本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)車(chē)司機(jī)室防撞技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種內(nèi)燃機(jī)車(chē)司機(jī)室防撞結(jié)構(gòu)及測(cè)試方法。

背景技術(shù)：

國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)車(chē)司機(jī)室的防撞工況只考慮風(fēng)擋下緣下方300kN均勻分布這一種工況，即符合UIC651規(guī)程《機(jī)車(chē)、動(dòng)車(chē)、多種牽引列車(chē)和有駕駛臺(tái)拖車(chē)的司機(jī)室布置》。顯然，這是不能滿(mǎn)足歐美發(fā)達(dá)國(guó)家關(guān)于內(nèi)燃機(jī)車(chē)司機(jī)室防撞要求的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的。一旦在內(nèi)燃機(jī)車(chē)發(fā)生脫軌、相撞事故時(shí)，或者在行駛過(guò)程中受到來(lái)自軌道上的障礙物的強(qiáng)力沖擊時(shí)，司機(jī)室的安全性得不到可靠保證，從而無(wú)法最大程度地降低司機(jī)所受的傷害。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種內(nèi)燃機(jī)車(chē)司機(jī)室防撞結(jié)構(gòu)及測(cè)試方法，提高司機(jī)室的防撞性能，保證司機(jī)的安全可靠性。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種內(nèi)燃機(jī)車(chē)司機(jī)室防撞結(jié)構(gòu)，包括防撞角柱、窗框側(cè)角柱、側(cè)面頂梁、窗框上橫梁以及窗框下橫梁和中部防撞柱，所述側(cè)面頂梁、窗框側(cè)角柱、防撞角柱順序固定連接成7字形支架，所述7字形支架設(shè)置相對(duì)而立的兩組，在兩組7字形支架之間固定連接窗框上橫梁、窗框下橫梁，所述窗框下橫梁與中部防撞柱固定連接。

優(yōu)選地，在同一組所述7字形支架中，所述的窗框側(cè)角柱與防撞角柱之間的夾角為130度-170度。

優(yōu)選地，在同一組所述7字形支架中，所述的防撞角柱與水平面之間的夾角為93度-108度。

優(yōu)選地，所述的窗框側(cè)角柱為中空柱，其外側(cè)面上設(shè)置第一弧形過(guò)渡面。

優(yōu)選地，所述的側(cè)面頂梁為中空梁，且其中設(shè)置兩個(gè)空腔。

優(yōu)選地，所述的側(cè)面頂梁的外側(cè)面上設(shè)置第二弧形過(guò)渡面。

優(yōu)選地，所述的中部防撞柱設(shè)置4根，且分為兩組，每組2根，處于同一組的2根中部防撞柱之間固定連接加強(qiáng)橫梁。

優(yōu)選地，所述的中部防撞柱上設(shè)置弧形過(guò)渡部。

一種如上所述的內(nèi)燃機(jī)車(chē)司機(jī)室防撞結(jié)構(gòu)的測(cè)試方法，所述的防撞角柱底端與車(chē)架固定連接，所述的側(cè)面頂梁與內(nèi)燃機(jī)車(chē)的側(cè)墻上弦梁固定連接，并且，對(duì)側(cè)面頂梁施加200kN的水平縱向力、100kN的垂向力，作用力方式為線(xiàn)型施加，許用應(yīng)力630Mpa。

優(yōu)選地，在車(chē)架上平面處，對(duì)防撞角柱施加1334kN的水平縱向力，在距車(chē)架上平面457mm處，對(duì)防撞角柱施加445kN的水平縱向力，作用力方式為線(xiàn)型施加，許用應(yīng)力630Mpa。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：通過(guò)防撞角柱、窗框側(cè)角柱、側(cè)面頂梁、窗框上橫梁、窗框下橫梁、中部防撞柱組成司機(jī)室主體支架，其中的防撞角柱底端與車(chē)架固定連接，側(cè)面頂梁與內(nèi)燃機(jī)車(chē)的側(cè)墻上弦梁固定連接，從而組成了一個(gè)封閉的空間板梁框架組合結(jié)構(gòu)的司機(jī)室，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性強(qiáng)，而且在機(jī)車(chē)出軌、相撞或者行駛過(guò)程中受到來(lái)自軌道上的障礙物的強(qiáng)力沖擊時(shí)，可以將受到的撞擊力均勻地傳遞出去，分散到機(jī)車(chē)的其他各部件，從而能夠有效地保護(hù)司機(jī)室主體結(jié)構(gòu)，并最大程度地降低司機(jī)所受的傷害危險(xiǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種內(nèi)燃機(jī)車(chē)司機(jī)室防撞結(jié)構(gòu)的構(gòu)造圖。

