CN105263781A - 带有变形区的轨道车辆 - Google Patents

Abstract

轨道车辆（1），包括至少一个、相应在端面布置的变形区，其中变形区包括一个碰撞框架（2）、多个变形元件（3）和两个A柱（4），其中变形元件（3）径向围绕在车厢（5）的前部结构而定向且相应地在所述变形元件的一个端部上与车厢（5）相连，且其中碰撞框架（2）连接背离于车厢（5）的变形元件（3）的端部并且呈弓形地布置在车厢（5）的前部结构周围，其中A柱（4）相应地在车厢（5）与碰撞框架（2）之间走向并且与碰撞框架（2）固定相连。

Description

带有变形区的轨道车辆

技术领域

本发明涉及一种带有变形区的轨道车辆，尤其是乘用轨道车辆。

背景技术

为了改善在相撞时轨道车辆的变形行为常常安装碰撞区。这种碰撞区，或者说变形区应该承受碰撞能量，其中定义的可变形的缩皱区将撞击能量转变为变形能量且在这种情况下减小车辆内的人员的负载。

为此能够一方面如此地构建轨道车辆结构的大面积的区域，从而该大面积的区域能够针对性地承受变形能量，或者在轨道车辆的前部结构或者说尾部结构上安装专门的碰撞模块。后一种实施方式是有利的，因为相撞之后的修理由于这种碰撞模块的轻易的可够及性得以简化。在轨道车辆之间的相撞基本上发生在车辆纵轴线的方向上，或许例如由于碰撞的车辆的不同的负载状态的程度差异能够导致所谓的爬升。对轨道车辆来说，该轨道车辆存在与另一个轨道车辆（尤其是有轨电车）相撞相比与其他障碍物相撞的增高的风险，便提出了一个特别的问题。需要覆盖明显更宽的碰撞情况的范围，其中单侧错位的和斜向的碰撞仅能不令人满意地由传统的皱缩区或者说碰撞模块处理，所述传统的皱缩区或碰撞模块基本上针对纵向的碰撞设计。常规的、针对纵向的相撞设计的碰撞模块通常无法令人满意地承受这种斜向的载荷，因为此时在这些碰撞模块上出现了弯曲应力和剪切应力，在这些应力作用下所涉及的碰撞元件在没有用于横向支撑的保护措施时在侧面弯曲。在以下类型中的熟知的碰撞元件的相应的设计会导致极度昂贵的、复杂的及笨重的碰撞元件，在这种类型中碰撞元件能够均衡很好地处理纵向碰撞以及斜向碰撞，该碰撞元件不适用于在轨道车辆上使用。

标准EN15277对轨道车辆要求结构相同的带有15km/h的车辆在40mm的垂直偏移时的相撞证明，以及与在45度下的倾斜设定的平整的3吨的障碍物在25km/h的速度的情况下的相撞证明（在交叉路口处的火车对轻量载货车的碰撞情况）。

由此其它类型的相撞，例如与不同结构类型的轨道车辆相撞、与带有高的装载车厢边缘的较大的载货车相撞或者在弯道行驶时的相撞没有由标准要求覆盖。

发明内容

因此本发明所针对的任务在于，提出一种带有变形区的轨道车辆，该变形区尤其也在非轴向的相撞时和在与不同结构类型的车辆相撞时为乘客和车辆司机提供良好的保护。

所述任务通过具有权利要求1的特征的轨道车辆解决。有利的设计方案是从属权利要求的内容。

根据本发明的基本想法描述了一种轨道车辆，其包括至少一个、相应地在端面布置的变形区，其中变形区包括碰撞框架、多个变形元件和两个A柱，其中变形元件径向围绕在车厢的前部结构而定向且相应地在所述变形元件的一个端部上与车厢相连，并且其中碰撞框架连接背离于车厢的变形元件的端部并且呈弓形地布置在车厢的前部结构的周围，并且其中A柱相应地在车厢与碰撞框架之间走向并且与碰撞框架固定相连。

由此能够实现的优点是，轨道车辆能够配备有碰撞特性，该碰撞特性保证即使在斜向相撞的情况中，以及尤其在与结构不同的车辆（其它的轨道车辆型号、载货车、等）相撞时碰撞动能在变形元件内的吸收。由此能够减小作用在乘客和车辆人员上的减速。

本发明的另一个主要的优点在于围绕驾驶员台提供了一个安全单元。通过A柱的设置（也被称为撞柱，或者说角柱）和所述A柱与车厢和与碰撞框架的固定连接实现了更加安全的车辆司机空间（生存笼）。所述车辆司机空间在与高的障碍物（载货车）碰撞时是有利的，因为尤其现代的有轨电车具有非常低的脚底水平面，车辆司机位置从而显然靠近轨道布置。通过A柱与碰撞框架的连接使得在变形元件中承受导入A柱的碰撞力，由此将A柱从独自的能量吸收中减载。

