CN116729443B - 一种液压剪断导向式防爬吸能装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及防爬器技术领域,提供了一种液压剪断导向式防爬吸能装置,包括吸能管、防爬部、第一连接部、多个隔板以及两个导向板,防爬部设置于吸能管的一端,第一连接部设置于吸能管的另一端;沿吸能管的轴向,多个隔板依次设置于吸能管内部,以将吸能管的内部分隔为多个第一吸能腔,多个第一吸能腔内均填充有第一蜂窝体;沿吸能管的垂向,两个导向板对称设置于吸能管内;导向板倾斜设置且具有相对的连接端和自由端,连接端与防爬部连接,自由端依次穿过多个隔板后延伸至第一连接部外。本发明提供的防爬吸能装置能够实现在吸能阶段使得吸能管以及蜂窝体沿纵向冲击方向发生有序可控的塑性变形,同时提升防爬吸能装置在垂向和横向上的承载能力。
Description
技术领域
本发明涉及防爬器技术领域,具体而言,涉及一种液压剪断导向式防爬吸能装置。
背景技术
防爬器是轨道交通领域中广泛应用的一种防止列车骑爬并能缓冲吸能的机械装置,在列车发生碰撞时,通过防爬器的缓冲吸能,能够为司乘人员提供更大的生存空间,并极大地降低碰撞造成的破坏。
现有的防爬器按作用机理的不同主要分为切削式、压溃式以及膨胀式三种,其中,压溃式防爬器是一种通过在吸能管(通常为金属薄管)内部填充蜂窝体的方式来实现当列车发生碰撞时,吸能管和蜂窝体受到挤压发生变形,进而吸收碰撞能量的防爬器。
尽管压溃式防爬器具有结构简单、成本较低等优点,但现有的压溃式防爬器通常仅在吸能管的内部设置有蜂窝体,并未增设其他的结构,以至于在发生碰撞时,无法确保吸能管以及蜂窝体沿纵向冲击方向发生有序可控的塑性变形,且整个防爬器在垂向和横向上的承载能力往往也较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液压剪断导向式防爬吸能装置,以至少克服现有压溃式防爬器所存在的无法确保吸能管以及蜂窝体沿纵向冲击方向发生有序可控的塑性变形,且防爬器在垂向和横向上的承载能力较差的技术问题。
本发明的目的通过以下技术方案实现:
一种液压剪断导向式防爬吸能装置,包括吸能管、防爬部、第一连接部、多个隔板以及两个导向板,所述防爬部设置于所述吸能管的一端,所述第一连接部设置于所述吸能管的另一端;
沿所述吸能管的轴向,所述多个隔板依次设置于所述吸能管内部,以将所述吸能管的内部分隔为多个第一吸能腔,所述多个第一吸能腔内均填充有第一蜂窝体;
沿所述吸能管的垂向,所述两个导向板对称设置于所述吸能管内;
所述导向板倾斜设置且具有相对的连接端和自由端,所述连接端与所述防爬部连接,所述自由端依次穿过所述多个隔板后延伸至所述第一连接部外,所述导向板与所述第一连接部之间滑动配合,且所述连接端与所述自由端相比更加靠近所述吸能管的轴线。
在一些可能的实施例中,沿所述防爬部至所述第一连接部,所述多个第一吸能腔内填充的所述第一蜂窝体的屈服强度依次递增。
在一些可能的实施例中,还包括压溃管,所述压溃管设置于所述吸能管内部且位于所述两个导向板之间,所述压溃管的轴线与所述吸能管的轴线重合;
所述压溃管的一端与所述防爬部连接,所述压溃管的另一端依次穿过所述多个隔板后与所述第一连接部连接,所述压溃管的内部设置有第二吸能腔,所述第二吸能腔内填充有第二蜂窝体。
在一些可能的实施例中,还包括第二连接部以及液压吸能组件,所述第二连接部与所述第一连接部相对设置,所述液压吸能组件设置于所述第一连接部与所述第二连接部之间;
所述液压吸能组件包括缸体、电磁阀、活塞以及活塞杆,所述缸体的一端与所述第二连接部连接,所述缸体的另一端朝向所述第一连接部;
所述缸体与所述第二连接部连接的一端设置有出油口,所述电磁阀设置于所述出油口处以控制所述出油口的通断;
所述活塞设置于所述缸体内部,所述活塞与所述出油口之间设有密封腔,所述密封腔内填充有液压油且与所述出油口连通;
所述活塞杆的一端与所述活塞背离所述出油口的一侧连接,所述活塞杆的另一端穿过所述缸体后延伸至所述压溃管内部,所述活塞杆延伸至所述压溃管内的一端与所述第二蜂窝体接触。
在一些可能的实施例中,所述缸体的外径等于所述压溃管的内径,所述缸体远离所述第二连接部的一端穿过所述第一连接部后延伸至所述压溃管内部;
所述第二连接部朝向所述第一连接部的一侧设置有缓冲块,所述缓冲块环绕所述缸体设置。
在一些可能的实施例中,所述第二蜂窝体的数量为多个,多个所述第二蜂窝体沿所述压溃管的轴向依次重叠设置;
靠近所述防爬部的所述第二蜂窝体与所述防爬部之间设有间隙。
在一些可能的实施例中,沿所述防爬部至所述第一连接部,多个所述第二蜂窝体的屈服强度依次递增。
在一些可能的实施例中,所述第一连接部上设有第一安装孔,所述第二连接部上设有第二安装孔。
在一些可能的实施例中,所述隔板的至少两个侧边设置有凸沿,所述吸能管的侧壁上开设有与所述隔板上的所述凸沿一一对应的容纳槽。
本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果:
