[發明專利]一種車輛防爬吸能裝置

有效

• 申請號: 202011213522.1
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112249076B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 劉艷文;肖守訥;楊冰;朱濤;陽光武;修瑞仙
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: B61F19/04
• 分類號: B61F19/04
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

本發明提供一種鉸接彈簧式車輛防爬吸能裝置，主要由前端防爬結構、后端安裝結構以及中間鉸接式彈簧吸能結構組成；中間鉸接式彈簧吸能結構由內連桿、外連桿、銷柱及螺旋彈簧組成，由上至下包括5個鉸接式彈簧吸能基本單元且螺旋彈簧扭轉剛度依次增大。車輛低速碰撞時，螺旋彈簧產生可恢復彈性扭轉儲存能量，防爬吸能裝置不發生損壞；車輛高速碰撞時，螺旋彈簧發生不可恢復塑性變形吸收能量；螺旋彈簧剛度控制吸能結構變形次序，從上到下，5個鉸接式彈簧吸能基本單元依次變形。通過本發明可以有效得解決軌道車輛低速碰撞傳統吸能結構浪費嚴重、高維修成本以及吸能次序不穩定的技術問題，可以有效提高軌道車輛的耐撞性。

技術領域

本發明涉及軌道車輛碰撞被動安全技術領域。

背景技術

軌道車輛的耐撞性對于保護司機、乘客生命、財產安全至關重要。列車運行速度的提高是軌道車輛快速發展的重要標志，但與此同時帶來另一個問題，高速運行的列車一旦發生碰撞事故，后果不堪設想。主動安全防護措施不能完全杜絕列車碰撞事故的發生，因此，作為保護司機、乘員安全的最后一道屏障，軌道車輛的被動碰撞安全性能就顯得尤為重要。

軌道車輛的耐撞性能主要取決于布置在車輛端部的吸能結構或者吸能元件。傳統的車端防爬吸能裝置主要為薄壁壓潰管結構或者切削吸能結構，其中薄壁壓潰結構截面為矩形或者圓形，在管內等間距通常布置有加強筋板。當列車在低速碰撞時，此時碰撞動能較低，但傳統的車端防爬吸能裝置將發生觸發，結構產生不可恢復的塑性變形，吸能結構的壓縮變形位移非常小，但是防爬吸能裝置必須重新更換，造成了非常大的浪費，同時增加了維修成本。另外，傳統的防爬吸能裝置主要通過結構產生塑性變形進行吸能，對于等間隔布置加強筋板的薄壁壓潰管，結構吸能次序難以控制，設計時期望結構從最前端開始發生變形，逐步向后壓縮；但實際中結構最開始發生變形的位置具有一定概率性，有時從最前端開始發生變形，有時從最后端開始，有時從結構中間位置開始。防爬吸能結構最開始發生變形位置的不確定性導致吸能效果的不穩定性，影響整車乃至列車的耐撞性能。

發明內容

本發明的目的是提供一種車輛防爬吸能裝置，它能有效地解決防爬吸能裝置的重復使用的技術問題。

為了實現上述目的，本發明提供了一種車輛防爬吸能裝置，包括防爬板、安裝板，防爬板為矩形板式結構，正面設有防爬齒，安裝板為矩形板式結構，四邊設有螺孔，防爬板背后設有鉸接連接座，安裝板正面設有鉸接連接座，鉸接式彈簧吸能結構的前端與防爬板背后的鉸接連接座通過銷柱鉸接；鉸接式彈簧吸能結構的后端與安裝板正面的鉸接連接座通過銷柱鉸接；鉸接式彈簧吸能結構為兩組，呈左右對稱式分布，每組鉸接式彈簧吸能結構由五個鉸接式彈簧吸能基本單元組成；每個鉸接式彈簧吸能基本單元由外連桿、內連桿、銷柱以及螺旋彈簧組成；外連桿、內連桿的兩端均設有通孔，外連桿長于內連桿，外連桿首端的通孔與內連桿尾端的通孔在連接處通過銷柱鉸接，，銷柱外徑設有螺旋彈簧，螺旋彈簧一端與內連桿連接，另一端與外連桿連接。

所述鉸接式彈簧吸能結構首端的外連桿呈水平布置，通過銷柱與防爬板背后的鉸接連接座鉸接；鉸接式彈簧吸能結構首端外連桿與其相連接的內連桿的夾角為α，其他鉸接式彈簧吸能基本單元中內連桿與外連桿的夾角為β；鉸接式彈簧吸能結構尾端的外連桿通過銷柱、螺旋彈簧與安裝板正面的鉸接連接座鉸接固定。

所述鉸接式彈簧吸能結構中第一個鉸接式彈簧吸能基本單元的螺旋彈簧的扭轉剛度為k1，第二個鉸接式彈簧吸能基本單元的螺旋彈簧的扭轉剛度為k2，以此類推，第五個鉸接式彈簧吸能基本單元的螺旋彈簧的扭轉剛度為k5，且k1k2k3k4k5。

所述防爬板正面防爬齒數量為三個，水平設置，前端為半圓結構，后端與防爬板通過焊接固定。

所述防爬板背后的鉸接連接座數量為八個，沿矩形結構長軸分上、下兩排布置，通過焊接固定。

連接在每個鉸接連接處布置有兩根螺旋彈簧。

所述安裝板正面的鉸接連接座數量為四個，沿矩形結構長軸方向四角均布，短軸方向中間位置設有墊板，為條狀平板。