CN111003011B - 使用拉索的牵引梁 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轨道车、在轨道车上形成碰撞能量管理系统的方法以及轨道车车身，该轨道车包括支撑轨道车车身的伸长的地板、从地板悬垂的牵引梁以及碰撞能量管理(CEM)系统。CEM系统包括：联接器板，其联接到牵引梁并且在牵引梁和地板的第一端之间从地板悬垂；联接器支撑件，其在联接器板和地板的第一端之间从地板悬垂；伸长的联接器组件，其经由由联接器支撑件限定的开口沿地板的第一端的方向从联接器板延伸；以及至少一个缆索，其以张紧的方式连接在联接器支撑件和联接器板之间。

Description

使用拉索的牵引梁

技术领域

本发明涉及一种轨道车，并且更具体地涉及一种用于轨道车的端部的改进的碰撞能量管理系统。

背景技术

在需要将转向架和车轮移动到更靠近车端部的轨道车中，相应地不仅需要重新定位牵引梁，而且还重新设计牵引梁以适应转向架的这种移动。由于牵引梁的重新定位和重新设计，需要在每个牵引梁和轨道车的靠近所述牵引梁的端部之间为轨道车、尤其是轨道车的地板提供额外的刚度和强度，同时保持轨道车的端部吸收和消散冲击力(例如可能在碰撞中发生的冲击力)的能力。

发明内容

通常，在一个优选且非限制性的实施例或实例中，提供了一种紧凑且重量轻的碰撞能量管理(CEM)系统。

其它优选且非限制性的实施例或实例在下列编号的条款中列出。

条款1：一种轨道车，包括：伸长的地板，其支撑轨道车车身；端部框架，其靠近地板的第一端；牵引梁，其从地板悬垂；以及碰撞能量管理(CEM)系统，包括：联接器板，其连接到牵引梁，并在牵引梁和地板的第一端之间从地板悬垂；伸长的联接器组件，其沿地板的第一端的方向从联接器板延伸；以及至少一个缆索，其连接在联接器板和端部框架之间。

条款2：根据条款1的所述轨道车，其中，每个缆索可具有在地板附近连接到端部框架的第一端，以及在联接器板的与地板相反的部分附近连接到联接器板的第二端。

条款3：根据条款1或2所述的轨道车，其中，每个缆索可以以张紧的方式连接在端部框架和联接器板之间。

条款4：根据条款1至3中任一项所述的轨道车，其中，每个缆索的张力可以在约22千牛(kN)和约40kN之间。

条款5：根据条款1至4中任一项所述的轨道车，其中，至少一个缆索可以包括：第一缆索，其在地板的一侧连接在端部框架和联接器板之间；以及第二缆索，其在地板的相反侧连接在端部框架和联接器板之间。

条款6：根据条款1至5中任一项所述的轨道车还可包括具有车轮的转向架，该转向架在牵引梁的与端部框架相反的端部附近联接到地板。

条款7：根据条款1至6中任一项所述的轨道车，其中，联接器板可包括在地板的侧部之间横向延伸的顶部边缘和底部边缘，其中顶部边缘可联接到地板，并且底部边缘可定位为与顶部边缘相反而远离地板；一对侧边缘，其在联接器板的相反两侧在联接器板的顶部边缘和底部边缘之间延伸；第一侧，联接器组件的第一端可连接到该第一侧；以及第二侧，其背向联接器组件。

条款8：根据条款1至7中任一项所述的轨道车，其中，至少一个缆索可经由联接器支撑件连接到端部框架。联接器支撑件可从端部框架悬垂。

条款9：根据条款1至8中任一项所述的轨道车，其中：联接器支撑件可以是U形的，包括从横向部件延伸的一对臂，该横向部件在端部框架的侧部之间横向延伸；每个臂的与横向部件相反的端部能够联接到端部框架；并且在端部框架和U形的联接器支撑件之间可以限定有开口。

条款10：根据条款1至9中任一项所述的轨道车，其中，联接器组件可包括位于联接器组件的与联接器板相反的端部的联接器，以及位于联接器和联接器板之间的减震器。

条款11：根据条款1至10中任一项所述的轨道车，还包括联接器组件，其连接到联接器板，并且朝向端部框架延伸并穿过联接器支撑件的开口，联接器组件具有减震器。

条款12：根据条款1至11中任一项的轨道车还可以包括：第二端部框架，其靠近地板的第二端；第二牵引梁，其从地板悬垂，其中牵引梁可以位于地板的第一端与地板的第一端和第二端中间的位置之间，并且第二牵引梁可以位于地板的第二端与地板的第一端和第二端中间的位置之间；以及第二CEM系统，包括：第二联接器板，其联接到第二牵引梁，并在第二牵引梁和地板的第二端之间从地板悬垂；第二伸长的联接器组件，其从第二联接器板沿地板的第二端的方向延伸；以及至少一个缆索，其连接在第二联接器支撑件与第二联接器板之间。

条款13：根据条款1至12中任一项所述的轨道车，其中，连接在第二端部框架和第二联接器板之间的每个缆索处于张紧状态，并且可以具有在地板附近连接到第二端部框架的第一端，以及在第二联接器板的与地板相反的部分附近连接到第二联接器板的第二端。

条款14：根据条款1至13中任一项所述的轨道车，其中，连接在第二端部框架和第二联接器板之间的至少一个缆索可以包括：第一缆索，其在地板的一侧连接在第二端部框架和第二联接器板之间；以及第二缆索，其在地板的相反侧连接在第二端部框架和第二联接器板之间。

