车辆前端吸能装置及车辆的制作方法

本发明属于轨道车辆技术领域，更具体地说，是涉及一种车辆前端吸能装置及车辆。

背景技术：

随着城市轨道交通车辆产品性能与功能的不断完善，车辆被动安全性设计，尤其是对列车意外碰撞时的能量吸收性能要求也越来越高。在发生碰撞时，由于被撞角度难以控制，导致位于车头的吸能结构不能准确的沿吸能方向运动，使难以稳定的吸收能量，因而车辆在发生碰撞事故时，吸能结构不能较好的起到缓冲作用，降低了车辆的安全性能。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种车辆前端吸能装置及车辆，以解决现有技术中存在的吸能结构不能准确沿吸能方向运动，导致车辆安全性较低的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种车辆前端吸能装置，包括：

横梁，用于固设于司机室地板的下端前侧；

边梁，数量为两个，用于固定于司机室地板上，两个所述边梁分别设于所述横梁的两侧，且各边梁的一端连接于所述横梁上，另一端用于固设于车体端梁上；

吸能结构，设于两个所述边梁之间，且一端固定在横梁上，另一端用于固定在车体端梁上，用于吸收碰撞能量；

导向变形梁，设于两个所述边梁之间，且位于所述吸能结构一侧；所述导向变形梁上均布设置多个长条孔，所述长条孔的长度方向与所述导向变形梁的长度方向垂直。

作为本申请另一实施例，所述导向变形梁为中空结构，各所述长条孔与所述中空结构的内腔连通。

作为本申请另一实施例，所述导向变形梁为方形管，各所述长条孔均布于所述方向管的各侧面上。

作为本申请另一实施例，所述边梁包括：

第一侧梁，一端固定于所述横梁上，另一端用于朝向车体端梁延伸；所述第一侧梁上设有滑动部；

第二侧梁，一端用于固定于所述车体端梁上，另一端朝向所述横梁延伸；所述第二侧梁上设有与所述滑动部滑动配合的滑槽；

所述第一侧梁和所述第二侧梁通过所述滑动部和所述滑槽滑动连接。

作为本申请另一实施例，所述第一侧梁和所述横梁一体成型。

作为本申请另一实施例，所述横梁为中空结构，所述中空结构的内腔中设有用于增大所述横梁强度的筋板。

作为本申请另一实施例，所述横梁的两端分别设有封堵板。

作为本申请另一实施例，所述横梁远离所述边梁的一侧固设有多个防爬齿。

作为本申请另一实施例，所述防爬齿靠近所述横梁的一侧上设有多个减重孔。

本发明提供的车辆前端吸能装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明车辆前端吸能装置，横梁固定于司机室地板上，并设置边梁分别设于横梁的两侧，使横梁、边梁、司机室地板以及车体端梁围成安装空间，分别将吸能结构和导向变形梁安装在两个边梁之间，在发生碰撞时，横梁作为受力点，横梁发生变形将撞击能量传递至吸能结构上，被撞点偏离横梁中心时，撞击力以倾斜地角度作用在横梁上，此时横梁发生变形并作用在吸能结构上吸收能量，而导向变形梁上的长条孔使导向变形梁较容易被压缩，并带动整个横梁向后回缩，进而使碰撞能量更好的被吸能结构吸收，使吸能结构可以更好的起到缓冲作用，提高了车辆的安全性能。

本发明的另一个目的在于提供一种车辆，包括任意一项上述的车辆前端吸能装置。

本发明提供的车辆，由于采用了上述的车辆前端吸能装置，因此使碰撞能量更好的被吸能结构吸收，使吸能结构可以更好的起到缓冲作用，提高了车辆的安全性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的车辆前端吸能装置的结构示意图一；

