[實用新型]高速列車用混合式薄壁管承載吸能結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202022902195.2
• 申請日: 2020-12-07
• 公開（公告）號: CN213768556U
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張相寧;高廣軍;高寧;關(guān)維元;于堯
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué);中車唐山機車車輛有限公司
• 主分類號: B61F19/04
• 分類號: B61F19/04
• 代理公司: 長沙歐諾專利代理事務(wù)所(普通合伙) 43234
• 代理人: 歐穎;張文君

一種高速列車用混合式薄壁管承載吸能結(jié)構(gòu)，包括邊梁、第一多胞縱梁、第二多胞縱梁、第一帶隔板縱梁、第二帶隔板縱梁、連接橫梁、前端橫梁和后端橫梁，且均為薄壁管結(jié)構(gòu)；兩根邊梁、前端橫梁和后端橫梁通過端部相連圍成一個等腰梯形結(jié)構(gòu)，邊梁與車輛縱向方向的夾角為10～20°；第一帶隔板縱梁和第二帶隔板縱梁的內(nèi)部加裝了十字型隔板；第一多胞縱梁和第二多胞縱梁均有一端與后端橫梁固定連接；第一多胞縱梁的另一端通過連接橫梁與邊梁連接，第二多胞縱梁通過連接橫梁與第一帶隔板縱梁和第二帶隔板縱梁連接。本實用新型在車輛正常運行時能夠起到結(jié)構(gòu)的承載作用，在列車發(fā)生碰撞事故時能夠發(fā)生穩(wěn)定有序的壓潰變形吸收碰撞能量。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于列車安全技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高速列車用混合式薄壁管承載吸能結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

軌道交通從問世以來就受到世人的重視，其多方面的優(yōu)點使得人們愿意乘坐列車出行。作為重要的交通出現(xiàn)工具，列車設(shè)計的一個重要部分就是安全方面的設(shè)計。列車為了防碰撞，會在列車上設(shè)計吸能結(jié)構(gòu)。

在列車吸能結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，為了確保碰撞過程中產(chǎn)生的車體結(jié)構(gòu)塑性變形局限于預(yù)先設(shè)定的碰撞變形區(qū)內(nèi)，客室區(qū)域車體結(jié)構(gòu)的承載能力必須明顯高于車輛端部可變形區(qū)域。在車輛端部可變形區(qū)域前部安裝防爬裝置，抑制列車碰撞過程中的爬車情況。車體碰撞變形能量吸收結(jié)構(gòu)的設(shè)計通常采用蜂窩結(jié)構(gòu)、壓潰式吸能結(jié)構(gòu)、切削式吸能結(jié)構(gòu)等一種或多種組合式吸能結(jié)構(gòu)。在縱向沖擊力的作用下，安裝在車體端部的吸能結(jié)構(gòu)發(fā)生軸向塑性屈曲、撕裂、翻轉(zhuǎn)、鼓脹和切削變形模式，變形過程中力位移曲線通常呈現(xiàn)振蕩波形，往往伴隨著較大的初始峰值力。

高速列車承載式吸能結(jié)構(gòu)設(shè)計需要同時滿足多個互相矛盾的要求，這是由于其不僅需要承受沖擊過程中的動態(tài)載荷，還要滿足車輛正常運行過程中的靜態(tài)載荷。車輛靜強度設(shè)計要求車體結(jié)構(gòu)具有非常強的剛度，但碰撞安全性要求車體具有一定的塑性變形能力，并且在碰撞過程中車體次要結(jié)構(gòu)發(fā)生塑性變形，主要結(jié)構(gòu)發(fā)生小彈性變形。

現(xiàn)有列車吸能結(jié)構(gòu)的效果仍不夠理想，需要設(shè)計一種新的列車吸能結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種高速列車用混合式薄壁管承載吸能結(jié)構(gòu)，以解決背景技術(shù)中提出的現(xiàn)有列車吸能結(jié)構(gòu)的效果仍不夠理想的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種高速列車用混合式薄壁管承載吸能結(jié)構(gòu)，包括兩根邊梁、兩根第一多胞縱梁、兩根第二多胞縱梁、兩根第一帶隔板縱梁、兩根第二帶隔板縱梁、四根連接橫梁、前端橫梁和后端橫梁，且均為薄壁管結(jié)構(gòu)；所述兩根邊梁、前端橫梁和后端橫梁通過端部相連圍成一個等腰梯形結(jié)構(gòu)，后端橫梁的長度大于前端橫梁的長度，連接橫梁、前端橫梁和后端橫梁均與車輛縱向方向相垂直，邊梁與車輛縱向方向的夾角為10～20°，兩根第一多胞縱梁、兩根第二多胞縱梁、兩根第一帶隔板縱梁和兩根第二帶隔板縱梁均沿車輛縱向方向?qū)ΨQ設(shè)置；兩根第一帶隔板縱梁和兩根第二帶隔板縱梁的兩端分別連接在前端橫梁和后端橫梁上，第一帶隔板縱梁和第二帶隔板縱梁均為內(nèi)部加裝了十字型隔板的薄壁錐形管，且較細的一端連接在前端橫梁，較粗的一端連接在后端橫梁上，兩根第二帶隔板縱梁比兩根第一帶隔板縱梁更靠近車輛縱向方向的中軸線；兩根第一多胞縱梁和兩根第二多胞縱梁均為含大于等于兩個胞元的薄壁方管且均有一端與后端橫梁固定連接，第一多胞縱梁設(shè)置在邊梁和第一帶隔板縱梁之間，第二多胞縱梁設(shè)置在第一帶隔板縱梁和第二帶隔板縱梁之間；第一多胞縱梁的另一端通過連接橫梁與邊梁連接，第二多胞縱梁通過連接橫梁與第一帶隔板縱梁和第二帶隔板縱梁連接。

在一種具體的實施方式中，所述高速列車用混合式薄壁管承載吸能結(jié)構(gòu)為采用20號鋼的薄壁管所構(gòu)成的吸能結(jié)構(gòu)。

在一種具體的實施方式中，所述第一帶隔板縱梁和第二帶隔板縱梁的內(nèi)部均加裝了三個以上的十字型隔板。

在一種具體的實施方式中，所述前端橫梁的管壁厚度為15～25mm，所述后端橫梁的管壁厚度為5～12mm。

在一種具體的實施方式中，所述前端橫梁和后端橫梁之間的距離為900～1200mm。