1.本实用新型涉及虚拟轨道列车的车体结构，尤其涉及一种虚拟轨道列车的地板底架结构。


背景技术：

2.目前城市轨道交通主要有地铁车、有轨电车、轻轨车等，轨道均具有专用性，与道路公共交通相比投资大、运营成本高、建设周期长。新一代虚拟轨道列车,具有中低运量，兼具有轨电车和公共汽车两者的优点，不须铺设专用轨道，不破坏路面；全列由多节车厢铰接组成，可自动轨迹导向；具有项目建设周期短，基础设施投资小，调度灵活的特点，是兼顾运能与成本的全新交通方案。
3.目前已有的虚拟轨道车体结构，其走形系以及结构形式更接近公交客车，大部分采用车桥式承载底架，车桥式承载底架使得车身地板高度较高，乘客需通过台阶或高站台进出车辆，对行动不便、残障人士不友好；车体质心高，高速行驶时稳定性较差。


技术实现要素：

4.本实用新型目的是提出一套稳定性好、重量控制严格、可靠性优良的虚拟轨道列车低地板底架结构方案，低地板底架满足虚拟轨道列车对底架结构的承载要求、低地板空间需求、悬架等设备接口的集成要求，同时实现零部件的加工性与通用性、底架受力传导连续性、结构轻量化。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了一种虚拟轨道列车低地板底架结构，包括一位端底架、二位端底架、中部底架、拱梁组成，内部地板骨架、悬架接口、导向天线集成接口、牵引转向设备接口、方向盘及制动踏板接口和司机室座椅接口，所述的一位端底架和二位端底架位于底架结构的两端，一位端底架和二位端底架与中部底架之间分别连接拱梁组成，所述的内部地板骨架分别焊接在二位端底架和中部底架上，所述的导向天线集成接口焊接于一位端底架的端头位置，所述的方向盘及制动踏板接口和司机室座椅接口焊接于一位端底架的端头上平面位置，所述的拱梁组成、一位端底架和中部底架上焊接牵引转向设备接口，所述的悬架接口焊接于拱梁组成上。
6.进一步的，所述的一位端底架包括一位端底架横梁、一位端底架纵梁和一位端底架立柱，一位端底架横梁间通过一位端底架纵梁连接，一位端底架的上下平面间通过一位端底架立柱连接支撑，所述的一位端底架横梁上设有长圆减轻孔。
7.进一步的，所述的一位端底架为桁架式钢骨架结构，所述的一位端底架横梁、一位端底架纵梁和一位端底架立柱都为槽型钢材结构，钢材厚度为3
‑
5mm。
8.进一步的，所述的二位端底架包括二位端底架横梁、二位端底架纵梁和铰支座，所述的二位端底架横梁上设有长圆减轻孔，二位端底架横梁之间通过二位端底架纵梁连接，所述的二位端底架横梁立面一侧焊接有铰支座，铰支座通过螺栓连接与相邻车厢的支撑机构连接。
9.进一步的，所述的二位端底架为桁架式钢骨架结构，所述的二位端底架横梁和二位端底架纵梁为槽型钢材结构，钢材厚度为3
‑
5mm。
10.进一步的，所述的中部底架包括中部底架横梁、中部底架边梁、中部底架纵梁，所述的中部底架横梁、中部底架边梁和中部底架纵梁相互焊接，所述的中部底架横梁上设置有长圆减轻孔，中部底架横梁、中部底架边梁和中部底架纵梁为槽型钢材。
11.进一步的，所述的拱梁组成包括拱梁组成立柱、主横梁、斜梁、小横梁、空簧盖板和密封板，拱梁组成通过拱梁组成立柱、主横梁、斜梁、小横梁、空簧盖板和密封板焊接而成，所述的拱梁组成立柱、主横梁、斜梁和小横梁为碳钢方管，内部穿有聚氨酯降噪隔音材；密封板粘贴有聚氨酯隔音棉，所述的拱梁组成将一位端底架、二位端底架和中部底架连接成底架结构的主体部分。
12.进一步的，所述的内部地板骨架包括中部底架内部地板骨架和二位端底架内部地板骨架，所述的中部底架内部地板骨架焊接在中部底架上，所述的二位端底架内部地板骨架焊接在二位端底架上，中部底架内部地板骨架和二位端底架内部地板骨架由若干角铁焊接而成，可为内装地板布以及座椅粘接提供良好支撑。
