[发明专利]一种多级缓冲吸能装置

说明书

本发明提供了一种多级缓冲吸能装置，属于轨道车辆碰撞试验技术领域。包括高压储气室、缓冲空气弹簧和防爬齿，高压储气室连接安装板固定，高压储气室右侧壁面有进气装置，左侧壁面有紧急泄气装置，第二复式法兰盘下方是高压储气室，其正中位置设有进气单向阀，正中位置左侧设有出气单向阀，第二复式法兰盘上方是二级吸能装置，二级吸能装置下半部分设有缓冲空气弹簧，上半部分设有导向压块，导向压块和二级吸能管的顶面与安装底座下表面相接，一级吸能管的下端连接第一复式法兰盘，上端连接防爬齿，其内部是蜂窝铝板。主要用于轨道车辆的碰撞吸能。

技术领域

本发明属于轨道车辆碰撞技术领域。

背景技术

随着我国铁路运输业的不断发展，列车运行速度也不断提高，若列车发生碰撞事故，将会造成人员及机车车辆的损坏，为避免列车发生碰撞造成的大量人员伤亡和和降低财产损失，因此机车被动安全的研究对于保护司乘人员的安全和防止货物造成损失具有十分重要的意义。吸能装置是机车车辆耐碰撞设计的关键环节，当吸能装置受到撞击时，产生的塑性变形将消耗能量，同时产生一定的压溃行程，吸收动能的同时降低机车的行驶速度。

发明内容

本发明的目的是提供一种多级缓冲吸能装置，它能有效地解决现有机车车辆的吸能装置作用行程短以及无紧急释能装置的技术问题。

本发明通过以下技术方案实现：一种多级缓冲吸能装置，包括安装板、防爬齿、一级吸能管和二级吸能管，所述安装板通过螺栓固定在车辆端部，防爬齿的内侧与一级吸能管的前端固定，一级吸能管的尾端与第一复式法兰盘的前端面固定，第一复式法兰盘的后端面与二级吸能管的前端固定，所述一级吸能管内设有蜂窝铝板；所述二级吸能管的尾端与第二复式法兰盘的前端面固定，所述二级吸能管的前端内径设有锥度，导向块呈倒置的锥台结构，所述倒置的锥台底部设有外径与二级吸能管内径配合的圆形导向板，二级吸能管内部设有缓冲空气弹簧，所述缓冲空气弹簧的尾部与所述第二复式法兰盘的前端面固定，第二复式法兰盘的尾端面与高压储气室的筒壁前端固定，高压储气室的筒壁尾端与安装板的前侧固定。

所述第二复式法兰盘正中位置设有进气单向阀，正中位置旁边设有出气单向阀且与缓冲空气弹簧相接。

所述高压储气室的筒壁一侧设有进气装置，另一侧设有紧急泄气装置。

所述一级吸能管内是蜂窝铝板。

进气装置向高压储气室内充入气体，然后经过第二复式法兰盘上的进气单向阀把高压储气室内的气体充入缓冲空气弹簧内，并将缓冲空气弹簧膨胀。撞击防爬齿，一级吸能管和蜂窝铝板经过折叠变形后挤压第一复式法兰盘，导向压块的前端与第一复式法兰盘底面相连，继续挤压二级吸能管，二级吸能管发生折叠变形，导向压块呈倒锥形结构增加内壁摩擦阻力且沿着吸能管内壁挤压，导向压块继续挤压缓冲空气弹簧，缓冲空气弹簧内部压强增加，变形的缓冲空气弹簧吸能，当变形的缓冲空气弹簧继续挤压后达到出气单向阀临界压强，出气单向阀打开气体进入高压储气室内，释放的气体做功吸收能量，当冲击能量较大超过高压储气室安全压强后，紧急泄气阀被打开，释放高压气体，释放的气体吸收冲击动能。

通过以上技术方案，本发明提供的多级缓冲吸能装置，充分利用在碰撞后，一级吸能管和蜂窝铝板吸能，二级吸能管和导向压块内摩擦吸能，缓冲空气弹簧与出气单向阀组合通过缓冲空气弹簧挤压变形体内压强瞬间增大达到出气单向阀临界值立即释放气体达到吸能目的，缓冲空气弹簧可靠性的特点，通过紧急泄压装置可以实现释放气体做功吸收能量，同时保护高压储气室不被损害。本发明将机车车辆的碰撞冲击破坏过程转化为吸能管与蜂窝铝板吸能和压缩爆破释能的过程，从而保护机车车辆发生碰撞所造成的危害。

与现有技术相比的优点和效果：