[发明专利]一种可控变形的轨道车辆前端防爬吸能结构

说明书

技术领域

本发明属于轨道车辆前端吸能结构领域，具体涉及一种可控变形的轨道车辆前端防爬吸能结构。

背景技术

随着轨道交通车辆的发展，人们越来越重视列车的被动安全保护性能。到目前为止，还没有针对轨道列车被动安全性措施的通用标准。被动安全保护是基于车辆前端可控制能量吸收过程的设计理念。目前国内多依靠车钩、刨削式压溃管等吸能元件进行吸能，车体前端结构只吸收小部分的能量。由于列车间距等的限制，车钩等吸能元件吸收的能量非常有限，且不能满足较高速度下碰撞的能量吸收要求，因此车辆前端结构吸能成为提高车辆被动安全保护性能的主要研究目标。

车辆前端的碰撞变形能量吸收结构主要以研究底架端部结构为主，首先按预先设定的过程进行动作，尽可能多地吸收碰撞能量，从而起到保护乘客安全的目标。不同项目的碰撞安全性设计及验证要求通常差别很大。但目前人们对车辆底架端部结构吸能的设计理念已达成共识，并成为轨道车辆车体底架端部结构吸能设计的主流趋势。

发明内容

本发明的目的是提供一种可控变形的，能够吸收较大能量并且与防爬器集成在一起的前端防爬吸能结构，起到保护乘客安全的作用。

为实现上述发明目的，本发明提供一种可控变形的轨道车辆前端防爬吸能结构，其特征在于：包括防爬器组成、压溃箱结构、两侧的边梁组成和端梁，压溃箱结构固定在防爬器组成和端梁之间，两侧的边梁组成连接防爬器组成和端梁从而构成箱形框。

所述防爬器组成由防爬齿、前立板、后立板、上盖板、下盖板组成，焊接构成一个箱体形结构，所述防爬齿焊接在前立板上，由多个弧形和直线段组成，所述下盖板和上盖板均为弧形结构，其弧度与防爬齿的弧度相同。

所述压溃箱结构分为两种，一种是长方形压溃箱，另一种是锥形压溃箱，长方形压溃箱放在锥形压溃箱内侧，长方形压溃箱由长方形箱体和隔板组成，锥形压溃箱由锥形箱体和隔板组成，长方形箱体四个面和各设一长圆形压溃孔，上下面设置有端部骨架立柱通过孔。

所述的边梁组成由槽形边梁和立板组成，槽形边梁上下面设置有端部骨架侧立柱通过孔。

本发明的有益效果是：该前端防爬吸能结构经过计算和试验验证能够按照预先设定的过程进行动作，依次变形，满足能够吸收1.22MJ能量的要求，并且与前端防爬器结构集成在一起，大大提高了列车的被动安全保护性能；同时压溃箱结构即吸能变形区结构制造工艺简单，节约了车辆制造的成本。

附图说明

图1是本发明立体结构示意图；

图2是图1的后视图；

图3是长方形压溃箱体结构剖视图；

图4是锥形压溃箱体结构剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

如图1和图2所示，本发明一种可控变形的轨道车辆前端防爬吸能结构包括防爬器组成1、压溃箱结构2、边梁组成3和端梁4。防爬器组成由防爬齿101、前立板102、后立板103、上盖板104、下盖板105组成，防爬齿、前立板、后立板、上盖板、下盖板焊接构成一个箱体形结构。

防爬齿的弧形半径R=1529mm，防爬齿焊接在前立板上，由多个弧形和直线构成，前立板弧形半径R=1499mm。上盖板和下盖板的前端均为弧形结构，其弧度与防爬齿的弧度相同。

如图1、图3和图4所示，压溃箱结构由长方形和锥形两种箱体结构构成，其中左侧两个箱体结构分别和右侧两个箱体结构对称。长方形箱体结构由长方形箱体201和五个隔板202焊接而成，每个长方形箱体的四个面上各设一个长圆形压溃孔203，并且在上下面设有端部骨架立柱通过孔204。每个锥形箱体结构由锥形箱体205和四个隔板206、207、208、209焊接而成。每个箱体由角钢形板拼焊而成，两种箱体结构中的隔板与箱体通过各个面上开的孔焊接，长方形箱体和锥形箱体的前端均焊接在防爬器后立板上，后端均焊接在端梁上。

如图1和图2所示，边梁组成由槽形边梁301和立板302 组成，二者焊接形式一个箱体结构，槽形边梁上下面设有端部骨架侧立柱通过孔303。边梁组成的前端均焊接在防爬器结构的前立板上，后端与端梁进行焊接。

当车辆发生碰撞时，撞击的能量沿防爬器组成1、压溃箱结构2和边梁组成3以可控制的方式顺次传递和造成塑性形变破坏。通过计算和试验验证，长方形箱体结构和锥形箱体1与二者内部的隔板之间的优化组合配置使得结构以可控制的方式最大限度的压溃变形，能够吸收1.22MJ的能量，最大限度的提高了列车的被动安全保护性能。