一种用于交通工具的防爬吸能装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术解决公开了一种用于交通工具的防爬吸能装置，包括与交通工具头部或尾部连接的后挡板及表面设有防爬齿的防爬齿板，所述防爬齿板和后挡板之间设有导向杆、外导筒和前挡板，所述前挡板上设有大小与导向杆直径匹配但小于或等于外导筒内径的通孔，所述外导筒一端连接后挡板，另一端连接前挡板，所述导向杆一端穿过通孔后插入外导筒并可沿外导筒的轴向运动，另一端与防爬齿板连接；在防爬齿板与前挡板之间和/或后挡板与前挡板之间设有吸能装置。在外导筒的限制下，导向杆沿着外导筒的轴向运动的趋势更强，从而最大限度地阻止了吸能装置因交通工具头部或尾部的垂向偏移而发生弯曲失稳现象。

【技术实现步骤摘要】
一种用于交通工具的防爬吸能装置
本技术属于吸能装置
，尤其涉及一种用于交通工具的防爬吸能装置。
技术介绍
近年来，随着交通工具尤其是铁路车辆的快速发展，列车的行驶速度大大增加，尽管采用了许多主动措施，但仍不能完全杜绝列车碰撞事故的发生，因此被动安全装置对提高列车的被动安全性具有重要意义。列车端部的吸能装置是列车被动安全装置的重要组成部分之一，吸能装置的作用机理是通过发生有效可控的塑性变形来有效吸收列车发生碰撞时的冲击动能，从而提升乘车安全性。同时在吸能装置前端还安装有用于防止列车碰撞时吸能装置发生垂向偏移的防爬器，从而降低了发生爬车和倾覆的风险。为了尽可能降低列车碰撞过程中的冲击动能，要求吸能装置在整个过程中必须平缓吸能，因此吸能装置一般选用强度较低的材料。由于在碰撞时防爬器上的防爬齿啮合固定，一旦车体间发生垂向偏移，极易使正在进行轴向压溃的吸能装置造成弯曲失稳，导致吸能装置无法进行有效吸收冲击能量，大大降低了其吸能能力。此外，目前已应用的吸能装置大多结构简单但吸能容量低或者虽然吸能容量高但结构复杂不易生产，每一种吸能装置只能用于对应吸能容量的车型，无法灵活地在各个不同种车辆间通用。
技术实现思路
基于上述现有技术的不足，本技术所要解决的技术问题是提供一种结构简单、可组装拆卸、能有效防止吸能装置发生弯曲失稳现象的防爬吸能装置。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于交通工具的防爬吸能装置，包括与交通工具头部或尾部连接的后挡板及表面设有防爬齿的防爬齿板，所述防爬齿板和后挡板之间设有导向杆、外导筒和前挡板，所述前挡板上设有大小与导向杆直径匹配但小于或等于外导筒内径的通孔，所述外导筒一端连接后挡板，另一端连接前挡板，所述导向杆一端穿过通孔后插入外导筒并可沿外导筒的轴向运动，另一端与防爬齿板连接；在防爬齿板与前挡板之间和/或后挡板与前挡板之间设有吸能装置。在外导筒的限制下，导向杆沿着外导筒的轴向运动的趋势更强，从而最大限度地阻止了吸能装置因交通工具头部或尾部的垂向偏移而发生弯曲失稳现象。本技术的防爬吸能装置结构简单，吸能装置能够平缓地吸能，在使用时，通过后挡板即可将本技术的防爬吸能装置安装在各种类型的交通工具的头部和/或尾部，特别适合用于重载货车、城际列车和轻型旅客列车等交通工具。作为一种用于交通工具的防爬吸能装置的进一步改进，所述导向杆包括依次连接的第一导向杆和第二导向杆，所述第一导向杆的直径大于第二导向杆的直径，所述第一导向杆位于前挡板与后挡板之间并插入外导筒，所述第二导向杆穿过前挡板上的通孔后与防爬齿板连接。