图2为本发明实施例提供的车辆前端吸能装置的局部示意图；

图3为本发明实施例提供的车辆前端吸能装置的结构示意图二；

图4为本发明实施例提供的车辆前端吸能装置的结构示意图三。

其中，图中各附图标记：

1、横梁；11、筋板；12、防爬齿；121、沟槽；2、边梁；21、第一侧梁；211、滑动部；22、第二侧梁；221、滑槽；3、吸能结构；4、导向变形梁；41、长条孔；5、司机室地板；6、车体端梁。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1至图4，现对本发明提供的车辆前端吸能装置进行说明。一种车辆前端吸能装置，包括横梁1、边梁2、吸能结构3以及导向变形梁4，横梁1用于固设于司机室地板5的下端前侧；边梁2数量为两个，用于固定于司机室地板5上，两个边梁2分别设于横梁1的两侧，且各边梁2的一端连接于横梁1上，另一端用于固设于车体端梁6上；吸能结构3，设于两个边梁2之间，且一端固定在横梁1上，另一端用于固定在车体端梁6上，用于吸收碰撞能量；导向变形梁4设于两个边梁2之间，且位于吸能结构3一侧；导向变形梁4上均布设置多个长条孔41，长条孔41的长度方向与导向变形梁4的长度方向垂直。

本发明提供的车辆前端吸能装置，与现有技术相比，横梁1固定于司机室地板5上，并设置边梁2分别设于横梁1的两侧，使横梁1、边梁2、司机室地板5以及车体端梁6围成安装空间，分别将吸能结构3和导向变形梁4安装在两个边梁2之间，在发生碰撞时，横梁1作为受力点，横梁1发生变形将撞击能量传递至吸能结构3上，被撞点偏离横梁1中心时，撞击力以倾斜地角度作用在横梁1上，此时横梁1发生变形并作用在吸能结构3上吸收能量，而导向变形梁4上的长条孔41使导向变形梁4较容易被压缩，并带动整个横梁1向后回缩，进而使碰撞能量更好的被吸能结构3吸收，使吸能结构3可以更好的起到缓冲作用，提高了车辆的安全性能。

将整个车辆前端吸能装置固定于司机室的下端面上，横梁1位于司机室的下端面上的前端，即远离车体的一端，使发生碰撞事故时，横梁1作为受力点，将碰撞产生的能量传递到吸能结构3上。吸能结构3的两端分别固定在横梁1和车体端梁6上，在横梁1发生碰撞后，将能量传递到吸能结构3上，并由吸能结构3吸收能量，降低对车体和司机的伤害。横梁1可焊接在司机室地板5上，而吸能结构3的两端分别设置安装座，并通过安装座焊接在横梁1和车体端梁6上。边梁2的下端面焊接在司机室地板5上，前后两端固定在横梁1和车体端梁6上。

吸能结构3设为两组，分别设于导向变形梁4的两侧。吸能结构3采用铝蜂窝吸能装置，通过前后两个安装座进行安装固定，两个安装座之间设有多个顺序排列的铝蜂窝，相邻的两个铝蜂窝之间设有与铝蜂窝胶黏固定的隔板，并使用蜂窝蒙皮将多个铝蜂窝包围，同时使用一根导向管贯穿各铝蜂窝，导向管的一端固定在前安装座上，并与后安装座滑动配合。选用吸能容量大且稳定的铝蜂窝，进一步提高整个吸能装置的吸能平稳性，同时将蜂窝蒙皮设计成波纹型，这样可以使吸能结构3在压缩过程中，蜂窝蒙皮更加容易被压缩破坏，降低其在此过程中产生的阻抗力，最大限度减小其对吸能装置阻抗力设置的干扰影响。导向管上开设第一限位孔，在后安装座上与第一限位孔对应的第二限位孔，导向管安装至后安装座后，使用销轴穿过第一限位孔和第二限位孔，对导向管进行限位。由于销轴易断，不会影响吸能结构3的正常工作。

请参阅图2和图4，作为本发明提供的车辆前端吸能装置的一种具体实施方式，导向变形梁4为中空结构，各长条孔41与中空结构的内腔连通，将导向变形梁4设置为中空结构，并且长条孔41与中空结构相连通，中空结构的导向变形梁4的壁厚较小，在受到外力作用时，可以更容易地将被压缩破坏。设置相邻的两个长条孔41之间距离小于长条孔41的宽度。同时设置多各长条孔41形成的易压缩长度等于吸能结构3的压缩行程，保证整个底架的强度，在吸能结构3不在起作用时，导向变形梁4可以起到提高整个车辆前端吸能装置强度的目的。