1、本发明提供的液压剪断导向式防爬吸能装置,通过在吸能管内部沿纵向冲击方向依次设置多个隔板,以将吸能管内部分隔为多个第一吸能腔,并在多个第一吸能腔依次填充屈服强度依次递增的第一蜂窝体,实现了将多个第一蜂窝体串联组合使用的目的,大大提升了防爬吸能装置的吸能能力,且在吸能过程中,多个第一吸能腔内的第一蜂窝体能够独立的压溃变形,有效防止了不同第一吸能腔内的第一蜂窝体相互嵌入或同时压溃变形而导致吸能效果变差的问题出现,使得第一蜂窝体的压溃变形过程更加稳定有序。
2、本发明通过在吸能管内进一步增设两个倾斜设置的导向板,一方面能够通过两个导向板起到良好的限位导向作用,以使得吸能管内部的多个第一吸能腔内的第一蜂窝体能够沿纵向冲击方向发生有序可控的塑性变形,同时利用两个导向板能够将第一吸能腔内的第一蜂窝体进一步的分隔成截面呈梯形的结构,能够使得每个第一吸能腔内的第一蜂窝体都能充分的压溃变形,从而使得每个第一蜂窝体的吸能能力得到最大化的利用,另一方面能够依靠两个导向板有效提高整个防爬吸能装置在垂向和横向上的承载能力,进一步提升了防爬吸能装置安装在列车上使用时的可靠性。
3、本发明通过在吸能管内部进一步增设压溃管并在压溃管内填充第二蜂窝体,能够配合多个第一吸能腔内的第一蜂窝体共同吸收碰撞能量,在此基础上,通过增设液压吸能组件,利用液压油的粘性阻尼作用能够将碰撞能量转换为液压油的压力和热能,使得防爬吸能装置具备复合式吸能能力,进一步提升了防爬吸能装置的吸能能力。
附图说明
图1为本发明实施例提供的液压剪断导向式防爬吸能装置的结构示意图;
图2为图1示出的防爬吸能装置的爆炸结构示意图;
图3为图1示出的防爬吸能装置的剖视图;
图4为图1示出的防爬吸能装置内部且去除第一蜂窝体后的结构示意图;
图5为图1示出的防爬吸能装置安装于列车底架上时的结构示意图。
图标:10-吸能管,11-第一吸能腔,12-容纳槽,20-防爬部,30-第一连接部,40-隔板,41-凸沿,50-导向板,51-连接端,52-自由端,60-第一蜂窝体,70-压溃管,71-第二吸能腔,80-第二蜂窝体,90-第二连接部,100-液压吸能组件,101-缸体,102-电磁阀,103-活塞,104-活塞杆,105-出油口,106-密封腔,110-缓冲块,200-列车底架,210-第一安装座,220-第二安装座,230-剪切螺栓,240-紧固螺栓。
具体实施方式
请参照图1至图5,本实施例提供了一种液压剪断导向式防爬吸能装置,以至少克服现有压溃式防爬器所存在的无法确保吸能管10以及蜂窝体沿纵向冲击方向发生有序可控的塑性变形,且防爬器在垂向和横向上的承载能力较差的技术问题。需要说明的是,本实施例所说的“纵向”、“垂向”和“横向“可参照图1中箭头示出的方向,在此不做过多赘述。
具体地,该防爬吸能装置包括吸能管10、防爬部20、第一连接部30、多个隔板40以及两个导向板50。
在本实施例中,结合图1和图2所示的内容,吸能管10采用常规的薄壁金属管,且该吸能管10的截面可以但不局限于为矩形,也就是说,吸能管10可以是薄壁的金属方管,此时,用于实现防爬功能的防爬部20设置在吸能管10的一端,具体来说,防爬部20包括设置在远离吸能管10一侧的防爬齿,在实际应用过程中,当两辆列车发生碰撞时,分别设置在两辆列车上的防爬吸能装置的防爬部20能够通过防爬齿相互啮合,进而实现防爬功能。
相应的,用于将防爬吸能装置安装至列车上的第一连接部30则设置在吸能管10的另一端,也就是说,如图1所示,防爬部20和第一连接部30分别设置在吸能管10相对的两端,且为了便于第一连接部30的安装,第一连接部30上开设有第一安装孔,更进一步的,可以在第一连接部30的四个角处开设第一安装孔,以提高第一连接部30安装至列车上后的稳定性。
此时,结合图3和图4所示的内容,沿吸能管10的轴向(也即纵向冲击方向),多个隔板40依次设置于吸能管10内部,以通过多个隔板40将吸能管10的内部分隔为多个独立的第一吸能腔11,且多个第一吸能腔11内均填充有第一蜂窝体60,示例的,本实施例在吸能管10内设置有四个隔板40,以将吸能管10内部分隔为五个第一吸能腔11。
可以理解的是,填充于第一吸能腔11内的第一蜂窝体60可以但不局限于为铝蜂窝,且在实际实施时,第一蜂窝体60上的孔洞的轴线应该与吸能管10的轴线平行,以使得当发生碰撞时,第一蜂窝体60能够顺利的沿纵向冲击方向压溃变形。
需要说明的是,为了实现将多个隔板40依次设置在吸能管10内部并固定,如图2所示,在实际实施时,可以在隔板40的至少两个侧边设置凸沿41,此时,吸能管10与隔板40设置有凸沿41的侧边对应的侧壁上开设有与隔板40上的凸沿41一一对应的容纳槽12,如此设置,在实际安装隔板40时,只需要将隔板40两侧的凸沿41分别插入至吸能管10对应侧壁上的容纳槽12内后,即可将隔板40的凸沿41与吸能管10对应侧壁焊接固定,进而实现隔板40的可靠固定。