这样设置的目的是确保导向杆的第一导向杆始终处于插入外导筒的状态，防止第一导向杆在反弹作用下从前挡板上的通孔处脱离前挡板，确保其具有较高地沿外导筒轴向运动的趋势。作为一种用于交通工具的防爬吸能装置的进一步改进，所述外导筒两端分别与后挡板和前挡板焊接为一体；所述吸能装置采用螺栓组件固定。通过焊接将外导筒、后挡板和前挡板连接为一体可以有效提升外导筒的稳定性，降低外导筒发生垂向偏移的幅度，并且促进导向杆沿外导筒的轴向运动。吸能装置采用螺栓组件或其他可拆卸的组件进行固定，易于螺栓组件的更换和维护。通过设置吸能装置的数量，可以调节吸能装置的吸能强度，从而适用于各种类型的交通工具。作为一种用于交通工具的防爬吸能装置的进一步改进，所述外导筒和导向杆的屈服强度≥300MPa。上述外导筒和导向杆的抗弯性能强，能进一步降低垂向偏移的幅度。所述外导筒和导向杆的材质优选为Q345钢材、Q390钢材和Q420钢材中的任意一种。作为一种用于交通工具的防爬吸能装置的进一步改进，所述导向杆外壁与外导筒的内壁之间设有缓冲间隙，在缓冲间隙中设有润滑介质。通过设置润滑介质可以降低导向杆沿外导筒轴向运动的阻力，增大导向杆沿外导筒轴向运动的趋势，进一步降低垂向偏移的幅度。所述润滑介质优选为固体润滑剂。作为一种用于交通工具的防爬吸能装置的进一步改进，所述缓冲间隙的厚度为1-3mm。若缓冲间隙的厚度进一步降低，则润滑效果不明显，若缓冲间隙的厚度进一步增大，则会增加导向杆发生垂向偏移的幅度。作为一种用于交通工具的防爬吸能装置的进一步改进，所述吸能装置为方形或圆形的吸能管，所述吸能管含有吸能材料。这种结构的吸能装置的结构简单、吸能容量较高且便于生产制造，便于适应多种交通工具。作为一种用于交通工具的防爬吸能装置的进一步改进，所述吸能管包括内部的合金管及位于合金管表面的吸能材料层；所述吸能管的至少一端设有诱导孔。带有诱导孔的吸能管能增加叠缩塑性铰的数量并有效降低冲击力和提高平均作用载荷，从而大大提高其吸能效率。所述诱导孔优选为沿吸能管的中心轴呈对称分布。作为一种用于交通工具的防爬吸能装置的进一步改进，所述吸能材料层包括至少两层纤维复合材料，相邻纤维复合材料呈一定角度叠加放置。一般来说，随着外层纤维复合材料的层数和叠加角度的增加，吸能管的吸能能力越强，可以针对不同的交通工具灵活改变铺层方案。作为一种用于交通工具的防爬吸能装置的进一步改进，所述每一层的纤维复合材料为碳纤维-树脂复合材料、碳纤维-金属复合材料、碳纤维-陶瓷复合材料、玻璃纤维-树脂复合材料、玻璃纤维-金属复合材料、玻璃纤维-陶瓷复合材料中的任意一种。作为一种用于交通工具的防爬吸能装置的进一步改进，所述前挡板上设有可与交通工具的车头和/或车尾连接的第二安装孔，通过使前挡板和后挡板同时与交通工具的车头和/或车尾连接可进一步固定外导筒，防止外导筒发生垂向偏移，减小导向杆沿外导筒的轴线运动的阻力。附图说明图1为实施例1的防爬吸能装置的结构示意图。图2为实施例1的导向杆与外导筒的连接示意图。图3为吸能装置的结构示意图。图4为实施例2的导向杆与外导筒的连接示意图。图5为实施例3的防爬吸能装置的结构示意图。图6为实施例4的防爬吸能装置的结构示意图。具体实施方式实施例1如图1所示的防爬吸能装置，包括后挡板1及表面设有防爬齿21的防爬齿板2，在防爬齿板2和后挡板1之间设有导向杆4、外导筒3和前挡板5，所述外导筒3两端分别与后挡板1和前挡板5焊接为一体，在防爬齿板2与前挡板5之间设有通过螺栓组件8固定的吸能装置6。