轨道车辆的气囊模块和轨道车辆的制作方法

1.本公开涉及轨道车辆技术领域，具体地，涉及一种轨道车辆的气囊模块和轨道车辆。


背景技术：

2.轨道车辆在交通运输中占有很重要的地位，具有分布广、运输能力强以及受天气因素影响小等优点，但轨道车辆有脱轨倾覆的危险，轨道车辆可能会因为轨道车辆超速、轨道的道岔位置不正确、轨道损坏、障碍物阻挡、轨道车辆控制系统故障、轨道车辆信号系统故障或者人为操作错误等原因造成轨道车辆追尾或相撞，从而导致列车脱轨倾覆，轨道车辆脱轨倾覆不仅会造成轨道车辆外部的损伤，情况严重时还可能会导致轨道车辆内部的乘客受伤。


技术实现要素：

3.本公开的目的是提供一种轨道车辆的气囊模块和轨道车辆，该轨道车辆的气囊模块在轨道车辆倾覆时既能为车厢内部乘客提供保护，也能为车厢外部提供防护。
4.为了实现上述目的，根据本公开的一方面，本公开提供一种轨道车辆的气囊模块，包括气囊安装基体、外部气囊和内部气囊，所述气囊安装基体用于嵌设在轨道车辆的车厢的厢壁上，所述内部气囊安装在所述气囊安装基体靠近所述车厢内部的一侧上，所述外部气囊安装在所述气囊安装基体靠近所述车厢外部的一侧上，所述内部气囊和所述外部气囊均用于与所述轨道车辆的充气装置连接。
5.可选地，所述气囊安装基体上形成有进气口、第一通气孔和第二通气孔，所述进气口、所述第一通气孔以及所述第二通气孔之间相互连通，所述进气口用于与所述充气装置连接，所述第一通气孔与所述内部气囊连通，所述第二通气孔与所述外部气囊连通。
6.可选地，所述气囊安装基体的内部中空以形成气腔，所述进气口、所述第一通气孔以及所述第二通气孔均与所述气腔连通，所述气囊安装基体包括相对的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁之间限定出所述气腔，所述内部气囊安装在所述第一侧壁上，所述第一通气孔形成在所述第一侧壁上，所述外部气囊安装在所述第二侧壁上，所述第二通气孔形成在所述第二侧壁上。
7.可选地，所述气腔的一端为开放端，所述气腔的另一端为封闭端，所述气腔的开放端为所述进气口；或者，
8.所述气腔的两端均为开放端，所述气腔的两个开放端中的一个开放端为所述进气口。
9.可选地，所述第一侧壁上形成有多个所述第一通气孔，多个所述第一通气孔阵列分布在所述第一侧壁上，所述第二侧壁上形成有多个所述第二通气孔，多个所述第二通气孔阵列分布在所述第二侧壁上。
10.可选地，所述气囊模块还包括弹性缓冲板，所述弹性缓冲板安装在所述气囊安装
基体上并位于所述外部气囊远离所述气囊安装基体的一侧。
11.可选地，所述气囊模块还包括液压伸缩杆，所述液压伸缩杆的一端与所述弹性缓冲板连接，所述液压伸缩杆的另一端与所述气囊安装基体连接。
12.根据本公开的另一方面，本公开提供一种轨道车辆，包括车厢、充气装置以及上述的气囊模块，所述车厢的厢壁上形成有安装孔，所述气囊模块的气囊安装基体安装于所述安装孔，所述气囊模块的内部气囊和所述气囊模块的外部气囊均与所述充气装置连接。
13.可选地，所述厢壁包括厢顶壁和厢侧壁，所述厢顶壁和所述厢侧壁上均设置有多个所述气囊模块。
14.可选地，所述轨道车辆还包括加速度传感器和控制器，所述加速度传感器和所述充气装置均与所述控制器电连接，所述控制器用于在基于所述加速度传感器的传感器数据确定的所述轨道车辆的倾覆角度大于预设角度时，控制所述充气装置向所述内部气囊和所述外部气囊充气。
15.通过上述技术方案，在本公开提供的轨道车辆的气囊模块中，嵌设于轨道车辆的车厢的厢壁上的气囊安装基体上安装有内部气囊和外部气囊，由于内部气囊安装在气囊安装基体靠近车厢内部的一侧，外部气囊安装在气囊安装基体靠近车厢外部的一侧，在轨道车辆脱轨倾覆时，与内部气囊和外部气囊连接的充气装置可以为内部气囊和外部气囊充气，从而使内部气囊朝向车厢内部膨胀，外部气囊朝向车厢外部膨胀。朝向车厢内部膨胀的内部气囊可以避免车厢内部的乘客因轨道车辆倾覆而直接撞击到车厢的厢壁上，从而为车厢内部的乘客提供保护；朝向车厢外部膨胀的外部气囊可以为车厢外部提供防护，避免车厢外部与地面直接接触而造成损伤，并且在轨道车辆倾覆时，通过使外部气囊与地面接触也能缓解车厢倾覆时与地面之间产生的冲击力传至车厢内部的力度，从而在一定程度上也缓解了车厢内部乘客所受到的冲击力。