与此同时,沿吸能管10的垂向,两个导向板50对称设置于吸能管10内,且对于单个导向板50而言,导向板50呈倾斜设置,且导向板50具有相对的连接端51和自由端52,其中,如图3所示,导向板50的连接端51与防爬部20连接,导向板50的自由端52则依次穿过多个隔板40后延伸至第一连接部30外,此时,导向板50与第一连接部30之间滑动配合,以使得导向板50能够相对于第一连接部30滑动,且导向板50的连接端51与自由端52相比更加靠近吸能管10的轴线,也就是说,沿防爬部20至第一连接部30,导向板50逐渐远离吸能管10的轴线。
可以理解的是,在实际实施时,导向板50的宽度等于吸能管10内腔的宽度,此时,如图4所示,对于由多个隔板40分隔出来的单个第一吸能腔11而言,沿吸能管10的垂向,单个第一吸能腔11又被两个导向板50进一步分隔为上中下三个腔室,此时,如图2所示,填充于单个第一吸能腔11内的第一蜂窝体60在两个导向板50的作用下进一步被分隔为三部分,第一蜂窝体60被分隔出来的三部分依次填充于构成第一吸能腔11的上中下三个腔室内,且每部分第一蜂窝体60的截面均呈梯形。
如此设置,通过在吸能管10内部设置多个隔板40以分隔出多个第一吸能腔11,并进一步增设两个倾斜设置的导向板50,在实际应用时,一旦列车发生碰撞且防爬吸能装置受到纵向冲击时,防爬部20能够在两个导向板50的限位导向作用下沿纵向冲击方向稳定的朝第一连接部30所在方向运动,在此过程中,沿防爬部20至第一连接部30,多个第一吸能腔11内填充的第一蜂窝体60将逐级被压溃变形,进而实现逐级吸收碰撞能量。
需要说明的是,本实施例提供的防爬吸能装置通过在吸能管10内部增设多个隔板40以分隔出多个第一吸能腔11,并在每个第一吸能腔11内均填充有独立的第一蜂窝体60,实现了将多个第一蜂窝体60串联组合使用的目的,使得防爬吸能装置的吸能能力得到大幅提升,且由于隔板40的存在,多个第一吸能腔11内的第一蜂窝体60能够被逐级压溃,且不同第一吸能腔11内的第一蜂窝体60不会相互嵌入,从而确保每个第一吸能腔11内的第一蜂窝体60均具有良好的吸能效果,能够有效防止不同第一吸能腔11内的第一蜂窝体60同时压溃变形的情况出现,从而能够避免防爬吸能装置失稳失效,进而实现高效吸收碰撞能量。
与此同时,通过增设两个倾斜设置的导向板50,在起到可靠的限位导向作用,以使得多个第一吸能腔11内的第一蜂窝体60能够沿纵向冲击方向发生有序可控的塑性变形的同时,能够利用两个导向板50将每个第一吸能腔11内的第一蜂窝体60进一步分隔为截面呈梯形的结构,基于沿纵向冲击方向,单个第一吸能腔11内的第一蜂窝体60被两个导向板50分隔后的部分的截面依次变化,因此可以使得每个第一吸能腔11内的第一蜂窝体60都能够充分的压溃变形,从而使得每个第一蜂窝体60的吸能能力得到最大化的利用,同时能够提升整个防爬吸能装置在垂向和横向上的承载能力,进一步提升了防爬吸能装置安装在列车上使用时的可靠性。
此外,在实际实施时,沿防爬部20至第一连接部30,多个第一吸能腔11内填充的第一蜂窝体60的屈服强度依次递增,具体来说,蜂窝体的吸能能力取决于蜂窝体的屈服强度,蜂窝体的屈服强度越大则蜂窝体的吸能能力越强,此时,靠近防爬部20的第一吸能腔11内的第一蜂窝体60的吸能能力最小,远离防爬部20的第一吸能腔11内的第一蜂窝体60的吸能能力最大,当发生碰撞时,利用吸能能力逐渐增大的第一蜂窝体60来吸收碰撞能量,能够使得整个吸能过程更加稳定可靠。
在此基础上,为了进一步提升本实施例提供的防爬吸能装置的吸能能力,本实施例提供防爬吸能装置还进一步包括压溃管70。
在本实施例中,结合图2至图4所示的内容,压溃管70设置于吸能管10内部且位于两个导向板50之间,且压溃管70的轴线与吸能管10的轴线重合,可以理解的是,该压溃管70可以但不局限于为薄壁的金属圆管,此时,压溃管70的一端与防爬部20连接,压溃管70的另一端依次穿过多个隔板40后与第一连接部30连接,且压溃管70的内部设置有第二吸能腔71,第二吸能腔71内填充有第二蜂窝体80。
可以理解的是,压溃管70穿过多个隔板40时,压溃管70与单个隔板40之间的连接关系为滑动配合,以使得压溃管70能够相对于隔板40滑动,从而使得压溃管70能够顺利的沿纵向冲击方向压溃变形。同时,填充于第二吸能腔71内的第二蜂窝体80同样可以但不局限于为铝蜂窝,且在实际实施时,第二蜂窝体80上的孔洞的轴线应该与吸能管10的轴线平行,以使得当发生碰撞时,第二蜂窝体80能够顺利的沿纵向冲击方向压溃变形。
如此设置,当发生碰撞时,除了吸能管10以及填充于多个第一吸能腔11的第一蜂窝体60能够被压溃变形以吸收碰撞能量外,压溃管70以及填充于第二吸能腔71内的第二蜂窝体80同样可以被压溃变形以吸收碰撞能量,从而实现提升整个防爬吸能装置的吸能能力,且在吸能管10的内部增设压溃管70,能够进一步提升在未发生碰撞时该防爬吸能装置在垂向和横向上的承载能力。
可以理解的是,如图3所示,在实际实施时,同样可以将填充于第二吸能腔71内的第二蜂窝体80设置为多个,且多个第二蜂窝体80沿压溃管70的轴向依次重叠设置,示例的,本实施例在第二吸能腔71内填充有四个第二蜂窝体80。此时,靠近防爬部20的第二蜂窝体80与防爬部20之间设有间隙,以使得只有当靠近防爬部20的吸能管10以及对应的第一蜂窝体60被压溃变形至一定程度后,第二吸能腔71内靠近防爬部20的第二蜂窝体80才开始压溃变形,从而提升吸收碰撞能量时的可靠性。
