[發明專利]一種用于軌道車輛的防爬吸能裝置

有效

• 申請號: 202210606277.3
• 申請日: 2022-05-31
• 公開（公告）號: CN114802334B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 展旭和;高廣軍;李佳霖;于堯
• 申請（專利權）人: 國家高速列車青島技術創新中心;中南大學
• 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所(普通合伙) 43234
• 代理人: 歐穎;張文君

本發明公開了一種用于軌道車輛的防爬吸能裝置，包括底座架、鼓脹座、鼓脹撕裂管和防爬器，底座架包括限位板、圓形底板和多條肋板，鼓脹座設置在圓形底板上，鼓脹撕裂管的外側壁上沿周向均布有多條撕裂槽，鼓脹撕裂管的一端與防爬器相連、另一端設置有預變形部，鼓脹撕裂管貫穿插設在限位孔中，預變形部套設在鼓脹座上。本發明的防爬吸能裝置，當碰撞發生時防爬器相互嚙合，限制列車垂向與橫向位移，防止列車脫軌脫線，而碰撞的沖擊動能通過鼓脹撕裂管的卷曲變形耗散；提高了裝置的橫向抗失穩能力，同時在鼓脹撕裂管因鼓脹而發生撕裂變形時，卷曲的鼓脹撕裂管能夠從肋板間隙伸出，從而達到了安裝空間的最大化利用，有效增大了變形行程。

技術領域

本發明涉及碰撞吸能技術領域，具體涉及一種用于軌道車輛的防爬吸能裝置。

背景技術

隨著鐵路客運和貨運行業的迅猛發展，列車運行速度的突破也是目前重要的研究課題。目前，列車安全行駛的極限速度不斷被打破，同樣也帶來了一些列車安全事故，主要分為列車脫軌與碰撞兩大事故。列車安全事故不僅僅會使得列車結構破損，還甚至會造成人員傷亡。

目前，我國高速列車車身采用弱-強-弱的剛度分布方法，使能量吸收限制在車體端部，遠離司機室及乘員區，從而實現對司機與乘員的安全防護。列車端部設置了防爬器，防爬器能夠在列車發生碰撞時通過防爬齒的相互嚙合實現對列車垂向及橫向位移的限制，有效防止了列車發生脫軌的可能性。同時防爬器又需要具備一定的吸能能力，防爬吸能裝置就此應運而生。現有的防爬吸能裝置大多采用蜂窩結構，蜂窩結構具有質量輕，比吸能大的優點，但是蜂窩吸能結構在壓實后無法繼續吸能，變形行程相對較小，無法實現安裝空間的最大化利用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于軌道車輛的防爬吸能裝置，以解決背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種用于軌道車輛的防爬吸能裝置，包括底座架、鼓脹座、鼓脹撕裂管和防爬器，所述底座架包括限位板以及與所述限位板平行設置的圓形底板，所述限位板上具有貫通設置的限位孔，所述限位板和所述圓形底板之間且沿圓形底板的周向間隔均勻地設有至少四條肋板，相鄰兩條所述肋板之間形成有肋板間隙；所述鼓脹座設置在所述限位板和所述圓形底板之間且于所述圓形底板的中心位置；所述鼓脹撕裂管的外側壁上沿周向均布有與所述肋板數量相同的撕裂槽，所述鼓脹撕裂管的一端與所述防爬器相連，所述鼓脹撕裂管的另一端被加工成沿所述撕裂槽撕開的多個管片，且多個管片向外翻卷形成預變形部，所述鼓脹撕裂管貫穿所述限位孔設置，所述預變形部套設在所述鼓脹座上；在發生碰撞時，所述鼓脹撕裂管在軸向沖擊載荷的作用下被所述鼓脹座漲大，所述鼓脹撕裂管發生鼓脹變形；當軸向沖擊載荷大于閾值時，也即金屬鼓脹撕裂管在壓潰沖擊的作用下時，所述鼓脹撕裂管沿著限位孔在所述撕裂槽處發生撕裂變形，從而裂開的鼓脹撕裂管管片發生卷曲變形，并從肋板間隙伸出至底座架外。

進一步的，多條所述撕裂槽的寬度方向中心線與多條所述肋板的寬度方向中心線在所述圓形底板的徑向一一重合設置。

進一步的，所述撕裂槽的深度為所述鼓脹撕裂管壁厚的1/5～2/5；所述撕裂槽的寬度為所述撕裂槽的深度的1.5～2倍。

進一步的，所述肋板的一端與所述限位板相連，所述肋板的另一端與所述圓形底板相連，且所述肋板從與所述限位板相連的一端向與所述圓形底板相連的一端由外向內傾斜設置，所述肋板的傾斜角度為10°～20°。

進一步的，所述肋板的寬度由與所述圓形底板相連的一端向與所述限位板相連的一端逐漸收窄；且相鄰兩所述肋板之間的最小間隙大于相鄰兩所述撕裂槽之間的寬度。

進一步的，所述肋板的最小寬度與所述肋板的最大寬度比為1：1.2～1.8。

進一步的，所述防爬器遠離所述鼓脹撕裂管的端面上設有間隔均勻布置的多個防爬齒。

進一步的，所述鼓脹撕裂管為金屬管，選用不銹鋼材料或延伸率高的鋁合金材料制成；所述鼓脹座與所述底座架采用45#鋼。