[發(fā)明專利]組合式吸能機(jī)構(gòu)及具有該組合式吸能機(jī)構(gòu)的軌道車輛

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610194864.0
• 申請(qǐng)日: 2016-03-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105818831B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝素超;梁習(xí)鋒;高廣軍;許平;魯寨軍;楊蔚林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): B61F19/04
• 分類號(hào): B61F19/04
• 代理公司: 長(zhǎng)沙朕揚(yáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)43213
• 代理人: 鄧宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及沖撞吸能裝備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種組合式吸能機(jī)構(gòu)及具有該組合式吸能機(jī)構(gòu)的軌道車輛。

背景技術(shù)

近年來(lái)隨著路面有軌車輛的不斷興起，地面碰撞概率大大增加。國(guó)內(nèi)外頻繁發(fā)生的鐵道車輛碰撞事故，給人們帶來(lái)了沉重和慘痛的教訓(xùn)。鐵路作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要的基礎(chǔ)設(shè)施和大眾交通工具，應(yīng)始終把保護(hù)旅客和司乘人員的生命財(cái)產(chǎn)安全作為軌道交通運(yùn)行安全的出發(fā)點(diǎn)。因此，當(dāng)列車碰撞事故無(wú)法避免時(shí)，亟需開(kāi)展鐵道車輛被動(dòng)安全保護(hù)研究。

在車輛碰撞過(guò)程中，由于安全防護(hù)的需要，碰撞動(dòng)能要完全被吸收或耗散，因此需要采用專門的元件作為能量吸收結(jié)構(gòu)，以滿足車輛結(jié)構(gòu)的耐撞性要求。一個(gè)設(shè)計(jì)良好的耐撞性結(jié)構(gòu)必須以可控制的方式吸收或耗散全部撞擊動(dòng)能，在材料和結(jié)構(gòu)的這些能量吸收機(jī)制中，金屬薄壁結(jié)構(gòu)和鋁蜂窩結(jié)構(gòu)作為一種低成本、高強(qiáng)重比、高吸能效率的吸能結(jié)構(gòu)，得到了廣泛的實(shí)際應(yīng)用。

吸能結(jié)構(gòu)分為承載吸能結(jié)構(gòu)和專用吸能結(jié)構(gòu)，所謂承載吸能結(jié)構(gòu)是指：在正常運(yùn)行條件下，具有良好的傳遞縱向力性能，在發(fā)生撞擊事故時(shí)產(chǎn)生塑性大變形吸收能量；所謂專用吸能結(jié)構(gòu)是指：不作為結(jié)構(gòu)承載用，僅在發(fā)生撞擊事故時(shí)產(chǎn)生塑性大變形吸收能量，以增加吸能結(jié)構(gòu)的“比吸能”，專用吸能結(jié)構(gòu)在碰撞中失效后可以替換。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、易于制作、便于安裝、變形穩(wěn)定可控、吸能效果好、比吸能大的組合式吸能機(jī)構(gòu)，還提供一種具有該組合式吸能機(jī)構(gòu)的軌道車輛。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種組合式吸能機(jī)構(gòu)，包括安裝主體、沖頭和安裝于所述安裝主體上的薄壁吸能結(jié)構(gòu)，所述沖頭設(shè)置成能滑向薄壁吸能結(jié)構(gòu)以擠壓薄壁吸能結(jié)構(gòu)，所述安裝主體上于所述沖頭的滑動(dòng)方向兩側(cè)均安裝有多孔隙吸能結(jié)構(gòu)，各多孔隙吸能結(jié)構(gòu)與沖頭之間設(shè)有在沖頭滑動(dòng)擠壓薄壁吸能結(jié)構(gòu)時(shí)由沖頭驅(qū)動(dòng)動(dòng)作同步擠壓多孔隙吸能結(jié)構(gòu)的沖擊力傳遞機(jī)構(gòu)。

上述的組合式吸能機(jī)構(gòu)，優(yōu)選的，所述沖擊力傳遞機(jī)構(gòu)包括滑動(dòng)設(shè)置的滑塊，所述滑塊的滑動(dòng)方向與沖頭的滑動(dòng)方向垂直，所述沖頭設(shè)有在沖頭滑向薄壁吸能結(jié)構(gòu)時(shí)推動(dòng)滑塊滑動(dòng)擠壓多孔隙吸能結(jié)構(gòu)的第一斜面。

