CN207345721U - 一种薄壁圆管吸能结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种薄壁圆管吸能结构，它包括圆管本体，所述圆管本体的一端设有外圆台阶，该外圆台阶的外径大于圆管本体中部的外径，且所述外圆台阶与圆管本体采用圆弧过渡连接，该圆管本体的另一端设有翻边；它采用两端分别设置外圆台阶和翻边的结构从而克服现有技术吸能效果较差和缓冲力不稳定的缺陷，提高了单位体积内的吸能效果，安全系数高，整体结构科学合理、简单紧凑，使用和安装方便；它广泛适用于交通工具碰撞吸能结构配套使用。

Description

一种薄壁圆管吸能结构

技术领域

本实用新型涉及碰撞吸能设备，尤其涉及一种薄壁圆管吸能结构。

背景技术

交通工具在碰撞事故中的抗撞性是安全分析的一个关键环节，金属薄壁结构因具有良好的抗撞吸能特性，当受到冲击载荷作用时薄壁结构产生很大的压溃行程，可使瞬时冲击载荷强度大大降低，通过吸收车辆动能降低碰撞加速度，因此被广泛地应用到汽车、火车、重载机车或船舶等领域；当其用作重载机车的碰撞吸能装置，在发生碰撞时，薄壁圆管发生塑性屈曲变形吸收动能的同时产生一定的变形行程，延缓碰撞作用时间，减少车辆速度，从而起到保护车体主结构和乘客安全的作用，当机车车钩处所受到冲击或碰撞能量超过车钩缓冲器所能承受的最大能量情况下，变形吸能元件的薄壁吸能钢管产生轴对称屈曲变形，吸收车体的碰撞能以达到保护车体和乘客的目的。

现有利用薄壁金属制成的管状吸能器，其主要利用结构的轴向屈曲折叠变形吸能，在受冲击过程中载荷波动较大，使工作过程中的缓冲力不稳定，从而使被保护对象所受冲击载荷不平稳，且能量吸收不均匀，单位体积内吸收的能量较小，吸能效果较差。

发明内容

针对上述情况，本实用新型的目的在于提供一种薄壁圆管吸能结构，它采用两端分别设置外圆台阶和翻边的结构从而克服现有技术吸能效果较差和缓冲力不稳定的缺陷，整体结构科学合理、简单紧凑，使用和安装方便，安全系数高，市场前景广阔，便于推广使用。

为了实现上述目的，一种薄壁圆管吸能结构，它包括圆管本体，所述圆管本体的一端设有外圆台阶，该外圆台阶的外径大于圆管本体中部的外径，且所述外圆台阶与圆管本体采用圆弧过渡连接，该圆管本体的另一端设有翻边。

为了实现结构、效果优化，其进一步的措施是：所述外圆台阶与圆管本体采用R50～R100的圆弧过渡连接。

所述圆管本体设有外圆台阶的一端与底架结构连接，圆管本体设有翻边的一端与前防撞梁连接。

所述圆管本体设置两个或两个以上并采用几何形状排列。

本实用新型相比现有技术所产生的有益效果：

(Ⅰ)本实用新型采用两端分别设置外圆台阶和翻边的结构，因外圆台阶和翻边的外径较大，相应的增加了吸能结构与底架结构和前防撞梁的接触面积，从而使单位体积内的瞬时冲击载荷大大降低，提高了工作过程中缓冲力的稳定性，单位体积内的吸能效果更好；

(Ⅱ)本实用新型采用两端分别设置外圆台阶和翻边的结构，因外圆台阶和翻边的外径较大，相应的吸能结构两端的强度大，当发生碰撞时的冲击力经两端向中间传递并产生轴向屈曲折叠变形吸能，有效延长缓冲行程，使能量吸收更均匀，缓冲更平稳，并提高了吸能效率；

(Ⅲ)本实用新型中外圆台阶与圆管本体采用圆弧过渡连接，能减少应力集中，塑性变形吸能模式稳定，显著降低冲击力峰值，从而提高吸能效率；

(Ⅳ)本实用新型采用两端分别设置外圆台阶和翻边的结构从而克服现有技术吸能效果较差和缓冲力不稳定的缺陷，提高了单位提交内的吸能效果，安全系数高，整体结构科学合理、简单紧凑，使用和安装方便，具有显著的经济效益和社会效益。

本实用新型广泛适用于交通工具碰撞吸能结构配套使用。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型的整体结构剖视图。

图中：1-圆管本体，11-外圆台阶，12-过渡圆弧面，13-翻边。

具体实施方式

参考图1，本实用新型是这样实现的：一种薄壁圆管吸能结构，它包括圆管本体1，所述圆管本体1的一端设有外圆台阶11，该外圆台阶11的外径大于圆管本体1中部的外径，且所述外圆台阶11与圆管本体1采用圆弧12过渡连接，该圆管本体1的另一端设有翻边13；所述圆管本体1中部的外径小于两端外圆台阶11和翻边13的外径，有利于减少原材料的浪费，降低制作成本，以及提高单位体积内的吸能效率。

如图1所示，本实用新型中外圆台阶11与圆管本体1一般采用R50～R100的圆弧12过渡连接，采用大半径圆弧过渡，其有效缓冲行程延长，塑性变形吸能模式更稳定；所述圆管本体1设有外圆台阶11的一端与底架结构连接，圆管本体1设有翻边13的一端与前防撞梁连接，所述翻边13的外径一般大于外圆台阶11的外径，且翻边端部的强度更高，能承受较大的瞬时冲击载荷，其吸能效果更好；所述圆管本体1设置两个或两个以上并采用几何形状排列，例如当设置两个圆管本体1应采用并行排列，当设置三个圆管本体1应采用三角形排列，当设置四个圆管本体1时应采用四边形排列；所述圆管本体1的具体数量应根据实际需要承受冲击力的大小、以及圆管本体1的直径和壁厚的大小而定。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化；凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种薄壁圆管吸能结构，其特征在于包括圆管本体(1)，所述圆管本体(1)的一端设有外圆台阶(11)，该外圆台阶(11)的外径大于圆管本体(1)中部的外径，且所述外圆台阶(11)与圆管本体(1)采用圆弧(12)过渡连接，该圆管本体(1)的另一端设有翻边(13)。

2.根据权利要求1所述的一种薄壁圆管吸能结构，其特征在于所述外圆台阶(11)与圆管本体(1)采用R50～R100的圆弧(12)过渡连接。

3.根据权利要求1所述的一种薄壁圆管吸能结构，其特征在于所述圆管本体(1)设有外圆台阶(11)的一端与底架结构连接，圆管本体(1)设有翻边(13)的一端与前防撞梁连接。

4.根据权利要求1所述的一种薄壁圆管吸能结构，其特征在于所述圆管本体(1)设置两个或两个以上并采用几何形状排列。