一種用于軌道交通車輛的壓縮式多級(jí)吸能器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于軌道交通車輛的壓縮式多級(jí)吸能器，屬于軌道交通車輛被動(dòng)安全【技術(shù)領(lǐng)域】。它能有效地解決車輛碰撞時(shí)產(chǎn)生沖擊能量吸收的問題。本實(shí)用新型吸能筒材為二級(jí)階梯式空心筒體，其兩個(gè)階梯端面均設(shè)有環(huán)狀楔形槽，一級(jí)階梯處設(shè)有第一筒圈體，二級(jí)階梯處設(shè)有第二筒圈體，所述第一筒圈體的前端面設(shè)有與環(huán)狀楔形槽配合第一環(huán)狀楔形片，第二筒圈體的前端面設(shè)有與環(huán)狀楔形槽配合第二環(huán)狀楔形片；第一安裝座、第二安裝座均開有中心孔，它們分別與吸能筒材的二級(jí)階梯直徑配合；第一安裝座前端面固結(jié)第一導(dǎo)向筒，第一安裝座的后端面與第二安裝座前端面之間設(shè)有第二導(dǎo)向筒。主要用于軌道交通車輛被動(dòng)安全。
【專利說明】一種用于軌道交通車輛的壓縮式多級(jí)吸能器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于軌道交通車輛被動(dòng)安全【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及壓縮式多級(jí)吸能器【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)幅員遼闊人口眾多，發(fā)展高速鐵路可大大縮短各地區(qū)及省市間的旅行時(shí)間，是我國(guó)鐵路可持續(xù)發(fā)展的必然。然而，高速列車一旦發(fā)生碰撞事故，將可能給旅客的生命財(cái)產(chǎn)帶來極大的破壞。現(xiàn)在“薄壁筒形結(jié)構(gòu)、整體承載”的設(shè)計(jì)和制造思路在我國(guó)鐵路高速列車客車上應(yīng)用比較廣泛。車體結(jié)構(gòu)多數(shù)采用鋁合金的夾層結(jié)構(gòu)材料，這樣極大地減輕了車輛的重量，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的輕量化，但是，其抗碰撞性能會(huì)極大地降低，使得車輛發(fā)生高速碰撞時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的塑性變形，容易導(dǎo)致災(zāi)難性的后果，因此對(duì)高速列車有必要研宄該類型車體結(jié)構(gòu)的抗碰撞性能的設(shè)計(jì)和研宄。
[0003]為了盡量減小不可避免情況下而引發(fā)的車輛碰撞事故造成的人員損傷，有必要開發(fā)和研宄軌道交通車輛端部吸能裝置。目前，大多吸能裝置的工作原理如下所述:軌道交通車輛在發(fā)生碰撞事故時(shí)，當(dāng)車鉤達(dá)到吸能容量發(fā)生剪斷脫落后，安裝在車輛端部的吸能器開始接觸，中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01410093629.5中提出了 “用于軌道交通車輛的吸能防爬裝置”，該用于軌道交通車輛的吸能防爬裝置，包括防爬齒板、抗彎導(dǎo)桿、擠脹壓潰管、安裝座、切削套、引導(dǎo)板、切削片。該吸能防爬裝置中的防爬齒后退的過程中，由于受到車體橫向力的影響，擠脹壓潰管的中部達(dá)不到完全向內(nèi)翻角的效果，進(jìn)而引導(dǎo)板無法實(shí)現(xiàn)繼續(xù)向內(nèi)擠脹吸能的效果。所設(shè)置的切削套很薄，因是分層結(jié)構(gòu)受到抗彎導(dǎo)桿的擠壓、摩擦后會(huì)出現(xiàn)褶皺、破裂，所謂切削片對(duì)準(zhǔn)的是雙層結(jié)構(gòu)中間的縫隙，受力時(shí)只是會(huì)對(duì)該套產(chǎn)生擠漲效果，而無法達(dá)到切削效果。