專利名稱：軌道車(chē)輛牽引梁及其加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是針對(duì)應(yīng)用于軌道車(chē)輛的牽引梁材質(zhì)、整體連接結(jié)構(gòu)及焊接加工方法的改進(jìn)，屬于機(jī)械制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)內(nèi)城市軌道交通的迅速普及與車(chē)輛行駛速度的大幅提升，對(duì)于構(gòu)成車(chē)體主要部件的牽引梁提出了更高的設(shè)計(jì)和使用要求。應(yīng)用于輕軌列車(chē)、地鐵的牽引梁是連接、并向車(chē)體傳遞縱向壓縮及牽引力的中心部件，是實(shí)現(xiàn)車(chē)輛快速和安全行駛的動(dòng)力傳輸關(guān)鍵設(shè)備?，F(xiàn)有牽引梁結(jié)構(gòu)焊接普遍地采用MAG焊接，材料為碳鋼，目的主要是碳鋼的焊接變形較小，但由于碳鋼的強(qiáng)度較低，因此采用的碳鋼板較厚，大大增加的牽引梁的重量，不利于車(chē)體輕量化設(shè)計(jì)和提高列 車(chē)運(yùn)行速度。而且，厚鋼板的MAG焊接熱影響區(qū)很大，產(chǎn)生的應(yīng)力集中增加了應(yīng)力損壞的幾率，從而明顯地縮短牽引梁的使用壽命。另外，MAG焊產(chǎn)生的焊接變形仍不可忽視:焊接變形對(duì)車(chē)鉤安裝面的垂直度影響較大，因此車(chē)輛的主要測(cè)量尺寸鉤高經(jīng)常出現(xiàn)較大偏差；焊接變形也影響到波紋地板與牽引梁的點(diǎn)焊連接，出現(xiàn)點(diǎn)漏的現(xiàn)象。此外，碳鋼材料的牽引梁部件需做防腐處理，噴涂油漆及阻尼漿，不但增加了部件重量，而且降低了部件的檢查及維護(hù)的可操作性。有鑒于此，特提出本專利申請(qǐng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所述的軌道車(chē)輛牽引梁及其加工方法，其目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題而采取一種全不銹鋼激光焊接的框架式整體結(jié)構(gòu)，從而兼顧輕量化與防腐設(shè)計(jì)與使用要求，并且顯著地提高牽引梁整體的剛度和連接強(qiáng)度。另一發(fā)明目的是，構(gòu)成牽引梁的所有部件均采用激光焊接，減小了部件之間的應(yīng)力集中，能夠有效地降低加工后牽引梁表面的變形問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，所述的軌道車(chē)輛牽引梁加工方法是:牽引梁包括有上蓋板、兩側(cè)的腹板、下蓋板和靠近緩沖梁一側(cè)垂向連接的車(chē)鉤安裝板。與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別之處在于，所述的上蓋板、腹板、下蓋板和車(chē)鉤安裝板均采用不銹鋼材料，各部件之間先行對(duì)接或T型接頭、再進(jìn)行激光焊焊接固定。如上述基本特征，在保證牽引梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的前提下，采用較薄的不銹鋼板替代碳鋼板，能夠最大限度地實(shí)現(xiàn)輕量化設(shè)計(jì)，有利于提高車(chē)輛的行駛速度，且顯著地提高牽引梁的整體防腐能力。通過(guò)激光焊接上述部件，能夠從整體上保證部件之間的應(yīng)力集中較小，因此焊接加工后的牽引梁表面存在較細(xì)小的變形。為進(jìn)一步地優(yōu)化激光焊接工藝以兼顧輕量化與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，可采取的改進(jìn)措施是，將上蓋板、下蓋板和腹板組成截面形狀為II字型的整體結(jié)構(gòu)，在車(chē)鉤安裝板處的截面面積最大。