条款15：一种在轨道车上形成碰撞能量管理系统的方法，该轨道车包括支撑轨道车车身的伸长的地板和从地板的底部悬垂的牵引梁，该方法包括：在牵引梁和地板的端部之间将联接器板连接到地板，联接器板远离地板的底部延伸；在联接器板和地板的端部之间将联接器支撑件连接到地板，联接器支撑件远离地板的底部延伸；将具有伸长主体的联接器组件的一端连接到联接器板，伸长主体经由由联接器支撑件限定的开口沿地板的端部的方向从联接器板延伸；以及在联接器支撑件和联接器板之间以张紧的方式连接至少一个缆索。

条款16：根据条款15的所述方法还可包括提供每个缆索在联接器支撑件和联接器板之间连接之前的预张紧。

条款17：根据条款15或16所述的方法，其中，联接器板可以具有面向联接器支撑件的第一侧、联接到牵引梁的第二侧、联接到地板的顶部边缘以及背向地板的底部边缘。

条款18：根据条款15至17中任一项所述的方法，其中，每个缆索可具有在地板附近连接到联接器支撑件的第一端；以及在联接器板的底部边缘附近连接到联接器板的第二端。

条款19：根据条款15至18中任一项所述的方法，其中，联接器支撑件可包括与地板间隔开并在地板的侧部之间横向延伸的横向部件，以及在基部(横向部件)和地板之间延伸的一对间隔开的臂，其中，开口可被限定在基部、臂和地板之间。

条款20：根据条款15至19中任一项所述的方法，其中，联接器板和联接器支撑件可以以间隔开的关系联接到地板。

条款21：一种轨道车车身，包括：伸长的地板；端部框架，其靠近地板的第一末端；牵引梁，其从地板悬垂，该牵引梁具有联接器板；碰撞能量管理(CEM)系统，其具有能纵向收缩结构，该能纵向收缩结构连接在端部框架和联接器板之间，并能操作为至少部分地吸收碰撞能量并在端部框架和联接器板之间传递载荷；以及至少一个结构缆索，其连接在牵引梁和端部框架之间，该至少一个结构缆索能操作为在牵引梁和端部框架之间传递载荷。

条款22：根据条款21所述的轨道车，其中，至少一个缆索远离地板的高度而连接到牵引梁。

条款23：根据条款21或22所述的轨道车，其中至少一个缆索在张力作用下连接在端部框架和牵引梁之间。

条款24：根据条款21至23中任一项所述的轨道车，其中，至少一个缆索的张力范围在10千牛(kN)至40kN之间。

条款25：根据条款21至24中任一项所述的轨道车，其中，至少一个缆索的张力范围在18千牛(kN)至25kN之间。

条款26：根据条款21至25项中任一项所述的轨道车，其中，至少一个缆索在地板的高度附近连接到端部框架。

条款27：根据条款21至26中任一项所述的轨道车车身，还包括从端部框架悬垂的联接器支撑件，至少一个结构缆索经由联接器支撑件连接到端部框架。

条款28：根据条款21至27中任一项所述的轨道车车身，还包括伸长的联接器组件，该伸长的联接器组件经由由联接器支撑件限定的开口沿地板的第一末端的方向从联接器板延伸。

条款29：根据条款21至28中任一项所述的轨道车车身，还包括两个结构缆索，两个结构缆索中的每一个位于联接器组件的不同侧。

条款30：根据条款21至29中任一项所述的轨道车车身，其中，CEM的能收缩结构能操作为纵向收缩，使得连接的端部框架纵向更靠近牵引梁，并且使得至少一个结构缆索不再处于张力作用下，并且不再能操作为在牵引梁和端部框架之间传递载荷。

条款31：一种轨道车，包括根据条款21至30中任一项所述的轨道车车身；以及两个转向架，两个转向架中的每一个位于轨道车车身的不同端部处。

附图说明

本发明的这些和其它特征将从以下参考附图的描述中变得更加明显，其中：

图1是根据本文所述原理的包括碰撞能量管理(CEM)系统的一个优选且非限制性实施例或示例性轨道车的一端的一部分的侧视图；

图2是图1的轨道车的端部的自下向上的透视图，示出了CEM系统，其中转向架和车轮以虚线示出；

图3是单独的图2所示CEM系统的自下向上的透视图；

图4A是根据本文所述原理的示例性结构缆索的俯视图，该结构缆索可以是图1的CEM的一部分；

图4B是图4A的结构缆索的侧视图；

图5是图1所示的轨道车的侧视图，示出了其CEM系统在正常运行下与另一轨道车的CEM系统进行联接；

图6是图5所示的轨道车的侧视图，示出了图1所示的轨道车的CEM系统在与另一轨道车的CEM系统碰撞的第一阶段的视图；

图7是图6所示的轨道车在碰撞的第二阶段的侧视图；并且

图8是图1所示的轨道车的部分相对于另一端处的轨道车的另一(相反)端部的侧视图，该另一(相反)端部也包括根据本发明原理的CEM系统。

具体实施方式

现在将参考附图描述各种非限制性实例，其中相同的附图标记对应于相同或功能上等同的元件。

为了下文描述的目的，术语“端部”、“上部”、“下部”、“右”、“左”、“竖直”、“水平”、“顶部”、“底部”、“横向”、“纵向”及其派生词将涉及如附图中定向的实例。然而，应当理解，除了明确地相反规定的情况之外，该实例可以采取各种替代性变化和步骤顺序。还应当理解，附图中所示的以及以下说明书中描述的具体实例仅是本发明的示例性实例或方面。因此，本文公开的具体实例或方面不应被解释为限制。

