CN103523039B - 一种耐碰撞铝合金头车底架前端结构 - Google Patents

一种耐碰撞铝合金头车底架前端结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐碰撞铝合金头车底架前端结构。为了解决现有的铝合金车体底架不具有防爬器压溃吸能空间，吸能效率低的问题，所述铝合金头车底架前端结构包括均固定在司机室地板上的端部斜筋和用于安装防爬器的安装板；所述端部斜筋的至少前部和所述底架边梁的前部均位于安装板的前方，该端部斜筋的至少前部、和/或底架边梁的前部、和/或安装板具有吸能结构；所述安装板的后部为位于司机室安全区的箱型结构，位于司机室地板前部的该箱型结构安装在司机室前立柱下方。本发明在车体发生碰撞时，可发生塑性变形吸收能量，同时确保可拆卸式防爬器退行压溃吸收能量，从而能在较短的碰撞退行距离内吸收较多的能量。

Description

一种耐碰撞铝合金头车底架前端结构
技术领域
本发明涉及轨道交通车辆车体结构技术领域，具体为一种耐碰撞铝合金头车底架前端结构。
背景技术
国内城轨铝合金车体底架前端防爬器安装结构多为适用于焊接式防爬器安装结构，结构复杂，施工工艺难度大，不利于降低成本，且不具有防爬器压溃吸能空间，在碰撞时仅有底架前端结构参与吸能，吸能效率低。
发明内容
为了克服现有的铝合金车体底架不具有防爬器压溃吸能空间，吸能效率低的不足，本发明旨在提供一种耐碰撞铝合金头车底架前端结构，该车底架前端结构在车体发生碰撞时，可发生塑性变形吸收能量，同时确保可拆卸式防爬器退行压溃吸收能量，从而能在较短的碰撞退行距离内吸收较多的能量。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种耐碰撞铝合金头车底架前端结构，铝合金头车底架包括固定相连的司机室地板和底架边梁；其结构特点是，该铝合金头车底架前端结构包括均固定在司机室地板上的端部斜筋和用于安装防爬器的安装板；所述端部斜筋的至少前部和所述底架边梁的前部均位于安装板的前方，该端部斜筋的至少前部、和/或底架边梁的前部、和/或安装板具有吸能结构；所述安装板的后部为位于司机室安全区的箱型结构，位于司机室地板前部的该箱型结构安装在司机室前立柱下方。
以下为本发明的进一步改进的技术方案：
作为一种具体的结构形式，所述箱型结构包括固定在司机室地板上牵引梁翼板，以及分别与牵引梁翼板、端部斜筋后部、底架边梁和安装板固定相连的弯板。
为了提高箱体的连接强度，所述弯板与司机室地板之间通过位于箱型结构内的第一支撑板和第二支撑板固定相连。
所述安装板上开有限制防爬器退行的结构。进一步地，所述安装板上限制防爬器退行的结构优选为十字形导槽。
所述弯板上开有工艺孔。
为了减小底架边梁的传力面，所述底架边梁的前部为弧面。
为了有助于提高碰撞压溃吸能的效果，所述端部斜筋前部设有多个压溃孔。
藉由上述结构，本发明整体关于车体纵向中心线对称，主要由安装板，司机室地板，端部斜筋，牵引梁翼板，弯板，第一支撑板，底架边梁前端，第二支撑板构成。本发明按功能分为两部分结构，一部分为给可拆卸式防爬器提供安装平面和工作行程的稳固箱型结构，称为防爬器行程区结构，该部分结构焊接于底架边梁，牵引梁翼板和端部斜筋围成的空间内，车体碰撞发生时，不参与变形，要求较高的刚度和强度；另一部分为碰撞时发生变形吸能的前端结构，该结构位于底架前端，通过对边梁和端部斜筋弱化处理，减小其纵向载荷承载能力，从而在碰撞时可通过塑性变形减小传递至客室的能量。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过引入吸能式防爬器参与吸能，优化底架前端结构，提高底架前端结构在碰撞时的能量吸收效率，实现耐碰撞吸能的底架前端结构。
在车体发生碰撞时，本发明发生塑性变形吸收能量，同时确保可拆卸式防爬器退行压溃吸收能量，从而能在较短的碰撞退行距离内吸收较多的能量，以国内某B型车项目碰撞仿真计算结果为例，头车以25公里速度与刚性墙碰撞，车体吸收总能量为1100kJ，防爬器压至极限状态可吸收总能量220kJ，占总能量的20%，可见，本发明与可拆卸式防爬器组成的吸能结构可最大限度提高碰撞能量吸收效率，保证司机室及乘客的安全，同时结构合理，工艺简单，具有较好的经济和社会效益。
以下结合附图和实施例对本发明作进一步阐述。
附图说明
图1是本发明一个实施例的结构原理图；
图2是图1的零件分解示意图；
图3是本发明一种实施例在车体中所处位置示意图。
具体实施方式
一种耐碰撞铝合金头车底架前端结构，如图1和2所示，包括安装板，带工艺孔的弯板，第一支撑板6，第二支撑板8，与底架边梁前端、端部斜筋和牵引梁翼板，司机室地板组焊成稳定的箱型结构，给防爬器提供退行空间。安装板1上加工有用于防爬器安装的螺栓安装孔和限制防爬器退行的十字导槽10。由此，所述端部斜筋的至少前部、底架边梁的前部和安装板一起形成位于司机室变形区的可压溃变形结构。
变形吸能前端结构分布于司机室前立柱11下方，底架边梁7前端，司机室地板2前端。强度较高的底架边梁7前端经过机加工成弧面，减小传力面，端部斜筋3前端部位加工多个压溃孔12，有助于碰撞压溃吸能。
如图3所示，耐碰撞底架前端结构在车体中所处位置示意图，将车体发生碰撞时允许发生形变的区域称为司机室变形区，不允许变形的区域称为司机室安全区。该结构位置涉及司机室变形区和司机室安全区的前部。
上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (8)