16.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
17.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
18.图1是本公开一种示例性实施方式提供的轨道车辆的气囊模块的立体图，其中，内部气囊和外部气囊处于充气状态；
19.图2是本公开一种示例性实施方式提供的轨道车辆的气囊模块的气囊安装基体的立体图；
20.图3是本公开一种示例性实施方式提供的轨道车辆的气囊模块的弹性缓冲板和液压伸缩杆安装在气囊安装基体上的立体图，其中，外部气囊处于未充气状态；
21.图4是本公开一种示例性实施方式提供的轨道车辆的气囊模块的弹性缓冲板和液压伸缩杆安装在气囊安装基体上的立体图，其中，外部气囊处于充气状态；
22.图5是本公开一种示例性实施方式提供的轨道车辆的结构示意图；
23.图6是本公开一种示例性实施方式提供的轨道车辆的控制系统图。
24.附图标记说明
25.10-气囊模块；101-气囊模块组；1-气囊安装基体；11-第一侧壁；111-第一通气孔；
12-第二侧壁；121-第二通气孔；13-进气口；14-气腔；2-外部气囊；3-内部气囊；4-弹性缓冲板；5-液压伸缩杆；6-安装板；100-轨道车辆；1001-厢顶壁；1002-厢侧壁；1003-车门；1004-车窗；1005-地板；1006-驾驶室；20-充气装置；21-储气罐；22-充气管；30-加速度传感器；40-控制器。
具体实施方式
26.以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
27.在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、”是指轨道车辆正常行驶状态下的上、下，“内、外”是指相应结构轮廓的内、外。
28.如图1至图6所示，根据本公开的一方面，本公开提供一种轨道车辆100的气囊模块10，包括气囊安装基体1、外部气囊2和内部气囊3，气囊安装基体1用于嵌设在轨道车辆100的车厢的厢壁上，内部气囊3安装在气囊安装基体1靠近车厢内部的一侧上，外部气囊2安装在气囊安装基体1靠近车厢外部的一侧上，内部气囊3和外部气囊2均用于与轨道车辆100的充气装置20连接。
29.通过上述技术方案，在本公开提供的轨道车辆100的气囊模块10中，嵌设于轨道车辆100的车厢的厢壁上的气囊安装基体1上安装有内部气囊3和外部气囊2，由于内部气囊3安装在气囊安装基体1靠近车厢内部的一侧，外部气囊2安装在气囊安装基体1靠近车厢外部的一侧，在轨道车辆100脱轨倾覆时，与内部气囊3和外部气囊2连接的充气装置20可以为内部气囊3和外部气囊2充气，从而使内部气囊3朝向车厢内部膨胀，外部气囊2朝向车厢外部膨胀。朝向车厢内部膨胀的内部气囊3可以避免车厢内部的乘客因轨道车辆100倾覆而直接撞击到车厢的厢壁上，从而为车厢内部的乘客提供保护；朝向车厢外部膨胀的外部气囊2可以为车厢外部提供防护，避免车厢外部与地面直接接触而造成损伤，并且在轨道车辆100倾覆时，通过使外部气囊2与地面接触也能缓解车厢倾覆时与地面之间产生的冲击力传至车厢内部的力度，从而在一定程度上也缓解了车厢内部乘客所受到的冲击力。
30.也就是说，本公开提供的轨道车辆100的气囊模块10的内部气囊3能够朝向车厢内部膨胀，外部气囊2能够朝向车厢外部膨胀，从而在轨道车辆100倾覆时既能为车厢内部的乘客提供保护，防止乘客受伤，也能为车厢外部提供防护，防止车厢外部损伤，减小轨道车辆100倾覆所产生的冲击力传至车厢中的力度，即本公开提供的轨道车辆100的气囊模块10在为车厢内部乘客提供保护的同时也能为车厢外部提供防护。