采用變截面的II字型結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動(dòng)力傳輸效率較高的特點(diǎn)，且具有較高的抗形變性能。為便于牽引梁整體焊接工藝的快捷與準(zhǔn)確實(shí)施，可將牽引梁根據(jù)不同的截面面積、形狀與安裝連接部位而預(yù)先加工成多段式結(jié)構(gòu)，即在車(chē)鉤安裝板處，部分的上蓋板、腹板和下蓋板被預(yù)先激光焊焊接加工成第一組成、第二組成和第三組成；第一組成、第二組成和第三組成，分別地與車(chē)鉤安裝板形成T型接頭，3個(gè)組成中的上蓋板各部分形成對(duì)接接頭，然后各個(gè)連接處進(jìn)行激光焊焊接固定，從而形成整體焊接為牽引梁。圍繞所述車(chē)鉤安裝板的焊接工藝及車(chē)鉤安裝時(shí)的連接固定結(jié)構(gòu)的改進(jìn)方案是，在車(chē)鉤安裝板的后側(cè)部設(shè)置有安裝座筋板，安裝座筋板分別與車(chē)鉤安裝板、上蓋板、腹板和下蓋板形成T型接頭并進(jìn)行激光焊焊接固定；在安裝座筋板上設(shè)置數(shù)個(gè)用于安裝車(chē)鉤時(shí)供螺栓穿過(guò)的開(kāi)孔。針對(duì)所述腹板結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與穩(wěn)定性的優(yōu)化方案是，在兩側(cè)的腹板之間設(shè)置有連接筋板，在每一腹板側(cè)部變截面處設(shè)置有形成T型接頭的立筋并進(jìn)行激光焊焊接固定。上述結(jié)構(gòu)增加了牽引梁整體在關(guān)鍵受力部位及變截面處的承載能力。另外，為進(jìn)一步地改善應(yīng)力分布情況，在腹板和下蓋板的變截面處，分別對(duì)接連接有厚板并進(jìn)行激光焊焊接固定，以避免出現(xiàn)應(yīng)力集中。為降低牽引梁的整體重量，可在下蓋板的后端，設(shè)置一對(duì)接接頭的端部筋板并與下蓋板的其余部分進(jìn)行激光焊焊接固定。即可在上蓋板上設(shè)置數(shù)個(gè)減重孔，并將下蓋板分為側(cè)部分開(kāi)并平行的兩部分，僅在關(guān)鍵的端部通過(guò)端部筋板加以連接而形成整體式的下蓋板結(jié)構(gòu)?；诒景l(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思和上述激光焊接加工方法，還可實(shí)現(xiàn)下述內(nèi)容的軌道車(chē)輛牽引梁結(jié)構(gòu)的改進(jìn):所述的軌道車(chē)輛牽引梁主要包括有，上蓋板、兩側(cè)的腹板、下蓋板和靠近緩沖梁一側(cè)垂向連接的車(chē)鉤安裝板。與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別之處在于，所述的上蓋板、腹板、下蓋板和車(chē)鉤安裝板均采用不銹鋼材料，各部件之間先行對(duì)接或T型接頭、再進(jìn)行激光焊焊接固定以組成牽引梁的整體式框架。其中，上蓋板、下蓋板和腹板組成截面形狀為II字型的整體結(jié)構(gòu)，在車(chē)鉤安裝板處的截面面積最大。在車(chē)鉤安裝板處，部分的上蓋板、腹板和下蓋板被預(yù)先激光焊焊接加工成第一組成、第二組成和第三組成；第一組成、第二組成和第三組成，分別地與車(chē)鉤安裝板形成T型接頭，3個(gè)組成中的上蓋板各部分形成對(duì)接接頭。在車(chē)鉤安裝板的后側(cè)部設(shè)置有安裝座筋板，安裝座筋板分別與車(chē)鉤安裝板、上蓋板、腹板和下蓋板形成T型接頭；在安裝座筋板上設(shè)置數(shù)個(gè)用于安裝車(chē)鉤時(shí)供螺栓穿過(guò)的開(kāi)孔。在兩側(cè)的腹板之間設(shè)置有連接筋板，在每一腹板側(cè)部變截面處設(shè)置有形成T型接頭的立筋。在腹板和下蓋板的變截面處，分別對(duì)接連接有厚板。在下蓋板的后端，設(shè)置一對(duì)接接頭的端部筋板。