CN103192845B - 一种防爬防偏吸能装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种防爬防偏吸能装置，涉及铁路车辆安全技术领域。抗弯导向管的一端焊接在防爬齿板的后端，另一端以过盈配合方式穿过安装座中间的环形孔，膨胀吸能管套在抗弯导向管壁厚较薄的位置，一端紧贴安装座；防爬齿板为整体结构，中间设有沟槽，两边齿位错开；外部压溃吸能管为整体式变截面壳体，两端分别与防爬齿板的后端和安装座固结，表面开有横向和垂向引导孔。本发明可以同时提供防爬防偏抗弯功能，结合了压溃吸能和膨胀吸能两种方式，引导孔使压溃变形循序渐进，结构简单，安全可靠。本发明主要用于城市轨道交通车辆被动安全防护。

Description

一种防爬防偏吸能装置
技术领域
本发明涉及铁路车辆安全技术领域，尤其是城市轨道交通车辆的车体被动安全技术领域。
背景技术
目前，通用的铁路车辆防爬吸能装置是为了尽量减小由于各种人为错误和运行环境的突然变化而引起的碰撞事故的损失。碰撞过程中，当车钩达到最大行程并剪断脱落后，车辆端部的防爬齿板开始接触并啮合，防止车辆爬车，同时吸能管通过压溃变形来吸收动能。但是，碰撞时发生接触的防爬齿板是完全相同的，必须在防爬齿上下强制错位后才能完全啮合，由此产生巨大的垂向弯矩迫使导向管和吸能管弯曲，这种初始缺陷进一步扩展，使得吸能效果骤减，不能有效的防止爬车现象，并且现有防爬吸能装置没有限制车辆横向移动的防偏功能。
发明内容
本发明提供一种防爬防偏吸能装置，它能有效地克服现有的防爬吸能装置在防爬、防偏和抗弯功能方面的不足。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种防爬防偏吸能装置，包括防爬齿板、吸能管和安装座，其特征是：抗弯导向管的一端焊接在防爬齿板的后端，另一端以过盈配合的方式穿过安装座中间的环形孔，膨胀吸能管套在抗弯导向管壁厚较薄的位置，一端紧贴安装座；防爬齿板为整体结构，中间设有沟槽，两边齿位错开；外部压溃吸能管为整体式变截面壳体，两端分别与防爬齿板的后端和安装座固结，表面开有横向和垂向引导孔。
进一步的，前述的防爬防偏吸能装置中，防爬齿板为整体式，防爬齿左右不对称，齿位错开，中间以沟槽相隔，沟槽的宽度可以根据轮对的最大横移量确定；防爬齿板按照相同的水平方向安装在车端两侧，当车辆间的防爬齿板接触时恰好可以交错啮合，限制了垂向移动，起到防爬作用，同时由于防爬齿板左右齿的错位，当两车间的横移量达到沟槽宽度时，沟槽两侧的防爬齿端面相互抵住，限制了车辆间的横向移动，起到防偏作用。该装置不仅能使防爬齿板在接触之初就完全啮合，而且具有很强的抗弯能力，能够有效限制车辆间的垂向、横向移动，具有防爬防偏功能。
更进一步的，前述的防爬防偏吸能装置中，所述外部压溃吸能管是整体式变截面壳体，前细后粗呈中空锥台状，表面开有长短不一、间距不等的横向和垂向引导孔，引导孔为前长后短不等距排列。引导孔的长度由防爬齿板端部向安装座方向渐变且缩短，受压时引导孔可以引导变形，形成有序可控的压溃塑性铰。
再进一步的，前述的防爬防偏吸能装置中，抗弯导向管截面为环形，具有两个厚度，厚度间以倒角过渡。所述膨胀吸能管前端顶在倒角上，后端顶在安装座上；该管在防爬防偏时起主要的抗弯曲作用，垂向抗弯刚度与其高度的四次方成正比；当这种防爬防偏吸能装置受压时，膨胀吸能管被所述安装座顶向倒角，发生膨胀变形，通过该变形和内部摩擦来吸收动能。
本发明的有益效果是，可以同时提供防爬防偏抗弯功能，结合了压溃吸能和膨胀吸能两种方式，引导孔使压溃变形循序渐进，结构简单，安全可靠。
