CN107323479A - 基于缺口导向分级触发的轨道车辆端部吸能结构 - Google Patents

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    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F19/00Wheel guards; Bumpers; Obstruction removers or the like
    • B61F19/04Bumpers or like collision guards

Abstract

一种基于缺口导向分级触发的轨道车辆端部吸能机构,其特征在于:包括一位侧吸能机构、中间吸能机构、二位侧吸能机构,一位侧吸能机构和二位侧吸能机构连接在中间吸能机构的两端构成一个门形结构,中间留有缺口。本发明的有益效果是:该轨道车辆缺口导向多级触发吸能机构设置在车体底架前端,当列车发生碰撞时,通过吸能结构的变形吸收碰撞能量,减少列车的碰撞撞击力峰值及加速度,防止车辆爬起,有限限制车辆司机室及客室的变形,有效保护乘客及司机的安全。经过仿真分析及试验验证,吸能结构的吸能行程、碰撞平台力与吸能量的分析及试验对比误差在10%,完全满足轨道客车吸能标准要求。

Description

基于缺口导向分级触发的轨道车辆端部吸能结构
技术领域
[0001] 本发明涉及列车被动安全分析领域,具体为实现基于缺口导向分级触发的轨道车 辆端部吸能结构的设计、制造及功能验证。
背景技术
[0002] 随着我国轨道交通建设的快速发展,轨道客车的被动安全性成为人们关注的焦 点,如何保证列车碰撞安全性值得设计者的深思,轨道列车碰撞时,冲击力最大的是头车, 后续车辆以此迅速减小,综合考虑列车吸能要求和实际吸能方式,吸能结构可以布置为如 下形式,头车端部设置4级吸能装置,依次分别为车钩缓冲器吸能、车钩压溃管吸能、车钩剪 切螺栓破坏吸能、主吸能结构吸能。中间车端部设置3级吸能装置,以此分别为车钩缓冲器 吸能、车钩压溃管吸能、主吸能结构吸能。主吸能结构一般分为刨削式吸能及结构吸能,刨 削式吸能装置具有体积小、重量轻、刨削力稳定等特点,并且能够在偏载作用发生时依然具 有稳定的刨削力,但是缺点是平台力低,吸能量有限,结构吸能的缺点是刨削力峰值力高、 稳定性不好。
发明内容
[0003] 针对背景技术存在的问题,本发明通过对已有吸能结构碰撞峰值力及平台力波动 特性研究,通过优化结构缺口,应用缺口导向降低碰撞峰值力,采用分级触发来减小平台力 波动。
[0004] 为实现上述目的,本发明提供一种基于缺口导向分级触发的轨道车辆端部吸能机 构,其特征在于:包括一位侧吸能机构、中间吸能机构、二位侧吸能机构,一位侧吸能机构和 二位侧吸能机构连接在中间吸能机构的两端构成一个门形结构,中间留有缺口。
[0005] 所述的一位侧吸能机构包括一位侧端梁槽钢、一位侧立筋、一位侧端梁立板、一位 侧带导向槽的边梁、一位侧带导向槽的斜梁、一位侧二级触发连接横梁、一位侧二级触发带 导向槽的纵梁、一位侧三级触发连接横梁、一位侧三级触发带导向槽的纵梁、一位侧四级触 发连接横梁、一位侧四级触发连接横梁、一位侧四级触发带导向槽的纵梁、一位侧端部连接 横梁;一位侧立筋焊接在一位侧端梁槽钢内,一位侧端梁堵板与一位侧立筋及一位侧端梁 槽钢焊接成箱型结构。一位侧二级触发连接横梁、一位侧三级触发连接横梁和一位侧四级 触发连接横梁一端都固定在一位侧带导向槽的边梁上,一位侧二级触发连接横梁、一位侧 三级触发连接横梁的另一端通过一位侧二级触发带导向槽的纵梁固定,同时一位侧三级触 发连接横梁和一位侧四级触发连接横梁又通过一位侧三级触发带导向槽的纵梁固定,一位 侧三级触发连接横梁、一位侧四级触发连接横梁一端固定在一位侧带导向槽的斜梁上,另 一端通过一位侧二级触发带导向槽的纵梁固定,一位侧四级触发连接横梁和一位侧端部连 接横梁还通过一位侧四级触发带导向槽的纵梁固定连接。
[0006] 所述的中间吸能机构包括两个一位侧端梁连接补强结构、二位侧端梁槽钢、二位 侧端梁立板、三个二位侧立筋,两个一位侧端梁连接补强结构固定在二位侧端梁槽钢两端, 三个二位侧立筋固定在二位侧端梁槽钢里面,二位侧端梁立板与二位侧端梁槽钢焊接成箱 型结构。
[0007] 所述的二位侧吸能机构跟一位侧吸能机构完全对称。
[0008] 本发明的有益效果是:该轨道车辆缺口导向多级触发吸能机构设置在车体底架前 端,当列车发生碰撞时,通过吸能结构的变形吸收碰撞能量,减少列车的碰撞撞击力峰值及 加速度,防止车辆爬起,有限限制车辆司机室及客室的变形,有效保护乘客及司机的安全。
[0009] 经过仿真分析及试验验证,吸能结构的吸能行程、碰撞平台力与吸能量的分析及 试验对比误差在10%,完全满足轨道客车吸能标准要求。
附图说明
[0010] 图1是本发明具体实施方式的立体示意图;
[0011] 图2是本发明中一位侧吸能机构的结构示意图;
[0012] 图3是本发明中中间吸能机构的结构示意图;
[0013] 图4是分析与试验力-行程变化曲线对比图。
具体实施方式
[0014] 下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
[0015] 参照图1,本发明具体实施方式包括一位侧吸能机构1、中间吸能机构2、二位侧吸 能机构3,一位侧吸能机构1和二位侧吸能机构3连接在中间吸能机构2的两端构成一个门形 结构,中间留有缺口。
[0016] 参照图2,所述的一位侧吸能机构包括一位侧端梁槽钢101、一位侧立筋10 2、一位 侧端梁堵板103、一位侧带导向槽的边梁104、一位侧带导向槽的斜梁105、一位侧二级触发 连接横梁106、一位侧二级触发带导向槽的纵梁107、一位侧三级触发连接横梁108、109、一 位侧三级触发带导向槽的纵梁110、一位侧四级触发连接横梁111、一位侧四级触发连接横 梁112、一位侧四级触发带导向槽的纵梁113、一位侧端部连接横梁114; 一位侧立筋102焊接 在一位侧端梁槽钢101内,一位侧端梁堵板103与一位侧立筋102及一位侧端梁槽钢101焊接 成箱型结构。一位侧二级触发连接横梁106、一位侧三级触发连接横梁108和一位侧四级触 发连接横梁111 一端都固定在一位侧带导向槽的边梁104上,一位侧二级触发连接横梁106、 一位侧三级触发连接横梁108的另一端通过一位侧二级触发带导向槽的纵梁107固定,同时 一位侧三级触发连接横梁108和一位侧四级触发连接横梁111又通过一位侧三级触发带导 向槽的纵梁110固定,一位侧三级触发连接横梁109、一位侧四级触发连接横梁112—端固定 在一位侧带导向槽的斜梁105上,另一端通过一位侧二级触发带导向槽的纵梁107固定,一 位侧四级触发连接横梁112和一位侧端部连接横梁114还通过一位侧四级触发带导向槽的 纵梁113固定连接。所述的二位侧吸能机构跟一位侧吸能机构完全对称。
[0017] 参照图3,中间吸能机构包括一位侧端梁连接补强结构201、207、二位侧端梁槽钢 202、二位侧端梁立板203、二位侧立筋204、205、206,一位侧端梁连接补强结构201、207固定 在二位侧端梁槽钢202两端,二位侧立筋204、205、206固定在二位侧端梁槽钢202里面,二位 侧端梁立板203与二位侧端梁槽钢202焊接成箱型结构。
[0018] 参照图4,经过仿真分析及试验验证,吸能结构的吸能行程、碰撞平台力及吸能量 的分析及试验对比误差在10%,如表1所示,该结构完全满足轨道客车吸能标准要求。
[0019] 表1吸能结构分析试验参数对比
Figure CN107323479AD00051

