本发明专利技术提供了一种设置在列车前端的吸能装置，包括车钩座、支座、压馈管、车钩、导向构件、吸能元件和防爬组件，所述支座用于固定设置在列车前端；所述压馈管固定于所述车钩座；所述车钩连接端插装于所述压馈管内，并可相对滑动；所述导向构件一端与所述车钩座固定，另一端插装于所述支座，并可与所述支座相对滑动；所述导向构件可限制所述压馈管的摆动；所述吸能元件设置在所述车钩座与所述支座之间；所述防爬组件固定设置在所述支座上，所述防爬组件能够被压缩。本发明专利技术通过在有限的空间内布置多种吸能组件的方式吸收碰撞产生的能量，同时通过导向构件和防爬组件来限制列车垂直于自身方向的位移，避免爬车和脱轨。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及轨道车辆
，尤其涉及一种吸能装置及具有该吸能装置的轨道车辆。
技术介绍
随着高铁速度的提升，列车在行驶过程中车头部分所受的空气阻力也随之加大。为了减小空气阻力，改善列车气动性能，高铁车头部分采用流线形的尖梭式设计。对于这种尖梭式设计，虽然减小了列车行驶阻力，有效提升了车速，但是车头前段部分空间狭小，只能容下车钩部分，无法布置大型吸能防脱轨的控制机构。因此，当两列高铁发生相撞时，很容易出现相互插嵌形式的挤压，从而导致列车脱轨，造成严重的事故。为了解决这些问题，在现有技术中，列车的底盘端部设置一根横向连接在牵引梁端部的端梁，并在该端梁上设有车钩连接和缓冲装置。或者通过将车钩设置为吸能车钩的方式来吸收撞击产生的能量。然而，缓冲装置吸能或者车钩吸能受其自身结构的限制，其吸能量无法满足强大撞击力的需求，直接影响整车运行的安全性。同时，碰撞时产生的破坏力的方向具有不确定性，列车在碰撞中容易脱轨，因此，现有技术存在吸能量小，列车碰撞后容易脱轨的缺陷，不能满足行使安全性的要求。有鉴于此，亟待针对现有技术进行优化设计，以提升轨道车辆前端吸能量，从各角度最大限度的降低碰撞脱轨的可能，从而提高轨道车辆碰撞行使安全性。
技术实现思路
针对上述缺陷，本专利技术解决的技术问题在于，提供一种吸能装置，以解决现在技术所存在的列车相撞后吸能效果差且易脱轨的问题。本专利技术提供了一种设置在列车前端的吸能装置，包括车钩座、支座、压馈管、车钩、导向构件、吸能元件和防爬组件，所述支座用于固定设置在列车前端；所述压馈管固定于所述车钩座；所述车钩其连接端插装于所述压馈管内，并可相对滑动；所述导向构件一端与所述车钩座固定，另一端插装于所述支座，并可与所述支座相对滑动；所述导向构件可限制所述压馈管的摆动；所述吸能元件设置在所述车钩座与所述支座之间；所述防爬组件固定设置在所述支座上，所述防爬组件能够被压缩。优选地，所述导向构件内部设置有止档，以限制所述车钩的连接端在所述圧溃管内滑动的极限位置。优选地，所述支座上固定设置有引导构件，所述引导构件与所述车钩座滑动连接，用以引导所述车钩座的运动方向。优选地，所述支座包括相互固定的滑座和底座，且所述导向构件与所述滑座相对滑动。优选地，所述滑座具有引导所述导向构件相对滑动的引导元件，所述引导元件通过所述底座向后延伸。优选地，所述引导元件和所述导向构件之间设置有固定两者的剪切吸能构件。优选地，所述防爬组件包括位于所述引导构件两侧的侧防爬吸能构件和位于所述引导构件上面的上防爬吸能构件。优选地，所述上防爬吸能构件的前端面位于所述侧防爬吸能构件的前端面的前侧。优选地，所述侧防爬吸能构件包括固定设置在所述支座上的侧支撑构件、固定于所述侧支撑构件的侧连接件、穿过所述侧连接件进入到所述侧支撑构件的侧吸能构件和固定设置于所述侧吸能构件前端的侧防爬元件；所述上防爬吸能构件包括固定设置在所述支座上的上支撑构件、固定于所述上支撑构件的上连接件、穿过所述上连接件进入到所述上支撑构件的上吸能构件和固定设置于所述上吸能构件前端的上防爬元件。本专利技术还提供一种轨道车辆，包括车头部分，所述车头部分前端采用如前所述的吸能装置。由上述方案可知，本专利技术提供了一种吸能装置，所述吸能装置包括车钩座、支座、压馈管、车钩、导向构件、吸能元件和防爬组件。所述支座用于固定设置在列车前端；所述圧溃管固定设置于车钩座；所述车钩连接端插装于压馈管内，并能够与圧溃管相对滑动；当两列车碰撞后，首先，车钩连挂，车钩受到冲击力的作用，其车钩连接端滑入圧溃管，随压溃管的形变，完成初级减震吸能。