参考图1至图3，在一个优选且非限制性的实施例或实例中，在此公开了一种轨道车2，其包括封闭轨道车车身5的底部的伸长地板4。牵引梁6从地板4的底部悬垂。碰撞能量管理(CEM)系统8在牵引梁6和地板4的第一端11之间联接到地板4的底部。在一个实例中，CEM系统8可以包括一个或多个能量吸收器62(联接到地板4)，能量吸收器62以本领域已知的方式通过变形来吸收能量。各种类型和构造的能量吸收器62在本领域中是公知的，在此将不进一步描述。

在一个优选且非限制性的实施例或实例中，CEM系统8包括联接器板(couplerplate)10，该联接器板10联接到牵引梁6，并且在牵引梁6和地板4的第一端11之间或者在牵引梁6和能量吸收器62之间从地板4悬垂。CEM系统8还包括联接器支撑件12，联接器支撑件12从布置在联接器板10和地板4的第一端11之间的端部框架15悬垂。伸长的联接器组件14具有联接到联接器板10的第一端，并且经由由联接器支撑件12限定的开口44(图3)沿地板4的第一端11的方向延伸。最后，至少一个缆索16可连接在端部框架15和联接器板10之间。在一个优选且非限制性的实施例或实例中，至少一个缆索16可经由联接器支撑件12连接在端部框架15和联接器板10之间。在一个优选且非限制性的实施例或实例中，至少一个缆索16可连接到联接器支撑件12，联接器支撑件12本身可连接到端部框架15。

参考图4A和图4B，在一个优选且非限制性的实施例或实例中，至少一个缆索16可以是柔性结构或机械缆索，其可以由线材19制成，线材19的端部可以安装有端子21a、21b。线材19可以由钢丝或任何被设计成传递张力载荷的其它适当的材料制成，该材料例如但不限于钢、碳纤维、玻璃纤维等。由于缆索16固有的柔性，缆索16可以固有地能够传递拉伸载荷，但不能传递压缩载荷。端子21a、21b可以被压接到线材19上，并且可以被设计成方便地机械地且结构化地将缆索16组装在两个元件之间。在一个优选且非限制性的实施例或实例中，这种端子21可以包括插座式端子，诸如端子21a等，或者螺纹端子，诸如端子21b等。然而，这不应被解释为限制性的。端子21a、21b可以设计成使用螺钉和螺母分别附接到外部元件。端子21a和21b可以被压接到线材19上，以便传递拉伸载荷。

在一个优选且非限制性的实施例或实例中，线材19可具有53.95kip(～240kN)的最小极限断裂强度。在一个实例中，通过电镀处理可以保护线材19和端子21a、21b免受腐蚀。另外或可选地，可将热收缩片材添加到缆索16以提供额外的腐蚀保护。

在一个优选且非限制性的实施例或实例中，缆索16可以在其易于轴向旋转的端子(诸如螺纹端子21b)上设置有平坦区23。一旦附接到缆索16，通过将这些平坦区23机械地锁定在位，这些平坦区23可以用于避免缆索16在载荷下旋转。实际上，当不受约束并承受张力载荷时，缆索16可能具有沿其纵向轴线扭绞的自然趋势。当被扭绞时，缆索16的机械性能会降低。可以使用抗旋转板(未示出)来接合平坦区23，以避免缆索16在安装和承受载荷时扭绞。

在一个优选且非限制性的实施例或实例中，每个缆索16可具有在地板4附近连接到联接器支撑件12的第一端18，以及在与地板4相反或间隔开的底部边缘28附近连接到联接器板10的第二端20。在一个实例中，每个缆索16可以以张紧的方式连接在联接器支撑件12和联接器板10之间。或者，每个缆索16可直接连接在联接器板10和端部框架15之间。每个缆索16的张力可以在约22千牛(kN)和40kN之间。这些缆索16在轨道车2的正常运行下使牵引梁6变刚硬(或有助于使牵引梁6变刚硬)。

在一个优选且非限制性的实施例或实例中，至少一个缆索16可包括在轨道车车身5的一侧连接在联接器支撑件12和联接器板10之间的第一缆索16，以及在轨道车车身5的相反侧连接在联接器支撑件12和联接器板10之间的第二缆索16。

在一个优选且非限制性的实施例或实例中，轨道车2还可以包括转向架22，转向架22包括车轮24，转向架22通过车身承梁17可旋转地联接到轨道车车身5，车身承梁17靠近牵引梁6的与联接器板10相反的端部。在一个实例中，联接器板10可包括在轨道车车身5的侧部之间横向延伸的顶部边缘26和底部边缘28(图3)。联接器板10的顶部边缘26可以联接到地板4的底部，并且联接器板10的底部边缘28可以定位成与顶部边缘26相反、背对地板4。联接器板10还可以包括一对侧边缘30、32，该对侧边缘30、32在联接器板10的相反两侧在联接器板10的顶部边缘26和底部边缘28之间延伸。联接器板10还可以包括第一面(或侧)34和第二面(或侧)36，其中，连接器组件14的第一端连接到第一面34，第二面36朝向牵引梁6背离连接器组件14。在一个实例中，如图3中最佳示出的，联接器板10的第二面36可以联接到牵引梁6的一个或多个向下延伸部。在另一实例中，联接器组件14可以附接到第二面36并且通过联接器板10中的开口43朝向端部11布置(routed)。

