РЕЛЬСОВОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО, СНАБЖЕННОЕ ОБОРУДОВАНИЕМ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПРИ СТОЛКНОВЕНИИ Российский патент 2017 года по МПК B61D15/06 B61C17/04 

Изобретение касается рельсового транспортного средства, снабженного оборудованием для защиты при столкновении.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Современные предписания по строительству и допуску к эксплуатации рельсовых транспортных средств отводят все большее место защите пассажиров и персонала поезда от травм при авариях. Определяющая для европейских транспортных средств норма прочности EN 12663 требует высокой прочности на сжатие структуры транспортного средства в области торцевой стенки. Наиболее частым типом аварий, в частности в метро, является столкновение с другим транспортным средством или, соответственно, тупиковым упорным брусом (охранным брусом). При этом возникают силы по существу в осевом направлении. Для восприятия или, соответственно, преобразования возникающей при этом энергии столкновения известны так называемые деформирующиеся элементы (крэш-элементы) в нижней раме. Однако, если столкновение затрагивает более высоко расположенную часть транспортного средства, например в области фронтальной облицовки или, соответственно, помещения машиниста, применение деформирующихся элементов чаще всего невозможно. Вместо этого для защиты помещения машиниста или, соответственно, пассажирского помещения применяются очень прочно выполненные конструктивные элементы (например, лобовые стойки кузова). Другая возможность заключается в усилении нижней оконной рамы (подоконной стенки), так чтобы там эти силы могли восприниматься и передаваться в нижнюю раму. У транспортных средств, снабженных современными, выполненными с учетом требований к внешнему виду фронтальными частями применение вышеназванных усилений, однако, чаще всего невозможно ввиду отсутствия места. В частности, у транспортных средств, имеющих расположенную с торцевой стороны дверь для аварийного выхода, применение усиленной сплошной подоконной стенки невозможно. Такие транспортные средства по уровню техники должны оснащаться лобовыми стойками кузова. Если из-за формы транспортного средства предусмотреть такие лобовые стойки кузова не удается, то такое транспортное средство не может воспринимать требуемые силы продольного давления.

ИЗЛОЖЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Поэтому в основе изобретения лежит задача, предложить рельсовое транспортное средство, снабженное оборудованием для защиты при столкновении, которое выполнено для восприятия продольных сил при столкновении и которое имеет простую конструкцию, при этом требуются только немногие конструктивные меры на нижней раме рельсового транспортного средства.

В частности, предлагаемое изобретением рельсовое транспортное средство для выполнения задачи не нуждается ни в усиленной подоконной стенке, ни в лобовых стойках кузова.

Эта задача решается с помощью рельсового транспортного средства, снабженного оборудованием для защиты при столкновении, с признаками п. 1 формулы изобретения и пульта машиниста по п. 8 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.

В соответствии с основной идеей изобретения строится рельсовое транспортное средство, снабженное оборудованием для защиты при столкновении, включающее в себя нижнюю раму и кабину машиниста, при этом предусмотрен по меньшей мере один пульт машиниста, который разъемно соединен с нижней рамой и который включает в себя усиленную раму для восприятия и передачи сил продольного давления, возникающих при столкновении, в нижнюю раму.

Благодаря этому может достигаться то преимущество, что можно строить рельсовое транспортное средство, защищенное от столкновения, при этом конструктивные элементы, такие как лобовые стойки кузова и усиленные подоконные стенки, могут отсутствовать. Таким образом современные рельсовые транспортные средства могут, в частности, оснащаться торцевыми сторонами с высококачественным дизайном, которые вышеназванные конструктивные элементы предусматривать не позволяют или, соответственно, позволяют только при высоких затратах, обладающими требуемыми надлежащими свойствами защиты при столкновении. Совсем особо предпочтительным данное изобретение является у транспортных средств, имеющих расположенную с торцевой стороны дверь для аварийного выхода, так как у этих транспортных средств, естественно, не может предусматриваться сплошная подоконная стенка.