其次，车钩连接端继续向后滑移直到车钩的钩头碰撞到所述车钩座后，压缩车钩座一并向后滑移，与此同时，位于车钩座和支座之间的吸能元件被压缩，进一步吸收了碰撞产生的能量。再次，在上述后退吸能过程中两车的防爬组件互相碰撞咬合并被压缩，随着碰撞的深入防爬组件也后退吸能。与现有技术相比，本方案为了保障车钩能沿着轨道行驶方向运行，设置了所述导向构件，其一端与车钩座固定，另一端插装于支座，并可与支座相对滑动；导向构件可限制所述压馈管的摆动；如此设置，在这个减震吸能的过程中，圧溃管限制了车钩的滑动方向，而导向构件又限制了圧溃管的摆动；因此，该导向构件限制了车钩和圧溃管垂直于自身长度方向的自由度，即限定了所述车钩的垂直于自身方向的位移，为避免了列车碰撞后爬车和脱轨提供了可靠保障。同时，防爬组件的设计增加两车的接触连接点，碰撞过程中两车的接触连接点越多，限制两列车的自由度越多，如此，两列车便越不易脱轨，保障列车的碰撞安全性。防爬组件自身能够被压缩，一方面，通过被压缩的方式可以吸收碰撞产生的能量，另一方面，在碰撞过程中防爬组件能够通过被压缩的方式来防止自身被折断，从而避免失去防脱轨功能。在本专利技术的优选方案中，其导向构件内部增设有止档，以限制车钩的连接端在圧溃管内滑动的极限位置。如此设置，当车钩的连接端在圧溃管中滑出后，可撞击导向构件中的止档，之后车钩、导向构件同步后移；显然，通过车钩撞击止档并带动导向构件一起后移，此撞击过程可进一步吸收了列车碰撞中的能量。在本专利技术的另一优选方案中，设置在支座上的防爬组件包括位于引导构件两侧的侧防爬吸能构件和位于引导构件上面的上防爬吸能构件。上述设置，在两列车发生碰撞时候，防爬组件相互咬合，限制列车自由度，防止脱轨，防爬组件咬合后自身后退，起到减震吸能的作用。在本专利技术的又一优选方案中，所述支座由相互固定的滑座和底座组成，该滑座具有引导导向构件相对滑动的引导元件，并在引导元件和导向构件之间设置有固定两者的剪切吸能构件。如此设置，当车钩撞击止档时，导向构件受力撞断剪切吸能构件，然后车钩与导向构件一起沿着引导元件向后滑动。此过程中通过撞击剪切吸能构件的方式进一步吸收列车碰撞产生的能量。本专利技术所提供的轨道车辆设有上述吸能装置，由于所述吸能装置具有上述技术效果，设有该吸能装置的轨道车辆也应具有相应的技术效果。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术所提供吸能装置一种具体实施例的结构示意图。图2为图1中吸能装置在碰撞发生前的俯视图。图3为图2中吸能装置的A-A方向剖视图。图4为图1中吸能装置在碰撞发生前其内部吸能结构的示意图。图5为图4中吸能装置在碰撞发生前其内部吸能结构的剖视图。图6为图1中吸能装置在碰撞发生前车钩和压馈管的位置示意图。图7为图1中吸能装置在碰撞发生后车钩被压入压馈管中，压馈管膨胀吸能的结构示意图。图8为图1中吸能装置在碰撞发生后车钩连接端碰撞到止档的结构示意图。图9为图8中吸能装置在碰撞发生后车钩连接端碰撞到止档时车钩和压馈管的结构示意图。图10为图1中吸能装置在碰撞发生后车钩的前端面后退到与上防爬吸能构件的前端面齐平的结构示意图。图11为图10中A-A方向剖视图。图12为图1中吸能装置在碰撞发生后车钩的前端面和上防爬吸能构件的前端面后退到与侧防爬吸能构件的前端面齐平的结构示意图。图13为图12中A-A方向剖视本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种吸能装置，用于设置在列车前端，其特征在于，包括：车钩座；支座，用于固定设置在列车前端；压馈管，固定于所述车钩座；车钩，其连接端插装于所述压馈管内，并可相对滑动；导向构件，一端与所述车钩座固定，另一端插装于所述支座，并可与所述支座相对滑动；所述导向构件可限制所述压馈管的摆动；吸能元件，设置在所述车钩座与所述支座之间；防爬组件，固定设置在所述支座上，所述防爬组件能够被压缩。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张永贵，田爱琴，赵士忠，陶桂东，车全伟，陈书翔，孙现亮，李陆星，
申请(专利权)人：南车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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