在一个优选且非限制性的实施例或实例中，联接器支撑件12可以是U形的，包括一对臂38、40(图3)，该对臂从在轨道车车身5的侧部之间横向延伸的基部或横向部件42朝向地板4延伸。在一个实例中，臂38、40中的每一个的与横向部件42相反的端部可以联接到地板4或端部框架15。如图2中最佳地示出的，供伸长的联接器组件14的主体延伸通过的开口44可限定在地板4和U形的联接器支撑件12之间。

在一个优选且非限制性的实施例或实例中，联接器组件14可包括在联接器组件14的与联接器板10相反的端部的联接器46。联接器组件14还可包括位于联接器46和联接器板10之间的减震器48。

参考图5至图7并继续参考图1至图4B，在一个优选且非限制性的实施例或实例中，包括联接器板10、联接器支撑件12和联接器组件14的CEM系统8构造为在涉及轨道车2和类似于轨道车2的轨道车2'(因此，在此将不具体描述)的碰撞事件期间如下操作。由此，尽管以下描述将集中于轨道车2的CEM系统8的响应，但应当理解，轨道车2'的CEM系统8将以类似的方式进行响应。因此，将不描述轨道车2'的CEM系统8的响应以避免不必要的冗余。

从图5所示的状态开始，响应于沿图1所示的方向向轨道车2的联接器46施加的力F，减震器48如图6所示开始压缩。在减震器48的初始压缩期间，缆索16经由联接器支撑件12初始地避免地板4的第一端11响应于力F(图1)的施加而例如沿图1所示的方向B移动，从而帮助将地板4和能量吸收器62(图2至图3)保持在预碰撞位置。

如图6所示，一旦减震器48被完全压缩并且力F直接施加到车身5，并且因此直接施加到地板4，地板4的第一端11开始朝向牵引梁6移动，如图7所示，轨道车2的CEM系统8的一个或两个缆索16中的张力松弛(图7)，因此联接器组件14可以沿方向D(图1)向下枢转，并且在一个实例中，抵靠在联接器支撑件12的横向部件42上。为此，牵引梁6、联接器板10、联接器支撑件12和联接器组件14可以构造为这样：如通过比较图6和图7所示，在减震器48收缩并且力F直接施加到车身5时，地板4、联接器支撑件12可以朝向联接器板10移动并且被压缩的联接器组件14可以抵靠在联接器支撑件12的横向部件42上。

继续参考图6至图7，一旦减震器48已经收缩并且力F直接施加到地板4和车身5，则轨道车2的能量吸收器62(图2至图3)可以以设计的方式作用，以便随着时间的流逝分配作用力F，从而在地板4的第一端11附近提供地板4的受控变形。

参考图8并继续参考图1至图3，在一个优选且非限制性的实施例或实例中，地板4的第二端13可以包括从地板4悬垂的第二牵引梁50。如图8所示，牵引梁6可以定位在地板4的第一端11和轨道车2的位置64之间，位置64在地板4的第一端11和第二端13中间。第二牵引梁50可以定位在地板4的第二端13和位置64之间。第二CEM系统52可以包括第二联接器板54，该第二联接器板54联接到第二牵引梁50，并在第二牵引梁50和地板4的第二端13之间从地板4悬垂。第二联接器支撑件56可在第二联接器板54与地板4的第二端13之间从第二端部框架37悬垂。第二伸长的联接器组件58可以经由开口59(例如由第二联接器支撑件56和地板4限定的U形开口)沿地板4的第二端13的方向从第二联接器板54延伸。至少一个缆索60可连接在第二联接器支撑件56和第二联接器板54之间。在另一实例中，该至少一个缆索60可连接在第二联接器板54和端部框架37之间并直接连接到端部框架37。第二牵引梁50、包括第二联接器板54、第二联接器支撑件56、第二联接器组件58和另外的(once more)缆索60可以类似于上述牵引梁6、联接器板10、联接器支撑件12、联接器组件14和一个或多个缆索16，并且可以以相同的方式运行。

连接在第二联接器支撑件56和第二联接器板54之间的每个缆索60可具有在地板4附近连接到第二联接器支撑件56的第一端66，以及在第二联接器板54的与地板4相反(间隔开)的部分附近连接到第二联接器板54的第二端68。在一个实例中，连接在第二联接器支撑件56和第二联接器板54之间的至少一个缆索60可以包括在地板4的一侧连接在第二联接器支撑件56和第二联接器板54之间的第一缆索60，以及在地板4的相反侧连接在第二联接器支撑件56和第二联接器板54之间的第二缆索60。

已经描述了CEM系统的实例，现在将描述在轨道车2上形成CEM系统的方法，轨道车2包括支撑轨道车车身5的伸长的地板4和从地板4的底部悬垂的牵引梁6。

在一个优选且非限制性的实施例或实例中，联接器板10在牵引梁6和地板4的端部11之间连接到地板4，联接器板10从地板4的底部(向下)延伸远离地板。联接器支撑件12在联接器板10和地板4的端部11之间连接到端部框架15，联接器支撑件12从地板4的底部(向下)延伸远离地板。具有伸长主体的联接器组件14的一端连接到联接器板10，联接器组件14的伸长主体经由由联接器支撑件12和地板4限定的开口44沿地板4的端部11的方向从联接器板10延伸。最后，至少一个缆索16以张紧的方式直接或通过联接器支撑件12连接在联接器板10和端部框架15之间。

