本发明涉及轨道车辆技术领域，尤其涉及轨道车辆司机室骨架及轨道车辆司机室。
背景技术：
目前，轨道车辆司机室结构主要由司机室骨架和司机室蒙皮两部分组成，其中司机室骨架多采用不锈钢材料或铝合金材料焊接而成，司机室蒙皮采用玻璃钢材料或金属材料制成，司机室蒙皮和司机室骨架之间通过螺栓连接或焊接在一起。此种采用金属材料的司机室结构重量大、结构强度仍需进一步提升且隔音隔热效果差。
技术实现要素：
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
本发明的其中一个目的是：提供一种轨道车辆司机室骨架及轨道车辆司机室，解决现有技术中存在的司机室重量大、司机室结构强度低的问题。
为了实现该目的，本发明提供了一种轨道车辆司机室骨架，包括：
两个侧框架组件，所述侧框架组件包括内侧框架和外侧框架，以及连接所述内侧框架和外侧框架的连接梁；
横梁，位于两个所述侧框架组件之间，且连接两个所述内侧框架。
在一个实施例中，所述司机室骨架还包括防爬器，设置于一个所述侧框架组件的内侧框架和外侧框架之间。
在一个实施例中，所述连接梁包括顶部连接梁、底部连接梁和中部连接梁，所述防爬器固定在所述底部连接梁上。
在一个实施例中，所述内侧框架和外侧框架均包括竖梁、第一纵梁和异形梁，所述竖梁的底端连接所述第一纵梁的后端；所述异形梁包括第一过渡连接段、第二过渡连接段和倾斜段连接；所述第一过渡连接段连接所述竖梁的顶端，所述第二过渡连接段连接所述第一纵梁的前端，所述第一过渡连接段和第二过渡连接段之间通过所述倾斜段连接。
在一个实施例中，所述内侧框架平行于所述外侧框架。
在一个实施例中，所述内侧框架和外侧框架的竖梁底端平齐，且所述内侧框架的竖梁顶端高于所述外侧框架的竖梁顶端；所述内侧框架和外侧框架的第一纵梁后端平齐，且所述内侧框架的第一纵梁前端位于所述外侧框架的第一纵梁前端的前方。
在一个实施例中，所述横梁包括顶部横梁、底部横梁以及位于所述顶部横梁和底部横梁之间的中部横梁，所述顶部横梁包括前顶部横梁和后顶部横梁，所述底部横梁包括前底部横梁和后底部横梁；所述前底部横梁和后底部横梁之间设置有任意第二纵梁。
在一个实施例中，在所述前底部横梁以及第二纵梁的下方设置有车钩安装座。
为了实现该目的，本发明提供了一种轨道车辆司机室，包括上述司机室骨架，还包括固定在所述司机室骨架上的司机室蒙皮。
在一个实施例中，所述司机室蒙皮采用夹心结构或层压板结构；所述夹心结构包括泡沫材料或者蜂窝芯材制备得到的中间芯材层，所述中间芯材层的两侧设置面板；所述层压板结构采用碳纤维复合材料铺层铺贴制成。
本发明的技术方案具有以下优点：本发明的该种轨道车辆司机室骨架，通过采用单侧双框架结构(单侧的侧框架组件同时包括内侧框架和外侧框架)，可以加强轨道车辆司机室骨架的结构强度。并且，单侧双框架结构在保证结构强度的基础上，可以降低司机室重量，进而实现轨道车辆的轻量化。
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是本发明实施例的轨道车辆司机室骨架的结构示意图；
图2是本发明实施例的轨道车辆司机室骨架的具体结构示意图；
图3是本发明实施例的轨道车辆司机室蒙皮的结构示意图；
图中：100、司机室骨架；110、左外侧框架；120、左内侧框架；130、右内侧框架；140、右外侧框架；150、底架；200、司机室蒙皮；210、左侧窗蒙皮；220、前窗蒙皮；230、右侧窗蒙皮；1、防爬器；3、车钩安装座；111、竖梁；112、异形梁；113、第一纵梁；151、前底部横梁；152、第二纵梁；154、后底部横梁；161、中部横梁；162、前顶部横梁；163、后顶部横梁；171、后顶部连接梁；172、前顶部连接梁；173、中部连接梁；174、前底部连接梁；175、后底部连接梁。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“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，或一体地连接；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中的具体含义。
请参见图1，根据本发明的实施例，提供轨道车辆司机室骨架100，包括：