上述的組合式吸能機(jī)構(gòu)，優(yōu)選的，所述滑塊設(shè)有與所述第一斜面貼合配合的第二斜面。

上述的組合式吸能機(jī)構(gòu)，優(yōu)選的，所述滑塊滑設(shè)于一安裝于安裝主體上的儲(chǔ)能箱內(nèi)，所述多孔隙吸能結(jié)構(gòu)安裝所述儲(chǔ)能箱內(nèi)。

上述的組合式吸能機(jī)構(gòu)，優(yōu)選的，所述滑塊的橫截面為矩形，所述儲(chǔ)能箱具有矩形橫截面的管孔，所述管孔的四個(gè)內(nèi)壁上均設(shè)有一導(dǎo)向塊，所述滑塊滑設(shè)于所述管孔中，且滑塊上對(duì)應(yīng)各導(dǎo)向塊均設(shè)有一與該導(dǎo)向塊滑動(dòng)配合的導(dǎo)向槽。

上述的組合式吸能機(jī)構(gòu)，優(yōu)選的，所述多孔隙吸能結(jié)構(gòu)為蜂窩鋁、蜂窩鋼或泡沫鋁；且當(dāng)多孔隙吸能結(jié)構(gòu)為蜂窩鋁或蜂窩鋼時(shí)，其孔隙方向與滑塊的滑動(dòng)方向一致。

上述的組合式吸能機(jī)構(gòu)，優(yōu)選的，所述薄壁吸能結(jié)構(gòu)由多組薄壁管構(gòu)成，薄壁管上設(shè)有誘發(fā)薄壁吸能結(jié)構(gòu)在沖頭滑動(dòng)方向上發(fā)生屈曲變形的誘導(dǎo)槽；所述誘導(dǎo)槽為與沖頭滑動(dòng)方向垂直的凹槽。

上述的組合式吸能機(jī)構(gòu)，優(yōu)選的，所述沖頭遠(yuǎn)離薄壁吸能結(jié)構(gòu)一端的端面為沖擊力承受面，所述沖擊力承受面垂直于沖頭的滑動(dòng)方向，所述沖擊力承受面上設(shè)有若干沿豎直方向間隔設(shè)置的防爬齒，各防爬齒為沿水平方向延伸布置的條形凸起；所述沖頭擠壓薄壁吸能結(jié)構(gòu)的一端設(shè)有與薄壁吸能結(jié)構(gòu)面接觸的勻力板，所述勻力板與薄壁吸能結(jié)構(gòu)接觸面垂直于沖頭的滑動(dòng)方向。

一種軌道車輛，所述軌道車輛安裝有一個(gè)以上上述的組合式吸能機(jī)構(gòu)。

上述的軌道車輛，優(yōu)選的，所述組合式吸能機(jī)構(gòu)安裝于車輛底架的前端，且所述組合式吸能機(jī)構(gòu)的沖頭的滑動(dòng)方向?yàn)檐壍儡囕v前進(jìn)的方向，所述沖頭沿滑動(dòng)方向伸出車輛底架，所述組合式吸能機(jī)構(gòu)的沖頭和兩個(gè)多孔隙吸能結(jié)構(gòu)位于車輛底架的同一水平面上；所述車輛底架作為所述組合式吸能機(jī)構(gòu)的安裝主體。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明的組合式吸能機(jī)構(gòu)在發(fā)生碰撞事故時(shí)能夠產(chǎn)生有序可控的塑性大變形來(lái)吸收沖擊動(dòng)能，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、易于制作、便于安裝、變形穩(wěn)定可控、吸能效果好、比吸能大，可廣泛應(yīng)用于鐵道車輛的能量耗散裝置中，尤其適用于用作鐵道車輛頭部底架前端的專用吸能結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的軌道車輛采用本發(fā)明的組合式吸能機(jī)構(gòu)后，能夠充分利用車輛底架上的安裝空間，可將沖頭的縱向沖擊轉(zhuǎn)換為滑塊的橫向沖擊力，使整個(gè)機(jī)構(gòu)分別從縱向和橫向擠壓吸能結(jié)構(gòu)，從而吸收更多的沖擊動(dòng)能。

附圖說(shuō)明