具有加接的变形区的轨道车辆制造技术

本发明专利技术涉及一种具有加接的变形区的轨道车辆，该轨道车辆包括至少一个设置在端侧的区域中的端部横向支架（EQT）以及基本上垂直地布置的从所述端部横向支架（EQT）伸出的角柱（ES），其中在端侧设置了变形区（VZ），该变形区（VZ）包括平行于所述端部横向支架（EQT）朝端侧的方向隔开地布置的正面横向支架（FQT）以及至少一个传力元件（KUE），其中在所述端部横向支架（EQT）与所述正面横向支架（FQT）之间布置了所述至少一个传力元件（KUE），所述传力元件在所述端部横向支架（EQT）与所述正面横向支架（FQT）之间无塑性变形地传递纵向压力直至特定的数值并且在超过这个特定的数值时失效。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有加接的变形区的轨道车辆
本专利技术涉及一种具有加接的变形区的轨道车辆。
技术介绍
用于轨道车辆的许可标准尤其要求证明车厢的特定的强度数值。这些标准比如要求证明，所述轨道车辆能够无损坏地经得住特定的纵向力（联结器压力、缓冲器压力、作用于端部横向支架的压力）。适用于欧洲的标准UIC-566比如要求2000kN的有待证实的联结器压力，适用于美国的标准则要求3558kN（800千磅）的有待证实的联结器压力。同时经常要求为了提高乘客的被动的安全性而在碰撞时保证得到优化的变形性能。为此应该设置结构上的措施，所述措施允许如此吸收碰撞能量，使得以限定的方式能够变形的撞击区将这种能量转化为变形能量并且在此对于车内的人员来说降低负荷。同样，车内的逃生室不得过于剧烈地变形，以便对于车内的人员来说尤其也对于处于列车头部的驾驶人员来说降低伤害可能性。这一点对于具有推进机车的列车组来说或者对于动车组（Triebzüge）来说尤为重要。按照现有技术，可以容易地根据特定的联结器压力或者端部横向支架压力来设计轨道车辆的尺寸。同样成功地设置合适的用于吸收变形能量的碰撞模块。对较高的静态的联结器压力或者端部横向支架压力的要求与对在碰撞情况下可以降低车辆的最大减速并且由此也降低乘客的负荷的碰撞性能的要求的组合，对于在结构上所集成的变形区来说还没有令人满意地得到解决。在解决这种矛盾的要求方面，另一个困难在于在列车头部和列车尾部也要求垂直的车厢端部，尤其在美国优选期望如此。在此驾驶人员经受特殊的危险，因为仅仅十分受限制的结构空间供碰撞元件所用。一种按现有技术的解决方案规定，以刚性的舱室的形式来构成驾驶台，该舱室在碰撞时被移到车辆内部。但是，作用于处于驾驶台中的人员的加速度的降低由此无法得到实现。对于变形优化的结构来说，另一个困难在于在美国也在短途线路上使用的经常由客运和货运构成的混合运行，因而作为对撞物（Kollisionsgegener）要考虑大量的车辆。在此麻烦的是，货物车厢以及尤其在美国常用的机车在实际上没有消散能量的性能。这些机车必然由于其坚固的结构被视为实际上刚性的并且此外通常由于其较大的结构大小而在几何学上对于车厢来说代表着完全不相容的对撞物。一方面，静态的设计负荷或者试验负荷不得导致构件尤其碰撞元件的塑性的变形，这势必导致非常刚性的底架结构。另一方面，在碰撞情况中专门为能量减小而设置的碰撞元件与本身刚性的底架结构一起也在与在几何学上不相容的事故对立物（Unfallgegner）的碰撞中有针对性地进行塑性变形。有一些对撞物被视为在几何学上是不相容的，对于这些对撞物来说在不是为碰撞情况而设置的位置上出现了撞击。比如对于基于所述底架垂直向上移动的碰撞来说就是如此，像在乘客车厢与机车或者载货车碰撞时可能出现的一样。这一点用按现有技术的解决方案只能在非常不令人满意的情况下进行。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务是，说明一种具有加接的变形区的轨道车辆，该轨道车辆一方面可以经得住很高的轴向的压力，另一方面尤其在与在几何学上不相容的对立物发生碰撞事故时具有很好的变形性能并且尤其设置用于构造垂直的车厢端部。该任务通过一种带有加接的变形区的轨道车辆得到解决。所述具有加接的变形区的轨道车辆包括至少一个设置在端侧的区域中的端部横向支架以及基本上垂直地布置的从所述端部横向支架伸出的端柱。根据本专利技术，在端侧上设置了变形区，该变形区包括平行于所述端部横向支架朝端侧的方向隔开地布置的正面横向支架以及至少一个传力元件，其中在所述端部横向支架与所述正面横向支架之间布置了所述至少一个传力元件，所述传力元件在所述端部横向支架与所述正面横向支架之间无塑性变形地传递纵向压力直至特定的数值，并且在超过这个特定的数值时失效，并且所述传力元件由x形布置的板构成并且其中所述传力元件的x形布置的板的交线横向于车辆纵向方向布置。