CN110949295B - 客车防撞梁组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了客车防撞梁组件，包括防撞梁外壳，所述防撞梁外壳包括一由矩形框沿圆弧线路径连续延伸形成的圆弧形壳体，所述圆弧形壳体连续壁厚呈由圆弧线路径中间至两边渐小梯度变化，所述防撞梁外壳内填充衍架结构；所述防撞梁外壳之朝向圆弧线圆心之一侧的两端部各固设有吸能盒，所述吸能盒内部填充有泡沫铝材料。它具有如下优点：客车防撞梁组件，质量轻便，吸能强，比吸能高，抗弯强度大，缓冲性能好，能够有效缓冲客车受到的正向和倾斜方向的撞击，最大程度降低乘客受到的最大冲击，对车辆和乘车人员起到较好的保护作用。
Description
技术领域
本发明涉及客车零部件技术领域，尤其涉及一种客车防撞梁组件。
背景技术
防撞梁是车辆第一次承受撞击力用来减轻碰撞且吸收能量的一种装置，因此在客车的前后各设置一套防撞梁组件，它是车辆安全结构的重要组成部分，要求其具有良好的强度、刚度、韧性和吸能性能，以在承受碰撞冲击的同时大量吸收冲击能量，起到一定的缓冲作用，尽可能的减少冲击力传递给车辆和乘客。现有的客车防撞梁组件在一定程度上对车辆正面造成的撞击能起到一定的缓冲作用，但由于设计结构空间的限制以及环保和排放的日益严格，在保证结构满足的情况下要求对客车防撞梁质量进行严格控制以达到有效的节能减排的作用。然而，在质量减少的同时也会对防撞梁的强度和刚度等指标造成显著的影响，这使得客车在受到碰撞冲击时对车辆和乘客的保护效果变差。
发明内容
本发明提供了客车防撞梁组件，其克服了背景技术中客车防撞梁组件所存在的不足。
本发明解决其技术问题的所采用的技术方案是：
客车防撞梁组件，包括防撞梁外壳（1），所述防撞梁外壳（1）包括一由矩形框沿圆弧线路径连续延伸形成的圆弧形壳体，所述圆弧形壳体连续壁厚呈由圆弧线路径中间至两边渐小梯度变化，所述防撞梁外壳（1）内填充衍架结构（2）；所述防撞梁外壳（1）之朝向圆弧线圆心之一侧的两端部各固设有吸能盒（4），所述吸能盒（4）内部填充有泡沫铝材料。
一实施例之中：所述朝向圆弧线圆心之一侧等距离固设多条弧形加强筋（3），所述弧形加强筋（3）弧形和圆弧线路径对应。
一实施例之中：所述吸能盒（4）与防撞梁外壳（1）焊接连接。
一实施例之中：所述吸能盒（4）外壳为壁厚按中间薄两端厚连续梯度变化的锥台壳体。
一实施例之中：所述吸能盒（4）外壳底部固设与客车纵梁固定的连接板（5）。
一实施例之中：所述吸能盒（4）内部填充的泡沫铝材料的密度由上至下渐大梯度变化。
一实施例之中：所述衍架结构（2）为八角点阵单元。
一实施例之中：所述防撞梁外壳（1）内的衍架结构（2）的八角点阵单元的直径由圆弧线路径中间至两边渐小梯度变化。
一实施例之中：所述八角点阵单元包括六个十字架，每十字架包括两中心固接在一起的第一固杆，且两第一固杆中心构成十字架中心；所述六个十字架布置成立体框架，且每相邻两十字架的第一固杆的末端固接在一起，且每相邻两十字架的中心固接有一第二固杆。
本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
客车防撞梁组件，质量轻便，吸能强，比吸能高，抗弯强度大，缓冲性能好，能够有效缓冲客车受到的正向和倾斜方向的撞击，最大程度降低乘客受到的最大冲击，对车辆和乘车人员起到较好的保护作用。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
图1为客车防撞梁组件的结构示意图。
图2为客车防撞梁组件的防撞梁外壳的剖面示意图。
图3为客车防撞梁组件的衍架的结构示意图。
图4为客车防撞梁组件的加强八角点阵结构单元示意图。
实施方式
请参考图1至图4，客车防撞梁组件，包括防撞梁外壳1，所述防撞梁外壳1包括一由矩形框沿圆弧线路径连续延伸形成的圆弧形壳体，所述圆弧形壳体连续壁厚呈由圆弧线路径中间至两边渐小梯度变化，所述防撞梁外壳1内填充衍架结构2；所述朝向圆弧线圆心之一侧等距离固设多条弧形加强筋3，所述弧形加强筋3弧形和圆弧线路径对应。所述防撞梁外壳1之朝向圆弧线圆心之一侧的两端部各焊接有吸能盒4，所述吸能盒4内部填充有泡沫铝材料。所述吸能盒4外壳为壁厚按中间薄两端厚连续梯度变化的锥台壳体，所述吸能盒4外壳底部固设与客车纵梁固定的连接板5。