Другое преимущество данного изобретения заключается в разъемном соединении пульта машиниста с нижней рамой. Благодаря этому, с одной стороны, может достигаться то преимущество, что можно применять различные сочетания материалов вышеназванных конструктивных элементов. Например, может применяться нижняя рама из легкого металла с пультом машиниста из стали, так как для изготовления этого соединения не требуются никакие сварочные работы. С другой стороны, предлагаемый изобретением пульт машиниста может строиться, оснащаться и проходить предварительный контроль отдельно от остального транспортного средства, так что для монтажа он должен только лишь крепиться к нижней раме и должны выполняться электрические подключения посредством соединения штекеров. Это преимущество способствует значительному ускорению изготовления всего транспортного средства, так как очень трудоемкие электрические работы на пульте машиниста могут выполняться вне транспортного средства и при этом одновременно могут выполняться другие работы по внутренней отделке.

Предлагаемое изобретением оборудование для защиты при столкновении включает в себя пульт машиниста, имеющий усиленную раму и средства крепления, а также нижнюю раму, имеющую средства крепления.

В зависимости от конкретного транспортного средства, в помещении машиниста могут предусматриваться один или несколько пультов машиниста (обычно два), при этом два пульта машиниста предпочтительны у транспортных средств, имеющих торцевую дверь для аварийного выхода. У последних названных транспортных средств сиденье машиниста чаще всего расположено в середине, непосредственно за дверью для аварийного выхода.

Разъемное крепление пульта машиниста, или, соответственно, пультов машиниста, осуществляется предпочтительно посредством винтового соединения. Предпочтительно разгрузить это винтовое соединение от сил столкновения, так как винтовые соединения, которые пригодны для восприятия этих сил, занимали бы слишком много конструктивного пространства.

Сила, действующая в продольном направлении рельсового транспортного средства на верхнюю кромку пульта машиниста, передается в нижнюю раму, при этом переданная сила в соответствии с законом рычага раскладывается на силу на расположенной в середине транспортного средства кромке пульта машиниста, направленную вниз, и (отрывающую) силу на торцевой кромке пульта машиниста, направленную вверх. Для передачи этих сил должны приниматься надлежащие меры, при этом для передачи силы, направленной вверх, на нижней раме должен предусматриваться фиксатор от отрыва пульта машиниста с геометрическим замыканием.

Для передачи направленной вниз силы на расположенной в середине транспортного средства кромке пульта машиниста на нижней раме должна предпочтительно предусматриваться поперечная балка.

Сила, действующая на пульт машиниста при столкновении в продольном направлении рельсового транспортного средства, должна передаваться в нижнюю раму, причем предпочтительно предусмотреть для этого на расположенной в середине транспортного средства кромке пульта машиниста устройство для передачи силы. Это устройство для передачи силы передает эту силу от пульта машиниста в нижнюю раму или, соответственно, пол транспортного средства. Предпочтительно это устройство для передачи силы включает в себя упор, к которому по возможности без зазора примыкает пульт машиниста. Один из вариантов осуществления изобретения предусматривает оснащение устройства для передачи силы клиновым соединением. Это клиновое соединение обеспечивает возможность разъемного монтажа пульта машиниста на нижней раме без зазора, причем это клиновое соединение создает определенное давление прижима на пульт машиниста, вследствие чего он вжимается в торцевой фиксатор от отрыва.

Пульт машиниста обычно может строиться в виде сварной конструкции из металлических профилей.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

В качестве примера показано:

фиг. 1: рельсовое транспортное средство, снабженное оборудованием для защиты при столкновении, - принцип;

фиг. 2: рельсовое транспортное средство, снабженное оборудованием для защиты при столкновении;

фиг. 3: рельсовое транспортное средство, снабженное оборудованием для защиты при столкновении, - фрагмент 1;

