CN217170685U - 导向吸能装置及轨道车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种导向吸能装置及轨道车辆，该导向吸能装置包括导向件、止挡件和剪切螺栓；所述导向件和所述止挡件分别设有第一接孔和第二接孔，所述剪切螺栓穿设于所述第一接孔和所述第二接孔，以将所述导向件和所述止挡件连在一起；所述止挡件用于承受被导向件的冲击且能在冲击力大于极限值时相对所述导向件活动，以剪断所述剪切螺栓；所述导向件采用树脂基复合材质，所述导向件导引受冲击的被导向件沿预定轨迹动作且能在所述剪切螺栓被剪断后承受所述被导向件的冲击。该导向吸能装置能导引车钩沿车体纵向移动，能吸收车钩受到碰撞冲击时产生的能量，起到保护车钩的作用，且能兼顾吸能效果和轨道车辆的轻量化设计要求。

Description

导向吸能装置及轨道车辆

技术领域

本申请涉及吸能结构技术领域，特别是一种导向吸能装置，该导向吸能装置可以用于轨道车辆，能对车钩起到引导作用，同时还能吸收碰撞时产生的能量。

背景技术

轨道车辆受到碰撞时，车体端部区域容易冲击受损。为了缓解车体端部区域的冲击受损问题，可以在车体端部区域设置吸能装置。

如何兼顾吸能装置的吸能效果和车辆轻量化要求，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种导向吸能装置，所述导向吸能装置包括导向件、止挡件和剪切螺栓；所述导向件和所述止挡件分别设有第一接孔和第二接孔，所述剪切螺栓穿设于所述第一接孔和所述第二接孔，以将所述导向件和所述止挡件连在一起；所述止挡件用于承受被导向件的冲击且能在冲击力大于极限值时相对所述导向件活动，以剪断所述剪切螺栓；所述导向件采用树脂基复合材质，所述导向件导引受冲击的被导向件沿预定轨迹动作且能在所述剪切螺栓被剪断后承受所述被导向件的抵压。

导向吸能装置的一种实施方式，所述导向吸能装置还包括第一增强件，所述第一增强件设有第三接孔，所述剪切螺栓还穿设于所述第三接孔，以将所述第一增强件和所述导向件连在一起。

导向吸能装置的一种实施方式，所述导向吸能装置还包括连接件和连接螺栓；所述导向件和所述连接件分别设有第四接孔和第五接孔，所述连接螺栓穿设于所述第四接孔和所述第五接孔，以将所述导向件和所述连接件连在一起；所述连接件采用金属材质。

导向吸能装置的一种实施方式，所述导向吸能装置还包括第二增强件，所述第二增强件设有第六接孔，所述连接螺栓还穿设于所述第六接孔，以将所述第二增强件和所述导向件连在一起。

导向吸能装置的一种实施方式，所述止挡件与所述导向件，和/或，所述第一增强件与所述导向件，和/或，所述连接件与所述导向件，和/或，所述第二增强件与所述导向件还通过粘胶粘接。

导向吸能装置的一种实施方式，所述导向件采用导向管；所述连接件采用法兰，所述第一增强件和所述第二增强件分别采用第一增强套和第二增强套；所述第一增强套套装在所述导向管外周；所述第二增强套和所述法兰，一者套装在所述导向管外周，一者套装在所述导向管内周；所述止挡件安装在所述导向管的内腔中。