请参阅图2和图4，作为本发明提供的车辆前端吸能装置的一种具体实施方式，导向变形梁4为方形管，各长条孔41均布于方向管的各侧面上，导向变形梁4为方形管，包括四个侧壁，每个侧壁的外面上设有均布有多个长条孔41，便于该导向变形梁4受理时向后压缩变形。各侧壁上相邻的两个长条孔41之间的距离自前向后逐步减小，由于所受碰撞力随时间逐渐减小，因此为保证导向变形梁4的回缩效果，使靠后的相邻的两个长条孔41间距减小，变形更容易。

请参阅图1至图4，作为本发明提供的车辆前端吸能装置的一种具体实施方式，边梁2包括第一侧梁21和第二侧梁22，第一侧梁21的一端固定于横梁1上，另一端用于朝向车体端梁6延伸；第一侧梁21上设有滑动部211；第二侧梁22的一端用于固定于车体端梁6上，另一端朝向横梁1延伸；第二侧梁22上设有与滑动部211滑动配合的滑槽221，第一侧梁21和第二侧梁22通过滑动部211和滑槽221滑动连接；将边梁2分为两部分，第一侧梁21固定设置的横梁1上，第二侧梁22固定在车体端梁6上，第一侧梁21和第二侧梁22相错设置，第一侧梁21靠近第二侧梁22的侧面上设有滑动部211，第二侧梁22靠近第一侧梁21的侧面设置有与滑动部211滑动配合的滑槽221，在横梁1受到碰撞力后，可以导向整个横梁1向后变形；这种第一侧梁21和第二侧梁22滑动设置的方式，在不降低其竖向承载能力的前提下，使其纵向阻抗力降低至近乎消除。横梁1采用中空挤压铝型材材料，并且在横梁1的两端头焊接堵板板密封，防止雨水侵入。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

请参阅图1至图4，作为本发明提供的车辆前端吸能装置的一种具体实施方式，第一侧梁21和横梁1一体成型，增大了横梁1和第一侧梁21之间的稳定性和强度，使横梁1受到较大的碰撞力后，第一侧梁21和横梁1之间的连接处不会发生断裂，第一侧梁21可以在沿第二侧梁22向后滑动。

请参阅图4，作为本发明提供的车辆前端吸能装置的一种具体实施方式，横梁1为中空结构，中空结构的内腔中设有用于增大横梁1强度的筋板11，横梁1可采用中空铝型材，使整个横梁1的重量较轻，不影响车辆的重量。同时在中空铝型材内部布置多条筋板11，保证横梁1仍具有较强的抗折弯能力。

请参阅图4，作为本发明提供的车辆前端吸能装置的一种具体实施方式，横梁1的两端分别设有封堵板，在中空铝型材的两端设置封堵板，将中空结构的横梁1做成密封结构，防止雨水或者其他杂异物进入到横梁1内。

请参阅图1至图4，作为本发明提供的车辆前端吸能装置的一种具体实施方式，横梁1远离边梁2的一侧固设有多个防爬齿12，设置防爬齿12，使出现两车碰撞事故时，不会发生出现一辆车将另一辆车压在下面的情况。防爬齿12的端面设有多个沟槽121或向外凸起的齿形条。当发生碰撞时，两车头部的防爬齿12就会相互咬合，最大限度的保证司机与乘客的安全。防爬齿12采用铸铝工艺制成，并且通过焊接的方式固定在横梁1上。

请参阅图2和图4，作为本发明提供的车辆前端吸能装置的一种具体实施方式，防爬齿12靠近横梁1的一侧上设有多个减重孔，设置减重孔，可以在保证防爬齿12结构强度的前提下，最大限度减轻自重。减重孔可设为盲孔，呈矩形均布于防爬齿12上。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

图中未示，本发明实施例还提供一种车辆，车辆包括任意一项上述的车辆前端吸能装置。

本发明实施例提供的车辆，采用了上述的车辆前端吸能装置，因此使碰撞能量更好的被吸能结构3吸收，使吸能结构3可以更好的起到缓冲作用，提高了车辆的安全性能。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。