在一个优选且非限制性的实施例或实例中，每个缆索16可以在连接在联接器支撑件12和联接器板10之间之前预张紧地安装。在一个实例中，每个缆索可以预张紧到大约22kN。缆索16可从Hercules SLR，Pointe-Claire，Quebec，Canada获得。

在一个优选且非限制性的实施例或实例中，联接器板10可具有面向联接器支撑件12的第一侧34、联接到牵引梁6的第二侧36、联接到地板4的顶部边缘26以及背对地板4的底部边缘28。

在一个优选且非限制性的实施例或实例中，每个缆索16可具有在地板4附近连接到联接器支撑件12(例如，联接器支撑件12的臂38或40)的第一端18，以及在联接器板10的底部边缘28附近连接到联接器板10的第二端20。

在一个优选且非限制性的实施例或实例中，每个缆索可具有在地板4附近连接到端部框架15的第一端18，以及在联接器板10的底部边缘28附近连接到联接器板10的第二端20。

在一个优选的非限制性实施例或实例中，每个缆索16可具有在地板4附近连接到端部框架15的第一端18，以及远离地板4而(例如经由联接器板10的底部边缘28)连接到牵引梁6的第二端20。

在一个优选的非限制性实施例或实例中，每个缆索16可以具有在地板4附近连接到联接器支撑件12(例如联接器支撑件12的臂38或40)的第一端18，以及远离地板4而(例如靠近牵引梁6的底部边缘28)连接到牵引梁6的第二端20。

在一个优选且非限制性的实施例或实例中，联接器支撑件12可以包括与地板4间隔开并在轨道车车身5的侧部之间横向延伸的横向部件42，以及在横向部件42的端部与地板4之间延伸的一对间隔臂38和40，其中，开口44被限定在横向部件42、臂38和40以及地板4之间。

最后，在一个优选且非限制性的实施例或实例中，并且如图3中最佳地示出的，联接器板10和联接器支撑件12能够以间隔开的关系联接到地板4。

在一个优选且非限制性的实施例或实例中，本文所述的CEM系统8在这样的轨道车中找到特定应用，在这些轨道车中转向架定位成更靠近地板的端部，这为传统的牵引梁留下了小的空间或没有空间。因此，与现有技术的牵引梁相比，本文所述的牵引梁6和50定位成更靠近地板4的端部，以便在使用中适应转向架22的运动(旋转)。在一个实例中，本文所述的CEM系统在碰撞事件的情况下能够提供足够且渐进的能量吸收，同时允许牵引梁6具有足够刚性并且借助于缆索16在正常运行下受到限制。

参考图5，在正常运行期间，联接器组件14例如在加速和拉动牵引轨道车时可能受到拉伸载荷，或者例如在制动和被牵引车推动时受到压缩载荷。联接器组件14例如当两个相邻的轨道车被联接时还可能受到低速冲击(即低能)。联接器组件14被设计用于这种载荷和冲击，并且在这种低速冲击下可瞬间弹性变形，并且一旦不再施加载荷，则将弹回其初始位置。在高速(即高能)冲击的情况下，联接器组件14不能通过弹性变形吸收所有能量。这种高能冲击也可称为碰撞或碰撞事件。在一个实例中，这种碰撞可能发生在例如一个轨道车出轨并撞击固定障碍物时；当一个轨道车撞击轨道上的障碍物(诸如十字路口的车或卡车)时；或者当同一轨道上的两个轨道车碰撞时。这个后面的实例将在下面的描述中用作非限制性的实例。尽管在碰撞的这个实例中涉及两辆轨道车，但将仅描述在配备有上述CEM系统的单个示例性轨道车上的事件。此外，可以设想，示例性轨道车的两端可能同时遭受碰撞。然而，为了简化，将仅描述示例性轨道车的一端处的碰撞。然而，应当理解，如果轨道车在两端处发生碰撞，则将应用相同的原理。

参考图5至图7，这里描述的每个CEM系统可以将碰撞分解成两个阶段。在第一阶段，联接器组件14的减震器48通过弹性变形(自身压缩而不会永久损坏)吸收碰撞的能量的第一部分或全部。在图5中描绘了这种情况。如果碰撞能量小于联接器组件14的能量吸收能力，则一旦载荷被移除，减震器48简单地弹回到其初始位置，而不会遭受损坏。如果碰撞能量小于联接器组件14的能量吸收能力，同时仍然大于减震器48可通过弹性变形吸收的能量水平，则联接器组件14的减震器48被永久性地损坏，但是两个碰撞的轨道车没有以其它方式彼此接触。在图6中描绘了这种情况。安装在牵引梁6的联连器板10上的联接器组件14传递其受到牵引梁6的载荷。这些载荷由牵引梁6自身和至少一个缆索16抵抗，该缆索16被预张紧并能够承受其与碰撞相关的载荷。每个缆索16将其所承受的这些与碰撞相关的载荷的部分传递到端部框架15，因此在联接器组件14弹性或塑性变形但在发生碰撞的轨道车的端部框架之间不接触的低能冲击或碰撞的情况下，缆索16为牵引梁16提供了额外的刚度和强度。

