一种轨道车辆行李架防撞头结构设计研究

一种轨道车辆行李架防撞头结构设计研究

卢海超 林琳

中车唐山机车车辆有限公司   河北省唐山市   063035

摘要：行李架作为车辆或其他运输工具上重要的附属装置，主要用于存放行李或货物。在设计行李架时，防撞头结构的合理性不仅关系到行李架的稳固性和安全性，还影响到整个车辆的使用体验和行驶安全。本文分析了行李架防撞头的设计要求，探讨了不同材料和结构对碰撞性能的影响，提出了一种优化的防撞头结构设计方案。

关键词：行李架，防撞头，结构设计，碰撞性能

1.引言

近些年，随着动车组、城轨列车技术的飞速发展，轨道车辆成为了铁路运营组织的基础装备。行李架作为轨道车辆上重要的部件之一，极大的解决了乘客行李的存放问题，由于行李架位于轨道车辆客室的顶部两侧，并向车体中心线延伸，导致乘客行走中或者座位起立时候及容易撞击头部，存在安全隐患。为此，研究了一种轨道车辆行李架防撞头结构及其重要。

2. 设计要求

行李架防撞头的设计需满足以下几个基本要求：

安全性：在车辆发生轻微碰撞或行李架受到外力冲击时，防撞头需有效吸收碰撞能量，减少对乘客、行李架和车辆的损害。

耐用性：防撞头应具备较强的抗磨损和抗老化能力，能够在恶劣环境中长时间使用。

轻量化：防撞头的结构设计应尽量轻便，以减少行李架的总重量，从而降低对车辆的额外负荷。

外观设计：防撞头的设计需考虑与行李架及车辆的整体美观协调性。

3. 材料选择

防撞头结构的材料选择至关重要，主要考虑以下几类材料：

橡胶材料：橡胶具有良好的弹性和耐磨性，能有效吸收碰撞时的能量，且价格低廉，是常见的防撞头材料。

塑料合金：塑料合金如ABS、聚丙烯等材料具有较好的耐冲击性、轻量化特性及良好的成型性，适合作为防撞头的外壳材料。

金属材料：铝合金等金属材料虽然重量较大，但具备较强的结构强度，适合在防撞头的骨架设计中使用。

综上所述，不同材料各有优劣，通常在防撞头设计中会采用复合材料以达到最佳性能。

4. 结构设计

行李架防撞头的结构设计主要考虑能量吸收、碰撞分散、安装便捷等多个方面。

吸能设计：通过采用蜂窝状或中空结构设计，能有效增加结构的能量吸收能力。在受到撞击时，结构内部逐层塌陷以消耗能量，从而降低冲击对行李架的损伤。

分力设计：在防撞头内部设计加强筋或其他分力结构，可将撞击力分散到更大的面积，从而进一步降低单点受力，减小损伤范围。

安装方式：防撞头通常通过卡扣、螺栓或黏合剂等方式与行李架主体连接。设计时需考虑便捷拆装与固定牢固性之间的平衡。

5. 优化设计方案

在基于上述设计要求的基础上，提出一种优化的防撞头设计方案。该设计采用橡胶与塑料合金的复合材料，外部为高强度ABS塑料壳，内部为蜂窝状橡胶层。塑料壳提供外部抗冲击保护，橡胶层通过其柔软的特性吸收碰撞能量。同时，内部设计有交错的加强筋，能有效分散撞击力。此外，采用快速卡扣设计，使得防撞头的安装与更换更加便捷。

6. 结论

行李架防撞头的设计需要综合考虑安全性、耐用性、轻量化及美观等多个因素。通过合理选择材料与优化结构设计，可以有效提高行李架的防撞性能，从而保障行李架及车辆的安全性。本文提出的复合材料及蜂窝状吸能结构设计方案为未来行李架防撞头的设计提供了一种可行的思路。

参考文献

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