一种轨道车辆防爬缓冲结构的制作方法

本发明涉及一种轨道车辆防爬缓冲结构，属于轨道车辆。

背景技术：

1、列车前端通常会设置带吸能功能的防爬装置，可显著改善轨道车辆在发生碰撞时的变形吸能特性。为了有效防止撞车时列车相互攀爬，防爬器还需具备优异的抗垂弯能力，所以防爬器通常会设置垂向刚度很大的导向机构来保证防爬性能。该导向机构能确保防爬器在撞车时稳定地后退，并引导吸能元件正常发挥变形吸能功能，最终使列车以稳定地、可控地、有序地方式发生变形，使乘客受到的冲击力最小化，以降低车中人员损伤的可能性。

2、长编组动车组(6编组以上)或大轴重动车组(双层动车组)，相对常规动车组质量更大，初始碰撞动能更大。受限于司机室前端空间及车体纵向强度，仅依靠车辆司机室端碰撞吸能模块(车钩、防爬器、主吸能器)无法完全吸收en 15227标准规定的36km/h碰撞速度下产生的撞击能量，因此往往需要在中间车碰撞界面设置防爬缓冲吸能结构，以满足en15227标准规定的评价指标。

3、中国发明专利cn115320660a公开了一种整体式吸能结构及轨道车辆，该吸能结构以底架部分分级阶梯式吸能为主体，以车顶、侧墙导向加吸能为辅助，实现整体吸能功能，此方案在车辆发生碰撞后，车体端部通过结构的塑性变形吸收碰撞能量，碰撞事故后车体结构修复难度极大，甚至车体面临报废；中国发明专利cn 107985330a公开了一种防爬器设置于车辆端部两侧的防爬缓冲结构，此种防爬器布置方式不能充分利用车端距设置有效吸能行程更大的防爬器，原因如下，为保证过曲线时，车端之间防爬器不相互接触，靠近端部两侧设置的防爬器最大长度将小于靠近车辆中心线设置的防爬器，中国发明专利cn103625501a公开了一种轨道车辆防爬缓冲结构，其车体端部设置防爬器，防爬器设置在车体横线中间部位的车体端部防爬缓冲结构上，目前动车组为提高车辆乘坐舒适性，车端普遍采用包车钩方式的气密性贯通道，该方案端部结构为传统的牵枕缓冲结构，此种开放式端部结构无法适应包车钩的气密性贯通道安装。

4、为满足防爬器纵向与垂向的承载及其安装，现有技术的底架结构需单独设计防爬器安装结构，从而占用底架端部结构有限的空间，额外的防爬器安装结构需增加底架重量，不利于车体轻量化设计且防爬器的有效吸能行程小。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种轨道车辆防爬缓冲结构，该防爬缓冲结构可以解决如下问题中的至少一个：

2、1.防爬器有效吸能行程小；

3、2.在设置有气密性贯通道结构的列车上无法将防爬器尽可能布置在车钩中心线左右两侧；

4、3.设计了单独的防爬器安装结构的底架，其结构复杂、重量较大。

5、为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

6、一种轨道车辆防爬缓冲结构，包括底架本体、底架前端结构、防爬器，所述底架本体包括位于两侧的边梁及位于车体中部且与边梁相连的底架地板，所述底架地板的下方设置有横梁，所述横梁的后侧设置有缓冲梁，所述底架前端结构包括设置在车体前端的端梁；其特征在于：所述端梁与所述横梁之间设置有缓冲空间，所述缓冲空间内设置有沿所述缓冲空间长度方向布置的第一承载结构和第二承载结构；所述防爬器包括通过安装在所述端梁上的导向杆，所述导向杆的前端设置有齿板；所述第一承载结构与第二承载结构之间设置有车钩安装板，所述车钩安装板上设置有车钩，所述防爬器设置在所述车钩的两侧。

