一種用於軌道交通車輛的壓縮式多級吸能器的製造方法
2023-05-31 16:38:51
一種用於軌道交通車輛的壓縮式多級吸能器的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用於軌道交通車輛的壓縮式多級吸能器，屬於軌道交通車輛被動安全【技術領域】。它能有效地解決車輛碰撞時產生衝擊能量吸收的問題。本實用新型吸能筒材為二級階梯式空心筒體，其兩個階梯端面均設有環狀楔形槽，一級階梯處設有第一筒圈體，二級階梯處設有第二筒圈體，所述第一筒圈體的前端面設有與環狀楔形槽配合第一環狀楔形片，第二筒圈體的前端面設有與環狀楔形槽配合第二環狀楔形片；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階梯直徑配合；第一安裝座前端面固結第一導向筒，第一安裝座的後端面與第二安裝座前端面之間設有第二導向筒。主要用於軌道交通車輛被動安全。
【專利說明】一種用於軌道交通車輛的壓縮式多級吸能器
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於軌道交通車輛被動安全【技術領域】，特別涉及壓縮式多級吸能器【技術領域】。
【背景技術】
[0002]我國幅員遼闊人口眾多，發展高速鐵路可大大縮短各地區及省市間的旅行時間，是我國鐵路可持續發展的必然。然而，高速列車一旦發生碰撞事故，將可能給旅客的生命財產帶來極大的破壞。現在「薄壁筒形結構、整體承載」的設計和製造思路在我國鐵路高速列車客車上應用比較廣泛。車體結構多數採用鋁合金的夾層結構材料，這樣極大地減輕了車輛的重量，實現了結構的輕量化，但是，其抗碰撞性能會極大地降低，使得車輛發生高速碰撞時會產生較大的塑性變形，容易導致災難性的後果，因此對高速列車有必要研宄該類型車體結構的抗碰撞性能的設計和研宄。
[0003]為了儘量減小不可避免情況下而引發的車輛碰撞事故造成的人員損傷，有必要開發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:軌道交通車輛在發生碰撞事故時，當車鉤達到吸能容量發生剪斷脫落後，安裝在車輛端部的吸能器開始接觸，中國專利申請號201410093629.5中提出了 「用於軌道交通車輛的吸能防爬裝置」，該用於軌道交通車輛的吸能防爬裝置，包括防爬齒板、抗彎導杆、擠脹壓潰管、安裝座、切削套、引導板、切削片。該吸能防爬裝置中的防爬齒後退的過程中，由於受到車體橫向力的影響，擠脹壓潰管的中部達不到完全向內翻角的效果，進而引導板無法實現繼續向內擠脹吸能的效果。所設置的切削套很薄，因是分層結構受到抗彎導杆的擠壓、摩擦後會出現褶皺、破裂，所謂切削片對準的是雙層結構中間的縫隙，受力時只是會對該套產生擠漲效果，而無法達到切削效果。又如:中國專利申請號201110341351.5公開了一種「多級浮動式機車車輛抗撞吸能裝置」，該申請提供一種基於機車車輛碰撞時對碰撞能量進行分段接觸受能與能量分層釋放的抗撞保護裝置。採用該發明將機車車輛的碰撞衝擊破壞過程轉化為多級浮動氣室壓縮氣體貯能實現峰值動量緩衝與壓縮氣體按能級分極波動能量釋放和餘能變形破壞釋放的三級分步的過程，從而有效地保護機車車輛在發生碰撞時所造成的剛性碰撞與峰值衝量危害。但是，該吸能裝置結構複雜，在工程應用中較難實現。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種壓縮式多級吸能器，它能有效地吸收車輛碰撞時產生的衝擊能量。
