[发明专利]一种基于能量吸收的客车侧翻乘员防护装置

说明书

本发明公开了一种基于能量吸收的客车侧翻乘员防护装置，包括伸缩式吸能机构总成和倾角传感器，倾角传感器安装于客车的车架上；伸缩式吸能机构总成包括吸能盒、吸能纵梁、液压伸缩装置和具有静止部件与运动部件的滑动导轨，两个吸能纵梁焊接在吸能盒的左右两侧，滑动导轨中的静止部件与客车车架中段横梁焊接，滑动导轨中的运动部件与吸能纵梁焊接，吸能纵梁的末端与液压伸缩装置的前端通过螺栓连接，液压伸缩装置的末端与客车车架中段的上下两根纵梁焊接固定。本发明改变车辆最先触地部位，侧翻碰撞提前介入，提前进行碰撞能量吸收的思路进行结构设计，充分利用客车车架刚度大，结构强度高，传力路径顺畅的特点。

技术领域：

本发明涉及一种基于能量吸收的客车侧翻乘员防护装置。

背景技术：

随着我国经济的飞速提升，以及国家大力发展旅游业，汽车工业和交通运输业得到了显著的进步。旅游客车也逐渐成为人们出行和旅游公司营运的主要交通工具。旅游景区车多，人多加之部分景区道路较小，这对旅游客车的行驶安全提出了挑战。

由于客车在满载的情况下具有质量大，质心位置较高等特点，在高速转弯和弯道直径较小的工况下，极易发生侧翻事故，对乘客的生命安全造成严重威胁。因此，国家于2013年推出强制标准GB17578《客车上部结构强度要求及试验方法》，对客车侧翻工况下的结构强度做出了要求，并对侧翻后的生存空间做出了规定。图1中的车内梯形框线表示客车内生存空间，图2为客车侧翻示意图。当客车在L₁＝800mm高的翻转平台以角速度不超过ω＝0.087rad/s侧翻，在侧翻试验过程中生存空间之外的车辆其他部件不得侵入生存空间，也不应该发生结构件完全断裂的现象。在客车侧翻碰撞发生时，顶盖与侧围连接处最先接触地面，碰撞能量主要靠车身侧围结构的变形吸收，这对车身结构的抗弯性能提出了较高的要求。

近些年随着国家标准的强制执行，以及客车侧翻事故的频发，各客车生产厂家已经对客车上部结构强度引起足够的重视。通过查阅相应文献并结合已量产客车的结构可以发现，在当前的侧翻法规下，客车侧翻最先触地位置为侧围和顶盖的连接处，此处连接刚度较弱。同时当前对客车侧翻工况下其结构强度的加强方式主要集中在：1增加侧围骨架与搁梁，腰梁连接处的连接刚度。2增加车身骨架方钢的尺寸规格。3在侧围骨架与顶盖连接处增加斜撑。4采用封闭环结构。5采用先进材料等。这些方式主要旨在提高客车车身在侧翻工况下的抗弯性能。但是目前的主要技术方法还存在一定的局限性：1当前的结构加强方案没有考虑改变车辆的最先触地部位。2主要的加强方法集中在车身侧围与车架和顶盖连接处，而其连接处刚度较小，加之侧围、顶盖和车架三者连接形成的矩形截面具有抗变形能力差的先天不足，导致优化设计空间较小。3不同车型的车身结构不一样，需要对不同的车型进行相应的加强结构设计，加大了车型的研发周期和相关设计人员的工作量。4目前设计人员的设计思路主要集中在如何提高车身的抗弯性能并进行相应的车身结构设计，其并没有从改变车辆的触地部位，碰撞提前介入，提前吸能，减小车辆触地时刻总动能的思路进行相应的设计。车辆与地面接触前的过程中，整车的重力做功，产生了较大的冲击能量，这就需要较强的车身结构，这对相关设计人员的专业能力提出了较高的要求同时也可能引起过设计的问题。

发明内容：

本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种基于能量吸收的客车侧翻乘员防护装置。

本发明所采用的技术方案有：一种基于能量吸收的客车侧翻乘员防护装置，包括伸缩式吸能机构总成和倾角传感器，所述倾角传感器安装于客车的车架上；所述伸缩式吸能机构总成包括吸能盒、吸能纵梁、液压伸缩装置和具有静止部件与运动部件的滑动导轨，两个吸能纵梁焊接在吸能盒的左右两侧，滑动导轨中的静止部件与客车车架中段横梁焊接，滑动导轨中的运动部件与吸能纵梁焊接，吸能纵梁的末端与液压伸缩装置的前端通过螺栓连接，液压伸缩装置的末端与客车车架中段的上下两根纵梁焊接固定。

进一步地，所述倾角传感器位于客车的整车质心处。