31.为了便于为内部气囊3和外部气囊2充气，可选地，如图1和图2所示，气囊安装基体1上可以形成有进气口13、第一通气孔111和第二通气孔121，进气口13、第一通气孔111以及第二通气孔121之间相互连通，进气口13可以用于与充气装置20连接，第一通气孔111可以与内部气囊3连通，第二通气孔121可以与外部气囊2连通。
32.与进气口13连接的充气装置20可以将气体充入进气口13中，由于进气口13与第一通气孔111连通，第一通气孔111与内部气囊3连通，气体可以被充入内部气囊3中；由于进气口13与第二通气孔121连通，第二通气孔121与外部气囊2连通，气体可以被充入外部气囊2中。
33.由于进气口13、第一通气孔111和第二通气孔121这三者之间都相互连通，所以充
入进气口13中的气体可以同时进入第一通气孔111和第二通气孔121中，从而使内部气囊3和外部气囊2同时被充气而膨胀开，为车厢内部的乘客以及车厢外部提供保护，避免因充气的时序性而导致内部气囊3或外部气囊2打开的时间不同而不能同时为车厢内外提供保护。
34.并且，由于第一通气孔111与第二通气孔121连通，在轨道车辆100脱轨倾覆而导致打开的外部气囊2受到地面挤压时，可以将外部气囊2中的气体通过连通的第二通气孔121和第一通气孔111，将气体挤压入内部气囊3中，这样，外部气囊2在缓冲车厢外部受到的冲击并将受到的冲击通过气体释放转化掉时，也能为内部气囊3补气，从而使内部气囊3能够更好地为乘客提供保护。
35.进气口13、第一通气孔111、第二通气孔121可以通过多种方式实现三者的相互连通，例如，在一种实施方式中，气囊安装基体1的内部可以形成有气道，通过气道连通进气口13、第一通气孔111和第二通气孔121，从而使进气口13、第一通气孔111以及第二通气孔121之间相互连通。
36.在另一种实施方式中，如图1和图2所示，气囊安装基体1的内部中空以形成气腔14，进气口13、第一通气孔111以及第二通气孔121均可以与气腔14连通，以使进气口13、第一通气孔111以及第二通气孔121之间相互连通，气囊安装基体1包括相对的第一侧壁11和第二侧壁12，第一侧壁11和第二侧壁12之间限定出气腔14，内部气囊3安装在第一侧壁11上，第一通气孔111形成在第一侧壁11上，外部气囊2安装在第二侧壁12上，第二通气孔121形成在第二侧壁12上。由于进气口13、第一通气孔111以及第二通气孔121均与气腔14连通，从而实现了进气口13、第一通气孔111以及第二通气孔121之间相互连通。
37.充入进气口13中的气体可以先进入缓存气体的气腔14中，再从气腔14进入第一侧壁11上的第一通气孔111和第二侧壁12上的第二通气孔121中，然后进入安装在第一侧壁11的内部气囊3以及安装在第二侧壁12的外部气囊2中，从而实现为内部气囊3和外部气囊2充气。由于气囊安装基体1内具有气腔14，气体在从气腔14进入内部气囊3和外部气囊2的同时，内部气囊3和外部气囊2中的气体也可以进入气腔14中，即内部气囊3、外部气囊2和气腔14中的气体可以相互流通。
38.进气口13可以具有任意适当的结构和形态，例如，在一种实施方式中，气囊安装基体1上可以形成有开口，该开口作为进气口13与气腔14连通。
39.在另一种实施方式中，如图2所示，气腔14的一端可以为开放端，气腔14的另一端可以为封闭端，气腔14的开放端为进气口13，或者，气腔14的两端可以均为开放端，气腔14的两个开放端中的一个开放端为进气口13。
40.当气腔14只有一端为开放端时，可以使充气装置20与开放端连接，从而为开放端充气；当气腔14的的两端均为开放端时，可以使多个气囊安装基体1的气腔14的开放端首尾相连，从而使每个气囊安装基体1的气腔14连通，使充气装置20与首尾中的其中一个未与其他开放端相连的另一个开放端连接，即可为多个气囊模块10充气。