本专利技术还涉及其它有利的设计方案。根据本专利技术的基本构思，说明一种具有加接的变形区的轨道车辆，该轨道车辆包括至少一个设置在端侧的区域中的端部横向支架和基本上垂直地布置的从所述端部横向支架上伸出的角柱，并且其中在端侧上设置了变形区，该变形区包括平行于所述端部横向支架朝端侧的方向隔开地布置的正面横向支架以及至少一个传力元件，并且其中在所述端部横向支架与所述正面横向支架之间布置了所述至少一个传力元件，所述传力元件在所述端部横向支架与所述正面横向支架之间无塑性变形地传递纵向压力直至特定的数值并且在超过这个特定的数值时塌陷或者失效。所述按本专利技术的轨道车辆的一种有利的改进方案包括斜柱，所述斜柱布置在所述正面横向支架与角柱之间并且所述斜柱传递作用于所述正面横向支架的垂直力并且将其导入到车辆结构中。本专利技术的另一种有利的改进方案规定，将至少一个变形元件如此布置在所述变形区中，使得其不参与运行负荷的传递，但是在碰撞时在所述传力元件塌陷或者失效之后起作用并且至少部分地消散碰撞的动能。由此能够获得能够实现一种轨道车辆的优点，该轨道车辆能够可靠地经得住特定的纵向力（联结器压力、缓冲器压力、端部横向支架压力），另一方面该轨道车辆具有消散能量的变形性能，该变形性能在碰撞时减少作用于乘客的力。应该如此设计所述传力元件以及必要时所述按本专利技术的变形区的斜柱，使得其具有足够的强度，用于能够在所述正面横向支架与所述端部横向支架或者角柱之间可靠地传递所述运行力（Betriebskräfte）和试验力。所述传力元件的基本特性是，如此设计其尺寸，从而一旦超过失效载荷，该传力元件就如此塌陷或者失效，使得其不再以明显的阻力来对抗继续的变形。这种性能比如可以通过以下方式来实现，即给定强度的构件在失效情况下屈曲，因为对于屈曲变形来说比对于压力变形或者拉伸变形来说所需要的力低得多。同样也可以通过以下方式来实现等效的性能，即给定强度的构件与一种连接方式相连接，该连接方式在出现限定的过载时失效，比如用铆钉进行的搭接的连接，所述铆钉在出现特定的设计负荷时剪断。由此所述传力元件在其失效之后仅仅很少地或者根本没有参与紧随此后的能量消散。这种能量消散因此会在为此设置的变形元件中进行。在此建议，通过由板构成的基本上X形的结构来构造所述传力元件，其中力的加入通过这个X形的板结构的相应对置的侧面来进行。重要的是，所述板的交线横向于力的方向来布置，因为就这样进行所述板的可靠的屈曲。相反，交线的沿力的方向的布置会导致一种构件，该构件的力-位移图在出现超过整个变形位移的塑性变形时具有很高的力的水平并且对于本专利技术来说不能用作传力元件。如果出现这样的情况，即在几何学上不相容的事故对立物首先撞到所述斜柱和所述变形元件，那么所述由板构成的X形的结构就足够敏感地作出反应并且通过剧烈偏心的负荷来塌陷，所述剧烈偏心的负荷通过所述斜柱的假定的紧随此后的塑性的变形也具有更容易由变形驱动的特征，从而在这样的情况中所述传力元件也还仅仅极少地参与所述能量消散。所述传力元件的一种实施方式规定，单个的形成基本上X形的传力元件的板设有分别不同的厚度。由此能够获得这样的优点，即能够精确地调节所述板的失效载荷及其屈曲的方向。这样的结构可以用计算机支持的模拟关于其强度（失效载荷）以及其塑性的变形性能很好地来设计。此外，值得推荐的是，这种X形的结构的一块板构造为一体的并且本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.04 AT A476/20111.具有加接的变形区的轨道车辆，包括至少一个设置在端侧的区域中的端部横向支架（EQT）以及基本上垂直地布置的从所述端部横向支架（EQT）伸出的角柱（ES），其特征在于，在端侧上设置了变形区（VZ），该变形区（VZ）包括平行于所述端部横向支架（EQT）朝端侧的方向隔开地布置的正面横向支架（FQT）以及至少一个传力元件（KUE），其中在所述端部横向支架（EQT）与所述正面横向支架（FQT）之间布置了所述至少一个传力元件（KUE），所述传力元件在所述端部横向支架（EQT）与所述正面横向支架（FQT）之间无塑性变形地传递纵向压力直至特定的数值，并且在超过这个特定的数值时失效，并且所述传力元件由x形布置的板构成并且其中所述传力元件（KUE）的x形布置的板的交线横向于车辆纵向方向布置。2.按权利要求1所述的具有加接的变形区的轨道车辆，其特征在于，设置了至少一个变形元件（VE），所述至少一个变形元件如此布置，从而只有在所述传力元件（KUE）失效之后才出现所述至少一个变形元件（VE）的变形。3.按权利要求1或2所述的具有加接的变形区的轨...

【专利技术属性】
技术研发人员：P海恩滋，R格拉夫，M塞茨伯格，
申请(专利权)人：奥地利西门子公司，
类型：
国别省市：