又如:中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01110341351.5公開了一種“多級(jí)浮動(dòng)式機(jī)車車輛抗撞吸能裝置”，該申請(qǐng)?zhí)峁┮环N基于機(jī)車車輛碰撞時(shí)對(duì)碰撞能量進(jìn)行分段接觸受能與能量分層釋放的抗撞保護(hù)裝置。采用該發(fā)明將機(jī)車車輛的碰撞沖擊破壞過程轉(zhuǎn)化為多級(jí)浮動(dòng)氣室壓縮氣體貯能實(shí)現(xiàn)峰值動(dòng)量緩沖與壓縮氣體按能級(jí)分極波動(dòng)能量釋放和余能變形破壞釋放的三級(jí)分步的過程，從而有效地保護(hù)機(jī)車車輛在發(fā)生碰撞時(shí)所造成的剛性碰撞與峰值沖量危害。但是，該吸能裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在工程應(yīng)用中較難實(shí)現(xiàn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種壓縮式多級(jí)吸能器，它能有效地吸收車輛碰撞時(shí)產(chǎn)生的沖擊能量。
[0005]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:一種用于軌道交通車輛的壓縮式多級(jí)吸能器，包括吸能筒材I以及與第一安裝座5固定的第一筒圈體3和與第二安裝座9固定的第二筒圈體7，第一筒圈體3前端設(shè)有第一環(huán)狀楔形片2。所述吸能筒材I為表面設(shè)有均布縱向凹槽的二級(jí)階梯式空心筒體，其兩個(gè)階梯端面均設(shè)有環(huán)狀楔形槽，第一筒圈體3的前端面設(shè)有與環(huán)狀楔形槽配合的第一環(huán)狀楔形片2，第二筒圈體7的前端面設(shè)有與環(huán)狀楔形槽配合的第二環(huán)狀楔形片6 ;第一安裝座5設(shè)有與吸能筒材I的第一級(jí)階梯配合的中心孔，第二安裝座9設(shè)有與第二級(jí)階梯直徑相同的孔；第一安裝座5前端面固結(jié)第一導(dǎo)向筒4，第一安裝座5的后端面與第二安裝座9前端面之間設(shè)有第二導(dǎo)向筒8。
[0006]所述第一筒圈體3的內(nèi)徑與第一安裝座5的中心孔的直徑相同，第二筒圈體7的內(nèi)徑與第二安裝座9的中心孔的直徑相同。
[0007]所述第一導(dǎo)向筒4、第一筒圈體3與第一安裝座5之間的形成開放式空腔結(jié)構(gòu)。
[0008]所述第一安裝座5后端面與第二安裝座9前端面之間的第二導(dǎo)向筒8形成第二空腔結(jié)構(gòu)。
[0009]所述第二環(huán)狀楔形片6的斜面均布尖棱，第一環(huán)狀楔形片2和第二環(huán)狀楔形片6均為硬質(zhì)合金。
[0010]進(jìn)一步的是，所述吸能筒材的階梯端面與第一筒圈體、第二筒圈體端面上的環(huán)狀楔形片接觸并且環(huán)狀楔形片切入吸能筒材的環(huán)狀楔形槽內(nèi)。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果在于:用于軌道交通車輛的壓縮式多級(jí)吸能器安裝在軌道交通車輛的端部，車輛在撞擊過程中，吸能器的吸能筒材接觸受力，此時(shí)吸能筒材受到沿車體縱向方向的沖擊力作用沿車體縱向后退，此時(shí)，由于安裝在第一筒體、第二筒體端面的第一環(huán)狀楔形片、第二環(huán)狀楔形片預(yù)先切入在吸能筒材內(nèi)部，并且環(huán)狀楔形片以環(huán)狀分布在筒體斷面上，吸能筒材在后退過程中會(huì)被第一環(huán)狀楔形片和第二環(huán)狀楔形片切削，切削過程產(chǎn)生擠壓、摩擦、撕裂破壞的效果，進(jìn)而穩(wěn)定快速的吸收沖擊動(dòng)能，實(shí)現(xiàn)吸能器的切削吸能；然后產(chǎn)生的切肩體在第一導(dǎo)向筒、第二導(dǎo)向筒的作用下被卷曲起來，卷曲過程產(chǎn)生摩擦、卷曲的效果，實(shí)現(xiàn)吸能器的卷曲吸能；當(dāng)產(chǎn)生的切削卷?xiàng)l在空腔結(jié)構(gòu)中卷曲壓縮時(shí)時(shí)，進(jìn)而產(chǎn)生壓緊、密實(shí)、摩擦的效果，實(shí)現(xiàn)吸能器的壓縮吸能。