CN103818402A - 用于轨道交通车辆的吸能防爬装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能够有效吸收车辆碰撞时产生的冲击能量的用于轨道交通车辆的吸能防爬装置。该用于轨道交通车辆的吸能防爬装置，包括防爬齿板、抗弯导杆、挤胀压溃管、安装座，所述安装座上设置有引导孔，所述引导孔的周边设置有切削片，所述抗弯导杆上套设有切削套，所述切削套位于防爬齿板与切削片之间。该吸能防爬装置的切削套在后退过程中会被切削片切削，切削过程产生挤压、摩擦、失效破坏的效果，进而稳定快速的吸收冲击动能，同时挤胀压溃管也能起到吸能的作用，这样吸能方式多样，吸能元件吸能容量较大，可以有效吸收车辆碰撞时产生的冲击能量。适合在轨道交通车辆被动安全技术领域推广运用。
Description
技术领域
本发明属于轨道交通车辆被动安全技术领域，具体涉及一种用于轨道交通车辆的吸能防爬装置。
背景技术
用于轨道交通车辆的吸能防爬装置是为了尽量减小不可避免情况下而引起的车辆碰撞事故的损失。其工作原理如下所述：轨道交通车辆在撞击过程中，当车钩达到吸能容量发生剪断脱落后，车辆端部的防爬齿板开始接触并相互啮合，以防止车辆发生爬车，同时设计的吸能管通过压溃变形来吸收动能。但是，现有用于轨道交通车辆的吸能防爬装置的吸能方式单一，会引起过大的峰值力造成乘客区域受到的减速度过大，且吸能元件吸能容量和行程有限，不能有效吸收车辆碰撞时产生的冲击能量，不能有效减小车辆发生碰撞事故时带来的危险。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够有效吸收车辆碰撞时产生的冲击能量的用于轨道交通车辆的吸能防爬装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：该用于轨道交通车辆的吸能防爬装置，包括防爬齿板、抗弯导杆、挤胀压溃管、安装座，所述防爬齿板、安装座分别固定在挤胀压溃管的两端，所述抗弯导杆设置在挤胀压溃管内，所述安装座上设置有引导孔，所述引导孔的孔径与抗弯导杆的直径相适配且引导孔位于挤胀压溃管内，所述抗弯导杆的一端固定在防爬齿板上，另一端穿过设置在安装座的引导孔，所述引导孔的周边设置有切削片，所述抗弯导杆上套设有切削套，所述切削套位于防爬齿板与切削片之间。
进一步的是，所述切削套的一端与防爬齿板接触，另一端与切削片接触并且切削片切入切削套内。
进一步的是，所述引导孔的周边设置有第一筒体，所述第一筒体的内径与引导孔的直径相同，所述第一筒体向挤胀压溃管内部延伸，所述切削片固定第一筒体的端面上。
进一步的是，所述挤胀压溃管由前段、中段、后段组成，其中前段、后段的外管径大于中段的外管径，前段、后段的管壁厚度大于中段的管壁厚度，且前段、后段的管道长度大于中段的管道长度，所述挤胀压溃管前段朝向中段的端面上设置有环形引导板，所述环形引导板向内倾斜设置。
进一步的是，所述环形引导板的倾斜角度为5-10°。
进一步的是，所述第一筒体外侧设置有第二筒体，所述第二筒体与第一筒体之间形成空腔。
进一步的是，所述防爬齿板包括一块竖直板以及多块水平板，所述多块水平板间隔布置竖直板的外表面，所述竖直板的外表面设置有多个沟槽，所述水平板的端部设置有多个与沟槽相匹配的凸起。
本发明的有益效果在于：本发明所述用于轨道交通车辆的吸能防爬装置安装在轨道交通车辆的端部，轨道交通车辆在撞击过程中，吸能防爬装置的防爬齿板开始接触，此时防爬齿板受到沿车体纵向方向的冲击力作用沿车体纵向后退，防爬齿板在后退过程中推动抗弯导杆沿车体纵向后退，此时，套设在抗弯导杆的切削套会随着抗弯导杆一起沿纵向后退，由于切削套位于防爬齿板与切削片之间，切削套在后退过程中会被切削片切削，切削过程产生挤压、摩擦、失效破坏的效果，进而稳定快速的吸收冲击动能，同时挤胀压溃管也能起到吸能的作用，这样吸能方式多样，吸能元件吸能容量较大，可以有效吸收车辆碰撞时产生的冲击能量，进而有效减小车辆发生碰撞事故时带来的危险，不会引起过大的峰值力造成乘客区域受到的减速度过大。