фиг. 4: рельсовое транспортное средство, снабженное оборудованием для защиты при столкновении, - фрагмент 2.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг. 1 в качестве примера и схематично показано абстрагированное принципиальное изображение рельсового транспортного средства, снабженного оборудованием для защиты при столкновении. Изображено продольное сечение рельсового транспортного средства в торцевой области. Для упрощения все не относящиеся к изобретению конструктивные элементы рельсового транспортного средства не показаны. Рельсовое транспортное средство включает в себя нижнюю раму 2, у которой на этом абстрагированном изображении показаны только отдельные части. Пульт 1 машиниста выполнен для восприятия сил продольного давления и разъемно соединен с нижней рамой 2. Для этого на находящейся с торцевой стороны транспортного средства кромке пульта 1 машиниста расположен фиксатор 3 от отрыва, который посредством соединения с геометрическим замыканием препятствует отрыву пульта 1 машиниста от нижней рамы 2. Этот фиксатор от отрыва образован конструктивными элементами, предусмотренными как на пульте 1 машиниста, так и на нижней раме 2. У расположенной в середине транспортного средства кромки пульта 1 машиниста на нижней раме 2 предусмотрено устройство 4 для передачи силы. Оно позволяет передавать продольные силы, переданные от пульта 1 машиниста, в нижнюю раму 2, причем эта продольная сила передается, распределяясь так, чтобы не превышались соответственно локально допустимые максимальные силы и на конструктивных элементах нижней рамы 2 не возникали значительные остаточные деформации. Значительными в соответствии с нормой EN 12663-1 должны считаться деформации, когда они выходят за пределы значений, названных в главе 5.4.2. Кроме того, нижняя рама 2 включает в себя поперечную балку 5, которая предусмотрена на расположенной в середине транспортного средства кромке пульта 1 машиниста. Эта поперечная балка 5 воспринимает вертикальные силы давления, которые передаются от пульта 1 машиниста к нижней раме.

Кроме того, на фиг. 1 показаны основные силы, действующие на пульт 1 машиниста. Сила F1 действует в продольном направлении транспортного средства в направлении середины транспортного средства. Силе F1 противодействует сила F2 сопротивления, величина силы F2 равна величине силы F1. Вследствие различных точек приложения сил F1 и F2 возникают сила F3 прижима и сила F4 реакции опоры. Сила F3 прижима передается от фиксатора 3 от отрыва на пульт 1 машиниста. Сила F4 реакции опоры передается от нижней рамы 2 на пульт 1 машиниста, при этом поперечная балка 5 усиливает нижнюю раму 2 в этом месте, так что эта обычно очень большая сила не вызывает пластических деформаций нижней рамы 2.

На фиг. 2 в качестве примера и схематично показано рельсовое транспортное средство, снабженное оборудованием для защиты при столкновении. Изображен вид наискосок пульта 1 машиниста, который расположен на нижней раме 2 и разъемно соединен с ней. Пульт 1 машиниста оснащен и размеры его выбраны таким образом, что он может воспринимать требуемые силы продольного давления и передавать на нижнюю раму 2. Для этого он включает в себя, в частности, расположенную с торцевой стороны транспортного средства поперечную балку и усиленные наклонные стойки. Нижняя рама 2 оснащена двумя устройствами 4 для передачи силы. Передача силы между пультом 1 машиниста и устройствами 4 для передачи силы осуществляется через соответствующее клиновое соединение 6. Эти клиновые соединения 6 обеспечивают монтаж пульта 1 машиниста без зазора.

На фиг. 3 в качестве примера и схематично показан фрагмент рельсового транспортного средства, снабженного оборудованием для защиты при столкновении. Показано изображение сечения в продольном направлении транспортного средства нижней рамы 2 и пульта 1 машиниста. Нижняя рама 2 оснащена поперечной балкой 5, которая на фиг. 3 тоже изображена в сечении. Нижняя рама 2 оснащена также устройством 4 для передачи силы, состоящим по существу из плоского конструктивного элемента, который, распределяя, направляет воспринятые силы в пол нижней рамы. Контакт между устройством 4 для передачи силы и пультом 1 машиниста осуществляется посредством клинового соединения 6. Пульт 1 машиниста посредством винтовых соединений 7 соединен с нижней рамой 2.