由兩個(gè)環(huán)狀楔形片、安裝座、吸能筒材以及導(dǎo)向筒形成兩級(jí)吸能結(jié)構(gòu)，這種并行多級(jí)的吸能方式，使得吸能元件吸能容量呈倍數(shù)擴(kuò)大，可以有效吸收車輛碰撞時(shí)產(chǎn)生的沖擊能量，進(jìn)而有效減小車輛發(fā)生碰撞事故時(shí)帶來的危險(xiǎn)，同時(shí)不會(huì)引起過大的峰值力造成乘客區(qū)域受到的減速度過大。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)局剖示意圖
[0013]圖2為本實(shí)用新型三維結(jié)構(gòu)的分解圖

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的說明。
[0015]包括吸能筒材I以及與第一安裝座5固定的第一筒圈體3和與第二安裝座9固定的第二筒圈體7，所述吸能筒材I為表面設(shè)有均布縱向凹槽的二級(jí)階梯式空心筒體，其兩個(gè)階梯端面均設(shè)有環(huán)狀楔形槽，第一筒圈體3的前端面設(shè)有與環(huán)狀楔形槽配合的第一環(huán)狀楔形片2，第二筒圈體7的前端面設(shè)有與環(huán)狀楔形槽配合的第二環(huán)狀楔形片6 ;第一安裝座5設(shè)有與吸能筒材I的第一級(jí)階梯配合的中心孔，第二安裝座9設(shè)有與第二級(jí)階梯直徑相同的孔；第一安裝座5前端面固結(jié)第一導(dǎo)向筒4，第一安裝座5的后端面與第二安裝座9前端面之間設(shè)有第二導(dǎo)向筒8。
[0016]用于軌道交通車輛的壓縮式多級(jí)吸能器安裝在軌道交通車輛的大梁端部，車輛在受到撞擊過程中，吸能器的吸能筒材I開始接觸，此時(shí)吸能筒材I受到沿車體縱向方向的沖擊力作用沿車體縱向后退，此時(shí)，由于安裝在第一筒體3、第二筒體7端面的第一環(huán)狀楔形片2、第二環(huán)狀楔形片6預(yù)先切入在吸能筒材I的環(huán)狀楔形槽內(nèi)部，吸能筒材I在后退過程中會(huì)被第一環(huán)狀楔形片2和第二環(huán)狀楔形片6切削，這個(gè)過程產(chǎn)生的切削力會(huì)對(duì)吸能筒材I擠壓、摩擦、撕裂破壞的效果，進(jìn)而穩(wěn)定快速的吸收沖擊動(dòng)能，同時(shí)產(chǎn)生的切肩體在第一導(dǎo)向筒4、第二導(dǎo)向筒8的作用下被卷曲起來，卷曲過程產(chǎn)生摩擦、卷曲的效果，進(jìn)一步的穩(wěn)定快速的吸收沖擊動(dòng)能，當(dāng)產(chǎn)生的切削卷?xiàng)l在空腔結(jié)構(gòu)中卷曲壓縮時(shí)，進(jìn)而產(chǎn)生壓緊、密實(shí)、摩擦的效果，切肩卷?xiàng)l在此壓縮過程中也能起到平穩(wěn)快速吸能的作用，由兩個(gè)環(huán)狀楔形片、安裝座、吸能筒材以及導(dǎo)向筒形成兩級(jí)吸能結(jié)構(gòu)，這種并行多級(jí)的吸能方式，使得吸能元件吸能容量呈倍數(shù)擴(kuò)大，可以有效吸收車輛碰撞時(shí)產(chǎn)生的沖擊能量，進(jìn)而有效減小車輛發(fā)生碰撞事故時(shí)帶來的危險(xiǎn)，同時(shí)不會(huì)引起過大的峰值力造成乘客區(qū)域受到的減速度過大。
[0017]在上述實(shí)施方式中，為了避免過大的峰值力產(chǎn)生造成第一環(huán)狀楔形片2和第二環(huán)狀楔形片6的損壞，進(jìn)而無法對(duì)吸能筒材I進(jìn)行切削，所述吸能筒材I 一端與第一筒圈體3、第二筒圈體7端面上的第一環(huán)狀楔形片2和第二環(huán)狀楔形片6接觸并且切入吸能筒材I的環(huán)狀楔形槽內(nèi)，當(dāng)吸能筒材I受到外部的沖擊時(shí)，在縱向力的推動(dòng)下，第一環(huán)狀楔形片2切削實(shí)心吸能筒材1，同時(shí)第二環(huán)狀楔形片6以同樣穩(wěn)定的形式對(duì)吸能筒材I進(jìn)行切削吸能，切削過程產(chǎn)生擠壓、摩擦、撕裂破壞的效果，進(jìn)而穩(wěn)定快速的吸收沖擊動(dòng)能，這種接觸方式能對(duì)從沖擊狀態(tài)跳躍到穩(wěn)定切削狀態(tài)起到保護(hù)的效果。