7、由此，防爬器直接安装在端梁上，节省了底架的空间，减小了底架的整体重量，实现了整体的轻量化，使底架的缓冲结构更紧凑；防爬器的后方设置有第一承载结构，在承受载荷的同时也为防爬器提供了更大的缓冲空间；第二承载结构为整个底架及车钩提供缓冲空间，双承载结构的设计在减小了结构重量，减小结构复杂度的同时，也增大了缓冲的效果。

8、根据本发明的实施例，还可以对本发明作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：

9、具体的，所述第一承载结构包括位于所述端梁与所述车钩安装板之间的u形梁和设置在所述u形梁两侧的l形梁；所述u形梁设置在所述底架地板的中部；所述l形梁设置在所述防爬器的后侧。

10、具体的，所述l形梁的开口朝向所述u形梁，所述u形梁的开口朝向所述底架地板；所述u形梁与其两侧的l形梁和所述端梁、所述车钩安装板之间形成封闭的箱式结构，所述l形梁与所述u形梁之间形成用于所述防爬器向后运动的后退空间。

11、两侧的l形梁与u形梁之间形成箱式的承载结构，也为防爬器提供了后退缓冲空间，实现防爬器的纵向拉压载荷顺畅地传递至缓冲梁，此种箱式承载安装结构具备各向承载性能优异、应力集中度低、结构稳定性强、结构简单的优点。

12、具体的，所述u形梁和所述l形梁的上方均开有安装孔，所述安装孔的上设置有密封件。

13、所述安装孔用于安装和定位所述防爬器和所述车钩。

14、具体的，所述第二承载结构包括位于所述车钩安装板两端的第一板部件和位于两个所述第一板部件之间的第二板部件，所述第一板部件与所述第二板部件之间设置有腹板；还包括设置在所述第一板部件上方的盖板。

15、具体的，所述车钩安装板、第一板部件、盖板及横梁之间形成封闭的箱式结构。

16、第二承载结构为车钩提供后退缓冲的空间，同时也能够缓冲经第一承载结构传递过来的动力；整个底架前端结构不仅提供了防爬器和车钩的安装空间，同时也为其提供了后退缓冲空，具有强度高、刚度好、稳定性强的特点。

17、具体的，所述盖板上开有用于安装所述车钩的安装孔，所述安装孔上设置有密封件。

18、具体的，所述端梁包括端板和防爬器安装板；所述防爬器安装板的厚度大于所述端板的厚度；所述防爬器安装板的中部设置有用于所述车钩活动的缺口。

19、防爬器直接安装在端梁上，不占用底架空间，同时也可以在车体端部安装贯通道，保证了车体的气密性；防爬器安装板采用厚板以满足防爬器的压缩强度，端板采用薄板结构以降低端部结构重量。

20、具体的，所述缓冲梁与所述横梁之间设置有加强梁。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

22、1)本发明防爬器布置于车钩中心线两侧，在车端距与轨道的水平曲线一定情况，防爬器有效吸能行程能设计得最大；同时本发明的轨道车辆防爬缓冲结构满足在车体端部放置包裹中间车钩与防爬器的气密性贯通道，即能满足防爬器安装又能显著提高车辆气密性，改善乘坐舒适性。

23、2)本发明的底架前端结构设计为各向承载性能优异的箱式承载结构，结构简单紧凑，占用底架空间较少，吸能行程大。能满足en12663标准p-i类静强度载荷要求和en 15227标准c-i类防撞性要求，同时车辆具备防爬功能，在标准要求的碰撞工况下，车端吸能部件完全吸收碰撞能量，车体结构不发生塑性变形，极大程度提高了车体安全性；发明的轨道车辆防爬缓冲结构及底架，结构简单紧凑，重量轻，提高了结构强度。