13.进一步的，所述的导向天线集成接口、方向盘及制动踏板接口和司机室座椅接口采用碳钢板折弯件组焊而成且带有螺纹孔。
14.本实用新型提出的虚拟轨道列车低地板底架结构，通过合理布置桁架式钢骨架实现力传导的连续性，避免应力集中与局部受力过大，形式简洁平整，利于车辆内部装饰件布置，也可简化车辆生产制造流程，最大限度的提高客室低地板区占比，方便客室设施布置及乘客上下车辆，门口踏板最低离地间隙仅 310mm，一位端部底架钢骨架，采用车体横向内收、车体垂向抬升的布置方式，除满足列车头罩外形与安装要求外，其抬升角也可适应各种复杂路况，设计有多种异形零件，在保证加工性与通用性的前提下，尽量节省空间占用，满足了悬架接口、导向天线集成接口、牵引转向设备接口等需求，可降低地板和整车高度、整车重心，高速行驶稳定性较好；采用桁架结构替代车桥结构，降低车身重量。
附图说明
15.图1为本实用新型底架结构示意图；
16.图2为本实用新型一位端底架示意图；
17.图3为本实用新型二位端底架示意图；
18.图4为本实用新型中部底架示意图；
19.图5为本实用新型拱梁组成示意图；
20.图6为本实用新型中部底架内部地板骨架示意图；
21.图7为本实用新型二位端底架内部地板骨架示意图；
22.图8为本实用新型导向天线集成接口示意图；
23.图9为本实用新型方向盘及制动踏板接口示意图；
24.图10为本实用新型司机室座椅接口示意图。
25.图中：1
‑
一位端底架；101
‑
一位端底架横梁；102
‑
一位端底架纵梁；103
‑
一位端底架立柱；2
‑
二位端底架；201
‑
铰支座；202
‑
二位端底架横梁；203
‑
二位端底架纵梁；3
‑
中部底架；301
‑
中部底架横梁；302
‑
中部底架边梁；303
‑
中部底架纵梁；4
‑
拱梁组成；401
‑
拱梁组成
立柱；402
‑
主横梁；403
‑
斜梁；404
‑
小横梁；405
‑
空簧盖板；406
‑
密封板；5
‑
中部底架内部地板骨架；6
‑
悬架接口；7
‑ꢀ
导向天线集成接口；8
‑
牵引转向设备接口；9
‑
方向盘及制动踏板接口；10
‑
司机室座椅接口；11
‑
二位端底架内部地板骨架；12
‑
角铁。
具体实施方式
26.参阅图1，本实用新型所述的低地板底架结构主要包括：一位端底架1、二位端底架2、中部底架3、拱梁组成4、内部地板骨架、悬架接口6、导向天线集成接口7、牵引转向设备接口8、方向盘及制动踏板接口9和司机室座椅接口10；底架结构主要由q345nqr2、s500mc等高强度碳钢材料制成，所述的一位端底架1和二位端底架2位于底架结构的两端，一位端底架1和二位端底架2与中部底架3之间分别连接拱梁组成4，所述的内部地板骨架分别焊接在二位端底架2和中部底架3上，所述的导向天线集成接口7焊接于一位端底架1的端头位置，所述的方向盘及制动踏板接口9和司机室座椅接口10焊接于一位端底架 1的端头上平面位置，所述的拱梁组成4、一位端底架1和中部底架3上焊接牵引转向设备接口8，所述的悬架接口6焊接于拱梁组成4上。
27.参阅图2、图3，一位端底架1、二位端底架2采用高强度桁架式钢骨架结构，主要使用了槽型钢材，厚度为3至5mm之间；一位端底架横梁101和二位端底架横梁202上分别设有长圆减轻孔，横梁间通过槽型纵梁连接。一位端底架1的上下平面间通过槽型一位端底架立柱103连接支撑，二位端底架横梁202 立面焊接有铰支座201，铰支座201由q235d锻钢制成，通过高强度螺栓连接相邻车厢的支撑机构，形成整车编组。一位端底架1、二位端底架2通过横梁、纵梁、立柱骨架的合理布置与焊接形成了封闭结构，力传导路径完整，力学载荷分配均衡，保证了车体接口承载、端底架的整体刚度。