其次,对于填充于第二吸能腔71内的多个第二蜂窝体80而言,沿防爬部20至第一连接部30,多个第二蜂窝体80的屈服强度同样依次递增,从而使得填充于第二吸能腔71内的多个第二蜂窝体80的吸能能力同样沿纵向冲击方向依次递增,能够进一步使得整个吸能过程更加稳定可靠。
另一方面,为了使得该防爬吸能装置具备复合式吸能能力,本实施例提供的防爬吸能装置还包括第二连接部90以及液压吸能组件100。其中,结合图1至图4所示的内容,第二连接部90与第一连接部30相对设置,且第二连接部90同样开设有第二安装孔,以便于将第二连接部90安装至列车上,更进一步的,可以在第二连接部90的四个角处开设第二安装孔,以提高第二连接部90安装至列车上后的稳定性。此时,第一连接部30位于防爬部20与第二连接部90之间,液压吸能组件100则设置于第一连接部30与第二连接部90之间。
具体地,如图3所示,液压吸能组件100包括缸体101、电磁阀102、活塞103以及活塞杆104。其中,缸体101的一端与第二连接部90连接,缸体101的另一端朝向第一连接部30,较佳的,缸体101的外径等于压溃管70的内径,且缸体101远离第二连接部90的一端穿过第一连接部30后延伸至压溃管70内部,此时,缸体101与压溃管70之间滑动配合,以使得缸体101能够相对于压溃管70滑动。
其次,缸体101与第二连接部90连接的一端设置有出油口105,电磁阀102设置于出油口105处以控制出油口105的通断,活塞103则设置于缸体101内部,活塞103与出油口105之间设有密封腔106,密封腔106内填充有液压油,且密封腔106与出油口105连通。与此同时,活塞杆104的一端与活塞103背离出油口105的一侧连接,活塞杆104的另一端穿过缸体101后延伸至压溃管70内部,且活塞杆104延伸至压溃管70内的一端与第二蜂窝体80接触,较佳的,活塞杆104延伸至压溃管70内的一端的外径与压溃管70的内径相等,以便于让活塞杆104与第二蜂窝体80的端面充分接触。
基于此设置,在实际应用过程中,可以先对电磁阀102预设一个开启电磁阀102的压力阈值,一旦发生碰撞且第二吸能腔71内填充的第二蜂窝体80开始压溃变形时,与活塞杆104接触的第二蜂窝体80将向活塞杆104传递挤压力,此时作用在活塞杆104上的挤压力传递至活塞103上,以通过活塞103挤压密封腔106内的液压油,随着填充于第二吸能腔71内的第二蜂窝体80持续的被压溃变形,作用于活塞杆104上的挤压力也将逐渐增大,此时,密封腔106内液压油的压力也将不断增大,当某一时刻,密封腔106内的液压油的压力达到电磁阀102预设的压力阈值时,电磁阀102开启,密封腔106内的液压油将从出油口105处流出,在此过程中,通过密封腔106内液压油的粘性阻尼作用,并随着液压油的流动,部分碰撞能量将转换为液压油的压力和热能,从而实现利用液压吸能组件100吸收碰撞能量。
除此之外,继续参照图1至图3,在实际实施时,还可以在第二连接部90朝向第一连接部30的一侧设置缓冲块110,缓冲块110可以但不局限于采用橡胶制成,且缓冲块110大致呈环形并环绕缸体101设置,通过增设缓冲块110,当由吸能管10构成的压溃式吸能结构失效,且第一连接部30朝第二连接部90运动至与第二连接部90相抵时,能够依靠缓冲块110起到良好的缓冲作用。
为了更加清楚直观的理解本实施例提供的防爬吸能装置,下面将结合具体的应用场景对该防爬吸能装置的工作原理做进一步的阐述。
在实际应用时,先将该防爬吸能装置安装至列车端部的列车底架200上,具体来说,如图5所示,在列车底架200上沿纵向冲击方向依次设置有第一安装座210和第二安装座220,其中,第一安装座210通过剪切螺栓230固定在列车底架200上,第二安装座220则通过常规的紧固螺栓240固定在列车底架200上,随后采用螺栓等紧固件将第一连接部30通过第一安装孔固定在第一安装座210上,相应的,采用螺栓等紧固件将第二连接部90通过第二安装孔固定在第二安装座220上,此时,防爬部20设有防爬齿的一侧朝向列车端头的外部。
当两辆列车发生碰撞时,两辆列车上的防爬吸能装置的防爬部20通过防爬齿相互啮合,进而实现防爬功能,随后防爬吸能装置开始逐级分阶段吸能。
具体地,对于单辆列车上的防爬吸能装置而言,碰撞时产生的纵向冲击力作用在防爬部20上以迫使防爬部20朝第一连接部30所在方向运动,此时,沿纵向冲击方向,吸能管10、压溃管70以及多个第一吸能腔11内的第一蜂窝体60开始逐级压溃变形,进而实现吸收碰撞能量。