圖2為圖1中A-A向視圖。

圖3為圖2中C-C向視圖。

圖4為圖1中B-B向視圖。

圖5為圖1中D-D向視圖。

圖中標(biāo)記：1-司機(jī)室前端墻，2-窗框側(cè)角柱，3-窗框上橫梁，4-窗框中鼻梁，5-窗框下橫梁，6-防撞角柱，7-前端燈安裝孔，8-司機(jī)室后端墻，9-側(cè)面頂梁，10-中部防撞柱，11-車(chē)架，12-加強(qiáng)橫梁，21-第一弧形過(guò)渡面，91-第二弧形過(guò)渡面，101-弧形過(guò)渡部。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1、圖2、圖4所示的一種內(nèi)燃機(jī)車(chē)司機(jī)室防撞結(jié)構(gòu)，主要包括防撞角柱6、窗框側(cè)角柱2、側(cè)面頂梁9、窗框上橫梁3以及窗框下橫梁5和中部防撞柱10，所述側(cè)面頂梁9、窗框側(cè)角柱2、防撞角柱6以焊接方式順序固定連接成7字形支架，所述的7字形支架共設(shè)置相對(duì)而立的兩組，在兩組7字形支架之間以焊接方式固定連接窗框上橫梁3、窗框下橫梁5，所述窗框下橫梁5與中部防撞柱10頂端之間以焊接方式固定連接，由防撞角柱6、窗框側(cè)角柱2、側(cè)面頂梁9、窗框上橫梁3、窗框下橫梁5、中部防撞柱10共同組成司機(jī)室主體支架，在司機(jī)室主體支架前端外側(cè)焊接固定司機(jī)室前端墻1，所述司機(jī)室前端墻1上半部開(kāi)設(shè)瞭望窗，所述瞭望窗通過(guò)窗框中鼻梁4分割為左、右兩部分，在司機(jī)室前端墻1下半部開(kāi)設(shè)前端燈安裝孔7。所述的防撞角柱6、中部防撞柱10底端分別與車(chē)架11以焊接方式固定連接，所述的側(cè)面頂梁9與內(nèi)燃機(jī)車(chē)的側(cè)墻上弦梁以焊接方式固定連接，由此組成了一個(gè)封閉的空間板梁框架組合結(jié)構(gòu)的司機(jī)室，在司機(jī)室內(nèi)部空間后端焊接固定司機(jī)室后端墻8。內(nèi)燃機(jī)車(chē)司機(jī)室采用這種防撞結(jié)構(gòu)，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性強(qiáng)，而且在機(jī)車(chē)出軌、相撞或者行駛過(guò)程中受到來(lái)自軌道上的障礙物的強(qiáng)力沖擊時(shí)，可以將受到的撞擊力均勻地傳遞出去，分散到機(jī)車(chē)的其他各部件，從而能夠有效地保護(hù)司機(jī)室主體結(jié)構(gòu)，并且能夠最大程度地降低司機(jī)所受到的傷害危險(xiǎn)。