41.可选地，如图1和图2所示，第一侧壁11上可以形成有多个第一通气孔111，多个第一通气孔111可以阵列分布在第一侧壁11上，第二侧壁12上可以形成有多个第二通气孔121，多个第二通气孔121可以阵列分布在第二侧壁12上。由于多个第一通气孔111和多个第二通气孔121均阵列分布在第一侧壁11和第二侧壁12上，可以使充入的气体均匀进入内部气囊3和外部气囊2中，从而保证充气的均匀性。
42.为了避免在轨道车辆100脱轨倾覆时，外部气囊2与地面直接接触，可选地，如图3和图4所示，气囊模块10还可以包括缓冲板，缓冲板安装在气囊安装基体1上并位于外部气囊2远离气囊安装基体1的一侧。由于缓冲板位于外部气囊2远离气囊安装基体1的一侧，所以缓冲板能够避免外部气囊2与地面直接接触而导致气囊受到地面摩擦或被地面上的尖锐物刺破，从而为外部气囊2提供保护。
43.由于外部气囊2需要承受来自外部较大的冲击，为了减小外部气囊2受到的冲击，可选地，如图3和图4所示，缓冲板可以为弹性缓冲板4。当轨道车辆100脱轨倾覆时，由于外部气囊2远离气囊安装基体1的一侧上安装有弹性缓冲板4，所以弹性缓冲板4能够先于外部气囊2承受来自外部的冲击，弹性缓冲板4在受到外部冲击时变形吸能从而能够缓冲一部分的外部冲击，减小外部气囊2所受到的外部冲击。
44.为了使弹性缓冲板4能够跟随外部气囊2的膨胀或收缩而移动，可选地，如图3和图4所示，气囊模块10还可以包括伸缩杆，伸缩杆的一端可以与弹性缓冲板4连接，伸缩杆的另一端可以与气囊安装基体1连接。弹性缓冲板4通过伸缩杆与气囊安装基体1连接可以使弹性缓冲板4跟随外部气囊2的膨胀或收缩而移动，在外部气囊2未打开时，弹性缓冲板4可以收回在靠近气囊安装基体1的状态，从而避免弹性缓冲板4占用过多的空间；在外部气囊2打开时，弹性缓冲板4可以随着外部气囊2的膨胀而被支撑起来从而为外部气囊2缓冲来自外部的冲击力。
45.为了进一步减小外部气囊2受到的冲击，可选地，如图3和图4所示，伸缩杆可以为液压伸缩杆5。当轨道车辆100脱轨倾覆时，弹性缓冲板4会最先受到来自外部的冲击从而缓冲掉一部分的冲击力，由于弹性缓冲板4通过液压伸缩杆5与气囊安装基体1连接，弹性缓冲板4受到的冲击力会再传递至液压伸缩杆5，液压伸缩杆5在液压力的反作用力下也能缓冲掉一部分的冲击力，从而进一步减小了外部气囊2受到的冲击，外部气囊2在弹性缓冲板4和液压伸缩杆5的缓冲作用下能够受到更小的冲击力，从而为外部气囊2提供了保护，并且，在这种从弹性缓冲板4到液压伸缩杆5再到外部气囊2的多重缓冲作用下，也能使车厢内部受到更小的冲击，为乘客提供更好地保护。
46.可选地，如图3和图4所示，气囊模块10还可以包括安装板6，安装板6设置在气囊安装基体1上，液压伸缩杆5的一端可以与弹性缓冲板4连接，液压伸缩杆5的另一端可以与安装板6铰接。
47.对于气囊安装基体1包括相对的第一侧壁11和第二侧壁12，外部气囊2安装在第二侧壁12上的实施例而言，安装板6可以设置在第二侧壁12上。
48.根据本公开的另一方面，如图5所示，本公开提供一种轨道车辆100，包括车厢、充气装置20以及上述的气囊模块10，车厢的厢壁上可以形成有安装孔，气囊模块10的气囊安装基体1安装于安装孔，气囊模块10的内部气囊3和气囊模块10的外部气囊2均与充气装置20连接。
49.可选地，如图5所示，厢壁可以包括厢顶壁1001和厢侧壁1002，厢顶壁1001和厢侧壁1002上均可以设置有多个气囊模块10。设置于厢顶壁1001和厢侧壁1002上的多个气囊模块10可以为厢顶壁1001和厢侧壁1002提供防护，避免在轨道车辆100脱轨倾覆时，车厢的厢顶壁1001和厢侧壁1002受到损伤，以及避免在车厢内部由于轨道车辆100倾覆而可能与厢顶壁1001和厢侧壁1002接触的乘客受伤。并且由于设置于厢顶壁1001和厢侧壁1002上的为