两个侧框架组件，侧框架组件包括内侧框架和外侧框架，以及连接所述内侧框架和外侧框架的连接梁；
横梁，位于两个侧框架组件之间，且连接两个内侧框架。
该种轨道车辆司机室骨架100，通过采用单侧双框架结构(单侧的侧框架组件同时包括内侧框架和外侧框架)，可以加强轨道车辆司机室骨架100的结构强度。并且，单侧双框架结构在保证结构强度的基础上，可以降低司机室重量，进而实现轨道车辆的轻量化。
图1中，司机室骨架100包括左内侧框架120、左外侧框架110、右内侧框架130、右外侧框架140和底架150。由于左内侧框架120和右内侧框架130的结构几乎完全一致且在轨道车辆司机室骨架100中对称设置；此外，左外侧框架110和右外侧框架140的结构几乎完全一致且在轨道车辆司机室骨架100中对称设置，因此后文将不再区分左内侧框架120和右内侧框架130，以及左外侧框架110和右外侧框架140。仅仅以内侧框架和外侧框架为主体进行描述。
在一个实施例中，司机室骨架100还包括防爬器1，设置于同一个侧框架组件的内侧框架和外侧框架之间。具体的，内侧框架和外侧框架之间存在间隙，将防爬器1对应间隙处设置，使得防爬器1所受载荷可以同时有效传递至内侧框架和外侧框架。
进一步的，连接梁包括顶部连接梁、底部连接梁和中部连接梁173。进而，通过将防爬器1固定在底部连接梁上。其中，可以采用螺栓将防爬器1固定在底部连接梁前方。该种情况下，防爬器1所受载荷可以通过底部连接梁传递至内侧框架和外侧框架，进而能够有力提高司机室抗纵向载荷的强度。
进一步的，顶部连接梁包括前顶部连接梁172和后顶部连接梁171；底部连接梁包括前底部连接梁174和后底部连接梁175。防爬器1固定在前底部连接梁174上。
请参见图2，内侧框架和外侧框架均包括竖梁111、第一纵梁113和异形梁112。以外侧框架为例：其竖梁111的底端连接第一纵梁113的后端；异形梁112包括第一过渡连接段、第二过渡连接段和倾斜段连接；第一过渡连接段连接竖梁111的顶端，第二过渡连接段连接第一纵梁113的前端，第一过渡连接段和第二过渡连接段之间通过倾斜段连接。于内侧框架而言，其结构和外侧框架大致相同，因此不再重复赘述。
对于采用以上结构的内侧框架和外侧框架而言，其结构简单。并且，第一过渡连接段、第二过渡连接段和倾斜段的结构，使得轨道车辆司机室的正面形成流线型结构设计，便于气流沿着倾斜段的延伸方向向后上方流动，进而可以保证司机室运行过程中风阻小。
通过图2发现，内侧框架平行于外侧框架，该种情况下，可以保证司机室骨架100结构的规则性，并且方便防爬器1的安装。并且，由于外侧框架的尺寸整体小于内侧框架，进而很多连接梁并非是水平设置的，而是从内侧框架朝外侧下方延伸，或者朝外侧后方延伸，最终连接外侧框架。
进一步的，对于各个侧框架组件而言：其内侧框架和外侧框架的竖梁111底端平齐，且内侧框架的竖梁111顶端高于外侧框架的竖梁111顶端；内侧框架和外侧框架的第一纵梁113后端平齐，且内侧框架的第一纵梁113前端位于外侧框架的第一纵梁113前端的前方。由此在轨道车辆司机室的两侧形成流线型设计。进而，司机室运行过程中，气流会沿着内侧框架和外侧框架之间的倾斜度向司机室的两侧扩散，以减小司机室的运行风阻。
在一个实施例中，横梁包括顶部横梁、底部横梁以及位于顶部横梁和底部横梁之间的中部横梁161。
进一步的，顶部横梁包括前顶部横梁162和后顶部横梁163，底部横梁包括前底部横梁151和后底部横梁154；前底部横梁151和后底部横梁154之间设置有任意第二纵梁152。
其中，前底部横梁151、后底部横梁154和第二纵梁152组合形成底架150。进而，两个侧框架组件的底部之间通过底架150进行连接。图2中，第二纵梁152的数量为两根。很显然，第二纵梁152的数量不受附图限制。
图2中，前底部横梁151以及第二纵梁152的下方设置有车钩安装座3。将车钩安装座3设置在前底部横梁151以及第二纵梁152的交叉处，可以保证车钩安装座3的安装强度。
以上轨道车辆司机室骨架100，一般情况下为完全对称的结构，也即在司机室的左侧和右侧对称设置有上述侧框架组件，并且横梁、连接梁、防爬器1等均左右对称。其中，“左右对称”指代的是司机室以沿着平行于轨道车辆纵向的竖直平面为对称平面的情形。
在一个实施例中，司机室骨架100所有结构均采用碳纤维复合材料，通过整体共固化成型工艺制成得到。进而，得到的司机室骨架100强度高、重量轻，其所有的组成梁的壁厚可以控制在5mm～20mm之间。
