[发明专利]一种双层车辆及其中间支撑结构

说明书

一种双层车辆及其中间支撑结构，该中间支撑结构包括底座部分和支撑部分；所述支撑部分包括第一水平部、第一竖直部、以及连接第一水平部和第一竖直部的第一倾斜部，所述第一倾斜部包括设置在第一水平部上的尾部、设置在第一竖直部顶端的头部、以及连接头部和尾部的背部；所述背部包括下背部和上背部，所述上背部与水平面的夹角小于下背部与水平部的夹角；所述尾部与下背部连接的位置形成第一拐点，所述上背部和下背部连接的位置形成第二拐点；所述支撑部分还设有前撑部，所述前撑部的一端设置在上背部，前撑部的另一端设置在第一竖直部。本发明中间支撑结构既能缓解车门门角的应力集中程度，还能配合楼梯的安装，节省空间。

技术领域

本发明属于轨道车辆技术领域，涉及一种双层车辆及其中间支撑结构。

背景技术

双层车辆的客室门有两种布置方式，一种是在靠近端部的中层地板区域，如大连交通大学张军与中车唐山公司合作的《双层动车组车体结构灵敏度研究》文献中显示的双层车客室车门位于车辆两端位置；一种是在下层地板区域，如申请号为EP3248853的双层客运车的客室门位于靠近楼梯的下层地板位置。由于后者车门门洞处在地板刚度突变部位，其门角通常比前者更容易出现应力集中现象。为了解决该问题，通常需要把门洞门角处部位的型材加厚，但是对于大型中控结构的车体来说，型材加厚意味着整个车辆长度方向会加厚，对于应力值本身不大的非门洞处部位来讲，间接增大了其无效质量，不利于车体的轻量化，且将增加能耗。

此外，为了让乘客到达上层地板空间，要设置用于上下行走的楼梯及其安装结构。现有的楼梯安装结构也分两种：一种是通过如铆接、螺栓等机械连接的方式，直接将楼梯固定在上层地板、中层地板、下层地板及斜坡上。另一种方式是提供焊接方式的支撑结构，该种支撑结构包括设置在斜坡地板、下层地板上的底座部分和传递纵向载荷的支撑部分，并在该支撑部分上提供安装接口，从而连接上层地板和中层地板，其中上层地板处的安装接口和中层地板的安装接口之间为线性结构。由于楼梯通常布置在中层地板与下层地板之间的斜坡地板上，支撑结构往往要传递巨大的纵向载荷力。尤其当客室车门布置在靠近楼梯的下层地板位置时，支撑结构传递载荷的作用会更明显，对其结构形状要求更高，而现有的支撑结构传递纵向载荷的效果不佳，从而无法解决车门门角应力集中的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：当双层车辆的客室车门布置在靠近楼梯的下层地板区域时，提供一种既能避免车门门角应力集中、又能满足楼梯安装、传递纵向载荷的双层车辆及其中间支撑结构。

本发明采用的技术方案是：一种中间支撑结构，包括底座部分和支撑部分；所述支撑部分包括第一水平部、第一竖直部、以及连接第一水平部和第一竖直部的第一倾斜部，所述第一倾斜部包括设置在第一水平部上的尾部、设置在第一竖直部顶端的头部、以及连接头部和尾部的背部；所述背部包括下背部和上背部，所述上背部与水平面的夹角小于下背部与水平部的夹角；所述尾部与下背部连接的位置形成第一拐点，所述上背部和下背部连接的位置形成第二拐点；所述支撑部分还设有前撑部，所述前撑部的一端设置在上背部，前撑部的另一端设置在第一竖直部。

上述方案中，当中间支撑结构安装在双层车辆上时，头部与上层地板连接，尾部与中层地板连接，底座部分与斜坡底板、下层地板连接；因此，双层车辆受到纵向拉力时，通过中间支撑结构可分为上下两道力流，使得位于下层地板的车门门角处只需承受下道力流，缓解了车门门角的应力集中程度；其次，由于第一拐点和第二拐点的存在，上道力流可经由背部、前撑部传递给第一竖直部，使得整个支撑部分的受力分布较均匀；最后，第一倾斜部可配合楼梯的安装，节省空间。

优选的，所述背部与头部通过颈部连接，所述颈部的厚度、背部的厚度以及竖直部的厚度依次递减，有利于支撑部分上力的均匀分布。

优选的，所述前撑部的另一端设置在第一竖直部与第一水平部的交接处，可加强支撑部分的稳定性。