[发明专利]车体吸能装置及其方法

说明书

本发明所述车体吸能装置及其方法，其目的在于解决上述现有技术存在的问题而采用新的吸能结构与可流动的柔性胶体状材料。通过改变吸能材料的物理性能和吸能材料的物理状态来吸收能量，实现本申请所述的通过胶体的流动阻力来吸收因冲撞所产生的冲击能量。车体吸能装置具有一组连接且可相对滑动的运动部和密封腔，在密封腔中填充有固态吸能胶体；所述密封腔，通过数个供固态吸能胶体定向流动的泄流孔连通于胶体回收腔；固态吸能胶体受到挤压时，可从密封腔通过泄流孔流动至回收腔。

技术领域

本发明涉及一种车辆用吸能装置，具体地设计有使用新的吸能材料和吸能方式，属于机械制造领域。

背景技术

在目前投入使用的各类车辆上，为降低车辆的意外碰撞、保护乘员安全和避免车辆受到较大的损坏，通常是在车辆端部的车钩上加装弹性能量吸收装置。如在车辆防爬装置的端部防爬齿后端连接有缓冲块和吸能块，以利用缓冲块内部空腔来向吸能块传递因车辆意外碰撞所产生的能量，达到利用缓冲块壳体在车体冲撞时的挤压变形来吸能的作用。

如高速动车组列车在碰撞安全性设计上更加严苛，做为碰撞吸能的重要部件,吸能器在吸能材料和吸能方式设计上已经是多种多样。现有设计的吸能器，吸能材料和吸能方式设计有以下几种：金属部件的折叠、金属部件的刨削、金属部件的膨胀、铝蜂窝的压缩、碳纤维/玻璃钢部件的粉碎等，都是通过改变部件的物理性能和物理状态来吸收能量，在增大吸能容量的基础上，现有的吸能结构各有优劣。

金属部件的折叠和铝蜂窝的压缩吸能结构，存在金属压缩比，需要留出较大空间为剩余材料所占用，空间要求较高，吸能容量受限；

金属部件的刨削、金属部件的膨胀对刨削的刀具和膨胀管的加工要求较高，吸能后的部件不可能再次利用，整体成本高。

碳纤维和玻璃钢部件的粉碎吸能材料在部件糊制工艺上要求较高，粉碎后部件对人与环境的污染较大。

因此现有上述吸能器结构，由于安装空间有限，弹性能量吸收装置的尺寸受限，其能量吸收的数值是比较低的，对于冲击速度为8km/h以上意外事故，是难以满足车辆意外撞击时的能量吸收要求的。车体本身仍会受到较大的冲击力，甚至会发生因相互顶撞而导致车厢向上堆起的严重后果，对乘客人身安全造成较大威胁。

有鉴于此，特提出本专利申请。

发明内容

本发明所述车体吸能装置及其方法，其目的在于解决上述现有技术存在的问题而采用新的吸能结构与可流动的柔性胶体状材料。由通过改变吸能材料的物理性能和吸能材料的物理状态(折叠、压缩、膨胀、粉碎)来吸收能量，实现本申请所述的通过胶体的流动阻力来吸收因冲撞所产生的冲击能量。

为实现上述发明目的，所述车体吸能装置具有一组连接且可相对滑动的运动部和密封腔，与现有技术的区别之处在于：

在密封腔中填充有固态吸能胶体；

所述密封腔，通过数个供固态吸能胶体定向流动的泄流孔连通于胶体回收腔；固态吸能胶体受到挤压时，可从密封腔通过泄流孔流动至回收腔。

如上述基本方案，新型吸能装置实现了一种新的固态胶体流动受阻吸能的吸能结构与方式。即通过固态胶体状吸能材料的流动受阻来吸收能量，改变了原有设计通过材料物理性能改变或者物理状态改变吸收能量的方式，吸能材料由原来的刚性材料改变为柔性材料。可以实现全空间压缩，无需考虑剩余材料占用的空间，吸能容量大，吸能后回收的胶体材料可以重复利用，节能减排，同时具有吸能过程稳定的特点。

进一步的改进方案是，车体吸能装置通过安装座固定连接于车体，即车体吸能装置的其他部件通过安装座形成一个整体组件。所述的泄流孔设置于安装座，即密封腔与胶体回收腔分置于安装座两侧。

为配合进入胶体回收腔的固态胶体状吸能材料，通过挤压空气进一步地消耗冲击能量，可在胶体回收腔上设置有数个排气孔，受到挤压的空气由形成狭小通道的排气孔排出。