[发明专利]一种高速动车组弹性密封式车体及车体刚度控制方法

摘要

本发明具体涉及一种重量轻、使用寿命长的高速动车组弹性密封式车体及车体刚度控制方法；车体的侧墙沿其横截面分为上半墙体和下半墙体，上半墙体的下边与下半墙体的上边之间通过弹性墙体连接，弹性墙体包括并联设置在上半墙体与下半墙体之间的弹性减振组件、弹性连接板组件、弹性墙体的刚度和阻尼系数也可以进行相应的调整，使车体在承受交变拉压应力时保持合适的刚度和阻尼系数，有效提高侧墙的使用寿命，降低了车体的变形量和高速时的振动，提高了乘坐舒适性，且弹性墙体结构紧凑，重量轻，适合在现有的动车组上进行技术改造并进行实际使用。

主权项

1.一种高速动车组弹性密封式车体，所述的车体包括“日”字型或“H”型底架，底架两侧的侧边与侧墙的底边连接，侧墙的上边与拱形车顶的一个侧边连接；车顶的前、后端面分别与端墙连接；所述的侧墙、车顶、端墙为双壳式中空结构或单壳式骨架蒙皮结构；其特征在于：所述的侧墙沿其横截面分为上半墙体(1)和下半墙体(2)，下半墙体(2)上设置车窗、侧车门，下半墙体(2)的底边与底架的侧边焊接连接，上半墙体(1)的上边与车顶的侧边焊接连接；所述上半墙体(1)的下边与下半墙体(2)的上边之间通过弹性墙体(3)连接，所述的弹性墙体(3)包括并联设置在上半墙体(1)与下半墙体(2)之间的弹性减振组件(4)、弹性连接板组件(6)、空气弹簧组件(7)；所述的端墙包括T型基板(51)，基板(51)的拱形上边与车顶内侧面之间焊接连接，所述基板(51)的下部中央位置的开槽中设置端部车门(52)，基板(51)的下部两侧分别与两条弹簧钢板制作而成的过渡板(53)焊接或插销连接或设置翻边式螺栓连接，位于同侧的两条过渡板(53)分别与上半墙体(1)、下半墙体(2)的侧面焊接或插销连接或设置翻边式螺栓连接，位于同侧的过渡板(53)之间通过螺旋式连接弹簧(54)连接；所述过渡板(53)靠外侧的侧边长度大于靠内侧的侧边长度；所述的弹性减振组件(4)包括并联设置的主动变刚度式螺旋弹簧(41)、双向作用双筒式减振器(42)，螺旋弹簧(41)、减振器(42)的两端分别和连接法兰板(43)的一个端面插销连接或焊接连接，连接法兰板(43)的另一个端面通过螺栓与上半墙体(1)或下半墙体(2)相应位置设置的翻边通过螺栓或插销连接；沿侧墙的长度方向，设置一组或多组弹性减振组件(4)；所述的空气弹簧组件(7)包括空气弹簧，空气弹簧的上、下表面分别与上半墙体(1)的底边、下半墙体(2)的底边接触，空气弹簧组件(7)还包括控制空气弹簧压力的调压阀，以及用于平衡列车两侧的空气弹簧压力的差压阀，调压阀、差压阀分别与气泵连接，所述的空气弹簧组件(7)还与控制器(8)通信连接；沿侧墙的长度方向，设置一组或多组空气弹簧组件(7)；所述的弹性连接板组件(6)包括设置在侧墙两侧的、至少两层相互层叠的长条形状的凯夫拉纤维层(61)，凯夫拉纤维层(61)的上侧边和下侧边分别缠绕在一条钢丝(66)上，钢丝(66)的长度沿侧墙的长度方向设置；每层凯夫拉纤维层(61)包括沿侧墙的长度方向设置、首尾连接的多条凯夫拉纤维布，相邻的两条凯夫拉纤维布相对的端头共同缠绕在一根波浪形弹簧丝(67)的侧面上；使凯夫拉纤维层(61)的截面也为波浪状，所述弹簧丝(67)的上、下端头分别穿入一条钢丝(66)上设置的通槽中且可相对于钢丝(66)的通槽滑动；相邻的凯夫拉纤维层(61)之间设置气密薄膜(62)，最外侧的凯夫拉纤维层(61)的外侧面设置隔热涂层(63)，所述隔热涂层(63)的外侧，以及最内侧的凯夫拉纤维层(61)的内侧分别设置海绵层(64)，隔热涂层(63)外侧的海绵层(64)沿其厚度方向从内侧向外侧逐渐减小，靠外的海绵层(64)的外侧面与凹型玻璃钢保护壳(65)的底面粘接；靠内的海绵层(64)的内侧面与侧墙的侧面接触；位于侧墙外侧的保护壳(65)卡入上半墙体(1)、下半墙体(2)各自的外侧面设置的凹槽中，使位于侧墙外侧的保护壳(65)的外侧面与侧墙的外侧面平齐；所述保护壳(65)的内侧、上半墙体(1)的两侧或下半墙体(2)的两侧相应位置分别设置C型橡胶密封圈(68)，密封圈(68)的开口内侧设置的凹槽与最内侧的钢丝(66)的外侧面紧密贴合；使上半墙体(1)与下半墙体(2)之间保持气密密封。