本實用新型涉及一種列車碰撞自翻轉(zhuǎn)安全桌,屬列車被動安全機械技術領域。
背景技術:中國幅員遼闊,鐵路承擔著旅客運輸和大宗貨物運輸?shù)姆敝厝蝿?,目前,大多?shù)中長途旅客出行時,從安全、價格、舒適幾方面考慮,還是首選鐵路,這也為鐵路運輸安全提出了更高要求。比如,2011年7月23日20時50分,北京南至福州D301次列車與杭州至福州南D3115次列車在浙江溫州境內(nèi)發(fā)生追尾事故。D301次列車第1至4位脫線,D3115次列車第15、16位脫線,此次事故造成200多人傷亡??梢?,列車發(fā)生碰撞事故后所造成的后果是非常嚴重的。所以,針對如何提高列車乘客的安全性進行深入研究是極其必要的。有相關專家學者對此類列車碰撞事故研究后發(fā)現(xiàn),列車發(fā)生碰撞后,導致乘客受傷甚至死亡的一個重大原因就是,列車上的座位并沒有和普通家用轎車上面安裝的安全帶,安全氣囊等相似的安全設備來提高乘客的被動安全性,所以當列車發(fā)生碰撞后,面向列車前進方向的乘客,只能在慣性力的作用下保持碰撞前的速度繼續(xù)向前移動,直至遇到障礙物產(chǎn)生碰撞后停止,傷害由此產(chǎn)生。結合我國普通列車的特點,發(fā)現(xiàn)距離乘客最近也是最危險的障礙物,就是簡易餐桌。因為在列車發(fā)生碰撞后,在極短的時間內(nèi),乘客自身所具有的巨大的動能都要集中消散在餐桌的邊緣,而餐桌邊緣的接觸面積很小,巨大的動量作用在此無疑會對乘客產(chǎn)生巨大的反作用力,導致乘客的肋骨骨折,刺破內(nèi)臟受傷,甚至死亡。
技術實現(xiàn)要素:本實用新型的目的是,針對列車發(fā)生事故時餐桌對旅客可能造成危害,本實用新型公開一種列車碰撞自翻轉(zhuǎn)安全桌。實現(xiàn)本實用新型的技術方案如下:一種列車碰撞自翻轉(zhuǎn)安全桌包括桌面、導向滑塊、支撐肋板,機構安裝基座,扭簧,桌面鎖定定位鍵和緩沖彈簧。機構安裝基座安裝在列車座位旁的墻上;二塊支撐肋板平行安裝在機構安裝基座上;桌面安裝在二塊支撐肋板上;導向滑塊、扭簧和緩沖彈簧安裝在桌面下,將桌面固定;七個桌面鎖定定位鍵呈圓弧形均勻固定安裝在機構安裝基座板面上。所述桌面為長方形板狀結構,桌面下部長度方向的中部設置有一與寬邊平行的倒Ω形桌脊,且一端有一段圓柱頭突出,在靠近圓柱形突出的倒Ω形桌脊二邊各有一與桌面垂直的固定端面,在距倒Ω形桌脊等距離的桌面下部設置有對稱的安裝緩沖彈簧的固定座,固定座上有緩沖彈簧定位孔。機構安裝基座是一塊長方形的板,其長度方向靠近長邊有一滑動鍵槽,滑動鍵槽寬度與倒Ω形桌脊一端的圓柱直徑相同,圓柱頭可在滑動鍵槽中滑行。支撐肋板有二個,用于支撐桌面;支撐肋板內(nèi)側(cè)有一垂直方向的斜滑槽,滑槽寬度與導向滑塊寬度相同,導向滑塊可在斜滑槽中滑動。緩沖彈簧有兩根,分別穿過固定座上的緩沖彈簧定位孔安裝在倒Ω形桌脊的兩側(cè),緩沖彈簧的一側(cè)頂著桌脊上的固定端面,另一端插入導向滑塊,并通過導向滑塊頂在支撐肋板內(nèi)側(cè)的斜滑槽底端。扭簧安裝在倒Ω形桌脊端部的圓柱頭上。本實用新型的工作原理是,列車正常行駛時,在水平方向上,設計時已給緩沖彈簧一個預定的形變量,該形變量保證日常使用過程中桌子不會出現(xiàn)水平方向上的錯動。在豎直方向上,由支撐肋板和桌面底部滑動端支撐和限制桌子的錯動;結合以上兩點,該桌子可以滿足日常的使用需求。列車發(fā)生碰撞后,乘客首先與面向自身的餐桌邊緣接觸,在此接觸力的作用下,距離乘客較遠的緩沖彈簧被壓縮,此時乘客自身的一部分動能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能,當彈性形變超過預調(diào)值后,導向滑塊開始在開設在支撐肋板的導向槽內(nèi)斜向上滑動,當導向滑塊滑動到最頂端時,與乘客接觸的桌面邊緣離開底部的支撐肋板,桌面開始發(fā)生順時針旋轉(zhuǎn),同時扭簧產(chǎn)生形變,再一次吸收了碰撞的能量,而此時乘客與桌子的接觸面積也在迅速增大,由物理學中的壓強定義式可知,在相同的力作用下,乘客所受壓強將隨乘客與餐桌的接觸面積的增大而顯著減小,從而達到了本實用新型的目的。