技术特征：

1.一种轨道车辆防爬缓冲结构，包括底架本体(1)、底架前端结构(2)、防爬器(3)，所述底架本体(1)包括位于两侧的边梁(101)及位于车体中部且与所述边梁(101)相连的底架地板(102)，所述底架地板(102)的下方设置有横梁(103)；所述横梁(103)的后侧设置有缓冲梁(104)，所述底架前端结构(2)包括设置在车体前端的端梁(21)，其特征在于：所述端梁(21)与所述横梁(103)之间设置有缓冲空间(22)，所述缓冲空间(22)内设置有沿所述缓冲空间(22)长度方向布置的第一承载结构(4)和第二承载结构(5)；

2.根据权利要求1所述的轨道车辆防爬缓冲结构，其特征在于：所述第一承载结构(4)包括位于所述端梁(21)与所述车钩安装板(6)之间的u形梁(41)和设置在所述u形梁(41)两侧的l形梁(42)；所述u形梁(41)设置在所述底架地板(102)的中部；所述l形梁(42)设置在所述防爬器(3)的后侧。

3.根据权利要求2所述的轨道车辆防爬缓冲结构，其特征在于：所述l形梁(42)的开口朝向所述u形梁(41)，所述u形梁(41)的开口朝向所述底架地板(102)；所述u形梁(41)与其两侧的l形梁(42)和所述端梁(21)、所述车钩安装板(6)之间形成封闭的箱式结构。

4.根据权利要求2所述的轨道车辆防爬缓冲结构，其特征在于：所述u形梁(41)和所述l形梁(42)的上方均开有安装孔(8)，所述安装孔(8)的上设置有密封件(81)。

5.根据权利要求2所述的轨道车辆防爬缓冲结构，其特征在于：所述l形梁(42)与所述u形梁(41)之间形成用于所述防爬器(3)向后运动的后退空间。

6.根据权利要求1所述的轨道车辆防爬缓冲结构，其特征在于：所述第二承载结构(5)包括位于所述车钩安装板(6)两端的第一板部件(51)和位于两个所述第一板部件(51)之间的第二板部件(52)，所述第一板部件(51)与所述第二板部件(52)之间设置有腹板(53)；还包括设置在所述第一板部件(51)上方的盖板(54)。

7.根据权利要求6所述的轨道车辆防爬缓冲结构，其特征在于：所述车钩安装板(6)、第一板部件(51)、盖板(54)及横梁(103)之间形成封闭的箱式结构。

8.根据权利要求6所述的轨道车辆防爬缓冲结构，其特征在于：所述盖板(54)上开有用于安装所述车钩(7)的安装孔(8)，所述安装孔(8)上设置有密封件(81)。

9.根据权利要求1所述的轨道车辆防爬缓冲结构，其特征在于：所述端梁(21)包括端板(211)和防爬器安装板(212)；所述防爬器安装板(212)的厚度大于所述端板(211)的厚度；所述防爬器安装板(212)的中部设置有用于所述车钩(7)活动的缺口(212a)。

10.根据权利要求1所述的轨道车辆防爬缓冲结构，其特征在于：所述缓冲梁(104)与所述横梁(103)之间设置有加强梁(9)。

技术总结
本发明公开了一种轨道车辆防爬缓冲结构，包括底架本体、底架前端结构、防爬器，底架本体包括位于两侧的边梁及位于车体中部且与边梁相连的底架地板，底架地板的下方设置有横梁，横梁的后侧设置有缓冲梁；底架前端结构包括设置在车体前端的端梁，端梁与横梁之间设置有缓冲空间，缓冲空间内设置有沿缓冲空间长度方向布置的第一承载结构和第二承载结构；防爬器包括通过螺栓安装在端梁上的导向杆，导向杆的前端设置有齿板；第一承载结构与第二承载结构之间设置有车钩安装板，车钩安装板上设置有车钩。本发明使防爬器有效吸能行程能设计得最大；能满足防爬器安装又能显著提高车辆气密性，改善乘坐舒适性，减轻了底架重量。

技术研发人员：杨红波,苏永章,岳译新,张海波,李涛,王赵华,王少君
受保护的技术使用者：中车株洲电力机车有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15