CN110550064B - 一种多级吸能缓冲装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种多级吸能缓冲装置，属于轨道车辆被动安全技术领域。包括防爬齿、导向梁、吸能管、铝蜂窝、多级环式气囊、支撑座、释气管、圆形中心底板等，高压气室由圆形中心底板与、支撑座和支撑座底板固连密封，安装底座有进气装置，支撑座有进气单向阀，地板上设有进气单向阀和出气单向阀。圆形中心底板上连接有吸能管和多级环式气囊，吸能管和吸能管内铝蜂窝形成一级吸能，多级环式气囊和支撑座内铝蜂窝形成二级吸能，高压气室和出气阀气体释放形成三级吸能，级吸能缓冲装置在碰撞后通过更换铝蜂窝和吸能管可多次重复使用。

Description

一种多级吸能缓冲装置
技术领域
本发明属于轨道车被动安全技术领域，特别涉及轨道车辆的吸能防爬装置。
背景技术
机车被动安全的研究对于保护司乘人员的安全和防止货物造成损失具有十分重要的意义。吸能装置是机车车辆耐碰撞设计的关键环节，能够大幅提高列车被动安全性能，其工作原理是吸能元件在碰撞过程中发生不可逆的塑性变形或破坏来吸收碰撞能量。当吸能装置受到撞击时，产生的塑性变形将消耗能量，同时产生一定的压溃行程，吸收动能的同时降低机车的行驶速度。针对现有的吸能装置吸能方式单一，吸能利用率低的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种多级吸能缓冲装置，它能有效地解决机车碰撞缓冲吸能的技术问题。
本发明的目的通过以下技术方案实现：一种多级吸能缓冲装置，包括防爬齿、吸能管、支撑座底板，防爬齿内侧与吸能管的前端固定，吸能管的轴线位置设有前端与防爬齿内侧固定的导向梁，吸能管的尾端与圆形中心底板固定，吸能管内腔后端嵌有圆筒铝蜂窝，导向梁的尾端与圆筒铝蜂窝的前端固连，多级环式气囊的内径与吸能管的外径配合，外径与支撑座中心前端空腔的内径配合，尾端与圆形中心底板固连；所述支撑座为复式环形结构，中心设有梯级空腔，尾端与支撑座底板固结，其内环中部设有圆形中心底板，所述圆形中心底板与支撑座梯级空腔的第二级台阶密封固连，梯级空腔的第一级空腔为高压气室，高压气室后部的室壁均布第一进气单向阀；所述支撑座复式环形结构的外环端部设有环形槽，环形槽中设有波纹管，所述支撑座外环形成的空腔中后部内嵌环形铝蜂窝，所述环形铝蜂窝前端与刚性撞击梁的底板固接，环形铝蜂窝尾端与环形底板固结；支撑座外环空腔的外壁后部均布第二进气单向阀，支撑座外环的第二进气单向阀前部设有释气管，释气管内设有弹簧压板，弹簧压板与阻力弹簧一端固连，阻力弹簧另一端与法兰盘固定。
所述多级环形气囊与圆形中心底板之间分别设有第三进气单向阀和出气单向阀。
所述高压气室由支撑座后部空腔、圆形中心底板和支撑座底板构成。
所述释气管沿支撑座底板的十字中心线布置四个，侧壁均设有出气阀。
所述支撑座底板中心设有进气装置。
所述刚性撞击梁为圆环结构，其内、外壁均设有波纹管。
通过以上技术方案，本发明提供一种多级吸能缓冲装置，充分利用吸能管、铝蜂窝的吸能特性，并与多级环式气囊储能和和高压气体释放能量功能特性相结合，多级环式气囊具有耐高压得特点，通过出气口释放气体可以实现将多级环式气囊和高压气室储存的能量释放，同时保护高压气室不被损害。
与现有技术相比的优点和效果：
