專利名稱：鐵路雙層客車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明鐵路雙層客車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新方法，是一個(gè)能在限定空間內(nèi)增加載客定員，或降低車體高度，研制高速雙層客車的一種新產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法。
二，
背景技術(shù)：
目前，我國(guó)鐵路客運(yùn)為適應(yīng)安全、舒適、多拉、快跑的宗旨，在客、貨運(yùn)分流和安全、 提速的基礎(chǔ)上，客運(yùn)列車廣泛采用了雙層客車設(shè)計(jì)。雙層客車的運(yùn)用體現(xiàn)了在限定的車體空間內(nèi)，增加定員的同時(shí)，降低每個(gè)定員所分?jǐn)偟能囕v自重、減少能源消耗、節(jié)約運(yùn)輸成本的設(shè)計(jì)原則。但由于受傳統(tǒng)思維的束縛，在雙層客車的上層地板設(shè)計(jì)中，一直擺脫不了平面結(jié)構(gòu)形式，使其中的臥鋪車廂在增加載客定員上受到限制。雙層軟臥車的上層只能設(shè)計(jì)一層鋪位，硬臥車也只能按每層雙鋪設(shè)計(jì)，較單層臥鋪車增加定員有限。由于平板式地板的限制，雙層車橫斷面高度必須在4500mm以上，這使得目前雙客結(jié)構(gòu)尺寸不能適應(yīng)高速動(dòng)車編組需要，也是研發(fā)高速雙客的關(guān)鍵。
三，

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述存在的問(wèn)題，在上層地板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用三維空間布局的方法， 充分利用拱型結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和凸凹有秩的形變，減薄了上層地板的結(jié)構(gòu)尺寸盡可能將無(wú)實(shí)際用途的邊緣空間變成有效空間加以利用。雖然也有空間限制帶來(lái)個(gè)別不易克服的缺陷，如底層頂棚周邊局部下降，讓人視覺(jué)受到一定壓抑，但仍可在基本不遜于目前雙客SYW25B 舒適性的情況下，滿足人們長(zhǎng)途旅行之需求，大幅度提高定員人數(shù)，體現(xiàn)出投資小、見(jiàn)效快、 經(jīng)濟(jì)效益明顯等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明有兩個(gè)目的。其一，是改造現(xiàn)有準(zhǔn)高速雙客臥鋪車的車體設(shè)計(jì)。其二是研發(fā)與高速動(dòng)車組相匹配的高速雙層客車車體，用于夕發(fā)朝至的高速長(zhǎng)途客運(yùn)列車編組。本發(fā)明是在準(zhǔn)高速雙層客車車體的限定空間內(nèi)，僅將上層地板和上下層間壁重新設(shè)計(jì)，即可實(shí)現(xiàn)增加載客定員之目的?，F(xiàn)雙客SRW25B在考慮包廂開(kāi)間較寬(1976mm)，垂直高度也應(yīng)盡力抬高，用以減輕壓抑感的目的出發(fā)。首先按滿足人體必須和可能活動(dòng)空間限高1878mm，確定頂層最低高度， 由此確定下層包廂高度2205mm。如此分割空間高度后，下層可以設(shè)兩層鋪，上層由于空間高度和軟臥乘客條件考慮，只能設(shè)置單層鋪。這時(shí)所說(shuō)的上層舒適，是靠犧牲了一層鋪位的運(yùn)能的無(wú)奈之舉。如果按本發(fā)明的設(shè)計(jì)以車內(nèi)垂直高度中心水平面為基準(zhǔn)，上凸面升高 200mm，下凹面下降200mm，這樣凸凹兩平面相距為400mm。此時(shí)凸起處下表面到下層地板的垂直距離和凹陷處上表面到上層頂棚的距離均達(dá)2241mm，大于SRW25B底層高度，上下層均可設(shè)置兩層臥鋪?，F(xiàn)雙客SYW25B，由于客室間壁距離較窄(1672mm)，上層地板直接設(shè)計(jì)在車內(nèi)垂直高度中心水平面上，上、下層凈高均為2030mm，皆設(shè)兩層鋪位。如果按本發(fā)明的設(shè)計(jì)從旅客心理出發(fā)，乘硬臥的旅客只求比坐著舒服，能躺著睡一覺(jué)即可的要求，可以適當(dāng)減低空間占用率。以滿足人體必需和可能活動(dòng)空間限高1878mm確定下層最低高度，以此為凸處下表面到地板標(biāo)高。