以上司机室骨架100，通过左右两边的侧框架组件承受防爬器1传递的纵向载荷，抗冲击强度大，结构安全性和稳定性好，司机室骨架100整体强度和刚度均得到提升。此外，当司机室骨架100采用碳纤维复合材料的时候，可以降低司机室整体重量。
根据本发明的实施例，提供轨道车辆司机室，包括上述司机室骨架100，还包括固定在司机室骨架100上的司机室蒙皮200。
司机室蒙皮200的结构请参见图3，包括左侧窗蒙皮210、前窗蒙皮220和右侧窗蒙皮230。
在一个实施例中，司机室蒙皮200采用夹心结构或层压板结构。
其中，夹心结构包括泡沫材料或者蜂窝芯材制备得到的中间芯材层，厚度为10mm～30mm。在中间芯材层的两侧设置外侧面板，外侧面板采用碳纤维复合材料，厚度2mm～5mm。中间芯材层和外侧面板之间采用胶粘或者固化等工艺成型。
层压板结构采用碳纤维复合材料铺层铺贴制成，层压板厚度为5mm～15mm。
进一步的，司机室骨架100和司机室蒙皮200之间可以采用胶接等工艺连接。
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当中。
技术特征：
1.一种轨道车辆司机室骨架，其特征在于，包括：
两个侧框架组件，所述侧框架组件包括内侧框架和外侧框架，以及连接所述内侧框架和外侧框架的连接梁；
横梁，位于两个所述侧框架组件之间，且连接两个所述内侧框架。
2.根据权利要求1所述的轨道车辆司机室骨架，其特征在于，所述司机室骨架还包括防爬器，设置于一个所述侧框架组件的内侧框架和外侧框架之间。
3.根据权利要求2所述的轨道车辆司机室骨架，其特征在于，所述连接梁包括顶部连接梁、底部连接梁和中部连接梁，所述防爬器固定在所述底部连接梁上。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的轨道车辆司机室骨架，其特征在于，所述内侧框架和外侧框架均包括竖梁、第一纵梁和异形梁，所述竖梁的底端连接所述第一纵梁的后端；所述异形梁包括第一过渡连接段、第二过渡连接段和倾斜段连接；所述第一过渡连接段连接所述竖梁的顶端，所述第二过渡连接段连接所述第一纵梁的前端，所述第一过渡连接段和第二过渡连接段之间通过所述倾斜段连接。
5.根据权利要求4所述的轨道车辆司机室骨架，其特征在于，所述内侧框架平行于所述外侧框架。
6.根据权利要求5所述的轨道车辆司机室骨架，其特征在于，所述内侧框架和外侧框架的竖梁底端平齐，且所述内侧框架的竖梁顶端高于所述外侧框架的竖梁顶端；所述内侧框架和外侧框架的第一纵梁后端平齐，且所述内侧框架的第一纵梁前端位于所述外侧框架的第一纵梁前端的前方。
7.根据权利要求1至3中任意一项所述的轨道车辆司机室骨架，其特征在于，所述横梁包括顶部横梁、底部横梁以及位于所述顶部横梁和底部横梁之间的中部横梁，所述顶部横梁包括前顶部横梁和后顶部横梁，所述底部横梁包括前底部横梁和后底部横梁；所述前底部横梁和后底部横梁之间设置有任意第二纵梁。
8.根据权利要求7所述的轨道车辆司机室骨架，其特征在于，在所述前底部横梁以及第二纵梁的下方设置有车钩安装座。
9.一种轨道车辆司机室，其特征在于，包括权利要求1至8中任意一项所述的司机室骨架，还包括固定在所述司机室骨架上的司机室蒙皮。
10.根据权利要求9所述的所述轨道车辆司机室，其特征在于，所述司机室蒙皮采用夹心结构或层压板结构；所述夹心结构包括泡沫材料或者蜂窝芯材制备得到的中间芯材层，所述中间芯材层的两侧设置面板；所述层压板结构采用碳纤维复合材料铺层铺贴制成。
技术总结
本发明涉及轨道车辆技术领域，提供轨道车辆司机室骨架及轨道车辆司机室。轨道车辆司机室骨架包括：两个侧框架组件，所述侧框架组件包括内侧框架和外侧框架，以及连接所述内侧框架和外侧框架的连接梁；横梁，位于两个所述侧框架组件之间，且连接两个所述内侧框架。本发明的该种轨道车辆司机室骨架，通过采用单侧双框架结构(单侧的侧框架组件同时包括内侧框架和外侧框架)，可以加强轨道车辆司机室骨架的结构强度。并且，单侧双框架结构在保证结构强度的基础上，可以降低司机室重量，进而实现轨道车辆的轻量化。
技术研发人员：郭玉;刘佰博;李明高
受保护的技术使用者：中车工业研究院有限公司
技术研发日：.05.06
技术公布日：.08.13