1.一种耐碰撞铝合金头车底架前端结构，铝合金头车底架包括固定相连的司机室地板（2）和底架边梁（7）；其特征在于，该铝合金头车底架前端结构包括均固定在司机室地板（2）上的端部斜筋（3）和用于安装防爬器的安装板（1）；所述端部斜筋（3）的至少前部和所述底架边梁（7）的前部均位于安装板（1）的前方，该端部斜筋（3）的至少前部、和/或底架边梁（7）的前部、和/或安装板（1）具有吸能结构；所述安装板（1）的后部为位于司机室安全区的箱型结构，位于司机室地板（2）前部的该箱型结构安装在司机室前立柱（11）下方。
2.根据权利要求1所述的耐碰撞铝合金头车底架前端结构，其特征在于，所述箱型结构包括固定在司机室地板（2）上牵引梁翼板（4），以及分别与牵引梁翼板（4）、端部斜筋（3）后部、底架边梁（7）和安装板（1）固定相连的弯板（5）。
3.根据权利要求2所述的耐碰撞铝合金头车底架前端结构，其特征在于，所述弯板（5）与司机室地板（2）之间通过位于箱型结构内的第一支撑板（6）和第二支撑板（8）固定相连。
4.根据权利要求1所述的耐碰撞铝合金头车底架前端结构，其特征在于，所述安装板（1）上开有限制防爬器退行的结构。
5.根据权利要求4所述的耐碰撞铝合金头车底架前端结构，其特征在于，所述安装板（1）上限制防爬器退行的结构为十字形导槽（10）。
6.根据权利要求1所述的耐碰撞铝合金头车底架前端结构，其特征在于，所述底架边梁（7）的前端为弧面。
7.根据权利要求1所述的耐碰撞铝合金头车底架前端结构，其特征在于，所述端部斜筋（3）前部设有多个压溃孔（12）。
8.根据权利要求2或3所述的耐碰撞铝合金头车底架前端结构，其特征在于，所述弯板（5）上开有工艺孔。
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