Claims (4)

1. 一种基于缺口导向分级触发的轨道车辆端部吸能机构,其特征在于:包括一位侧吸 能机构(1)、中间吸能机构(2)、二位侧吸能机构(3),一位侧吸能机构⑴和二位侧吸能机构 (3)连接在中间吸能机构(2)的两端构成一个门形结构,中间留有缺口。
2. 根据权利要求1所述的基于缺口导向分级触发的轨道车辆端部吸能机构,其特征在 于:所述的一位侧吸能机构包括一位侧端梁槽钢(101)、一位侧立筋(102)、一位侧端梁堵板 (103)、一位侧带导向槽的边梁(104)、一位侧带导向槽的斜梁(105)、一位侧二级触发连接 横梁(106)、一位侧二级触发带导向槽的纵梁(107)、一位侧三级触发连接横梁(108)、 (109)、一位侧三级触发带导向槽的纵梁(110)、一位侧四级触发连接横梁(111)、一位侧四 级触发连接横梁(112)、一位侧四级触发带导向槽的纵梁(113)、一位侧端部连接横梁 (114);一位侧立筋(102)焊接在一位侧端梁槽钢(101)内,一位侧端梁堵板(103)与一位侧 立筋(102)及一位侧端梁槽钢(101)焊接成箱型结构,一位侧二级触发连接横梁(106)、一位 侧三级触发连接横梁(108)和一位侧四级触发连接横梁(111) 一端都固定在一位侧带导向 槽的边梁(104)上,一位侧二级触发连接横梁(106)、一位侧三级触发连接横梁(108)的另一 端通过一位侧二级触发带导向槽的纵梁(107)固定,同时一位侧三级触发连接横梁(108)和 一位侧四级触发连接横梁(111)又通过一位侧三级触发带导向槽的纵梁(110)固定,一位侧 三级触发连接横梁(109)、一位侧四级触发连接横梁(112) —端固定在一位侧带导向槽的斜 梁(105)上,另一端通过一位侧二级触发带导向槽的纵梁(107)固定,一位侧四级触发连接 横梁(112)和一位侧端部连接横梁(114)还通过一位侧四级触发带导向槽的纵梁(113)固定 连接。
3. 根据权利要求1所述的基于缺口导向分级触发的轨道车辆端部吸能机构,其特征在 于:中间吸能机构包括一位侧端梁连接补强结构(201)、(207)、二位侧端梁槽钢(202)、二位 侧端梁立板(203)、二位侧立筋(204)、(205)、(206),一位侧端梁连接补强结构(201)、(207) 固定在二位侧端梁槽钢(202)两端,二位侧立筋(204)、(205)、(206)固定在二位侧端梁槽钢 (202)里面,二位侧端梁立板(203)与二位侧端梁槽钢(202)焊接成箱型结构。
4. 根据权利要求1所述的基于缺口导向分级触发的轨道车辆端部吸能机构,其特征在 于:所述的二位侧吸能机构跟一位侧吸能机构对称。
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