当防爬部20朝第一连接部30所在方向运动至与第二吸能腔71内靠近防爬部20的第二蜂窝体80接触后,第二吸能腔71内的多个第二蜂窝体80也将开始逐级压溃变形,从而进一步实现吸收碰撞能量,在此过程中,与活塞杆104接触的第二蜂窝体80将向活塞杆104传递挤压力,以通过活塞杆104将缸体101内部的活塞103朝出油口105所在方向挤压,此时,密封腔106内的液压油的压力不断升高,当密封腔106内的液压油的压力达到电磁阀102预设的压力阈值后,电磁阀102开启,密封腔106内的液压油将开始从出油口105流出,这一过程中,部分碰撞能量将转换为液压油的压力和热能,进而实现利用液压吸能组件100吸收碰撞能量。
随着碰撞持续进行,当碰撞产生的纵向冲击力大于用于连接第一安装座210与列车底架200的剪切螺栓230的剪断力时,剪切螺栓230将会断裂,此后,在纵向冲击力的作用下,第一安装座210将带动第一连接部30朝第二连接部90所在方向运动,在此过程中,缸体101将相对于压溃管70在压溃管70的内部滑移,而活塞杆104则继续挤压缸体101内部的活塞103,以使得密封腔106内的液压油继续受压并持续的从出油口105流出,以实现继续有效的吸收碰撞能量,直至第一连接部30运动至与设置在第二连接部90上的缓冲块110相抵,以通过缓冲块110起到良好的缓冲作用。
综上,本实施例提供的防爬吸能装置,通过在吸能管10内部沿纵向冲击方向依次设置多个隔板40,以将吸能管10内部分隔为多个第一吸能腔11,并在多个第一吸能腔11依次填充屈服强度依次递增的第一蜂窝体60,实现了将多个第一蜂窝体60串联组合使用的目的,大大提升了防爬吸能装置的吸能能力,且在吸能过程中,多个第一吸能腔11内的第一蜂窝体60能够独立的压溃变形,有效防止了不同第一吸能腔11内的第一蜂窝体60相互嵌入或同时压溃变形而导致吸能效果变差的问题出现,使得第一蜂窝体60的压溃变形过程更加稳定有序。
其次,通过在吸能管10内进一步增设两个倾斜设置的导向板50,一方面能够通过两个导向板50起到良好的限位导向作用,以使得吸能管10内部的多个第一吸能腔11内的第一蜂窝体60能够沿纵向冲击方向发生有序可控的塑性变形,同时利用两个导向板50能够将第一吸能腔11内的第一蜂窝体60进一步的分隔成截面呈梯形的结构,能够使得每个第一吸能腔11内的第一蜂窝体60都能充分的压溃变形,从而使得每个第一蜂窝体60的吸能能力得到最大化的利用,另一方面能够依靠两个导向板50有效提高整个防爬吸能装置在垂向和横向上的承载能力,进一步提升了防爬吸能装置安装在列车上使用时的可靠性。
此外,通过在吸能管10内部进一步增设压溃管70并在压溃管70内填充第二蜂窝体80,能够配合多个第一吸能腔11内的第一蜂窝体60共同吸收碰撞能量,在此基础上,通过增设液压吸能组件100,利用液压油的粘性阻尼作用能够将碰撞能量转换为液压油的压力和热能,使得防爬吸能装置具备复合式吸能能力,进一步提升了防爬吸能装置的吸能能力。与此同时,在实际应用过程中,当由吸能管10构成的压溃式吸能结构失效的情况,该防爬吸能装置还能依靠液压吸能组件100继续吸收碰撞能量,从而避免出现整个防爬吸能装置失效的情况,进一步提升该防爬吸能装置在实际应用过程中的可靠性。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种液压剪断导向式防爬吸能装置,其特征在于,包括吸能管、防爬部、第一连接部、多个隔板以及两个导向板,所述防爬部设置于所述吸能管的一端,所述第一连接部设置于所述吸能管的另一端;
沿所述吸能管的轴向,所述多个隔板依次设置于所述吸能管内部,以将所述吸能管的内部分隔为多个第一吸能腔,所述多个第一吸能腔内均填充有第一蜂窝体;
沿所述吸能管的垂向,所述两个导向板对称设置于所述吸能管内;
所述导向板倾斜设置且具有相对的连接端和自由端,所述连接端与所述防爬部连接,所述自由端依次穿过所述多个隔板后延伸至所述第一连接部外,所述导向板与所述第一连接部之间滑动配合,且所述连接端与所述自由端相比更加靠近所述吸能管的轴线。
2.根据权利要求1所述的液压剪断导向式防爬吸能装置,其特征在于,沿所述防爬部至所述第一连接部,所述多个第一吸能腔内填充的所述第一蜂窝体的屈服强度依次递增。
3.根据权利要求1所述的液压剪断导向式防爬吸能装置,其特征在于,还包括压溃管,所述压溃管设置于所述吸能管内部且位于所述两个导向板之间,所述压溃管的轴线与所述吸能管的轴线重合;
所述压溃管的一端与所述防爬部连接,所述压溃管的另一端依次穿过所述多个隔板后与所述第一连接部连接,所述压溃管的内部设置有第二吸能腔,所述第二吸能腔内填充有第二蜂窝体。
4.根据权利要求3所述的液压剪断导向式防爬吸能装置,其特征在于,还包括第二连接部以及液压吸能组件,所述第二连接部与所述第一连接部相对设置,所述液压吸能组件设置于所述第一连接部与所述第二连接部之间;
所述液压吸能组件包括缸体、电磁阀、活塞以及活塞杆,所述缸体的一端与所述第二连接部连接,所述缸体的另一端朝向所述第一连接部;
所述缸体与所述第二连接部连接的一端设置有出油口,所述电磁阀设置于所述出油口处以控制所述出油口的通断;
所述活塞设置于所述缸体内部,所述活塞与所述出油口之间设有密封腔,所述密封腔内填充有液压油且与所述出油口连通;