如图2所示，前挡板5上设有大小与导向杆4直径匹配但小于外导筒3内径的通孔51，所述导向杆4一端穿过通孔51后插入外导筒3并可沿外导筒3的轴向运动，另一端与防爬齿板2连接。在导向杆4外壁与外导筒3的内壁之间设有2mm厚的缓冲间隙7，在缓冲间隙7中设有固体润滑剂。所述外导筒3和导向杆4的材质均为Q345钢材。如图3所示，所述吸能装置6为方形管，该方形管包括铝合金管61及位于铝合金管61表面的吸能材料层62，该吸能材料层62包括4层碳纤维-树脂复合材料，相邻碳纤维-树脂复合材料呈90°叠加放置。在吸能管靠近防爬齿板2的一端的每个面上均设有两个诱导孔63。安装时，通过后挡板1上的安装孔11即可将该防爬吸能装置安装在交通工具的车头和/或车尾，安装方便且即可发挥其稳定的吸能性能。实施例2如图4所示，本实施例的防爬吸能装置与实施例1的防爬吸能装置的主要区别在于：所述导向杆4包括依次连接的第一导向杆41和第二导向杆42，所述第一导向杆41的直径大于第二导向杆42的直径，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于交通工具的防爬吸能装置，其特征在于：包括与交通工具头部和/或尾部连接的后挡板(1)及表面设有防爬齿(21)的防爬齿板(2)，所述防爬齿板(2)和后挡板(1)之间设有导向杆(4)、外导筒(3)和前挡板(5)，所述前挡板(5)上设有大小与导向杆(4)直径匹配但小于或等于外导筒(3)内径的通孔(51)，所述外导筒(3)一端连接后挡板(1)，另一端连接前挡板(5)，所述导向杆(4)一端穿过通孔(51)后插入外导筒(3)并可沿外导筒(3)的轴向运动，另一端与防爬齿板(2)连接；在防爬齿板(2)与前挡板(5)之间和/或后挡板(1)与前挡板(5)之间设有吸能装置(6)。

【技术特征摘要】
1.一种用于交通工具的防爬吸能装置，其特征在于：包括与交通工具头部和/或尾部连接的后挡板(1)及表面设有防爬齿(21)的防爬齿板(2)，所述防爬齿板(2)和后挡板(1)之间设有导向杆(4)、外导筒(3)和前挡板(5)，所述前挡板(5)上设有大小与导向杆(4)直径匹配但小于或等于外导筒(3)内径的通孔(51)，所述外导筒(3)一端连接后挡板(1)，另一端连接前挡板(5)，所述导向杆(4)一端穿过通孔(51)后插入外导筒(3)并可沿外导筒(3)的轴向运动，另一端与防爬齿板(2)连接；在防爬齿板(2)与前挡板(5)之间和/或后挡板(1)与前挡板(5)之间设有吸能装置(6)。2.如权利要求1所述的一种用于交通工具的防爬吸能装置，其特征在于：所述导向杆(4)包括依次连接的第一导向杆(41)和第二导向杆(42)，所述第一导向杆(41)的直径大于第二导向杆(42)的直径，所述第一导向杆(41)位于前挡板(5)与后挡板(1)之间并插入外导筒(3)，所述第二导向杆(42)穿过前挡板(5)上的通孔(51)后与防爬齿板(2)连接。3.如权利要求1所述的一种用于交通工具的防爬吸能装置，其特征在于：所述外导筒(3)两端分别与后挡板(1)和前挡板(5)焊接为一体；所述吸能装置(6)采用螺栓组件(8)固定；所述外导筒(3)和导向杆(4)的屈服强度≥...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘丰嘉，吴孟舜，朱允瑞，聂隐愚，马嘉霈，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：新型
国别省市：四川,51