附图说明
图1为本发明用于轨道交通车辆的吸能防爬装置的三维结构示意图；
图2为本发明用于轨道交通车辆的吸能防爬装置的剖视图；
附图标记说明：防爬齿板1、竖直板101、水平板102、沟槽103、凸起104、抗弯导杆2、挤胀压溃管3、前段301、中段302、后段303、安装座4、切削片5、切削套6、第一筒体7、环形引导板8、第二筒体9。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
如图1、2所示，该用于轨道交通车辆的吸能防爬装置，包括防爬齿板1、抗弯导杆2、挤胀压溃管3、安装座4，所述防爬齿板1、安装座4分别固定在挤胀压溃管3的两端，所述抗弯导杆2设置在挤胀压溃管3内，所述安装座4上设置有引导孔，所述引导孔的孔径与抗弯导杆2的直径相适配且引导孔位于挤胀压溃管3内，所述抗弯导杆2的一端固定在防爬齿板1上，另一端穿过设置在安装座4的引导孔，所述引导孔的周边设置有切削片5，所述抗弯导杆2上套设有切削套6，所述切削套6位于防爬齿板1与切削片5之间。本发明所述用于轨道交通车辆的吸能防爬装置安装在轨道交通车辆的端部，轨道交通车辆在撞击过程中，吸能防爬装置的防爬齿板1开始接触，此时防爬齿板1受到沿车体纵向方向的冲击力作用沿车体纵向后退，防爬齿板1在后退过程中推动抗弯导杆2沿车体纵向后退，此时，套设在抗弯导杆2的切削套会随着抗弯导杆2一起沿纵向后退，由于切削套6位于防爬齿板1与切削片5之间，切削套在后退过程中会被切削片5切削，切削过程产生挤压、摩擦、失效破坏的效果，进而稳定快速的吸收冲击动能，同时挤胀压溃管3也能起到吸能的作用，这样吸能方式多样，吸能元件吸能容量较大，可以有效吸收车辆碰撞时产生的冲击能量，进而有效减小车辆发生碰撞事故时带来的危险，不会引起过大的峰值力造成乘客区域受到的减速度过大。
在上述实施方式中，为了避免切削套6与切削片5之间形成冲击造成切削片5损坏，进而无法对切削套6进行切削，所述切削套6的一端与防爬齿板1接触，另一端与切削片5接触并且切削片5切入切削套6内，这种接触方式既起到保护切削片5刀刃不受外界环境腐朽所影响，又起到初始碰撞时不会因为切削套直接冲击切削片5导致切削片5刀刃破损的效果。
由于切削片5切削切削套6的过程中会产生大量的切屑，为了避免切屑堆积后影响其切削过程，所述引导孔的周边设置有第一筒体7，所述第一筒体7的内径与引导孔的直径相同，所述第一筒体7向挤胀压溃管3内部延伸，所述切削片5固定第一筒体7的端面上，这样在第一筒体7的外侧就有足够的空间在堆积切屑，避免切屑对切削过程造成影响。
进一步的是，所述挤胀压溃管3由前段301、中段302、后段303组成，其中前段301、后段303的外管径大于中段302的外管径，前段301、后段303的管壁厚度大于中段302的管壁厚度，且前段301、后段303的管道长度大于中段302的管道长度，所述挤胀压溃管3前段301朝向中段302的端面上设置有环形引导板8，所述环形引导板8向内倾斜设置。这种结构的挤胀压溃管3可以实现多级吸能，防爬齿板1在沿车体纵向后退的过程中，由于前段301、后段303的外管径大于中段302的外管径，前段301、后段303的管壁厚度大于中段302的管壁厚度，且前段301、后段303的管道长度大于中段302的管道长度，挤胀压溃管3的前段301、后段303在纵向力的推动下会向较为薄弱的中段302挤压，此时环形引导板8在纵向推动力的作用下会向内翻角，当挤胀压溃管3中段302完全被挤压到挤胀压溃管3前段301和后段303的内部时，此时一级吸能阶段结束，当纵向推动力持续作用时，挤胀压溃管3的前段301和后段303会发生接触，此时环形引导板8相对挤胀压溃管3的后段303呈现倾斜刀刃状，这种变形形状会引导挤胀压溃管3的前段301继续向内挤胀挤胀压溃管3的后段303，当环形引导板8与安装座4接触时，此时二级吸能阶段结束，当纵向推动力持续作用时，挤胀压溃管3前段301、后段303以内外并联的方式发生皱褶压溃变形，进一步吸收动能，实现该挤胀压溃管3的第三级吸能，从而使挤胀压溃管3起到多级吸能的作用，不但大大增加了吸能元件的吸能容量，同时也大大增加了吸能行程，能够吸收更多的冲击能量，进而有效减小车辆发生碰撞事故时带来的危险，不会引起过大的峰值力造成乘客区域受到的减速度过大。