本发明将传统的吸能管、铝蜂窝受压变形吸能的特点与多级环式气囊储能高压气室释放气体做功吸能的特点相结合，实现多级逐次吸能，高压气体具有吸能效率高、反应灵敏的特点，构成了本发明的多级能吸缓冲装置。本发明具有结构简单、实用性强，可靠性高和多次重复利用的特点，是一种比较理想的吸能防爬装置。
附图说明
图1是本发明的剖视图示意图
图2是本发明的支撑座剖视图
图3是本发明的释气管布置图
具体实施方式
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示：一种多级吸能缓冲装置，包括防爬齿1、吸能管18、支撑座底板11，防爬齿1内侧与吸能管18的前端固定，所述吸能管18的轴线位置设有前端与防爬齿1内侧固定的导向梁19，吸能管18的尾端与圆形中心底板21固定，吸能管18内腔后端嵌有圆筒铝蜂窝16，导向梁19的尾端与圆筒铝蜂窝16的前端固连，多级环式气囊17的内径与吸能管18的外径配合，外径与支撑座15中心前端空腔的内径配合，尾端与圆形中心底板21固连；所述支撑座15为复式环形结构，中心设有梯级空腔，尾端与支撑座底板11固结，其内环中部设有圆形中心底板21，所述圆形中心底板21与支撑座15梯级空腔的第二级台阶密封固连，梯级空腔的第一级空腔为高压气室4，高压气室4后部的室壁均布第一进气单向阀12；所述支撑座15复式环形结构的外环端部设有环形槽，环形槽中设有波纹管2，所述支撑座15外环形成的空腔中后部内嵌环形铝蜂窝14，所述环形铝蜂窝14前端与刚性撞击梁3的底板22固接，环形铝蜂窝14尾端与环形底板23固结；支撑座15外环空腔的外壁后部均布第二进气单向阀9，支撑座15外环的第二进气单向阀9前部设有释气管24，释气管24内设有弹簧压板8，弹簧压板8与阻力弹簧7一端固连，阻力弹簧7另一端与法兰盘6固定。
所述多级环形气囊17与圆形中心底板21之间分别设有第三进气单向阀20和出气单向阀13。
所述高压气室4由支撑座15的第一级空腔、圆形中心底板21和支撑座底板11构成。
所述释气管24沿支撑座底板11的十字中心线布置四个，侧壁均设有出气阀5。
所述支撑座底板11中心设有进气装置10。
所述刚性撞击梁3为圆环结构，其内、外壁均设有波纹管2。
首先通过进气装置10向高压气室4充入气体，然后经过圆形中心底板21上的进气单向阀20把高压气室4内的气体充入多级环式气囊17内。受到撞击后防爬齿1挤压吸能管18和导向梁19，吸能管发生塑性变形开始吸能，同时导向梁19挤压吸能管内的铝蜂窝16同步进行变形吸能，随着撞击行程的增加，防爬齿撞击上多级环式气囊17和刚性撞击梁3，刚性撞击梁3传递冲击力挤压铝蜂窝14变形吸能，同时多级环式气囊17被压缩将冲击动能转化为弹性势能，多级环式气囊内的压强达到设定的阈值时，圆形中心底板21上出气单向阀13开启，多级环式气囊内的高压气体被释放进入高压气室4，随着冲击力持续，高压气室内的压强达到一定阈值后，进气单向阀9、12开启，高压气体进入释气管24，气体推动弹簧压块8挤压阻力弹簧7，当阻力弹簧7挤压行程超过出气阀5时，高压气体从出气阀5被释放泄气，高速释放的气体做功将空气弹簧和高压气室吸收的能量进行释放，在碰撞力降低很小时，阻力弹簧7推动弹簧压块8反弹，关闭出气阀，此时高压气室、多级环式气囊内的气体压强与撞击行程平衡状态，撞击行程不再增加。碰撞结束后可以去掉防爬齿1相连的吸能管18和环形铝蜂窝14、圆筒铝蜂窝16，并进行吸能管和铝蜂窝更换，用于下一次碰撞冲击吸能，能够多次重复使用，在超过耐压极限时进气装置10具有紧急泄气装置，用于保护支撑座和高压气室的不受损害。

Claims (6)