根据本发明构建变形区，该变形区包括碰撞框架。该碰撞框架具有弓形的结构，该碰撞框架水平地布置在车厢的前部之前。其中该弓形也能够由单个的直线的节段构建。碰撞框架通过多个变形元件与车厢相连。在这种情况中，这些变形元件基本上径向地布置。在每个车辆侧面设置一个A柱，该A柱在车厢（以有利的方式在车顶区域侧面）和碰撞框架之间延伸且与两个所提到的构件相连。由A柱、碰撞框架和变形元件组成的变形区一方面为车辆司机构成稳固的生存空间，另一方面构成能量耗散的区。

尤其有利的是，将变形区实施为结构组件，该结构组件能够独立于车厢被生产且该结构组件配备有用于能够解除地紧固在车厢上的器件。由此可实现优点，即能够通过更换变形区进行车辆的快速维修。对于能够解除的固定而言，螺纹连接是尤其有利的。

在本发明的一个优选的实施形式中变形元件布置在多个水平平面内。以如此方式能够实现优点的是，能够覆盖明显更宽的碰撞情况的种类。

本发明的另一实施形式规定了，碰撞框架在其侧面的端部上与车厢结构相连。

根据本发明的变形区以有利的方式布置在所有潜在的会遭受碰撞的车端部，尤其是所有配备有车辆司机台的车端部。

此外根据本发明的变形区也在弯道行驶期间在碰撞时起到保护，而在这种情况下传统的变形区无法或者仅能提供很少的保护。

此外值得推荐的是，在车辆前端配备爬升保险（Anticlimber防爬装置）。由此可实现的优点的是，在与结构相同的、同样配备有爬升保险的车辆碰撞时能够阻碍非常危险的所谓的爬升，该爬升能够导致乘客空间的彻底破坏。

通常情况下实施为带有齿形结构的板状的构件的爬升保险在这种情况下布置在碰撞框架上的第一碰撞接触位置（车辆前端）。

本发明的另一有利的实施形式规定了，在车前端处布置前部的变形元件（第一变形阶段）。以如此方式能够针对小的碰撞、尤其是与结构相同的车辆的碰撞获得保护，例如所述碰撞常常是在车站或者调度运行时。由此能够通过前部的变形元件的响应使其余的变形区不受损伤地保留，由此能够明显地减小维修费用。

有利的是，将变形元件实施为所谓的碰撞管，因为此时在结构方面能够预先给出预期的变形特性、尤其是在变形时的定义的力的程度。作为替代方案也能够将变形元件通过其他技术、例如作为金属泡沫元件实施。

本发明尤其对于在轨道车辆上的使用是非常有利的，因为轨道车辆常常会遭受非轴向的碰撞情况。

附图说明

例如示出：

图1是带有变形区的轨道车辆的斜视图。

图2是带有变形区的轨道车辆的俯视图。

图3是带有变形区的轨道车辆的侧视图。

图4是在相撞情况下，碰撞前的结构相同的车辆。

图5是在相撞情况下，碰撞时的结构相同的车辆。

图6是在相撞情况下碰撞前的结构相同的车辆的侧视图。

图7是在相撞情况下，碰撞时的结构相同的车辆的侧视图。

图8是与载货车斜向碰撞的侧视图。

图9是与载货车斜向碰撞的斜视图。

具体实施方式

图l示例性和示意性地显示了带有变形区的轨道车辆的斜视图。所展示的是轨道车辆1，该轨道车辆表现作为有轨电车。所述轨道车辆包括带有驾驶员操纵台8的车厢5。在端面设置有变形区，该变形区包括两个A柱4、碰撞框架2和多个变形元件3。碰撞框架2由多个直线的节段构成并呈弓形地延伸到车厢5的前部之前。在车厢5和碰撞框架2之间基本上径向地、或者说扇形地布置了多个变形元件3。示出了一个实施例，在该实施例中实现了变形元件3在两个水平平面内的结构布置。由此碰撞框架2被实施作为节段形的网格结构，该网格结构连接了背离于车厢5的变形元件3的端部。A柱4被实施为弯曲的角柱的形式且在车厢5和碰撞框架之间延伸并且相应地与这些构件相连。将A柱4与碰撞框架2的连接位置如此稳固地实施，从而使得导入A柱4中的力能够导入变形元件3中，而此连接位置不会失效。所展示的实施例显示了一个变形区，该变形区具有在车辆纵向上指向的四个变形元件3；以及显示了两侧各两个与车辆纵向呈大约45度定向的变形元件3。在车辆前端，碰撞框架2配备有两个爬升保险（Aufreitsicherung）6。两个爬升保险6之间设置有用于前部的变形元件7的紧固可行方案。在图1中未示出其余的构件，尤其是车辆前部常用的饰件。这些饰件由于其低强度而基本不参与发生变形。