[0005]本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的:一種用於軌道交通車輛的壓縮式多級吸能器，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前端設有第一環狀楔形片2。所述吸能筒材I為表面設有均布縱向凹槽的二級階梯式空心筒體，其兩個階梯端面均設有環狀楔形槽，第一筒圈體3的前端面設有與環狀楔形槽配合的第一環狀楔形片2，第二筒圈體7的前端面設有與環狀楔形槽配合的第二環狀楔形片6 ;第一安裝座5設有與吸能筒材I的第一級階梯配合的中心孔，第二安裝座9設有與第二級階梯直徑相同的孔；第一安裝座5前端面固結第一導向筒4，第一安裝座5的後端面與第二安裝座9前端面之間設有第二導向筒8。
[0006]所述第一筒圈體3的內徑與第一安裝座5的中心孔的直徑相同，第二筒圈體7的內徑與第二安裝座9的中心孔的直徑相同。
[0007]所述第一導向筒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構。
[0008]所述第一安裝座5後端面與第二安裝座9前端面之間的第二導向筒8形成第二空腔結構。
[0009]所述第二環狀楔形片6的斜面均布尖稜，第一環狀楔形片2和第二環狀楔形片6均為硬質合金。
[0010]進一步的是，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狀楔形片接觸並且環狀楔形片切入吸能筒材的環狀楔形槽內。
[0011]本實用新型的有益效果在於:用於軌道交通車輛的壓縮式多級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，此時吸能筒材受到沿車體縱向方向的衝擊力作用沿車體縱向後退，此時，由於安裝在第一筒體、第二筒體端面的第一環狀楔形片、第二環狀楔形片預先切入在吸能筒材內部，並且環狀楔形片以環狀分布在筒體斷面上，吸能筒材在後退過程中會被第一環狀楔形片和第二環狀楔形片切削，切削過程產生擠壓、摩擦、撕裂破壞的效果，進而穩定快速的吸收衝擊動能，實現吸能器的切削吸能；然後產生的切肩體在第一導向筒、第二導向筒的作用下被捲曲起來，捲曲過程產生摩擦、捲曲的效果，實現吸能器的捲曲吸能；當產生的切削卷條在空腔結構中捲曲壓縮時時，進而產生壓緊、密實、摩擦的效果，實現吸能器的壓縮吸能。由兩個環狀楔形片、安裝座、吸能筒材以及導向筒形成兩級吸能結構，這種並行多級的吸能方式，使得吸能元件吸能容量呈倍數擴大，可以有效吸收車輛碰撞時產生的衝擊能量，進而有效減小車輛發生碰撞事故時帶來的危險，同時不會引起過大的峰值力造成乘客區域受到的減速度過大。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型結構局剖示意圖
[0013]圖2為本實用新型三維結構的分解圖
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步的說明。
[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為表面設有均布縱向凹槽的二級階梯式空心筒體，其兩個階梯端面均設有環狀楔形槽，第一筒圈體3的前端面設有與環狀楔形槽配合的第一環狀楔形片2，第二筒圈體7的前端面設有與環狀楔形槽配合的第二環狀楔形片6 ;第一安裝座5設有與吸能筒材I的第一級階梯配合的中心孔，第二安裝座9設有與第二級階梯直徑相同的孔；第一安裝座5前端面固結第一導向筒4，第一安裝座5的後端面與第二安裝座9前端面之間設有第二導向筒8。