所述吸能盒4内部填充的泡沫铝材料的密度由上至下渐大梯度变化，如所述吸能盒4内部填充相对密度分别为30%，50%，80%的泡沫铝材料。
所述衍架结构2为八角点阵单元。所述防撞梁外壳1内的衍架结构2的八角点阵单元的直径由圆弧线路径中间至两边渐小梯度变化，如所述防撞梁外壳1内衍架结构2的八角点阵单元直径变化分别为5mm，8mm，10mm。所述八角点阵单元包括六个十字架，每十字架包括两中心固接在一起的第一固杆21，且两第一固杆中心构成十字架中心；所述六个十字架布置成立体框架，且每相邻两十字架的第一固杆的末端固接在一起，且每相邻两十字架的中心固接有一第二固杆22。
本具体实施方式之中：防撞梁外壳1形状设置为圆弧形状，以能增加防撞梁外壳1抗弯曲强度；在防撞梁外壳1上设置弧形加强筋3，进一步增加防撞梁外壳1抗弯曲强度。防撞梁外壳1内部填充衍架结构2，能增加防撞梁外壳1抗弯曲强度，能降低防撞梁整体受到外力产生的最大峰值力，能提高防撞梁外壳1缓冲效果。所述八角点阵单元能承受上、下、左、右、前、后六个方向的压力。八角点阵结构的半径由中间向两侧呈现对称梯度分布，中间的点阵结构单元半径为5mm，然后两边依次是8mm和10mm变化，如此可使冲击能量呈阶梯型耗散，大大减少最大峰值力，有助于提高客车的缓冲能力。吸能盒4外壳为连续壁厚梯度变化的锥台壳体，吸能盒4外壳呈锥台状，所述吸能盒4内部填充有梯度变化的泡沫铝材料，吸能盒4内部填充相对密度分别为30%，50%，80%的泡沫铝材料，优化客车防撞梁组件吸能效果、提高抗冲击能力、改善防撞性能。
本具体实施方式客车防撞梁组件具有如下技术效果：
1、结构轻，节能减排，提高动力性能
该防撞梁与传统的防撞梁结构相比，方管内部填充八角点阵晶格结构，同时大大减小了方管的壁厚，使得其防撞强度提高的同时整体质量大幅度的下降（比吸能提高），这将大大有利于客车的节能减排以及客车动力性能的提高。
2、缓冲效果好，呈梯度吸能，过程稳定
该防撞梁壳体为壁厚连续梯度变化的方管，内部填充结构为梯度变化的八角点阵晶格结构，吸能盒为壁厚连续梯度变化的锥台，吸能盒内部填充的是梯度变化的泡沫铝材料，这些结构在碰撞过程中都会使得压力呈梯度耗散，尤其是在高速碰撞发生时，可以在提高总吸能量的同时，有效保障吸能的稳定性，这有利于客车内部结构的防护和乘客安全的保护。
3、耐撞性能好，抗冲击能力强
该防撞梁方管设计为具有一定弧度的形状，中间厚并向两边逐渐变薄，内部填充结构也为中间薄两边厚，这样有利于引导防撞梁的变形失效模式，使得车身和乘客不会承受由于碰撞而产生的较大的瞬间冲击（峰值力降低），对保证行人与车内乘员的安全十分有利。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
Claims (4)
1.客车防撞梁组件，其特征在于：包括防撞梁外壳（1），所述防撞梁外壳（1）包括一由矩形框沿圆弧线路径连续延伸形成的圆弧形壳体，所述圆弧形壳体连续壁厚呈由圆弧线路径中间至两边渐小梯度变化，所述防撞梁外壳（1）内填充衍架结构（2）；所述防撞梁外壳（1）之朝向圆弧线圆心之一侧的两端部各固设有吸能盒（4），所述吸能盒（4）内部填充有泡沫铝材料；所述吸能盒（4）外壳为壁厚按中间薄两端厚连续梯度变化的锥台壳体；所述吸能盒（4）内部填充的泡沫铝材料的密度由上至下渐大梯度变化；所述衍架结构（2）为八角点阵单元；所述防撞梁外壳（1）内的衍架结构（2）的八角点阵单元的直径由圆弧线路径中间至两边渐小梯度变化；所述八角点阵单元包括六个十字架，每十字架包括两中心固接在一起的第一固杆，且两第一固杆中心构成十字架中心；所述六个十字架布置成立体框架，且每相邻两十字架的第一固杆的末端固接在一起，且每相邻两十字架的中心固接有一第二固杆。
2.根据权利要求1所述的客车防撞梁组件，其特征在于：所述朝向圆弧线圆心之一侧等距离固设多条弧形加强筋（3），所述弧形加强筋（3）弧形和圆弧线路径对应。
3.根据权利要求1所述的客车防撞梁组件，其特征在于：所述吸能盒（4）与防撞梁外壳（1）焊接连接。
4.根据权利要求1所述的客车防撞梁组件，其特征在于：所述吸能盒（4）外壳底部固设与客车纵梁固定的连接板（5）。
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