在一个优选且非限制性的实施例或实例中，如果碰撞能量大于联接器组件14的能量吸收能力，则联接器组件14不足以防止两个碰撞的轨道车的车身彼此接触。在这种情况下，一旦联接器组件14吸收了它能够吸收的所有能量，或者一旦它已经变形到不再延伸超过轨道车车身5的端部框架15的端部(例如，第一端部)的点，端部框架5的第一端部11将与障碍物(可能通过其相应的防爬器39)接触，在一个实例中，障碍物为即将碰撞的第二辆轨道车。在图7中描绘了这种情况。

在碰撞事件的该第二阶段期间，位于防爬器39后面并且连接到防爬器39的能量吸收器62通过在沿着地板4的长度在纵向上自身收缩而变形，由此通过所述变形吸收碰撞能量的至少一部分。在该第二阶段期间，CEM系统8从轨道车车身5的第一端11开始朝向轨道车车身5的中央逐渐收缩。当端部框架15向轨道车车身5的中央移位时，缆索16弯曲(图7)，从而避免通过缆索16对牵引梁6施加力。在一个实例中，这避免了通过缆索16推靠牵引梁6，从而避免了牵引梁6和端部框架5的不期望的变形。在一个实例中，由于缆索16可以弯曲，能量吸收器62的变形可以被更好地控制，因为缆索16不会在能量吸收器62上引起不希望的力或扭矩(因为力不与能量吸收器62对准)。

可以看出，在本文中公开的是这样的轨道车2，该轨道车2包括：伸长的地板4，其支撑轨道车车身5；端部框架15，其靠近地板第一端；牵引梁6，其从地板4悬垂；以及CEM系统8，CEM系统8包括：联接器板10，其联接到牵引梁6，并在牵引梁6和地板4的第一端14之间从地板4悬垂；伸长的联接器组件14，其从联接器板10沿地板4的第一端11的方向延伸；以及至少一个缆索16，其连接在联接器板10和端部框架15之间。

每个缆索16可具有在地板4附近连接到端部框架15的第一端18，以及在联接器板10的与地板4相反的部分28附近连接到联接器板10的第二端20。

每个缆索16可以张紧的方式连接在联接器板10和端部框架15之间。

每个缆索16的张力可以预先设定在22千牛(kN)和40kN之间。

至少一个缆索16可包括：第一缆索16，其在地板4的一侧连接在端部框架15和联接器板10之间；以及第二缆索16，其在地板4的相反侧连接在端部框架15和联接器板10之间。

轨道车2还可以包括具有车轮24的转向架22，转向架22在牵引梁6的与端部框架15相反的端部附近联接到地板4。

联接器板10可包括在轨道车车身5的侧部之间横向延伸的顶部边缘26和底部边缘28，其中顶部边缘26联接到地板4，并且底部边缘28定位为远离地板4、与顶部边缘相反；一对侧边缘30、32，其在联接器板10的相反两侧在联接器板10的顶部边缘26和底部边缘28之间延伸；第一面(或侧)34，联接器组件14的第一端连接到该第一面(或侧)34；以及第二面(或侧)36，其背向联接器组件14。

至少一个缆索16可经由联接器支撑件12连接到端部框架15。联接器支撑件12可从端部框架15悬垂。

联接器支撑件12可以是U形的，其包括从横向部件42延伸的一对臂38、40，该横向部件42在端部框架15的侧部之间横向延伸；臂38、40中的每一个的与横向部件42相反的端部可以联接到端部框架15；并且开口44可以被限定在端部框架15和U形的联接器支撑件12之间。

联接器组件14可以连接到联接器板10，并且可以通过联接器支撑件12的开口44朝向端部框架15延伸。联接器组件14可包括减震器。

轨道车2还可以包括：第二端部框架37，其靠近地板4的第二端13；第二牵引梁50，其从地板4悬垂，其中牵引梁6定位在地板4的第一端11和位置64之间，位置64在第一端11和地板4的第二端13中间，并且第二牵引梁50定位在地板4的第二端13和位置64之间，位置64在地板4的第一端11和第二端13中间；以及第二CEM系统52，其包括：第二联接器板54，其联接到第二牵引梁50，并在第二牵引梁50和地板4的第二端13之间从地板4悬垂；第二伸长的联接器组件58，其从第二联接器板54沿地板4的第二端13的方向延伸；以及至少一个缆索60，其连接在第二端部框架37和第二联接器板54之间。

连接在第二端部框架37和第二联接器板54之间的每个缆索60处于张紧状态，并且具有在地板4附近连接到第二端部框架37的第一端66，以及在第二联接器板54的与地板相反的部分附近连接到第二联接器板54的第二端68。

连接在第二端部框架37和第二联接器板54之间的至少一个缆索60可包括：第一缆索60，其在地板4的一侧连接在第二端部框架37和第二联接器板54之间；以及第二缆索60，其在地板4的相反侧连接在第二端部框架37和第二联接器板54之间。

本文还公开了一种在轨道车2上形成CEM系统8的方法，该轨道车2包括支撑轨道车车身5的伸长的地板4和从地板4的底部悬垂的牵引梁6，该方法包括：在牵引梁6和地板4的端部11之间将联接器板10连接到地板4，其中联接器板10远离地板4的底部向下延伸；在联接器板10和地板4的端部11之间将联接器支撑件12连接到地板4，其中联接器支撑件12远离地板4的底部向下延伸；将具有伸长主体的联接器组件14的一端连接到联接器板10，其中，伸长主体经由由联接器支撑件12限定的开口44沿地板4的端部11的方向从联接器板10延伸；以及在联接器支撑件12和联接器板10之间以张紧的方式连接至少一个缆索16。