所述活塞杆的一端与所述活塞背离所述出油口的一侧连接,所述活塞杆的另一端穿过所述缸体后延伸至所述压溃管内部,所述活塞杆延伸至所述压溃管内的一端与所述第二蜂窝体接触。
5.根据权利要求4所述的液压剪断导向式防爬吸能装置,其特征在于,所述缸体的外径等于所述压溃管的内径,所述缸体远离所述第二连接部的一端穿过所述第一连接部后延伸至所述压溃管内部;
所述第二连接部朝向所述第一连接部的一侧设置有缓冲块,所述缓冲块环绕所述缸体设置。
6.根据权利要求3所述的液压剪断导向式防爬吸能装置,其特征在于,所述第二蜂窝体的数量为多个,多个所述第二蜂窝体沿所述压溃管的轴向依次重叠设置;
靠近所述防爬部的所述第二蜂窝体与所述防爬部之间设有间隙。
7.根据权利要求6所述的液压剪断导向式防爬吸能装置,其特征在于,沿所述防爬部至所述第一连接部,多个所述第二蜂窝体的屈服强度依次递增。
8.根据权利要求4所述的液压剪断导向式防爬吸能装置,其特征在于,所述第一连接部上设有第一安装孔,所述第二连接部上设有第二安装孔。
9.根据权利要求1所述的液压剪断导向式防爬吸能装置,其特征在于,所述隔板的至少两个侧边设置有凸沿,所述吸能管的侧壁上开设有与所述隔板上的所述凸沿一一对应的容纳槽。
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---|---|
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Citations (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6685243B1 (en) * | 2002-07-30 | 2004-02-03 | Shape Corporation | Bumper for reducing pedestrian injury |
DE10257853A1 (de) * | 2002-12-11 | 2004-07-01 | Adam Opel Ag | Crashabsorber zur formschlüssigen Aufnahme in die Reserveradmulde eines Kraftfahrzeugs |
EP1746007A2 (en) * | 2005-07-22 | 2007-01-24 | Bombardier Transportation GmbH | Impact energy absorbing device for a vehicle |
ITTO20070443A1 (it) * | 2007-06-20 | 2008-12-21 | Ansaldobreda Spa | Elemento collassabile per assorbire energia in caso di urto in un veicolo ferroviario |
EP2085285A1 (de) * | 2008-02-04 | 2009-08-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Aufprallschutz mit Aufkletterschutz |
CN101801757A (zh) * | 2007-09-11 | 2010-08-11 | 沃依特专利有限责任公司 | 碰撞保护装置 |
CN103625553A (zh) * | 2013-11-26 | 2014-03-12 | 湖南大学 | 一种基于内嵌碳纤维的方锥形铝合金汽车前纵梁 |
CN103786741A (zh) * | 2012-10-30 | 2014-05-14 | 南车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 轨道车辆用防爬吸能装置 |
CN105966417A (zh) * | 2016-07-14 | 2016-09-28 | 中南大学 | 轨道车辆用导向式防爬吸能装置及具有该装置的轨道车辆 |
CN106364520A (zh) * | 2016-09-28 | 2017-02-01 | 中南大学 | 一种列车碰撞防护方法及系统 |
CN206708280U (zh) * | 2017-05-13 | 2017-12-05 | 河北工业大学 | 一种减震块 |
CN107901941A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-04-13 | 中南大学 | 一种挤压式铁道车辆专用吸能装置 |
CN108032827A (zh) * | 2018-01-12 | 2018-05-15 | 吉林大学 | 一种具有两级吸能结构的汽车吸能盒 |
CN207374492U (zh) * | 2017-08-30 | 2018-05-18 | 深圳市乾行达科技有限公司 | 吸能结构及汽车防撞梁结构 |
CN108163004A (zh) * | 2018-01-08 | 2018-06-15 | 深圳市乾行达科技有限公司 | 吸能结构及吸能装置 |