[0016]用於軌道交通車輛的壓縮式多級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，此時吸能筒材I受到沿車體縱向方向的衝擊力作用沿車體縱向後退，此時，由於安裝在第一筒體3、第二筒體7端面的第一環狀楔形片2、第二環狀楔形片6預先切入在吸能筒材I的環狀楔形槽內部，吸能筒材I在後退過程中會被第一環狀楔形片2和第二環狀楔形片6切削，這個過程產生的切削力會對吸能筒材I擠壓、摩擦、撕裂破壞的效果，進而穩定快速的吸收衝擊動能，同時產生的切肩體在第一導向筒4、第二導向筒8的作用下被捲曲起來，捲曲過程產生摩擦、捲曲的效果，進一步的穩定快速的吸收衝擊動能，當產生的切削卷條在空腔結構中捲曲壓縮時，進而產生壓緊、密實、摩擦的效果，切肩卷條在此壓縮過程中也能起到平穩快速吸能的作用，由兩個環狀楔形片、安裝座、吸能筒材以及導向筒形成兩級吸能結構，這種並行多級的吸能方式，使得吸能元件吸能容量呈倍數擴大，可以有效吸收車輛碰撞時產生的衝擊能量，進而有效減小車輛發生碰撞事故時帶來的危險，同時不會引起過大的峰值力造成乘客區域受到的減速度過大。
[0017]在上述實施方式中，為了避免過大的峰值力產生造成第一環狀楔形片2和第二環狀楔形片6的損壞，進而無法對吸能筒材I進行切削，所述吸能筒材I 一端與第一筒圈體3、第二筒圈體7端面上的第一環狀楔形片2和第二環狀楔形片6接觸並且切入吸能筒材I的環狀楔形槽內，當吸能筒材I受到外部的衝擊時，在縱向力的推動下，第一環狀楔形片2切削實心吸能筒材1，同時第二環狀楔形片6以同樣穩定的形式對吸能筒材I進行切削吸能，切削過程產生擠壓、摩擦、撕裂破壞的效果，進而穩定快速的吸收衝擊動能，這種接觸方式能對從衝擊狀態跳躍到穩定切削狀態起到保護的效果。
[0018]進一步的是，由兩個環狀楔形片2和環狀楔形片6，安裝座5和安裝座9，吸能筒材I以及導向筒4、導向筒8形成兩級吸能結構，並且每一級都實現了吸能器的切削吸能、捲曲吸能和壓縮吸能的效果，這種並行多級的吸能方式，使得吸能元件吸能容量呈指數擴大，可以有效吸收車輛碰撞時產生的衝擊能量。適合在軌道交通車輛被動安全【技術領域】推廣運用。
[0019]所述第一安裝座5、第二安裝座9可根據實際車輛的運行參數及車輛碰撞安全等級的需要在數量上進行相應的變化，實現三級、四級或更多級的吸能效果。
【權利要求】
1.一種用於軌道交通車輛的壓縮式多級吸能器，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)前端設有第一環狀楔形片(2)，其特徵在於:所述吸能筒材(I)為表面設有均布縱向凹槽的二級階梯式空心筒體，其兩個階梯端面均設有環狀楔形槽，第一筒圈體(3)的前端面設有與環狀楔形槽配合的第一環狀楔形片(2)，第二筒圈體(7)的前端面設有與環狀楔形槽配合的第二環狀楔形片(6);第一安裝座(5)設有與吸能筒材(I)的第一級階梯配合的中心孔，第二安裝座(9)設有與第二級階梯直徑相同的孔；第一安裝座(5)前端面固結第一導向筒(4)，第一安裝座(5)的後端面與第二安裝座(9)前端面之間設有第二導向筒(8)。
2.如權利要求1所述的一種用於軌道交通車輛的壓縮式多級吸能器，其特徵在於:所述第一筒圈體(3)的內徑與第一安裝座(5)的中心孔的直徑相同，第二筒圈體(7)的內徑與第二安裝座(9)的中心孔的直徑相同。
3.如權利要求1所述的一種用於軌道交通車輛的壓縮式多級吸能器，其特徵在於:所述第一導向筒(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構。
4.如權利要求1所述的一種用於軌道交通車輛的壓縮式多級吸能器，其特徵在於:所述第一安裝座(5)後端面與第二安裝座(9)前端面之間的第二導向筒(8)形成第二空腔結構。
5.如權利要求1所述的一種用於軌道交通車輛的壓縮式多級吸能器，其特徵在於:所述第二環狀楔形片(6)的斜面均布尖稜，第一環狀楔形片(2)和第二環狀楔形片(6)均為硬質合金。
【文檔編號】B61F19/04GK204264162SQ201420698281
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年11月19日 優先權日:2014年11月19日
【發明者】王明猛, 肖守訥, 柳忠彬, 盧毓江, 朱濤, 陽光武 申請人:西南交通大學