导向吸能装置的一种实施方式，所述导向件包括基础层和增厚层，所述基础层设有接孔的区域设置所述增厚层。

导向吸能装置的一种实施方式，所述导向件采用缠绕工艺成型，所述导向件的基础层的缠绕角度小于所述增厚层的缠绕角度。

导向吸能装置的一种实施方式，所述基础层的缠绕角度为±20°，所述增厚层的缠绕角度为90°。

另外，本申请还提供一种轨道车辆，所述轨道车辆包括上述任一项所述的导向吸能装置，所述导向吸能装置的导向件固定安装在车体端部，被导向件为车钩。

本申请提供的导向吸能装置，能导引车钩沿车体纵向移动，能吸收车钩受到碰撞冲击时产生的能量，起到保护车钩的作用，且能兼顾吸能效果和轨道车辆的轻量化设计要求。

附图说明

图1和图2为本申请提供的导向吸能装置一种实施例的不同角度的剖视图；

图3为图1中导向件的示意图；

图4为图1中止挡件的示意图；

图5为图1中第一增强件的示意图；

图6为图2中连接件的示意图；

图7为图2中第二增强件的示意图。

附图标记说明如下：

100导向件，101第一接孔，102第四接孔；

200止挡件，201第二接孔，202挡套，203挡板；

300第一增强件，301第三接孔；

400连接件，401第五接孔；

500第二增强件，501第六接孔。

具体实施方式

本申请提供一种导向吸能装置和采用该导向吸能装置的轨道车辆。该导向吸能装置应用于轨道车辆时，能对车钩起到引导作用，同时还能吸收碰撞时产生的能量，具有较好的导向吸能效果，并且整体重量轻、满足轨道车辆的轻量化设计要求。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请的技术方案作进一步的详细说明。

如图1，该导向吸能装置包括导向件100、止挡件200和剪切螺栓(图中未示出)。

导向件100用于导引受冲击的被导向件100沿预定轨迹动作。当该导向吸能装置应用于轨道车辆时，导向件100与车体固定连接，被导向件100为车钩，车钩的钩身与导向件100导向配合，车钩受到碰撞时，导向件100导引车钩沿车辆纵向移动。通常车钩的钩身为圆柱状，所以导向件100可以采用导向管，车钩的钩身伸到导向管的内腔中，与导向管的管内壁导向配合。下文的描述中，为方便说明，均以被导向件100为车钩作为示例。

止挡件200用于承受车钩的冲击，具体是，当车钩受到冲击后沿车辆纵向移动到与止挡件200相抵触的位置时，会冲击止挡件200。

导向件100和止挡件200分别设有第一接孔101和第二接孔201，剪切螺栓穿设于第一接孔101和第二接孔201，以将导向件100和止挡件200连在一起。

当止挡件200受到的来自车钩的冲击力大于极限值时，止挡件200会相对导向件100沿车体纵向移动，从而将剪切力作用在剪切螺栓上，剪断剪切螺栓。剪断剪切螺栓的过程中，部分冲击能量被剪切螺栓吸收，实现了初步吸能。

当剪切螺栓被剪断后，止挡件200的位置不再受剪切螺栓的限制，因此止挡件200不会继续止挡车钩，这时如果车钩仍在承受冲击的话，车钩会继续在导向件100的导引作用下沿车辆纵向移动，逐渐车钩的钩头开始抵压导向件100，使导向件100发生溃缩，溃缩过程中，部分冲击能量被导向件100吸收，实现了进一步吸能。

导向件100采用树脂基复合材质。树脂基复合材质为现有材质，这种材质相比金属材质，具有重量轻、比刚度高、比吸能率高的优势，能满足轨道车辆的轻量化设计要求，但是这种材质的导向件100在承受冲击时溃缩情况不如金属材质稳定。

本申请中，由于导向件100设有用于连接剪切螺栓的第一接孔101，在剪切螺栓被剪断后，导向件100设置第一接孔101的区域的成为薄弱区域，因此，导向件100受到车钩的抵压时，设置第一接孔101的区域能够优先发生溃缩，以此克服了树脂基复合材质的导向件100溃缩情况不稳定的弊端，确保了导向件100的溃缩吸能效果稳定。

由上述描述可知，本申请提供的上述导向吸能装置，能导引车钩沿车体纵向移动，能吸收车钩受到碰撞冲击时产生的能量，起到保护车钩的作用，且能兼顾吸能效果和轨道车辆的轻量化设计要求。

