干个通水孔(图中未标示)。防波板9沿箱体1的横向设置，防波板9的侧边及底边均具有翻边，与内箱胆1b的侧板及底板焊接固定连接。

用于吊挂箱体1的吊挂组件8在箱体1的两侧顶部各设置有若干组，如图2、图4和图6所示，本实施例中优选设置六组，分别在箱体1的两则各对称设置三组，吊挂组件8由吊座11、补强板12、补强梁13及加强梁14组成。对应每个吊座11设置一块补强板12，吊座11呈π形结构，补强板12为l形结构，焊接在内箱胆1b顶部的拐角处，与内箱胆1b的顶板和侧板固定连接，通过补强板12放大吊座11与内箱胆1b的连接面积。吊座11由补强板12的侧部沿水平方向向外侧伸出，一端焊接在补强板12上，吊座11具有水平的安装面，在安装面上开有安装孔19，与车体底架横梁之间通过螺栓固定连接在一起，吊座11的安装面与箱体1的重力方向垂直，利于组装。在箱体1两侧相对的两个吊座11之间均安装有补强梁13，补强梁13安装于内箱胆1b的内部，其两端焊接在内箱胆1b的两侧板上，通过三根补强梁13将两两相对的六个吊座11连接在一起。通过补强板12和补强梁13的结构设计，大幅增强了吊挂组件8的承重能力，同时又有利于实现轻量化。

本实施例中，为了进一步增强吊挂组件8的承重能力，在每个吊座11的下方还设置加强梁14，加强梁14优选采用槽钢结构，加强梁14沿箱体1的垂向焊接在内箱胆1b的侧板上，加强梁14同时与骨架1c焊接连接，加强梁14的顶部压住部分补强板12，加强梁14的顶部与补强板12焊接连接，利用加强梁14进一步增大吊座11与箱体1侧板之间的连接面积，进而增强吊挂组件8的整体结构强度和承重能力。

如图1、图4、图5和图7所示，在箱体1上安装有两根注水管2，以提高注水效率，并方便列车停靠不同侧面时，便捷注水。每根注水管2的端部均安装有防护装置15，防护装置15在不注水时起到封堵注水管2管口的作用，使用时打开防护装置15即可接入水源。为了保证注水后水不存留在注水管2内，本实施例中，注水管2优选向下倾斜一定角度安装，即注水管2与水箱1连接的位置略高于注水管23另一端的注水口的位置，这样，停止注水后，存留在注水管2内的水会反向从注水口处再流出，不存留在注水管2内，防止注水管2内积水以至于低温冻结，影响冬季时车上供水。

本实施例中，注水管2在进入箱体1内的终端采用向上弯曲的s型结构，注水管2的顶部穿出内箱胆1b的顶板，甚至可以穿过外皮1a的顶板，然后再向下弯回穿入内箱胆1b的顶板。注水管2的出水口21设计高度高于箱体1的最大容积液面高度20，靠近内箱胆1b顶板的位置。注水管2的结构可以有效避免在未注满水箱时，注入的水再通过注水管2的出水口21处虹吸或倒流。同时，注水管2的设计口径要小于溢流管3的设计口径，以避免在注水速度过快时，箱体1内的气体排泻不畅，造成箱体1起鼓而损坏。

如图2和图5所示，溢流管3设置在箱体1的中间的位置，也大致在车体横向上的中间位置。溢流管3的管口设计高度与箱体1的最大容积液面高度20相同，避免注水人员过度注水，超出水箱箱体1的强度范围，实现注水人员过量注水时及时溢流，保护箱体1。

如图2所示，在箱体1上安装两根清空管4，清空管4的入口位于箱体1两侧的底部，本实施例中，进水管5、供水管6及水泵的泵腔均分别连接有用于排空残余水的排空管，三根排空管的出口端再接入清空管4，同时，将两根清空管4的出口再接入中间的溢流管3中，将清空管4与溢流管3合二为一，利用溢流管3同时排空水箱、进水管5、供水管6及水泵的泵腔内的残余水。由于只有一根溢流管3穿过车体与车体底板16连接，大幅降低了设计人员设计水箱与车体底板16接口时的设计和制造、装配难度。同时，由于溢流管3位于箱体1中间的位置，有利于箱体1排空时，存水顺利流入排水沟。