為了進(jìn)一步增強(qiáng)內(nèi)燃機(jī)車(chē)司機(jī)室的防撞性能，使內(nèi)燃機(jī)車(chē)司機(jī)室的防撞性能符合歐美發(fā)達(dá)國(guó)家技術(shù)要求，如圖2所示，在同一組的上述7字形支架中，所述窗框側(cè)角柱2與防撞角柱6之間的夾角α設(shè)計(jì)為130度、135度、140度、145度、150度、155度、160度、165度或者170度；所述防撞角柱6與車(chē)架11水平面之間的夾角β為93度、95度、100度、105度或者108度；所述防撞角柱6的垂直高度為720mm、750mm、800mm、850mm或者920mm。如圖2、圖4所示，所述中部防撞柱10設(shè)置相互平行的4根，分為兩組，每組2根，且處于同一組的2根中部防撞柱10之間以焊接方式固定連接加強(qiáng)橫梁12，所述的加強(qiáng)橫梁12可以設(shè)置相互平行的若干根。所述的中部防撞柱10的垂直高度設(shè)計(jì)為700mm、730mm、750mm、780mm或者800mm，在中部防撞柱10上設(shè)置弧形過(guò)渡部101，所述弧形過(guò)渡部101的半徑為800mm、830mm、850mm、880mm或者900mm，通過(guò)設(shè)置弧形過(guò)渡部101，可以將司機(jī)室所承受的撞擊力快速傳導(dǎo)到車(chē)架11上，并使中部防撞柱10與車(chē)架11焊接處的應(yīng)力急劇減小，從而對(duì)司機(jī)室整體結(jié)構(gòu)起到一定的保護(hù)作用。如圖3所示，所述的側(cè)面頂梁9為中空梁，且其中設(shè)置兩個(gè)空腔，在側(cè)面頂梁9外側(cè)面上設(shè)置第二弧形過(guò)渡面91；如圖5所示，所述的窗框側(cè)角柱2為中空柱，其外側(cè)面上設(shè)置第一弧形過(guò)渡面21，采用這種結(jié)構(gòu)不僅可以提高窗框側(cè)角柱2、側(cè)面頂梁9的抗折、抗彎強(qiáng)度，從而提高司機(jī)室的防撞性能，而且還有利于窗框側(cè)角柱2、側(cè)面頂梁9結(jié)構(gòu)的輕量化。

對(duì)于上述的內(nèi)燃機(jī)車(chē)司機(jī)室防撞結(jié)構(gòu)，可以按照如下的9種具體防撞工況進(jìn)行測(cè)試，具體而言：

防撞工況1：在車(chē)架11上平面處，對(duì)四根中部防撞柱10施加2224kN的水平縱向力，作用力方式為線(xiàn)型施加，許用應(yīng)力為630MPa；

防撞工況2：在距車(chē)架11上平面762mm處，對(duì)四根中部防撞柱10施加890kN的水平縱向力，作用力方式為線(xiàn)型施加，許用應(yīng)力630MPa；

防撞工況3：在中部防撞柱10與窗框下橫梁5連接處，對(duì)連接點(diǎn)施加445kN的水平縱向力，作用力方式為線(xiàn)型施加，許用應(yīng)力630MPa；

防撞工況4：在中部防撞柱10與窗框下橫梁5連接處，對(duì)連接點(diǎn)施加133kN的垂向力，作用力方式為線(xiàn)型施加，許用應(yīng)力630MPa；

防撞工況5：在車(chē)架11上平面處，對(duì)邊上的防撞角柱6施加1334kN的水平縱向力(水平橫向力)，作用力方式為線(xiàn)型施加，許用應(yīng)力630MPa；

防撞工況6：在距車(chē)架11上平面457mm處，對(duì)邊上的防撞角柱6施加445kN的水平縱向力(水平橫向力)，作用力方式為線(xiàn)型施加，許用應(yīng)力630MPa；

防撞工況7：對(duì)司機(jī)室的窗框側(cè)角柱2施加200kN的水平縱向力(水平橫向力)，作用力方式為線(xiàn)型施加，許用應(yīng)力630MPa；

防撞工況8：對(duì)司機(jī)室的側(cè)面頂梁9施加200kN的水平縱向力，作用力方式為線(xiàn)型施加，許用應(yīng)力630MPa；

防撞工況9：對(duì)司機(jī)室的側(cè)面頂梁9施加100kN的垂向力，作用力方式為線(xiàn)型施加，許用應(yīng)力630MPa。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)指出的是，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。