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
附图说明
图1是本发明的A-A剖视图。
图2是本发明的俯视图。
图3是本发明的轴测局剖视图。
具体实施方式
图1、2、3示出，本发明的一种具体实施方式是：一种防爬防偏吸能装置，包括防爬齿板、吸能管和安装座，其特征是：抗弯导向管3的一端焊接在防爬齿板1的后端，另一端以过盈配合的方式穿过安装座5中间的环形孔，膨胀吸能管4套在抗弯导向管3壁厚较薄的位置，一端紧贴安装座5；防爬齿板1为整体结构，中间设有沟槽，两边齿位错开；外部压溃吸能管2为整体式变截面壳体，两端分别与防爬齿板1的后端和安装座5固结，表面开有横向和垂向引导孔。
本例的引导孔为前长后短不等距排列。
本例的抗弯导向管3截面为环形，具有两个厚度，厚度间以倒角过渡。
本例的外部压溃吸能管2为前细后粗呈中空锥台状。
本例的防爬齿板1的齿位左右错开。
也即，本发明的防爬防偏吸能装置，包括防爬齿板1、外部压溃吸能管2、抗弯导向管3、膨胀吸能管4和安装座5。防爬齿板1前端的防爬齿左右不对称，所述防爬齿板1的齿数为左三右四，齿位恰好错开，左右以沟槽相隔；外部压溃吸能管2焊接在防爬齿板1和安装座5上，横截面前细后粗，每面都开有前长后短的三条引导孔，位置相互错开；抗弯导向管3在外部压溃吸能管2的内部，前端焊接在不对称防爬齿板1上，后端穿过安装座中心的环形孔，中后部的厚度小于前部厚度，不同厚度间以倒角过渡；膨胀吸能管4套在抗弯导向管3上，前后端分别与抗弯导向管3的中部倒角(变径部位)和安装座5接触；安装座5上开有四个螺栓孔和一个环形孔，环形孔能让抗弯管3穿过。
防爬防偏吸能装置按照左三齿右四齿的方向通过螺栓安装在车端两侧。碰撞事故发生时，车辆间防爬齿板1在接触时恰好交错啮合，当垂向产生相对移动的趋势时，抗弯导向管3提供垂向抗弯刚度限制垂向移动，当车辆间横向位移达到阀值时，防爬齿内端面接触，抗弯导向管3提供横向抗弯刚度限制横向移动；抗弯导向管3通过安装座5的环形孔引导不对称防爬齿板1沿纵向后退；外部压溃吸能管2和膨胀吸能管4在压缩过程中分别形成褶皱变形和膨胀变形。
以上叙述力图显示和描述本发明的主要特征、发明实质、基本原理、技术优点以及具体实施方式，本领域的技术人员将会意识到，这里所述的实施方式是为了帮助读者理解本发明的原理，在不脱离本发明思想和范围的前提下，本发明还会有其他各种变化和改进(包括防爬齿结构与数量等)，应被理解为本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种防爬防偏吸能装置，包括防爬齿板、吸能管和安装座，其特征是：抗弯导向管(3)的一端焊接在防爬齿板(1)的后端，另一端以过盈配合的方式穿过安装座(5)中间的环形孔，膨胀吸能管(4)套在抗弯导向管(3)壁厚较薄的位置，一端紧贴安装座(5)；防爬齿板(1)为整体结构，中间设有沟槽，两边齿位上下错开，当两车间的横移量达到沟槽宽度时，沟槽两侧的防爬齿端面相互抵住，限制了车辆间的横向移动，起到防偏作用；外部压溃吸能管(2)为整体式变截面壳体，两端分别与防爬齿板(1)的后端和安装座(5)固结，表面开有横向和垂向引导孔。
2.根据权利要求1所述的一种防爬防偏吸能装置，其特征是：所述引导孔为前长后短不等距排列。
3.根据权利要求1所述的一种防爬防偏吸能装置，其特征是：所述抗弯导向管(3)截面为环形，具有两个厚度，厚度间以倒角过渡。
4.根据权利要求1所述的一种防爬防偏吸能装置，其特征是：所述外部压溃吸能管(2)为前细后粗呈中空锥台状。
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