具体的，止挡件200可以采用金属材质，以便能够顺利地剪断剪切螺栓。

具体的，当导向件100为导向管时，止挡件200安装在导向管的内腔中。如图3，沿导向管的周向依次间隔设置多个第一接孔101。如图4，止挡件200包括挡套202和挡板203，挡套202贴合导向管的管内壁设置，沿挡套202的周向依次间隔设置多个第二接孔201，各第一接孔101与各第二接孔201一一对齐。挡板203设置在挡套202内部，将挡套202的内腔分隔为两个腔室。

具体的，第一接孔101和第二接孔201可以均为螺纹孔，或者一者为螺纹孔、一者为光孔，或者均为光孔。均为光孔时，需要配置与剪切螺栓配合的螺母，利用剪切螺栓和螺母将导向件100和止挡件200连在一起。

进一步的，如图1，该导向吸能装置还可以包括第一增强件300。第一增强件300设有第三接孔301，剪切螺栓穿设于导向件100的第一接孔101、止挡件200的第二接孔201和第三增强件的第三接孔301，以将导向件100、止挡件200和第三增强件连在一起。

具体的，如图5，当导向件100采用导向管时，第一增强件300可以采用第一增强套，第一增强套套装在导向管外周，沿第一增强套的周向依次间隔设置多个第三接孔301，各第三接孔301与导向管的各第一接孔101一一对齐。第三接孔301可以为光孔，也可以为螺纹孔。

设置第一增强件300，可以增强止挡件200和导向件100连接位置的强度，保障止挡件200与导向件100连接可靠性和导向吸能装置整体的承载能力。第一增强件300可以采用金属材质，以便具有更好的增强效果。

进一步的，如图2，导向吸能装置还可以包括连接件400和连接螺栓(图中未示出)。

导向件100和连接件400分别设有第四接孔102和第五接孔401，连接螺栓穿设于第四接孔102和第五接孔401，以将导向件100和连接件400连在一起。

连接件400采用金属材质，设置金属材质的连接件400，可以辅助导向件100实现固定安装。

具体的，当导向吸能装置应用在轨道车辆时，连接件400可以固定连接在轨道车辆的车钩安装座上，辅助导向件100实现相对车体的固定安装。

具体的，当导向件100采用导向管时，连接件400可以采用法兰，法兰套装在导向管的一端外周或内周，沿导向管的周向依次间隔设置多个第四接孔102，沿法兰的周向依次间隔设置多个第五接孔401。应用在轨道车辆时，法兰通过螺纹紧固件与车钩安装座固定连接。

进一步的，如图2，该导向吸能装置还可以包括第二增强件500，第二增强件500设有第六接孔501，连接螺栓穿设于导向件100的第四接孔102、连接件400的第五接孔401和第二增强件500的第六接孔501，以将导向件100、连接件400和第二增强件500连在一起。

具体的，当导向件100采用导向管时，第二增强件500可以采用第二增强套，第二增强套和上述法兰，一者套在导向管外周，一者套在导向管内周，沿第二增强套的周向依次间隔设置多个第六接孔501，各第六接孔501与导向管的各第一接孔101一一对齐。

设置第二增强件500，可以增强连接件400和导向件100连接位置的强度，保障连接件400与导向件100的连接可靠性和导向吸能装置整体的承载能力。第二增强件500可以采用金属材质，以便具有更好的增强效果。另外，应用于轨道车辆时，第二增强件500可以与车体焊接，辅助导向件100实现相对车体的固定安装。

具体的，上述止挡件200与导向件100，和/或，第一增强件300与导向件100，和/或，连接件400与导向件100，和/或，第二增强件500与导向件100，除了通过剪切螺栓或者连接螺栓连接外，还通过粘胶粘接，粘接和螺栓连接组合保障了连接可靠性和导向吸能装置整体的承载能力。

