[发明专利]一种轨道车辆的复合式逐级吸能结构

说明书

本发明公开了一种轨道车辆的复合式逐级吸能结构，包括前端横梁、中间纵梁、边梁、前端小横梁、后端小横梁和后端横梁，前端横梁与后端横梁平行设置，前端横梁两端分别连接一边梁，两根边梁的另一端分别与后端横梁两端相连接，中间纵梁一端与前端横梁中部连接，中间纵梁另一端与后端横梁中部连接，前端小横梁和后端小横梁均与中间纵梁连接，后端小横梁位于前端小横梁后方，前端小横梁和后端小横梁之间设有第二级吸能管，后端小横梁与后端横梁之间设第三级吸能管，第三级吸能管内装设蜂窝铝。该复合式逐级吸能结构能有效降低轨道车辆在初始撞击时的冲击力，保证轨道车辆碰撞时减速过程的平稳性，整体吸能量大、抗偏载性好。

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，具体而言，涉及一种轨道车辆的复合式逐级吸能结构。

背景技术

轨道交通因其方便快捷，绿色环保，成为越来越多的人的出行选择，但是随着轨道交通技术的发展，轨道交通的运行速度也不断增加，相对封闭的空间及庞大的运载量，导致一旦发生事故将对乘客的生命财产安全造成巨大的威胁。因此，轨道交通的被动安全保护技术受到越来越多的人的关注。

为了减小列车碰撞事故对乘员的安全威胁，通常在车厢两端的变形区内安装大吸能量、高效率的吸能器，以吸收列车碰撞时巨大的冲击动能。目前，比较常见的车辆端部吸能结构包括：金属薄壁结构、蜂窝铝结构以及金属薄壁结构+内置蜂窝铝的抽屉式复合结构。

目前常见的车辆端部吸能结构在发生压缩时往往出现一个较大的初始撞击力峰值(初始撞击力峰值往往也是整个撞击过程撞击力的最大值，且明显大于其他波动)，随后撞击力在一个较低的平台区间波动。研究表明，撞击过程中的冲击脉冲峰值决定着乘员损伤的严重程度。现有的车辆端部吸能结构无法很好地降低初始撞击力峰值，并且性能结构的整体吸能量较小，无法保证轨道车辆碰撞时减速过程的平稳性。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种轨道车辆的复合式逐级吸能结构，该复合式逐级吸能结构能够有效降低轨道车辆在初始撞击时的冲击力，保证轨道车辆碰撞时减速过程的平稳性，整体吸能量大、抗偏载性好。

为了实现上述目的，本发明提供了一种轨道车辆的复合式逐级吸能结构，包括前端横梁、中间纵梁、边梁、前端小横梁、后端小横梁和后端横梁，前端横梁与后端横梁平行设置，前端横梁的两端分别连接一根边梁，两根边梁的另一端分别与后端横梁的两端相连接，中间纵梁的一端与前端横梁的中部相连接，中间纵梁的另一端与后端横梁的中部相连接，前端小横梁和后端小横梁均与中间纵梁相连接，后端小横梁位于前端小横梁的后方，前端小横梁和后端小横梁之间设有第二级吸能管，后端小横梁与后端横梁之间设有第三级吸能管，第三级吸能管内装设有蜂窝铝。

进一步地，边梁与前端横梁相连接的一端设有第一初始缺陷；中间纵梁与前端横梁相连接的一端设有第二初始缺陷。

进一步地，第二级吸能管与前端小横梁相连接的一端设有第三初始缺陷；第三级吸能管与后端小横梁相连接的一端设有第四初始缺陷。

进一步地，前端小横梁位于前端横梁、边梁和后端横梁所围成的四边形内，前端小横梁的两端不与边梁相连接。

进一步地，后端小横梁位于前端横梁、边梁和后端横梁所围成的四边形内，后端小横梁的两端分别与两根边梁相连接。

进一步地，前端横梁的内侧设有止挡结构，止挡结构的位置与第二级吸能管的位置正对。

进一步地，蜂窝铝包括第一蜂窝铝和第二蜂窝铝，第一蜂窝铝装设于第三级吸能管靠近后端小横梁的一端，第二蜂窝铝装设于第一蜂窝铝的后方，第一蜂窝铝的横截面积小于第二蜂窝铝的横截面积，第一蜂窝铝和第二蜂窝铝之间设有一隔板。

进一步地，边梁倾斜设置，前端横梁、边梁和后端横梁围成一等腰梯形，前端横梁的长度小于后端横梁的长度。