CN108909765A (zh) * | 2018-06-22 | 2018-11-30 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 防爬吸能装置及具有其的轨道车辆 |
DE102018101043A1 (de) * | 2017-08-11 | 2019-02-14 | Axtone S.A. | Gelenkanordnung, Konusgewindering, Verfahren zur Herstellung einer bei Überlast lösbaren Befestigung eines Schneidwerkzeuges sowie Verfahren zur Energieumwandlung mittels einer Gelenkanordnung |
DE102019104731A1 (de) * | 2018-02-27 | 2019-08-29 | Continental Structural Plastics, Inc. | Energieabsorbierende verbundbaugruppe |
CN112158159A (zh) * | 2020-09-22 | 2021-01-01 | 江苏科技大学 | 一种汽车碰撞吸能盒 |
CN213413786U (zh) * | 2020-09-30 | 2021-06-11 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 吸能装置及具有其的轨道车辆 |
CN112977524A (zh) * | 2019-12-16 | 2021-06-18 | 中车唐山机车车辆有限公司 | 一种轨道车辆及其车端吸能结构 |
CN113635932A (zh) * | 2021-07-08 | 2021-11-12 | 中南大学 | 一种内嵌管式蜂窝填充薄壁结构的梯度吸能装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6668989B2 (en) * | 1999-05-07 | 2003-12-30 | Safety By Design, Co. | Trailer mounted bursting energy absorption system |
EP3110675B1 (en) * | 2014-02-27 | 2020-05-06 | HITACHI RAIL S.p.A. | Energy-absorbing device, in particular for a rail-car |
EP3456602B1 (fr) * | 2017-09-13 | 2021-10-27 | SpeedInnov | Véhicule ferroviaire comportant un ensemble d'absorption de l'énergie de collision |
-
2023
- 2023-08-11 CN CN202311008757.0A patent/CN116729443B/zh active Active
Patent Citations (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6685243B1 (en) * | 2002-07-30 | 2004-02-03 | Shape Corporation | Bumper for reducing pedestrian injury |
DE10257853A1 (de) * | 2002-12-11 | 2004-07-01 | Adam Opel Ag | Crashabsorber zur formschlüssigen Aufnahme in die Reserveradmulde eines Kraftfahrzeugs |
EP1746007A2 (en) * | 2005-07-22 | 2007-01-24 | Bombardier Transportation GmbH | Impact energy absorbing device for a vehicle |
ITTO20070443A1 (it) * | 2007-06-20 | 2008-12-21 | Ansaldobreda Spa | Elemento collassabile per assorbire energia in caso di urto in un veicolo ferroviario |
CN101801757A (zh) * | 2007-09-11 | 2010-08-11 | 沃依特专利有限责任公司 | 碰撞保护装置 |