本實用新型的有益效果是,本實用新型能夠在列車發(fā)生事故時,能緩和乘客與桌面撞擊過程,從而增加了乘客主動做出自我保護反應的時間。通過翻轉(zhuǎn)桌的扭簧來吸收一部分碰撞產(chǎn)生的能量,減小了乘客與桌面的接觸應力,從而達到降低乘客受傷程度的目的。通過翻轉(zhuǎn)桌的翻轉(zhuǎn),乘客與桌子的接觸形式由線接觸改為面接觸,大大增大了乘客與桌子的接觸面積,由牛頓定律可知,這可以有效地減小乘客所受壓強,從而提高了乘客被動安全性。本實用新型為純機械機構,可靠性好。同時,該機構結構簡單緊湊,安裝方便,不需要對原有列車的車廂進行大幅度改動。特別適用于如今在鐵路運輸客運量大的背景下對列車進行安全升級改造。附圖說明圖1為本實用新型的整體結構示意圖;圖2為本實用新型的桌面結構示意圖;圖3為本實用新型的支撐肋板結構示意圖;圖中,1是桌面;2是斜滑槽;3導向滑塊;4是支撐肋板;5是安裝基座;6是倒Ω形桌脊;7是固定座;8是定位鍵;9是緩沖彈簧;10是固定端面;11是滑動鍵槽;12是扭簧。具體實施方式本實用新型的具體實施方式如圖1所示。本實施例一種列車碰撞自翻轉(zhuǎn)安全桌包括桌面1、導向滑塊3、支撐肋板4,機構安裝基座5,扭簧12,桌面鎖定定位鍵8和緩沖彈簧9。機構安裝基座5安裝在列車座位旁的墻上;二塊支撐肋板4平行安裝在機構安裝基座5上;桌面1安放在二塊支撐肋板4上;導向滑塊3、扭簧12和緩沖彈簧9安裝在桌面下,將桌面1固定;七個桌面鎖定定位鍵8呈圓弧形均勻固定安裝在機構安裝基座5板面上。所述桌面為長方形板狀結構,桌面下部長度方向的中部設置有一與寬邊平行的倒Ω形桌脊6,且一端有一段圓柱頭突出,在靠近圓柱形突出的倒Ω形桌脊二邊各有一與桌面垂直的固定端面10,在距倒Ω形桌脊6等距離的桌面下部設置有對稱的安裝緩沖彈簧9的固定座7,固定座7上有緩沖彈簧定位孔。機構安裝基座5是一塊長方形的板,其長度方向靠近長邊有一滑動鍵槽,滑動鍵槽寬度與倒Ω形桌脊一端的圓柱直徑相同,圓柱頭可在滑動鍵槽中滑行。支撐肋板4有二個,用于支撐桌面1;支撐肋板4內(nèi)側(cè)有一垂直方向的斜滑槽2,斜滑槽寬度與導向滑塊3寬度相同,導向滑塊3可在斜滑槽2中滑動。緩沖彈簧9有兩根,分別穿過固定座7上的緩沖彈簧定位孔安裝在倒Ω形桌脊6的兩側(cè),緩沖彈簧的一側(cè)頂著桌脊上的固定端面10,另一端插入導向滑塊3,并通過導向滑塊3頂在支撐肋板內(nèi)側(cè)的斜滑槽2底端。以位于2號座位的乘客為例,說明本實施例裝置的作用,列車前進方向為此乘客面向的方向。(1)列車正常行駛時,在水平方向上,設計時已給緩沖彈簧9一個預定的形變量,該形變量保證日常使用過程中桌子不會出現(xiàn)水平方向上的錯動;在豎直方向上,由支撐肋板4和桌面底部滑動端支撐和限制桌子的錯動;結合以上兩點,該桌子可以滿足日常的使用需求。(2)列車發(fā)生碰撞后,乘客首先與面向自身的餐桌邊緣接觸,在此接觸力的作用下,距離乘客較遠的緩沖彈簧9被壓縮,此時乘客自身的一部分動能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能,當彈性形變超過預調(diào)值后,導向滑塊3開始在開設在支撐肋板的斜滑槽2內(nèi)斜向上滑動,當導向滑塊3滑動到最頂端時,與乘客接觸的桌面4邊緣離開底部的支撐肋板4,桌面1開始發(fā)生順時針旋轉(zhuǎn),同時扭簧12產(chǎn)生形變,再一次吸收了碰撞的能量,而此時乘客與桌子的接觸面積也在迅速增大,由物理學中的壓強定義式可知,在相同的力作用下,乘客所受壓強將隨乘客與餐桌的接觸面積的增大而顯著減小,從而達到了本實用新型的目的。(3)本實用新型裝置作用后,通過按壓下定位鍵8,可以簡單迅速地對本實用新型裝置進行復原歸位,以備后續(xù)重復使用。