綜上內(nèi)容，本發(fā)明軌道車(chē)輛牽引梁及其加工方法具有的優(yōu)點(diǎn)和有益效果有:1、全部采用不銹鋼材質(zhì)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)提高牽引梁的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、降低自重的輕量化設(shè)計(jì)。2、結(jié)構(gòu)全部采用對(duì)接或T型接頭，有利于全部實(shí)現(xiàn)激光焊接，大大降低了牽引梁的焊接變形。3、有效地改善了牽引梁應(yīng)力集中的問(wèn)題，從而明顯地降低應(yīng)力損壞程度和有效延長(zhǎng)使用壽命。


現(xiàn)結(jié)合以下附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步地說(shuō)明。圖1是所述軌道車(chē)輛牽引梁的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是預(yù)先加工成3個(gè)組成的示意圖。圖3是隱藏上蓋板后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1至圖3所示，上蓋板1、腹板2、下蓋板3、車(chē)鉤安裝板4、第一組成11、第二組成12、第三組成13、連接筋板21、立筋23、厚板25、安裝座筋板27、端部筋板28、開(kāi)孔30。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1，如圖1至圖3所示，所述的軌道車(chē)輛牽引梁主要包括有，上蓋板1、兩側(cè)的腹板2、下蓋板3和靠近緩沖梁一側(cè)垂向連接的車(chē)鉤安裝板4。上蓋板1、腹板2、下蓋板3和車(chē)鉤安裝板4均采用不銹鋼材料，各部件之間先行對(duì)接或T型接頭、再進(jìn)行激光焊焊接固定以組成牽引梁的整體式框架。具體地，上蓋板1、下蓋板3和腹板2組成截面形狀為II字型的整體結(jié)構(gòu)，在車(chē)鉤安裝板4處的截面面積最大。在車(chē)鉤安裝板4處，部分的上蓋板1、腹板2和下蓋板3被預(yù)先激光焊焊接加工成第一組成11、第二組成12和第三組成13 ；第一組成11、第二組成12和第三組成13，分別地與車(chē)鉤安裝板4形成T型接頭，3個(gè)組成中的上蓋板I各部分形成對(duì)接接頭。在車(chē)鉤安裝板4的后側(cè)部設(shè)置有安裝座筋板27，安裝座筋板27分別與車(chē)鉤安裝板4、上蓋板1、腹板2和下蓋板3形成T型接頭；在安裝座筋板27上設(shè)置數(shù)個(gè)用于安裝車(chē)鉤時(shí)供螺栓穿過(guò)的開(kāi)孔30。在兩側(cè)的腹板2之間設(shè)置有連接筋板21，在每一腹板2側(cè)部變截面處設(shè)置有形成T型接頭的立筋23。在腹板2和下蓋板3的變截面處，分別對(duì)接連接有厚板25。
在下蓋板3的后端，設(shè)置一對(duì)接接頭的端部筋板28。針對(duì)上述軌道車(chē)輛牽引梁的結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案，所實(shí)現(xiàn)的激光焊加工方法是:牽引梁包括有上蓋板1、兩側(cè)的腹板2、下蓋板3和靠近緩沖梁一側(cè)垂向連接的車(chē)鉤安裝板4。與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別之處在于，所述的上蓋板1、腹板2、下蓋板3和車(chē)鉤安裝板4均采用不銹鋼材料，各部件之間先行對(duì)接或T型接頭、再進(jìn)行激光焊焊接固定。其中，將上蓋板1、下蓋板3和腹板2組成截面形狀為II字型的整體結(jié)構(gòu)，在車(chē)鉤安裝板4處的截面面積最大。在整體焊接固定之前，可在車(chē)鉤安裝板4處，部分的上蓋板1、腹板2和下蓋板3被預(yù)先激光焊焊接加工成第一組成11、第二組成12和第三組成13 ；第一組成11、第二組成12和第三組成13，分別地與車(chē)鉤安裝板4形成T型接頭，3個(gè)組成中的上蓋板I各部分形成對(duì)接接頭，然后各個(gè)連接處進(jìn)行激光焊焊接固定，從而形成整體焊接為牽引梁。