[发明专利]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

说明书

技术领域

本发明涉及轨道车辆的被动安全防护技术领域，特别涉及一种轨道车辆的导向式防爬吸能装置及具有该装置的轨道车辆。

背景技术

随着铁路事业的迅猛发展，轨道交通的速度也是越来越快，同时，轨道车辆的安全也就越来越受到人们的重视。如果车辆一旦发生事故，车辆自身的被动安全保护措施就变得尤为重要。

轨道车辆在专有的轨道上运行，因此它具有良好的导向性，可以避免像其他交通工具一样与其他车辆发生诸如剐蹭之类的交通事故。再加上铁路系统配备有先进的调度系统和通信系统，使得铁路系统发生事故的概率远远地小于其他交通工具。但是，由于轨道车辆编组车辆多，载客量大，特别是长大货运列车，载货量更是非常大，一旦发生事故，由于其自身的强大惯性，列车在短时间内很难停下来，就会造成非常大的人员伤亡和经济损失。特别是一旦发生爬车事故，将造成无法估量的二次伤害。所以，轨道车辆的被动安全防护技术已经成为近年来的研究的热点问题。

铁路运输系统的最大特点是大编组、高运输量。此为，由于列车具有复杂的连挂系统和很大的长细比，导致列车发生事故后在撞击过程中具有多变性。通过对国内外事故的分析，可以发现翻转、拱起爬车、车体摺曲较轨道上的加速或减速造成的伤害要大的多，尤其是拱起爬车，由于车辆发生交叠和穿透，使得车辆发生严重的变形，使得乘员的生存空间变得更小，所造成的伤害更大。因此，我们必须加大对列车前端防爬的研究，以期可以将这种碰撞爬车造成的危害降到最低。

在车辆碰撞过程中，由于安全防护的需要，碰撞动能要完全被吸收或耗散，因此需要采用专门的元件作为能量吸收结构，以满足车辆结构的耐撞性要求。一个设计良好的耐撞性结构必须以可控制的方式吸收或耗散全部撞击动能，在这些能量吸收机制的材料和结构中，金属薄壁结构和铝蜂窝结构作为一种低成本、高强重比、高吸能效率的吸能结构，得到了广泛的实际应用。

通常，普通的防爬吸能装置，一般是在吸能结构的前端设置防爬齿，我们一般要求吸能结构在纵向方向发生有序可控的塑性变形来耗散冲击动能，这样就难以兼顾整个装置达到良好的垂向和横向承载能力。所以在保证整个结构具有很好的能量吸收特性的同时，并没有保证整个结构具有很好的防爬特性。而根据相关标准要求，设计良好的防爬装置在保证防爬效果的基础上，还应该具体一定的垂向和横向承载能力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单，安装方便，既能在纵向冲击方向实现很好的导向以发生有序可控的塑性变形、又能提高整个装置的垂向和横向承载能力的轨道车辆用导向式防爬吸能装置；还提供一种具有该装置的轨道车辆。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种轨道车辆用导向式防爬吸能装置，包括防爬导向组件和吸能组件，所述防爬导向组件的前端设有防爬齿，所述防爬导向组件包括前挡板、两件固定于前挡板两侧的纵向导向件、两件固定于车体底架用于导向和横向承载的纵向导轨以及固定于车体底架用于垂向承载的后挡板，所述防爬齿设于前挡板的前部，所述后挡板平行设置于前挡板后方，所述导轨穿过后挡板并固接为一体，所述导向件无缝插设于相应导轨内，前挡板、后挡板以及两件导向件之间围成一空腔结构，所述吸能组件嵌设于所述空腔内，其两端分别固定于前挡板和后挡板上。

作为对上述技术方案的进一步改进：

优选的，两件所述导向件为两块平行设置的长方形导向板，所述导向板的内侧壁上、下端均设有一台阶形成T形导向板，所述导轨为长方形，其导向槽为与所述T形导向板无缝配合的T形导向槽。

优选的，后挡板为工字形挡板，包括下横梁、固接于车体底架上的上横梁以及连接上、下横梁的连接板，所述连接板上设有两个长方形通孔，所述导轨穿过并固定于所述通孔内。

优选的，所述吸能组件由多组薄壁吸能管构成，所述薄壁吸能管上开设有能诱发吸能组件发生纵向屈曲变形的诱导槽。

优选的，所述吸能组件的高度与所述前挡板的高度相当且低于后挡板的高度。

优选的，所述导向件与前挡板之间、导轨与后挡板之间、吸能组件与前后挡板之间均为焊接固定。

作为一个总的发明构思，本发明还提供一种轨道车辆，包括车体底架，所述车体底架的前端对称装设有两组上述的导向式防爬吸能装置，其中的后挡板顶部以及导轨的外侧均焊接于所述车体底架上。

与现有技术相比，本发明的优点在于：