1.一种多级吸能缓冲装置，包括防爬齿(1)、吸能管(18)、支撑座底板(11)，防爬齿(1)内侧与吸能管(18)的前端固定，其特征在于：吸能管(18)的轴线位置设有前端与防爬齿(1)内侧固定的导向梁(19)，吸能管(18)的尾端与圆形中心底板(21)固定，吸能管(18)内腔后端嵌有圆筒铝蜂窝(16)，导向梁(19)的尾端与圆筒铝蜂窝(16)的前端固连，多级环式气囊(17)的内径与吸能管(18)的外径配合，外径与支撑座(15)中心前端空腔的内径配合，尾端与圆形中心底板(21)固连；所述支撑座(15)为复式环形结构，中心设有梯级空腔，尾端与支撑座底板(11)固结，其内环中部设有圆形中心底板(21)，所述圆形中心底板(21)与支撑座(15)梯级空腔的第二级台阶密封固连，梯级空腔的第一级空腔为高压气室(4)，高压气室(4)后部的室壁均布第一进气单向阀(12)；所述支撑座(15)复式环形结构的外环端部设有环形槽，环形槽中设有波纹管(2)，所述支撑座(15)外环形成的空腔中后部内嵌环形铝蜂窝(14)，所述环形铝蜂窝(14)前端与刚性撞击梁(3)的底板(22)固接，环形铝蜂窝(14)尾端与环形底板(23)固结；支撑座(15)外环空腔的外壁后部均布第二进气单向阀(9)，支撑座(15)外环的第二进气单向阀(9)前部设有释气管(24)，释气管(24)内设有弹簧压板(8)，弹簧压板(8)与阻力弹簧(7)一端固连，阻力弹簧(7)另一端与法兰盘(6)固定。
2.根据权利要求1所述的一种多级吸能缓冲装置，其特征在于：所述多级环形气囊(17)与圆形中心底板(21)之间分别设有第三进气单向阀(20)和出气单向阀(13)。
3.根据权利要求1所述的一种多级吸能缓冲装置，其特征在于：所述高压气室(4)由支撑座(15)的第一级空腔、圆形中心底板(21)和支撑座底板(11)构成。
4.根据权利要求1所述一种多级吸能缓冲装置，其特征在于：所述释气管(24)沿支撑座底板(11)的十字中心线布置四个，侧壁均设有出气阀(5)。
5.根据权利要求1所述的一种多级吸能缓冲装置，其特征在于：所述支撑座底板(11)中心设有进气装置(10)。
6.根据权利要求1所述的一种多级吸能缓冲装置，其特征在于：所述刚性撞击梁(3)为圆环结构，其内、外壁均设有波纹管(2)。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111189652B (zh) * 2020-01-08 2021-06-04 西南交通大学 一种车辆弹射碰撞控制装置
CN112032451B (zh) * 2020-08-13 2021-09-03 武汉大学 一种高能管道断裂防护装置
CN112109758B (zh) * 2020-09-16 2021-10-26 中车株洲电力机车有限公司 一种轨道车辆防撞系统及防撞方法
CN112467666B (zh) * 2020-10-13 2022-01-28 国网山东省电力公司济南供电公司 一种多级耗能间隔装置及系统
CN114084191B (zh) * 2021-10-22 2022-10-18 西南交通大学 一种轨道交通车辆接触一体式缓冲吸能装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2811624B1 (fr) * 2000-07-12 2002-12-06 Alstom Dispositif d'echappement d'un element gonflable et dispositif de protection d'un vehicule contre le choc equipe d'un tel dispositif d'echappement
EP1358092B1 (en) * 2001-01-11 2012-03-07 Goodrich Corporation A bumper airbag with multiple chambers
GB2437881B (en) * 2004-02-10 2008-03-05 Tenneco Automotive Operating Air pressure proportional damper for shock absorber
CN103507823B (zh) * 2012-06-25 2016-02-24 南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 牵引缓冲装置
CN102874275B (zh) * 2012-10-19 2015-09-02 中铁第四勘察设计院集团有限公司 空气弹簧缓冲挡车器
GB2517970B (en) * 2013-09-06 2016-02-10 T A Savery & Co Ltd A buffer
CN205292666U (zh) * 2015-12-08 2016-06-08 南车株洲电力机车有限公司 一种轨道车辆防爬器
CN109050569B (zh) * 2018-09-30 2023-12-22 西南交通大学 一种轨道车辆多级吸能装置

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