更為具體的細(xì)部加工過(guò)程是，在車(chē)鉤安裝板4的后側(cè)部設(shè)置有安裝座筋板27，安裝座筋板27分別與車(chē)鉤安裝板4、上蓋板1、腹板2和下蓋板3形成T型接頭并進(jìn)行激光焊焊接固定；在安裝座筋板27上設(shè)置數(shù)個(gè)用于安裝車(chē)鉤時(shí)供螺栓穿過(guò)的開(kāi)孔30。在兩側(cè)的腹板2之間設(shè)置有連接筋板21，在每一腹板2側(cè)部變截面處設(shè)置有形成T型接頭的立筋23并進(jìn)行激光焊焊接固定。在腹板2和下蓋板3的變截面處，分別對(duì)接連接有厚板25并進(jìn)行激光焊焊接固定。在下蓋板3的后端，設(shè)置一對(duì)接接頭的端部筋板28并與下蓋板3的其余部分進(jìn)行激光焊焊接固定。如上所述，結(jié)合附圖和實(shí)施例所給出的方案內(nèi)容，可以衍生出類似的技術(shù)方案。但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種軌道車(chē)輛牽引梁加工方法，牽引梁包括有上蓋板(1)、兩側(cè)的腹板(2)、下蓋板(3)和靠近緩沖梁一側(cè)垂向連接的車(chē)鉤安裝板(4)，其特征在于:所述的上蓋板(I)、腹板(2)、下蓋板(3)和車(chē)鉤安裝板(4)先行對(duì)接或T型接頭，再進(jìn)行焊接固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道車(chē)輛牽引梁加工方法，其特征在于:將上蓋板(I)、下蓋板(3)和腹板(2)組成截面形狀為II字型的整體結(jié)構(gòu)，在車(chē)鉤安裝板(4)處的截面面積最大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軌道車(chē)輛牽引梁加工方法，其特征在于:在車(chē)鉤安裝板(4)處，部分的上蓋板(1)、腹板(2)和下蓋板(3)被預(yù)先激光焊焊接加工成第一組成(11)、第二組成(12)和第三組成(13)； 第一組成(11)、第二組成(12)和第三組成(13)，分別地與車(chē)鉤安裝板(4)形成T型接頭，3個(gè)組成中的上蓋板(I)各部分形成對(duì)接接頭，然后各個(gè)連接處進(jìn)行激光焊焊接固定，從而形成整體焊接為牽引梁。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軌 道車(chē)輛牽引梁加工方法，其特征在于:在車(chē)鉤安裝板(4)的后側(cè)部設(shè)置有安裝座筋板(27)，安裝座筋板(27)分別與車(chē)鉤安裝板(4)、上蓋板(I)、腹板(2)和下蓋板(3)形成T型接頭并進(jìn)行激光焊焊接固定； 在安裝座筋板(27)上設(shè)置數(shù)個(gè)用于安裝車(chē)鉤時(shí)供螺栓穿過(guò)的開(kāi)孔(30)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軌道車(chē)輛牽引梁加工方法，其特征在于:在兩側(cè)的腹板(2)之間設(shè)置有連接筋板(21)，在每一腹板(2)側(cè)部變截面處設(shè)置有形成T型接頭的立筋(23)并進(jìn)行激光焊焊接固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軌道車(chē)輛牽引梁加工方法，其特征在于:在腹板(2)和下蓋板(3)的變截面處，分別對(duì)接連接有厚鋼板(25)并進(jìn)行激光焊焊接固定。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軌道車(chē)輛牽引梁加工方法，其特征在于:在下蓋板(3)的后端，設(shè)置一對(duì)接接頭的端部筋板(28)并與下蓋板(3)的其余部分進(jìn)行激光焊焊接固定。