该方法还可包括提供每个缆索16在联接器支撑件12和联接器板10之间连接之前的预张紧。

联接器板10可以具有面向联接器支撑件12的第一侧34、联接到牵引梁6的第二侧36、联接到地板4的顶部边缘26、以及背对地板4的底部边缘28。

每个缆索16可具有在地板4附近连接到联接器支撑件12的第一端18，以及在联接器板10的底部边缘28附近连接到联接器板10的第二端20。

联接器支撑件12可包括与地板4间隔开并在地板4的侧部之间横向延伸的横向部件42以及在横向部件42与地板4之间延伸的一对间隔开的臂38、40，其中开口44被限定在该横向部件42、臂38、40和地板4之间。

联接器板10和联接器支撑件12可以以间隔开的关系联接到地板4。

还公开了一种轨道车车身，其包括：伸长的地板4；端部框架15，其靠近地板4的端部11；牵引梁6，其从地板4悬垂，牵引梁6包括联接器板10；碰撞能量管理(CEM)系统8，其包括纵向能收缩结构48，纵向能收缩结构48布置在端部框架15与联接器板10之间，并能操作为在端部框架15与联接器板10之间传递载荷；以及至少一个结构缆索16，其连接在牵引梁6和端部框架15之间，该至少一个结构缆索16能操作为在牵引梁6和端部框架15之间传递载荷。

缆索16可以连接到牵引梁6的与地板4间隔开的部分。缆索16可以在张力作用下连接在端部框架15和牵引梁6之间。缆索的张力可以在10千牛(kN)和40kN之间，特别地，在8kN和25kN之间。缆索16可连接到地板附近的端部框架15。

联接器支撑件12可从端部框架15悬垂，其中缆索16可经由联接器支撑件12连接到端部框架15。伸长的联接器组件14可以经由由联接器支撑件12限定的开口44沿地板4的端部11的方向从联接器板10延伸。可以提供两个缆索16，其中每个缆索16可以位于联接器组件14的不同侧。

CEM系统的能收缩结构能够操作为纵向收缩，于是端部框架15纵向移动靠近牵引梁6，于是缆索16不再处于张力作用下并且不再操作为在牵引梁和端部框架之间传递载荷。

最后，还公开了一种包括上述轨道车车身和两个转向架的轨道车，其中两个转向架中的每一个可以位于轨道车车身的不同端部。

尽管为了说明的目的，基于当前认为是最实际的优选和非限制性实施例、实例或方面详细描述了本发明，但是应当理解，这样的细节仅用于该目的，并且本发明不限于所公开的优选和非限制性实施例、实例或方面，而是相反，意图覆盖在所附权利要求的要旨和范围内的修改和等同布置。例如，应当理解，本发明在可能的程度上预期任何优选且非限制性的实施例、实例或方面的一个或多个特征可以与任何其它优选且非限制性的实施例、实例或方面的一个或多个特征组合。

Claims (27)

1.一种轨道车，包括：

伸长的地板；

端部框架，其靠近所述地板的第一端；

牵引梁，其从所述地板悬垂；以及

碰撞能量管理系统，包括：

联接器板，其固定连接到所述牵引梁，并在所述牵引梁和所述地板的第一端之间从所述地板悬垂；

伸长的联接器组件，其沿所述地板的所述第一端的方向从所述联接器板延伸；以及

至少一个缆索，其连接在所述联接器板和所述端部框架之间，并且所述至少一个缆索固定连接到所述端部框架，

其中，所述至少一个缆索被预张紧并且构造为将与碰撞相关的载荷的部分从所述牵引梁传递到所述端部框架。

2.根据权利要求1所述的轨道车，其中，每个缆索具有在所述地板附近连接到所述端部框架的第一端，以及在所述联接器板的与所述地板相反的部分附近连接到所述联接器板的第二端。

3.根据权利要求1所述的轨道车，其中，每个缆索的张力在22kN和40kN之间。

4.根据权利要求1所述的轨道车，其中，所述至少一个缆索包括：

第一缆索，其在所述地板的一侧连接在所述端部框架和所述联接器板之间；以及

第二缆索，其在所述地板的相反侧连接在所述端部框架和所述联接器板之间。

5.根据权利要求1所述的轨道车，还包括具有车轮的转向架，所述转向架在所述牵引梁的与所述端部框架相反的端部附近联接到所述地板。

6.根据权利要求1所述的轨道车，其中，所述至少一个缆索通过联接器支撑件连接到所述端部框架，所述联接器支撑件从所述端部框架悬垂。

7.根据权利要求6所述的轨道车，其中：

所述联接器支撑件是U形的，其包括从横向部件延伸的一对臂，所述横向部件在所述端部框架的侧部之间横向延伸；

每个臂的与所述横向部件相反的端部联接到所述端部框架；并且

在所述端部框架和所述U形的联接器支撑件之间限定有开口。

8.根据权利要求7所述的轨道车，还包括：所述联接器组件，其连接到所述联接器板，并且朝向所述端部框架延伸并穿过所述联接器支撑件的所述开口，所述联接器组件具有减震器。