多个气囊模块10，每个气囊模块10安装在对应的安装孔中，当有气囊模块10的气囊破损或气囊模块10出现故障时，只需要更换对应的气囊模块10即可，从而便于对气囊模块10的更换和维护。由于设置的气囊模块10为多个，多个内部气囊3能为车厢内部提供均匀的缓冲力，多个外部气囊2能为车厢外部提供均匀的缓冲力，避免只设置单一气囊时因气囊膨胀不均匀而导致气囊提供的防护不全面的问题。
50.为了使多个气囊模块10排列整齐化，可选地，如图5所示，多个气囊模块10可以首尾相连组成一组气囊模块组101，厢顶壁1001和厢侧壁1002上均可以设置有多个气囊模块组101。沿轨道车辆100的长度方向，厢顶壁1001上可以间隔设置有多个气囊模块组101，在轨道车辆100的车门1003的两侧可以分别设置有多个气囊模块组101，沿轨道车辆100的车窗1004的四周，可以分别设置有气囊模块组101。
51.可选地，如图5所示，充气装置20可以包括储气罐21和充气管22，充气管22用于连接储气罐21和气囊模块10。储气罐21可以设置于轨道车辆100的地板1005中，通过使充气管22与每个气囊模块10相连，从而可以使储气罐21为每个气囊模块10充气。
52.为了实现每组气囊模块组101内部的连通，可选地，如图2和图5所示，在一组气囊模块组101中，位于气囊模块组101中部的气囊模块10的气囊安装基体1的气腔14的两端可以均为开放端，位于气囊模块组101两端的气囊模块10的气囊安装基体1的气腔14的一端可以为开放端，另一端可以为封闭端，封闭端上可以形成有进气口13或出气口，通过使充气管22与进气口13连接，从而可以使储气罐21为一组气囊模块组101中的多个气囊模块10充气。由于设置于厢顶壁1001的气囊模块组101离储气罐21的距离较远，可以使位于厢侧壁1002上的气囊模块组101的出气口通过充气管22与位于厢顶壁1001上的气囊模块组101的进气口13连接，从而能缩短连接于厢顶壁1001上的气囊模块组101的充气管22的长度，便于充气管22的布置，也可以使位于车窗1004下端的气囊模块组101的出气口通过充气管22与位于车窗1004上端的气囊模块组101的进气口13连接，从而便于充气管22的布置。
53.为了实现对充气装置20的控制，可选地，如图5和图6所示，轨道车辆100还包括可以包括加速度传感器30和控制器40，加速度传感器30和充气装置20均与控制器40电连接，控制器40用于在基于加速度传感器30的传感器数据确定的轨道车辆100的倾覆角度大于预设角度时，控制充气装置20向内部气囊3和外部气囊2充气。
54.加速度传感器30所测得的传感器数据能够确定轨道车辆100的倾覆角度，当轨道车辆100脱轨倾覆时，如果加速度传感器30所确定的轨道车辆100的倾覆角度大于预设角度时，控制器40控制充气装置20向内部气囊3和外部气囊2充气。通过加速度传感器30以及控制器40从而实现了对充气装置20控制的自动化，能够在轨道车辆100倾覆角度超过预设角度时控制充气装置20充气，从而使内部气囊3和外部气囊2能够及时被充气以提供保护。
55.可选地，预设角度可以为45
°
。
56.可选地，如图5所示，加速度传感器30和控制器40均可以设置在轨道车辆100的驾驶室1006中。
57.以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
58.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛
盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
59.此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。