如图8所示，溢流管3的出口端连接有溢流软管17，溢流软管17穿过车体底板16并与车体底板16连接。本实施例中，溢流软管17的主体为硬度较高的橡胶管17a，内有高强度编制层用以增强溢流软管17的强度，橡胶管17a的顶部通过喉箍22与溢流管3的出口端连接，在橡胶管17a的底部与车体底板16连接的位置，在橡胶管17a的外层再硫化一层硬度较低的第二橡胶管17b，硬度较低的第二橡胶管17b与车体底板16接触，橡胶层17b与车体底板16之间压紧密封连接。由于较低硬度的第二橡胶管17b具有较大的变形量，保证了溢流软管17与车体底板16之间的密封效果。安装时，车体底板16为两块，各开半圆，通过挤压中间的溢流软管17实现溢流软管17与车体底板16之间的密封连接。溢流软管17的结构设计使橡胶管在保证强度的前提下，与车体底板16之间实现更好的密封。

注水管2、溢流管3、供水管6上还设有伴热装置(图中未示出)，避免低温运行时，管路冻损。如图2所示，注水管2、溢流管3、清空管4、进水管5、供水管6的管路接口设有密封型式为硬密封(斜面密封)的各种活接18，便于安装及检修。注水管2、溢流管3、清空管4、进水管5、供水管6的管路固定方式采用u型管卡或u型单管卡，管卡使用薄板制成，具有一定弹性，给水管提供了预紧力，有效提高管路紧固强度，使其长久使用不松动。其中，供水管6也采用向下倾斜一定角度的安装方式，防冻清空时，利于供水管6内的存水排出，防止供水管路积水低温冻结。

如图9和图10所示，防护装置15包括安装在注水管2端部的防护罩23，防护罩23优选采用两端开口的筒状结构。防护罩23采用圆筒形设计，不但外形美观，而且在车辆运行过程中产生阻力较小。

在防护罩23的两端开口处分别固定有前端板24和后端板25，在防护罩23内安装有注水嘴29，水源通过水管接在注水嘴29上，达到给水箱1注水的作用。前端板24和后端板25均为圆环状结构，焊接固定在防护罩23上。在注水管2的端部设有法兰盘26，在后端板25上焊接多上螺母39，法兰盘26与后端板25之间通过多个螺栓27固定连接在一起，进而将该防护装置15安装在注水管2上。在法兰盘26与后端板25之间安装有密封垫28，密封垫28粘贴在后端板25上，法兰盘26与密封垫28紧密贴合，达到密封效果。注水嘴29与注水管2之间通过螺纹连接，以方便检修维护。

前端板24外侧安装有一可翻转打开或关闭的防护盖30，防护盖30与防护罩23之间通过转动机构连接，转动机构包括第一转臂31和第二转臂32，第一转臂31焊接在防护盖30上，第二转臂32焊接在防护罩23上，第一转臂31和第二转臂32之间通过销轴33转动连接，在销轴33上套装有弹簧34，弹簧34的安装，使防护盖30在注水完毕后自动恢复至关闭状态，且保证车辆长期运行振动环境下所述防护盖30不会松脱。在销轴33上安装开口销40，防止在车辆运行过程中销轴33脱落及移动。

本实施例中，在防护盖30上安装有用于限制防护盖30最大开启角度的止挡，止挡为设置在第一转臂31上的向外的翻边35，在第一转臂31的两个侧臂上均设置向外翻的翻边35，第一转臂31翻转后，两个翻边35抵住第二转臂32上实现第一转臂31翻转角度的限位。本实施例中，控制第一转臂31翻转角度最大为90度，避免防护盖30无限度开启导致弹簧34失效的故障发生，进而保证防护盖30的防护作用。

在防护盖30的内表面上硫化一层橡胶垫36，在关闭状态时，橡胶垫36与前端板24贴合在一起，起到密封作用,且在防护盖30关闭时避免生产异响。橡胶垫36直接硫化在防护盖30上，可以有效避免因运行环境复杂而使粘贴的密封垫脱落，保证密封效果。

防护盖30的底部设置有向下凸出于防护罩23的呈半圆弧状的操作部37，方便注水时将防护盖30开启。

在前端板24的底部设置有v形的导流槽38，导流槽38的底部与防护罩23的内表面平齐。注水完毕后，注水管2内的存水可以通过导流槽38流至车外，避免有残余水留在防护罩23内。

本实施例中所提供的注水防护装置，能够有效的防止风沙、灰尘等进入注水管2内，既保证了注水管2的洁净，又保证了源源不断地往车上提供卫生的饮水，而且安装简单、牢固、稳定，故障率低。

如上所述，结合附图和实施例所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除