[发明专利]一种轨道车辆吸能防爬装置

说明书

本发明提供了一种轨道车辆吸能防爬装置，属于轨道车辆被动安全领域。套筒的尾端与安装座的正面中心固定，筒状刀具安装架的圆筒尾端穿过方形吸能隔板中心的通孔与套筒的前端面壁厚的内半环接触；四个二级弹簧的尾端均与二级弹簧安装座配合固定，前端分别与方形吸能隔板背面的四个二级弹簧安装座配合固定；吸能隔板与安装座之间的二级弹簧外围设有压溃管；锯齿防爬器背面为正方形平板结构，多级导杆前端与锯齿防爬器背面居中位置通过焊接连接；锯齿防爬器背面的弹簧安装座与吸能隔板前面的弹簧安装座之间设有一级弹簧，尾端与吸能隔板前面的一级弹簧安装座配合固定；筒状刀具安装架通过法兰盘上的螺栓孔与吸能隔板螺栓连接。

技术领域

本发明属于轨道交通被动安全技术领域。

背景技术

目前，我国的轨道交通行业飞速发展，列车运行速度不断提高，在越来越快的速度下，一旦列车发生碰撞事故，将会造成重大的人员伤亡和财产损失，所以，对于完善列车的被动安全保护机制，是近年来愈发重要的一个问题。在列车碰撞时，车钩缓冲器首先作用，在其失效后整个钩缓装置从安装螺栓上退出，然后防爬器开始接触。所以吸能防爬装置作为一种防止爬车缓冲吸能装置是耐撞性车体设计中不可缺少的一部分，吸能装置通过材料的大塑性变形或者金属之间的大摩擦来吸收能量，从而达到车体碰撞时缓冲吸能、防止爬车的作用。

当下国内外所使用的防爬吸能装置主要分为切削式、压溃式、膨胀式三种。就金属材料的变形形式的吸能能力而言，金属材料塑性大变形和变形之后的破裂变形，其吸能方式要优于金属材料仅产生塑性变形的吸能方式，而产生切屑的过程即切削式吸能过程，就是金属破裂的过程。

压溃式吸能过程是一种金属产生单一塑性大变形的过程，压溃材料主要有铝合金、蜂窝铝板等薄壳管状结构，它的吸能特性主要依赖结构在轴向冲击下的塑性动态屈曲力学行为，然而单一的压溃吸能优于追求材料轻量化，在大速度冲击过程中容易导致失稳问题。膨胀式吸能结构是一种主要由内顶杆和外套筒构成的能量吸收装置，内顶杆为实心金属杆，外套筒为膨胀式薄壁吸能管。加装导向杆后的膨胀式吸能结构虽然不会有失稳的问题，但有吸能容量小，吸能过程不好控制的缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种轨道车辆吸能防爬装置，它能够有效地吸收车辆碰撞能量，并且防止爬车现象。

本发明的目是通过以下技术方案来实现的：一种轨道车辆吸能防爬装置，包括锯齿防爬器、压溃管、设有螺栓孔的安装座、刀具及其安装架，套筒的尾端与安装座的正面中心固定，套筒前端面壁厚中心线的外环与带法兰盘的套环的尾部端面接触，带法兰盘的筒状刀具安装架的外径与所述套环的内径配合，筒状刀具安装架的圆筒尾端穿过方形吸能隔板中心的通孔与套筒的前端面壁厚中心线的内环接触；安装座正面的套筒周围的四角方向均布二级弹簧安装座，四个二级弹簧的尾端均与二级弹簧安装座配合固定，前端分别与方形吸能隔板背面的四个二级弹簧安装座配合固定；吸能隔板与安装座之间的二级弹簧外围设有压溃管；锯齿防爬器背面为正方形平板结构，四角方向均布一级弹簧安装座，多级导杆前端与锯齿防爬器背面居中位置通过焊接连接，多级导杆另一端与套筒内径过盈配合；吸能隔板的前面四角方向均布一级弹簧安装座，一级弹簧的前端与锯齿防爬器背面的一级弹簧安装座配合固定，尾端与吸能隔板前面的一级弹簧安装座配合固定；筒状刀具安装架通过法兰盘上的螺栓孔与吸能隔板螺栓连接；筒状刀具安装架沿圆筒内径均布刀具。

所述锯齿防爬器的齿板为等间距齿、槽分列设置结构，防爬器齿板设有等间距的内凹槽和外凸齿。

所述多级导杆在刀具前端设有切削层。

所述筒状刀具安装架设有刀具沿X、Y轴方向和倾角的调节机构，刀具前角取值为0～10°，后角取值范围为3～12°。

所述套筒为膨胀式薄壁吸能管，内壁与多级导杆之间为过盈配合，后部形成空腔。

所述压溃管为铝蜂窝材料，由上、下两部分焊接组合构成且四个角设有诱导孔的方形结构。