9.根据权利要求1所述的轨道车，还包括：

第二端部框架，其靠近所述地板的第二端；

第二牵引梁，其从所述地板悬垂，其中所述牵引梁位于所述地板的所述第一端与所述地板的所述第一端和所述第二端中间的位置之间，并且所述第二牵引梁位于所述地板的所述第二端与所述地板的所述第一端与所述第二端中间的位置之间；以及

第二碰撞能量管理系统，包括：

第二联接器板，其联接到所述第二牵引梁，并在所述第二牵引梁和所述地板的所述第二端之间从所述地板悬垂；

第二伸长的联接器组件，其从所述第二联接器板沿所述地板的所述第二端的方向延伸；以及

至少一个缆索，其连接在所述第二端部框架和所述第二联接器板之间。

10.根据权利要求9所述的轨道车，其中，每个缆索具有在所述地板附近连接到所述第二端部框架的第一端，以及在所述第二联接器板的与所述地板相反的部分附近连接到所述第二联接器板的第二端。

11.根据权利要求9所述的轨道车，其中，连接在所述第二端部框架和所述第二联接器板之间的所述至少一个缆索包括：

第一缆索，其在所述地板的一侧连接在所述第二端部框架和所述第二联接器板之间；以及

第二缆索，其在所述地板的相反侧连接在所述第二端部框架和所述第二联接器板之间。

12.一种在轨道车上形成碰撞能量管理系统的方法，所述轨道车包括支撑轨道车车身的伸长的地板和从所述地板的底部悬垂的牵引梁，所述方法包括：

在所述牵引梁和所述地板的端部之间将联接器板固定连接到所述地板，所述联接器板远离所述地板的底部延伸；

在所述联接器板和所述地板的端部之间将联接器支撑件连接到所述地板，所述联接器支撑件远离所述地板的底部延伸；

将具有伸长主体的联接器组件的一端连接到所述联接器板，所述伸长主体经由由所述联接器支撑件限定的开口沿所述地板的端部的方向从所述联接器板延伸；以及

在所述联接器支撑件和所述联接器板之间以张紧的方式连接至少一个缆索，其中所述至少一个缆索固定连接到所述联接器支撑件，

其中，所述至少一个缆索构造为将与碰撞相关的载荷的部分从所述牵引梁传递到靠近所述地板的端部的端部框架。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括提供每个缆索在所述联接器支撑件和所述联接器板之间连接之前的预张紧。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述联接器板具有面向所述联接器支撑件的第一侧、联接到所述牵引梁的第二侧、联接到所述地板的顶部边缘以及背向所述地板的底部边缘。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，每个缆索具有在所述地板附近连接到所述联接器支撑件的第一端，以及在所述联接器板的底部边缘附近连接到所述联接器板的第二端。

16.根据权利要求12所述的方法，其中，所述联接器支撑件包括与所述地板间隔开并在所述地板的侧部之间横向延伸的横向部件，以及在基部和所述地板之间延伸的一对间隔开的臂，其中，所述开口被限定在所述基部、所述臂和所述地板之间。

17.根据权利要求12所述的方法，其中，所述联接器板和所述联接器支撑件以间隔开的关系联接到所述地板。

18.一种轨道车车身，包括：

伸长的地板；

端部框架，其靠近所述地板的第一末端；

牵引梁，其从所述地板悬垂，所述牵引梁固定连接到联接器板；

碰撞能量管理系统，其具有能纵向收缩结构，所述能纵向收缩结构连接在所述端部框架和所述联接器板之间，并能操作为至少部分地吸收碰撞能量并在所述端部框架和所述联接器板之间传递载荷；以及

至少一个结构缆索，其连接在所述牵引梁和所述端部框架之间，所述至少一个结构缆索固定连接到所述端部框架、被预张紧并且能操作为在所述牵引梁和所述端部框架之间传递载荷。

19.根据权利要求18所述的轨道车车身，其中，所述至少一个缆索远离所述地板的高度而连接到所述牵引梁。

20.根据权利要求18所述的轨道车车身，其中，所述至少一个缆索的张力范围在10kN和40kN之间。

21.根据权利要求20所述的轨道车车身，其中，所述至少一个缆索的张力范围在18kN和25kN之间。

22.根据权利要求18所述的轨道车车身，其中，所述至少一个缆索在所述地板的高度附近连接到所述端部框架。

23.根据权利要求18所述的轨道车车身，还包括从所述端部框架悬垂的联接器支撑件，所述至少一个结构缆索经由所述联接器支撑件连接到所述端部框架。

24.根据权利要求23所述的轨道车车身，还包括伸长的联接器组件，所述伸长的联接器组件经由由所述联接器支撑件限定的开口沿所述地板的所述第一末端的方向从所述联接器板延伸。

25.根据权利要求24所述的轨道车车身，还包括两个结构缆索，所述两个结构缆索中的每一个位于所述联接器组件的不同侧。

26.根据权利要求18所述的轨道车车身，其中，碰撞能量管理系统的能收缩结构能操作为纵向收缩，使得连接的端部框架纵向更靠近所述牵引梁，并且使得所述至少一个结构缆索不再处于张力作用下，并且不再能操作为在所述牵引梁和所述端部框架之间传递载荷。

27.一种轨道车，包括：

根据权利要求18所述的轨道车车身；以及

两个转向架，所述两个转向架中的每一个位于所述轨道车车身的不同端部处。

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