28.参阅图4，中部底架3主要布置有中部底架横梁301、中部底架边梁302、中部底架纵梁303依次焊接而成；中部底架横梁301、中部底架边梁302、中部底架纵梁303主要为槽型钢梁，中部底架横梁301上设置有减轻孔以实现减重；中部底架3是底架结构的低地板区域，车辆静止时，中部底架边梁302上平面距离路面高度差仅为310mm，对乘客乘降车辆有极大的便利性；骨架布置简洁平整，最大限度的提高客室低地板区占比，也方便了客室设施布置。
29.参阅图5，拱梁组成4由拱梁组成立柱401、主横梁402、斜梁403、小横梁404、空簧盖板405、密封板406焊接组成；其中拱梁组成立柱401、主横梁 402、斜梁403、小横梁404为碳钢方管，内部穿有聚氨酯降噪隔音材；密封板 406粘贴有聚氨酯隔音棉，聚氨酯隔音材(棉)实现轮胎、驱动马达等主噪声源的降噪；拱梁组成4将一位端底架1、二位端底架2和中部底架3连接成底架结构的主体部分，主要承受由悬架空簧传递而来的垂向载荷，同时将受力传递至一位端底架1、二位端底架2和中部底架3。
30.参阅图6、图7，中部底架内部地板骨架5和二位端底架内部地板骨架11 主要由厚度为3mm角铁拼焊而成，上平面平面度在2以内，内部地板骨架焊接于二位端底架2与中部底架3上，可为内装地板布以及座椅粘接提供良好支撑。
31.参阅图8，导向天线集成接口7焊接于一位端底架1的端头位置；导向天线集成接口7采用碳钢板折弯件组焊而成，同时集成了循迹系统的激光测距雷达、视觉导向雷达、惯导传感器等电子设备接口，以及方向盘安装接口。
32.参阅图9、图10，方向盘及制动踏板9和司机室座椅接口10，焊接于一位端底架1的
端头上平面位置，采用碳钢板折弯件组焊而成，局部加厚且带有螺纹孔，为司机室内方向盘、制动踏板、司机室座椅提供足够刚度、强度的安装接口。
33.悬架接口6采用锻钢材料，根据不同的接口位置与更能，主要有5种形式 (如空簧安装面、上下叉臂接口、转向油缸接口等)通过钢骨架将力连续的传递至底架主结构，最大限度的改善力传导路径；均设有与悬架接口6螺栓匹配的通孔，以实现悬架叉臂的安装固定与载荷传递。
34.基于本实用新型所述的虚拟轨道列车低地板底架结构，承载骨架采用交叉布置，保证了车体受力传导连续性，提高了整体承载性，双层端部底架、单层中部底架、轮曲拱梁骨架的分区设计，实现了低地板区域面积最大化，空间布局合理；可以满足虚拟轨道列车对底架的承载需求、集成需求、工艺性要求；适应轮对悬架的同时，可降低地板和整车高度、整车重心，高速行驶稳定性较好；采用桁架结构替代车桥结构，降低车身重量，本设计已经通过有限元分析以及试验验证了其有效性和可行性，并在生产中得到实际应用。
35.同时，本实用新型提出的虚拟轨道列车低地板底架结构，通过合理布置桁架式钢骨架实现力传导的连续性，避免应力集中与局部受力过大；最大限度的提高客室低地板区占比，方便客室设施布置及乘客上下车辆，门口踏板最低离地间隙仅310mm。悬架轮对附近，底架上布置有拱梁骨架，适应了轮对的摆角摆动、高度升降需求。一位端部底架钢骨架，采用车体横向内收、车体垂向抬升的布置方式，除满足列车头罩外形与安装要求外，其抬升角也可适应各种复杂路况。
36.设计有多种异形零件，在保证加工性与通用性的前提下，尽量节省空间占用，满足了悬架接口、导向天线集成接口、牵引转向设备接口等需求。
37.本专利重点考虑了底架结构的强度与刚度、空间优化、轻量化、兼具隔振降噪的设计，目前这一类虚拟轨道列车低地板底架结构尚无借鉴案例，提出虚拟轨道列车低地板底架结构具有重要意义。