На фиг. 4 в качестве примера и схематично показан фрагмент рельсового транспортного средства, снабженного оборудованием для защиты при столкновении. Показано изображение сечения в продольном направлении транспортного средства нижней рамы 2 и пульта 1 машиниста, причем эта конструкция по существу идентична примеру осуществления, показанному на фиг. 3. Фиг. 4 поясняет предлагаемый изобретением фиксатор 3 от отрыва. Этот фиксатор 3 от отрыва выполнен в виде конструктивного элемента нижней рамы 2 и охватывает нижнюю поперечную балку пульта 1 машиниста так, что вертикальный отрыв пульта 1 машиниста предотвращается. Таким образом, на пульт 1 машиниста действует сила F3 прижима. Монтаж пульта 1 машиниста осуществляется посредством установки на нижнюю раму 2 и последующего смещения пульта 1 машиниста в продольном направлении транспортного средства в направлении торцевой стороны, или, соответственно, фиксатора 3 от отрыва. После этого запрессовывается клиновое соединение 6 и выполняется винтовое соединение 7.

Список ссылочных обозначений

1 - Пульт машиниста

2 - Нижняя рама

3 - Фиксатор от отрыва

4 - Устройство для передачи силы

5 - Поперечная балка

6 - Клиновое соединение

7 - Винтовое соединение

F1 - Сила в продольном направлении транспортного средства

F2 - Сила сопротивления

F3 - Сила прижима

F4 - Сила реакции опоры

Рельсовое транспортное средство включает в себя нижнюю раму (2) и кабину машиниста. Пульт (1) машиниста разъемно соединен с нижней рамой (2) и включает в себя усиленную раму для восприятия и передачи сил (F1, F2) продольного давления, возникающих при столкновении, в нижнюю раму (2). Обеспечиваются возможность построения рельсовых транспортных средств, защищенных от столкновения, без лобовых стоек кузова и усиленных подоконных стенок и возможность выполнения работ по изготовлению, оснащению и предварительному контролю пульта машиниста вне рельсового транспортного средства. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Рельсовое транспортное средство, снабженное оборудованием для защиты при столкновении, включающее в себя нижнюю раму (2) и кабину машиниста, отличающееся тем, что предусмотрен по меньшей мере один пульт (1) машиниста, который разъемно соединен с нижней рамой (2) и который включает в себя усиленную раму для восприятия и передачи сил (F1, F2) продольного давления, возникающих при столкновении, в нижнюю раму (2).

2. Рельсовое транспортное средство, снабженное оборудованием для защиты при столкновении, по п. 1, отличающееся тем, что в находящемся с торцевой стороны транспортного средства положении крепления пульта (1) машиниста на нижней раме (2) расположен фиксатор (3) от отрыва пульта (1) машиниста с геометрическим замыканием.

3. Рельсовое транспортное средство, снабженное оборудованием для защиты при столкновении, по п. 1 или 2, отличающееся тем, что пульт (1) машиниста в находящемся с внутренней стороны транспортного средства положении крепления разъемно соединен с нижней рамой (2) посредством клинового соединения (6).

4. Рельсовое транспортное средство, снабженное оборудованием для защиты при столкновении, по п. 1, отличающееся тем, что пульт (1) машиниста привернут к нижней раме (2).

5. Рельсовое транспортное средство, снабженное оборудованием для защиты при столкновении, по п. 1, отличающееся тем, что, в зависимости от кабины машиниста, предусмотрены два пульта (1) машиниста по обеим сторонам от наружной двери, расположенной с торцевой стороны.

6. Рельсовое транспортное средство, снабженное оборудованием для защиты при столкновении, по п. 1, отличающееся тем, что, в зависимости от кабины машиниста, предусмотрен один пульт (1) машиниста, который распространяется по внутренней ширине кабины машиниста.

7. Рельсовое транспортное средство, снабженное оборудованием для защиты при столкновении, по п. 1 или 2, отличающееся тем, что нижняя рама (2) в находящемся с внутренней стороны транспортного средства положении крепления пульта (1) машиниста включает в себя поперечную балку (5).

8. Пульт (1) машиниста для рельсового транспортного средства, отличающийся тем, что пульт (1) машиниста выполнен для разъемного соединения с нижней рамой (2) и что пульт (1) машиниста включает в себя усиленную раму для восприятия и передачи сил (F1, F2) продольного давления, возникающих при столкновении, в нижнюю раму (2).