在此高度內(nèi)設(shè)兩層鋪位。與此同時(shí)，由于凹陷處的400mm落差，使上層地板(即凹處上表面)到頂棚空間距離達(dá)2605mm，在此高度內(nèi)，設(shè)置三層鋪位是可能的。本發(fā)明也可用于研制與高速動(dòng)車組相匹配的高速雙客列車。目前高速動(dòng)車組CRH2 是主型高速動(dòng)車組之一，它具有更高速度運(yùn)行的技術(shù)儲(chǔ)備。其橫斷面設(shè)計(jì)尺寸寬度比前面提到的雙客SRW25D稍寬，高度則較SRW25B低1000mm。若按傳統(tǒng)理念設(shè)計(jì)，研造高速雙客是不可能的。本發(fā)明可在CRH2外輪廓的限定區(qū)間內(nèi)，設(shè)計(jì)出高載客率的高速雙層客車，在線運(yùn)行可以和CRH2動(dòng)車編組，以適應(yīng)夕發(fā)朝至的長(zhǎng)途動(dòng)車組需求。
四，


圖1是本發(fā)明在以雙客硬臥車為例，設(shè)計(jì)的新型雙層硬臥車體的縱向剖視圖。圖2是圖1新型雙層硬臥車體的俯視分層剖視圖。圖3是本發(fā)明使用在雙層軟臥車體設(shè)計(jì)后的橫斷面剖視圖。圖4是本發(fā)明使用在雙層硬臥車體設(shè)計(jì)后的橫斷面剖視圖。圖5是本發(fā)明實(shí)施時(shí)，低層客室頂棚成型模塊三視圖。圖6是準(zhǔn)高速雙客SYW25B和快速動(dòng)車CRH2車體橫斷面輪廓比照?qǐng)D。圖7是本發(fā)明在高速雙客硬(軟)臥鋪車體設(shè)計(jì)時(shí)的橫斷面剖視圖。附圖1是本發(fā)明以現(xiàn)運(yùn)行的準(zhǔn)高速雙層硬臥車體限定空間為界定尺寸，重新布局設(shè)計(jì)的新型雙層硬臥車體的縱向剖視圖(比例尺；1 100)。根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的上層客室地板呈三維空間布局，其縱向剖面形狀為一條連續(xù)凸凹變換的曲線。因凸起使確定下層客室高度在適宜人體工程尺寸限界要求的同時(shí)，其凹陷深度增加了上層客室的凈高度，使上層客室可以安排三層鋪位。上下層十七間客室寬度與SYW25B相同。下層因少一間客室，因此下層兩端各有一處為1/2客室寬度的閑置空間備用。中層客室及兩端依原設(shè)計(jì)不變。另外新型雙層軟臥和高速雙客的縱向剖示與附圖1類似，只是凸凹處尺寸略有變動(dòng)而已，因此不另外附圖介紹。附圖2是附圖1新型雙層硬臥車體的俯視分層剖視圖(比例尺；1 100)。顯示出中層底層和上層通道設(shè)置情況及各客室的長(zhǎng)、寬示意圖。附圖3是本發(fā)明用于準(zhǔn)高速雙層軟臥車廂設(shè)計(jì)的橫斷面剖視圖(比例尺； 1 100)。較準(zhǔn)確地標(biāo)示出各層包廂上下鋪位設(shè)置尺寸，同時(shí)也可看到通道與客房的大概尺寸。其視覺(jué)差異與現(xiàn)用的雙客SRW25B的底層基本一致。附圖4是本發(fā)明用于準(zhǔn)高速雙客硬臥車廂設(shè)計(jì)的橫斷面剖視圖(比例尺； 1 100)。較準(zhǔn) 確地標(biāo)示出上—下層車廂內(nèi)各層鋪位設(shè)置尺寸。之所以將鋪間距605mm和 678mm分別設(shè)在各層的下鋪使用，是考慮下鋪旅客起、臥時(shí)可借助用地面區(qū)域活動(dòng)的特點(diǎn)， 還可避免兩鋪間最小跪、爬、臥800mm的極限要求尺寸，使上層客室能增設(shè)一層鋪位來(lái)考慮的。附圖5是本發(fā)明實(shí)施時(shí)下層客室天棚成型模塊三視圖(比例尺；1 10)。以下層客室為單元，三維成型，使原承重棚板(也是上層客室地板)由復(fù)雜的型材結(jié)構(gòu)改成板材壓制成型，拱形結(jié)構(gòu)和殼狀區(qū)域均可大大減薄材料厚度。因此車體自重和結(jié)構(gòu)占空高度均可大幅度下降。每單元一塊成型模塊，直接栓接在側(cè)墻和底層間壁上，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，施工方便易行。附圖6是 準(zhǔn)高速雙客SYW25B和高速動(dòng)車組CRH2橫斷面輪廓尺寸比較示意圖(比例尺；1 100)。從外輪廓尺寸看，兩車斷面高度差達(dá)1000mm，這也是目前高速雙客設(shè)計(jì)中無(wú)法逾越的障礙。附圖7是本發(fā)明用于研制高速雙客的橫斷面剖視圖(比例尺；1 100)。