8.一種軌道車(chē)輛牽引梁，包括有上蓋板(I)、兩側(cè)的腹板(2)、下蓋板(3)和靠近緩沖梁一側(cè)垂向連接的車(chē)鉤安裝板(4)，其特征在于:所述的上蓋板(I)、腹板(2)、下蓋板(3)和車(chē)鉤安裝板(4)均采用不銹鋼材料，各部件之間先行對(duì)接或T型接頭、再進(jìn)行焊接固定以組成牽引梁的整體式框架。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的軌道車(chē)輛牽引梁，其特征在于:上蓋板(I)、下蓋板(3)和腹板(2)組成截面形狀為II字型的整體結(jié)構(gòu)，在車(chē)鉤安裝板(4)處的截面面積最大。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的軌道車(chē)輛牽引梁，其特征在于:在車(chē)鉤安裝板(4)處，部分的上蓋板(I)、腹板(2)和下蓋板(3)被預(yù)先激光焊焊接加工成第一組成(11)、第二組成(12)和第三組成(13)； 第一組成(11)、第二組成(12)和第三組成(13)，分別地與車(chē)鉤安裝板(4)形成T型接頭，3個(gè)組成中的上蓋板(1)各部分形成對(duì)接接頭。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的軌道車(chē)輛牽引梁，其特征在于:在車(chē)鉤安裝板(4)的后側(cè)部設(shè)置有安裝座筋板(27)，安裝座筋板(27)分別與車(chē)鉤安裝板(4)、上蓋板(I)、腹板(2)和下蓋板(3)形成T型接頭； 在安裝座筋板(27)上設(shè)置數(shù)個(gè)用于安裝車(chē)鉤時(shí)供螺栓穿過(guò)的開(kāi)孔(30)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的軌道車(chē)輛牽引梁，其特征在于:在兩側(cè)的腹板(2)之間設(shè)置有連接筋板(21)，在每一腹板(2)側(cè)部變截面處設(shè)置有形成T型接頭的立筋(23)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的軌道車(chē)輛牽引梁，其特征在于:在腹板(2)和下蓋板(3)的變截面處，分別對(duì)接連接有厚鋼板(25)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的軌道車(chē)輛牽引梁，其特征在于:在下蓋板(3)的后端，設(shè)置一對(duì)接接頭的端部筋板(28)。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的軌道車(chē)輛牽引梁，其特征在于:牽引梁所用鋼板均為不銹鋼材料。
全文摘要
本發(fā)明所述的軌道車(chē)輛牽引梁及其加工方法，采取一種全不銹鋼激光焊接的框架式整體結(jié)構(gòu)，從而兼顧輕量化與防腐設(shè)計(jì)與使用要求，并且顯著地提高牽引梁整體的剛度和連接強(qiáng)度。軌道車(chē)輛牽引梁加工方法是，牽引梁包括有上蓋板、兩側(cè)的腹板、下蓋板和靠近緩沖梁一側(cè)垂向連接的車(chē)鉤安裝板。所述的上蓋板、腹板、下蓋板和車(chē)鉤安裝板均采用不銹鋼材料，各部件之間先行對(duì)接或T型接頭、再進(jìn)行激光焊焊接固定。在保證牽引梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的前提下，采用較薄的不銹鋼板替代碳鋼板，能夠最大限度地實(shí)現(xiàn)輕量化設(shè)計(jì)，有利于提高車(chē)輛的行駛速度，且顯著地提高牽引梁的整體防腐能力。
文檔編號(hào)B61G9/20GK103085834SQ20111033757
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者顧玉林, 田愛(ài)琴, 鐘元木, 劉龍璽, 田洪雷, 牟曉莎 申請(qǐng)人:南車(chē)青島四方機(jī)車(chē)車(chē)輛股份有限公司