所述的环形引导板8在多级吸能过程中起到引导挤胀变形的作用，为了保证环形引导板8具有较好的引导挤胀变形效果，所述环形引导板8的倾斜角度为5-10°。
为了避免切屑对挤胀压溃管3的挤胀变形造成影响，所述第一筒体7外侧设置有第二筒体9，所述第二筒体9与第一筒体7之间形成空腔，这样就避免了切屑与挤胀压溃管3接触。
所述防爬齿板1以车体为对称中心线通过螺栓安装在车端两边，所述防爬齿板1可以采用现有的各种结构，作为优选的方式是：所述防爬齿板1包括一块竖直板101以及多块水平板102，所述多块水平板102间隔布置竖直板101的外表面，所述竖直板101的外表面设置有多个沟槽103，所述水平板102的端部设置有多个与沟槽103相匹配的凸起104，沟槽103的宽度可以根据设计需要的凸起104与沟槽103的啮合程度和轮对的轮轨间隙确定。当轨道车辆发生碰撞时，两个吸能防爬装置的水平板102错位咬合在一起，且其中一个吸能装置的水平板102端部设置的凸起104与另一个吸能防爬装置的竖直板101表面设置的沟槽103相互啮合，若车体有垂向错动时，通过相互咬合的水平板102限制垂向移动，起到防爬作用；若车体有横向错动时，通过相互啮合的沟槽103与凸起104限制横向移动，起到防偏作用，防爬齿板1为整体式。
Claims (7)
1.用于轨道交通车辆的吸能防爬装置，其特征在于：包括防爬齿板（1）、抗弯导杆（2）、挤胀压溃管（3）、安装座（4），所述防爬齿板（1）、安装座（4）分别固定在挤胀压溃管（3）的两端，所述抗弯导杆（2）设置在挤胀压溃管（3）内，所述安装座（4）上设置有引导孔，所述引导孔的孔径与抗弯导杆（2）的直径相适配且引导孔位于挤胀压溃管（3）内，所述抗弯导杆（2）的一端固定在防爬齿板（1）上，另一端穿过设置在安装座（4）的引导孔，所述引导孔的周边设置有切削片（5），所述抗弯导杆（2）上套设有切削套（6），所述切削套（6）位于防爬齿板（1）与切削片（5）之间。
2.如权利要求1所述的用于轨道交通车辆的吸能防爬装置，其特征在于：所述切削套（6）的一端与防爬齿板（1）接触，另一端与切削片（5）接触并且切削片（5）切入切削套（6）内。
3.如权利要求2所述的用于轨道交通车辆的吸能防爬装置，其特征在于：所述引导孔的周边设置有第一筒体（7），所述第一筒体（7）的内径与引导孔的直径相同，所述第一筒体（7）向挤胀压溃管（3）内部延伸，所述切削片（5）固定第一筒体（7）的端面上。
4.如权利要求3所述的用于轨道交通车辆的吸能防爬装置，其特征在于：所述挤胀压溃管（3）由前段（301）、中段（302）、后段（303）组成，其中前段（301）、后段（303）的外管径大于中段（302）的外管径，前段（301）、后段（303）的管壁厚度大于中段（302）的管壁厚度，且前段（301）、后段（303）的管道长度大于中段（302）的管道长度，所述挤胀压溃管（3）前段（301）朝向中段（302）的端面上设置有环形引导板（8），所述环形引导板（8）向内倾斜设置。
5.如权利要求4所述的用于轨道交通车辆的吸能防爬装置，其特征在于：所述环形引导板（8）的倾斜角度为5-10°。
6.如权利要求5所述的用于轨道交通车辆的吸能防爬装置，其特征在于：所述第一筒体（7）外侧设置有第二筒体（9），所述第二筒体（9）与第一筒体（7）之间形成空腔。
7.如权利要求6所述的用于轨道交通车辆的吸能防爬装置，其特征在于：所述防爬齿板（1）包括一块竖直板（101）以及多块水平板（102），所述多块水平板（102）间隔布置竖直板（101）的外表面，所述竖直板（101）的外表面设置有多个沟槽（103），所述水平板（102）的端部设置有多个与沟槽（103）相匹配的凸起（104）。
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