图2示例性和示意性地显示了带有变形区的轨道车辆的俯视图。展示了图1中的实施例。很好可见变形元件3的径向的结构布置。

图3示例性和示意性地显示了带有变形区的轨道车辆的侧视图。展示了图1中的实施例。

图4示例性和示意性地显示了两个结构相同的车辆即将碰撞前的相撞情况。在即将相撞前的一个位置中展示了根据图1至图3中的示意的两个轨道车辆1。两个车辆1位于相同的轨道上。该示意图显示了在停车区域内典型的相撞。

图5示例性和示意性地显示了两个结构相同的车辆在碰撞过程中的相撞。所展示的是在进一步走势中的图4中的碰撞情况。两个车辆1的爬升保险相互卡住并且阻碍爬升。两个车辆1的变形元件3已响应，其中每个右侧的车辆散失更多的能量。围绕驾驶员操纵台8的空间保持形状稳定。

图6示例性和示意性地显示了两个结构相同的车辆即将碰撞前的相撞的斜视图。所展示的是根据图4中的展示的情况。

图7示例性和示意性地显示了两个结构相同的车辆在碰撞过程中的相撞。所显示的是根据图5中的示意的情况。

图8示意性和示例性地显示了轨道车辆与载货车斜向碰撞的侧视图。所展示的是在轨道车辆1和载货车9之间的碰撞情况。轨道车辆1如图1至3所示构造。仅展示载货车9的装载面的框架，因为这一点一方面是载货车的最稳固的构件，并且与该框架的碰撞是最常见的碰撞情况之一。相撞以与轨道车辆的纵轴线呈约45度发生。A柱4接收碰撞能量并将其部分转换为自身的变形功，另一方面所述A柱将碰撞能量传导到变形元件3中。所展示的相撞在没有A柱时对车辆司机非常危险，因为载货车9的装载面能够不受阻碍的挤入车辆司机驾驶室。

图9示意性和示例性地显示了轨道车辆与载货车斜向碰撞的斜视图。在斜视图中展示了图8中的碰撞情况。图9显示了左侧的变形元件3的响应以及在车辆纵向上指向的变形元件3的微小响应。在这样的相撞时，没有根据本发明的变形区的轨道车辆即使在配备有传统变形元件时实际上也几乎不吸收撞击能量，因为传统的变形元件会屈曲且丧失其耗散能量的特性。

附图标记清单

1轨道车辆

2碰撞框架

3变形元件

4A柱

5车厢

6爬升保险

7前部变形元件

8驾驶员操纵台

9载货车。

Claims (7)

1.一种轨道车辆（1），其包括至少一个相应地在端面布置的变形区，

其特征在于，

所述变形区包括碰撞框架（2）、多个变形元件（3）和两个A柱，其中变形元件（3）径向围绕在车厢（5）的前部结构而定向且相应地在所述变形元件的一个端部上与车厢（5）相连，且其中碰撞框架（2）连接背离于车厢（5）的变形元件（3）的端部并且呈弓形地布置在车厢的前部结构周围，且其中A柱（4）相应地在车厢（5）与碰撞框架（2）之间走向并且与碰撞框架（2）固定相连。

2.按照权利要求1所述的轨道车辆，其特征在于，变形元件（3）布置在多个水平平面内。

3.按照权利要求1或2中任一项所述的轨道车辆（1），其特征在于，变形元件（3）被构造作为碰撞管。

4.按照权利要求1到3中任一项所述的轨道车辆（1）其特征在于，碰撞框架（2）的侧面端部与车厢结构（5）相连。

5.按照权利要求1到4任一项所述的轨道车辆（1），其特征在于，变形区配备有爬升保险（6），该爬升保险布置在车辆前端上的碰撞框架（5）上。

6.按照权利要求1到5任一项所述的轨道车辆（1），其特征在于，变形区配备有前部的变形元件（7），该变形元件布置在车辆前端上的碰撞框架（2）上。

7.按照权利要求1到6中任一项所述的轨道车辆（1），其特征在于，变形区被设计作为结构组件，并且能够解除地能够紧固在车厢（5）上。