[發(fā)明專利]一種可重復(fù)使用的軌道車輛防碰撞用吸能結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811111126.0
• 申請日: 2018-09-22
• 公開（公告）號: CN109204368B
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高廣軍;王帥;姜琛;關(guān)維元;彭勇
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: B61F19/04
• 分類號: B61F19/04
• 代理公司: 長沙歐諾專利代理事務(wù)所(普通合伙) 43234
• 代理人: 歐穎

本發(fā)明提供一種可重復(fù)使用的軌道車輛防碰撞用吸能結(jié)構(gòu)，包括受沖擊桿、外管、阻尼結(jié)構(gòu)、回復(fù)結(jié)構(gòu)和端部底座；阻尼結(jié)構(gòu)包括阻尼塞、導(dǎo)向管、阻尼彈性元件和端部小底座，所述回復(fù)結(jié)構(gòu)包括回復(fù)活塞和回復(fù)彈性元件；外管為管狀結(jié)構(gòu)且內(nèi)部由隔板分隔為前腔體和后腔體，隔板上設(shè)阻尼孔使得阻尼流體可以在前后腔體之間流通；阻尼塞在初始位置時(shí)至少有部分長度設(shè)置在所述阻尼孔中，且受沖擊時(shí)阻尼塞能前后運(yùn)動(dòng)，阻尼塞徑向最粗處與阻尼孔間形成縫隙而供阻尼流體在前后腔體之間流通，且導(dǎo)向管上還設(shè)有導(dǎo)通孔使阻尼流體能在前后腔體中流通。該吸能結(jié)構(gòu)吸能效果好，能夠減小在二次碰撞中對乘員進(jìn)行的傷害，且可重復(fù)使用因而能顯著降低吸能結(jié)構(gòu)的成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于軌道車輛用安全裝置領(lǐng)域，具體涉及一種可重復(fù)使用的軌道車輛防碰撞用吸能結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著軌道交通的發(fā)展，人們對軌道車輛的安全性能越來越重視。當(dāng)前軌道車輛中吸能結(jié)構(gòu)主要是以金屬壓潰吸能為主，壓潰后該結(jié)構(gòu)不能再次使用。其力學(xué)特性曲線一般為有很大峰值的鋸齒狀波浪線，有很高的觸發(fā)闕值要求，導(dǎo)致減速度峰值很大，不利于乘員安全。

本發(fā)明的發(fā)明人在先研究的發(fā)明專利CN201610860262.4和CN201610115228.4中均提供了一種軌道車輛用碰撞吸能裝置，這些碰撞吸能裝置均取得了良好的碰撞緩沖效果，但這些裝置都不能重復(fù)使用。

在其它領(lǐng)域，例如汽車碰撞吸能裝置領(lǐng)域，其中有的應(yīng)用可重復(fù)使用的油壓緩沖器。但這些類型的裝置結(jié)構(gòu)可承受的沖擊速度極限及其可吸收的能量水平都根本無法滿足軌道車輛領(lǐng)域的相關(guān)要求。

因此，本領(lǐng)域亟待開發(fā)一種可重復(fù)使用的軌道車輛防碰撞用吸能結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明提供一種可重復(fù)使用的軌道車輛防碰撞用吸能結(jié)構(gòu)，所述吸能結(jié)構(gòu)包括受沖擊桿、外管、阻尼結(jié)構(gòu)、回復(fù)結(jié)構(gòu)和端部底座；所述阻尼結(jié)構(gòu)包括阻尼塞、導(dǎo)向管、阻尼彈性元件和端部小底座，所述回復(fù)結(jié)構(gòu)包括回復(fù)活塞和回復(fù)彈性元件；所述外管為管狀結(jié)構(gòu)且內(nèi)部由隔板分隔為前腔體和后腔體，所述隔板上設(shè)置有通孔狀的阻尼孔使得阻尼流體可以在前腔體和后腔體之間流通；所述受沖擊桿包括位于前端的受沖擊端和位于后端的活塞端，受沖擊桿的活塞端設(shè)置在外管內(nèi)，而受沖擊端設(shè)置在外管以外；所述阻尼塞在初始位置時(shí)至少有部分長度設(shè)置在所述阻尼孔中，且在吸能結(jié)構(gòu)受沖擊時(shí)阻尼塞能沿著吸能結(jié)構(gòu)的前后方向運(yùn)動(dòng)，外管的后端通過與端部底座固定連接使得整個(gè)吸能結(jié)構(gòu)能固定設(shè)置在軌道車輛上，所述后腔體中設(shè)置有導(dǎo)向管、阻尼彈性元件、端部小底座、回復(fù)活塞和回復(fù)彈性元件，導(dǎo)向管為管狀結(jié)構(gòu)且其前端通過其連接板固定設(shè)置在所述隔板上，導(dǎo)向管上設(shè)置有過孔使得阻尼塞的后端穿過所述過孔而設(shè)置在導(dǎo)向管內(nèi)部，導(dǎo)向管后端的內(nèi)側(cè)固定設(shè)置有端部小底座，且在初始位置時(shí)阻尼塞的后端經(jīng)所述阻尼彈性元件而固定設(shè)置在端部小底座上，所述阻尼塞的后端的徑向尺寸與所述導(dǎo)向管的內(nèi)徑匹配，因而在所述吸能結(jié)構(gòu)受沖擊后阻尼塞的后端能沿導(dǎo)向管的內(nèi)壁做前后運(yùn)動(dòng)；所述回復(fù)活塞設(shè)置在導(dǎo)向管的軸向后端，在初始位置時(shí)回復(fù)活塞經(jīng)所述回復(fù)彈性元件固定設(shè)置在端部底座上，且在所述吸能結(jié)構(gòu)受沖擊后回復(fù)活塞在外管內(nèi)壁的導(dǎo)向下能前后運(yùn)動(dòng)；所述阻尼流體填充在受沖擊桿后端與回復(fù)活塞前端之間的腔體內(nèi)；所述阻尼塞徑向最粗處的尺寸小于阻尼孔的徑向尺寸，使得二者間形成縫隙而供阻尼流體在前腔體和后腔體之間流通，且在導(dǎo)向管上還設(shè)置有導(dǎo)通孔使得阻尼流體能在前腔體、縫隙、導(dǎo)通孔以及在導(dǎo)向管和端部小底座以外區(qū)域的后腔體中流動(dòng)。

在一種具體的實(shí)施方式中，所述縫隙為寬度在0.01～5mm的環(huán)縫，優(yōu)選0.5～1.5mm。

在一種具體的實(shí)施方式中，所述阻尼塞的前端為前細(xì)后粗的圓臺(tái)形或棱椎臺(tái)形結(jié)構(gòu)。

在一種具體的實(shí)施方式中，所述阻尼彈性元件和回復(fù)彈性元件均為彈簧和惰性氣體中的一種。

在一種具體的實(shí)施方式中，所述阻尼彈性元件為彈簧時(shí)，其彈簧剛度為50～2000N/mm，優(yōu)選100～1000N/mm。