[0018]進(jìn)一步的是，由兩個(gè)環(huán)狀楔形片2和環(huán)狀楔形片6，安裝座5和安裝座9，吸能筒材I以及導(dǎo)向筒4、導(dǎo)向筒8形成兩級(jí)吸能結(jié)構(gòu)，并且每一級(jí)都實(shí)現(xiàn)了吸能器的切削吸能、卷曲吸能和壓縮吸能的效果，這種并行多級(jí)的吸能方式，使得吸能元件吸能容量呈指數(shù)擴(kuò)大，可以有效吸收車輛碰撞時(shí)產(chǎn)生的沖擊能量。適合在軌道交通車輛被動(dòng)安全【技術(shù)領(lǐng)域】推廣運(yùn)用。
[0019]所述第一安裝座5、第二安裝座9可根據(jù)實(shí)際車輛的運(yùn)行參數(shù)及車輛碰撞安全等級(jí)的需要在數(shù)量上進(jìn)行相應(yīng)的變化，實(shí)現(xiàn)三級(jí)、四級(jí)或更多級(jí)的吸能效果。
【權(quán)利要求】
1.一種用于軌道交通車輛的壓縮式多級(jí)吸能器，包括吸能筒材(I)以及與第一安裝座(5)固定的第一筒圈體(3)和與第二安裝座(9)固定的第二筒圈體(7)，第一筒圈體(3)前端設(shè)有第一環(huán)狀楔形片(2)，其特征在于:所述吸能筒材(I)為表面設(shè)有均布縱向凹槽的二級(jí)階梯式空心筒體，其兩個(gè)階梯端面均設(shè)有環(huán)狀楔形槽，第一筒圈體(3)的前端面設(shè)有與環(huán)狀楔形槽配合的第一環(huán)狀楔形片(2)，第二筒圈體(7)的前端面設(shè)有與環(huán)狀楔形槽配合的第二環(huán)狀楔形片(6);第一安裝座(5)設(shè)有與吸能筒材(I)的第一級(jí)階梯配合的中心孔，第二安裝座(9)設(shè)有與第二級(jí)階梯直徑相同的孔；第一安裝座(5)前端面固結(jié)第一導(dǎo)向筒(4)，第一安裝座(5)的后端面與第二安裝座(9)前端面之間設(shè)有第二導(dǎo)向筒(8)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于軌道交通車輛的壓縮式多級(jí)吸能器，其特征在于:所述第一筒圈體(3)的內(nèi)徑與第一安裝座(5)的中心孔的直徑相同，第二筒圈體(7)的內(nèi)徑與第二安裝座(9)的中心孔的直徑相同。
3.如權(quán)利要求1所述的一種用于軌道交通車輛的壓縮式多級(jí)吸能器，其特征在于:所述第一導(dǎo)向筒(4)、第一筒圈體(3)與第一安裝座(5)之間的形成開放式空腔結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種用于軌道交通車輛的壓縮式多級(jí)吸能器，其特征在于:所述第一安裝座(5)后端面與第二安裝座(9)前端面之間的第二導(dǎo)向筒(8)形成第二空腔結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種用于軌道交通車輛的壓縮式多級(jí)吸能器，其特征在于:所述第二環(huán)狀楔形片(6)的斜面均布尖棱，第一環(huán)狀楔形片(2)和第二環(huán)狀楔形片(6)均為硬質(zhì)合金。
【文檔編號(hào)】B61F19/04GK204264162SQ201420698281
【公開日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2014年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)明者】王明猛, 肖守訥, 柳忠彬, 盧毓江, 朱濤, 陽(yáng)光武 申請(qǐng)人:西南交通大學(xué)