EP2085285A1 (de) * | 2008-02-04 | 2009-08-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Aufprallschutz mit Aufkletterschutz |
CN103786741A (zh) * | 2012-10-30 | 2014-05-14 | 南车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 轨道车辆用防爬吸能装置 |
CN103625553A (zh) * | 2013-11-26 | 2014-03-12 | 湖南大学 | 一种基于内嵌碳纤维的方锥形铝合金汽车前纵梁 |
CN105966417A (zh) * | 2016-07-14 | 2016-09-28 | 中南大学 | 轨道车辆用导向式防爬吸能装置及具有该装置的轨道车辆 |
CN106364520A (zh) * | 2016-09-28 | 2017-02-01 | 中南大学 | 一种列车碰撞防护方法及系统 |
CN206708280U (zh) * | 2017-05-13 | 2017-12-05 | 河北工业大学 | 一种减震块 |
DE102018101043A1 (de) * | 2017-08-11 | 2019-02-14 | Axtone S.A. | Gelenkanordnung, Konusgewindering, Verfahren zur Herstellung einer bei Überlast lösbaren Befestigung eines Schneidwerkzeuges sowie Verfahren zur Energieumwandlung mittels einer Gelenkanordnung |
CN207374492U (zh) * | 2017-08-30 | 2018-05-18 | 深圳市乾行达科技有限公司 | 吸能结构及汽车防撞梁结构 |
CN107901941A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-04-13 | 中南大学 | 一种挤压式铁道车辆专用吸能装置 |
CN108163004A (zh) * | 2018-01-08 | 2018-06-15 | 深圳市乾行达科技有限公司 | 吸能结构及吸能装置 |
CN108032827A (zh) * | 2018-01-12 | 2018-05-15 | 吉林大学 | 一种具有两级吸能结构的汽车吸能盒 |
DE102019104731A1 (de) * | 2018-02-27 | 2019-08-29 | Continental Structural Plastics, Inc. | Energieabsorbierende verbundbaugruppe |
CN108909765A (zh) * | 2018-06-22 | 2018-11-30 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 防爬吸能装置及具有其的轨道车辆 |
CN112977524A (zh) * | 2019-12-16 | 2021-06-18 | 中车唐山机车车辆有限公司 | 一种轨道车辆及其车端吸能结构 |
WO2021120081A1 (zh) * | 2019-12-16 | 2021-06-24 | 中车唐山机车车辆有限公司 | 一种轨道车辆及其车端吸能结构 |
CN112158159A (zh) * | 2020-09-22 | 2021-01-01 | 江苏科技大学 | 一种汽车碰撞吸能盒 |
CN213413786U (zh) * | 2020-09-30 | 2021-06-11 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 吸能装置及具有其的轨道车辆 |
CN113635932A (zh) * | 2021-07-08 | 2021-11-12 | 中南大学 | 一种内嵌管式蜂窝填充薄壁结构的梯度吸能装置 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
王振 ; 宋凯 ; 朱国华 ; 成艾国 ; .单向碳纤维复合材料锥管轴向吸能特性研究.振动与冲击.2018,(第07期),第180-186页. * |
袁成标 ; 肖守讷 ; 杨宝柱 ; .低地板列车吸能防爬装置的碰撞特性研究.机车电传动.2018,(第05期),第89-94页. * |
雷成 ; 肖守讷 ; 罗世辉 ; .轨道车辆新型车端专用吸能装置.西南交通大学学报.2013,(第04期),第162-168页. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN116729443A (zh) | 2023-09-12 |
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