具体的，树脂基复合材质的导向件100包括基础层和增厚层，增厚层连在基础层围合形成接孔的区域，也就是说，导向件100在设置接孔的区域设有增厚层。

具体的，树脂基复合材质包括基材和增强纤维，基材选用环氧、聚酯、酚醛、聚氨酯等热固性树脂，增强纤维选用碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维等纤维织物。

具体的，导向件100通过缠绕、拉挤、手糊等工艺成型，这些工艺均为现有工艺。

具体的，导向件100的基础层的缠绕角度小于增厚层的缠绕角度。大缠绕角度可以保障增厚层的强度。优选的，基础层的缠绕角度为±20°，增厚层的缠绕角度为90°。

以上应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.导向吸能装置，其特征在于，所述导向吸能装置包括导向件(100)、止挡件(200)和剪切螺栓；所述导向件(100)和所述止挡件(200)分别设有第一接孔(101)和第二接孔(201)，所述剪切螺栓穿设于所述第一接孔(101)和所述第二接孔(201)，以将所述导向件(100)和所述止挡件(200)连在一起；所述止挡件(200)用于承受被导向件(100)的冲击且能在冲击力大于极限值时相对所述导向件(100)活动，以剪断所述剪切螺栓；所述导向件(100)采用树脂基复合材质，所述导向件(100)导引受冲击的被导向件(100)沿预定轨迹动作且能在所述剪切螺栓被剪断后承受所述被导向件(100)的抵压。

2.根据权利要求1所述的导向吸能装置，其特征在于，所述导向吸能装置还包括第一增强件(300)，所述第一增强件(300)设有第三接孔(301)，所述剪切螺栓还穿设于所述第三接孔(301)，以将所述第一增强件(300)和所述导向件(100)连在一起。

3.根据权利要求2所述的导向吸能装置，其特征在于，所述导向吸能装置还包括连接件(400)和连接螺栓；所述导向件(100)和所述连接件(400)分别设有第四接孔(102)和第五接孔(401)，所述连接螺栓穿设于所述第四接孔(102)和所述第五接孔(401)，以将所述导向件(100)和所述连接件(400)连在一起；所述连接件(400)采用金属材质。

4.根据权利要求3所述的导向吸能装置，其特征在于，所述导向吸能装置还包括第二增强件(500)，所述第二增强件(500)设有第六接孔(501)，所述连接螺栓还穿设于所述第六接孔(501)，以将所述第二增强件(500)和所述导向件(100)连在一起。

5.根据权利要求4所述的导向吸能装置，其特征在于，所述止挡件(200)与所述导向件(100)，和/或，所述第一增强件(300)与所述导向件(100)，和/或，所述连接件(400)与所述导向件(100)，和/或，所述第二增强件(500)与所述导向件(100)还通过粘胶粘接。

6.根据权利要求5所述的导向吸能装置，其特征在于，所述导向件(100)采用导向管；所述连接件(400)采用法兰，所述第一增强件(300)和所述第二增强件(500)分别采用第一增强套和第二增强套；所述第一增强套套装在所述导向管外周；所述第二增强套和所述法兰，一者套装在所述导向管外周，一者套装在所述导向管内周；所述止挡件(200)安装在所述导向管的内腔中。

7.根据权利要求1-6任一项所述的导向吸能装置，其特征在于，所述导向件(100)包括基础层和增厚层，所述基础层设有接孔的区域设置所述增厚层。

8.根据权利要求7所述的导向吸能装置，其特征在于，所述导向件(100)采用缠绕工艺成型，所述导向件(100)的基础层的缠绕角度小于所述增厚层的缠绕角度。

9.根据权利要求8所述的导向吸能装置，其特征在于，所述基础层的缠绕角度为±20°，所述增厚层的缠绕角度为90°。

10.轨道车辆，其特征在于，所述轨道车辆包括权利要求1-9任一项所述的导向吸能装置，所述导向吸能装置的导向件(100)固定安装在车体端部，被导向件(100)为车钩。

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