設(shè)計(jì)中的基本尺寸是CRH2橫斷面外輪廓高3500mm，底架頂棚和上層地板預(yù)扣除高度300mm，車體內(nèi)設(shè)計(jì)高度為3200mm。以此高度的中心水平面為基準(zhǔn)，凸凹面各升降225mm，使上、下層客室凈高度均達(dá)1825mm，較現(xiàn)準(zhǔn)高速雙客SRW25B上層客室僅低53mm。在此高度間設(shè)置兩層鋪位，下鋪距地面400mm，上鋪距頂棚800mm，下與上鋪間距625mm。下層旅客雖稍感壓抑， 但由于夕發(fā)朝至列車的特點(diǎn)，旅客上車不久將入睡，再加上邊座的設(shè)置，旅客活動(dòng)會(huì)更自由些。由于魚腹式車廂設(shè)計(jì)，將原掛裝在車底的設(shè)備移至下層客室兩端閑置空間內(nèi)解決。
五，
具體實(shí)施例方式本發(fā)明實(shí)施簡(jiǎn)便易行，無(wú)論是目前雙客中的SYW25B和SRW25B廠修還是新制均可實(shí)施。新型雙客的鑒定驗(yàn)收相對(duì)簡(jiǎn)單些，僅對(duì)改造部分試驗(yàn)鑒定即可。本發(fā)明實(shí)施后，對(duì)客運(yùn)效益有較大幅度地增加，其中雙層軟臥較原SRW25B又增加定員10人，增幅20%。雙層硬臥較原SYW25B又增加定員14人，增幅17. 5%。本發(fā)明用于高速動(dòng)車雙客的研發(fā)，將倍受客、運(yùn)雙方的關(guān)注。它將使旅客利用晚間舒適的休息方式到達(dá)遠(yuǎn)距離的異地，也給客運(yùn)部門帶來(lái)可觀的收益，同時(shí)又充分地利用了運(yùn)輸資源。在CRH2相等車輛定距的限定區(qū)間，設(shè)計(jì)成魚腹式結(jié)構(gòu)的高速雙層客車。預(yù)計(jì)載客定員68人，僅比CRH2客車少載30%左右旅客，收益將更加可觀。使開(kāi)通超長(zhǎng)區(qū)間(3000KM 左右)夕發(fā)朝至的全臥列車成為可能。若用于高速雙層座車的開(kāi)發(fā)，一等車按人均占0. 7m2 計(jì)，可載客定員116人；二等車按人均占用0.5m2計(jì)，可載客定員155人。較CRH2定員增幅更大。
權(quán)利要求
1.鐵路雙層客車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新方法，其特征在于新方法將鐵路雙層客車的上層地板采用三維空間的立體交錯(cuò)設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路雙層客車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新方法，其特征在于雙層客車上層地板的縱向剖面呈連續(xù)凸凹變換的曲線，此曲線變化規(guī)律隨所剖視位置不同有所差異，剖至側(cè)墻附近時(shí)呈直線形態(tài)。曲線上表面凸起處為上層客室之座椅或底鋪鋪位，凹陷處為上層客室之地板。曲線下表面為下層客室之頂棚。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路雙層客車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新方法，其特征在于雙層客車上層地板橫向剖面呈階梯型曲線，其階梯高度變化隨剖視位置不同而有所區(qū)別。
全文摘要
本發(fā)明鐵路雙層客車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新方法，是在現(xiàn)有鐵路雙層客車車體的框架內(nèi)，僅將上層地板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)引入三維空間，交錯(cuò)布局的思維，充分利用邊緣閑置空間，錯(cuò)落有秩地排列，即可增加載客能力的一種設(shè)計(jì)方法。它可以使目前定型的雙層軟臥(SRW25B)再增加定員10人，增幅20％；使雙層硬臥(SYW25B)再增加定員14人，增幅17.5％；還可以用于高速雙層客車的研制，開(kāi)發(fā)出高速雙客座車和臥鋪車，以適應(yīng)長(zhǎng)途客運(yùn)之需。
文檔編號(hào)B61D1/06GK102275592SQ20101013775
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2010年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月2日
發(fā)明者李龍 申請(qǐng)人:李龍