一种复合式轨道车辆吸能防爬器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种复合式轨道车辆吸能防爬器，包括活塞杆、法兰、内套筒和外套筒，内套筒密封设置于外套筒内，且该内套筒内设置有阻尼液，活塞杆的一端设置有可与内套筒滑接的活塞，内套筒上设置有阻尼孔，阻尼孔上设置有阻尼孔封堵器，法兰上设置有与活塞杆滑接的导向孔，该法兰的一侧与内套筒、外套筒的一端固接，另一侧安装有切削刀具，切削刀具延伸到活塞杆上的导向槽内。本实用新型专利技术的防爬器由于切削过后的切削部推动活塞挤压阻尼液吸能，大大提高了装置的吸能量和抗偏载性，使得防爬器的撞击力稳定性及吸能效率高，吸能量可调节性好，通过选用不同规格的阻尼孔封堵器，可满足不同速度等级下的轨道车辆碰撞工况，提高了轨道车辆的耐撞性能。

A Composite Energy Absorbing and Crawl-proof Device for Railway Vehicles

【技术实现步骤摘要】
一种复合式轨道车辆吸能防爬器
本技术涉及轨道交通缓冲吸能领域，尤其涉及一种采用液压吸能与切削吸能的复合式吸能防爬器。
技术介绍
随着轨道交通行业的快速发展，在提高列车主动安全性的同时，轨道车辆的被动安全性能也越来越被重视。当列车碰撞的速度较高时会产生极大的加速度脉冲，导致列车发生拱起、爬车、翻转等严重的破坏现象，使相撞车辆发生较大变形，乘客生存空间大大减小。为减小列车碰撞事故对车体的破坏及乘员的伤害，通常在列车两端有限的空间内安装大吸能量、高效率的防爬器。目前已有的列车防爬器通常有以下几种形式：(1)切削、刨削、拉削式防爬器：该防爬器对加工工艺要求严格，且刀具的融化、折断现象严重，可靠性较差。(2)泡沫铝吸能防爬器：该泡沫结构材料制备工艺复杂、成本高，且泡沫材料的胞元形状和大小不统一、排列不规则，其压缩的可控性差。(3)金属型材+内置导向结构：该结构的压缩变形可控性差，且在压缩形成褶皱的过程中，撞击力波动较大，吸能效率较低。(4)薄壁结构+内置复合材料抽屉式结构：该结构的重量较大，且抗偏载性能差，防爬器在列车的碰撞初始阶段易发生偏载失效。
技术实现思路
本技术目的在于提供采用液压吸能与切削吸能的复合式吸能防爬器，从而解决上述问题。为实现上述目的，本技术公开了一种复合式轨道车辆吸能防爬器，包括活塞杆、法兰、内套筒和外套筒，所述内套筒密封设置于所述外套筒内，且该内套筒内设置有阻尼液，所述活塞杆的一端设置有可与所述内套筒滑接的活塞，所述内套筒上设置有阻尼孔，所述阻尼孔上设置有阻尼孔封堵器，所述法兰上设置有与所述活塞杆滑接的导向孔，该法兰的一侧与所述内套筒、外套筒的一端固接，另一侧安装有切削所述活塞杆的切削刀具。进一步的，多个所述阻尼孔沿着所述内套筒的轴线方向设置。进一步的，所述阻尼孔的内径从靠近法兰的一端向另一端逐渐减小。进一步的，所述阻尼孔沿着所述内套筒的周向均布，且同一周向均布的多个阻尼孔的内径相同。进一步的，所述阻尼孔封堵器为单向阀，所述单向阀设置为仅从所述内套筒向外套筒单向导通。进一步的，多个所述单向阀的压力阈值从内套筒上靠近法兰的一端向另一端逐渐增大。进一步的，所述导向槽的两侧设置有凹槽缝，所述凹槽缝沿着所述切削刀具的切削方向延伸。进一步的，所述活塞杆上设置有导向槽，所述切削刀具延伸到所述导向槽内，沿着所述切削刀具的切削方向上，所述切削刀具的刀尖与所述活塞杆的待切削位置间隔一段距离，以使所述切削刀具在所述活塞挤压阻尼液后开始切削。进一步的，所述活塞杆远离活塞的另一端设置有防爬齿。进一步的，所述活塞杆为内部中空的空心杆件结构。进一步的，所述内套筒和外套筒的另一端同轴固接在一安装底座上，所述安装底座上设置有安装孔。与现有技术相比，本技术的优点在于：本技术的防爬器结构综合了切削式及液压式吸能的优点，共同作用，相辅相成，减小了刀具崩裂、融化及刀柄折断的几率，提高了切削刀具的可靠性，同时由于切削过后的切削部推动活塞挤压阻尼液吸能，大大提高了装置的吸能量和抗偏载性，使得防爬器的撞击力稳定性及吸能效率高，吸能量可调节性好，通过选用不同规格的阻尼孔封堵器，可满足不同速度等级下的轨道车辆碰撞工况，提高了轨道车辆的耐撞性能。下面将参照附图，对本技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1是本技术实施例公开的复合式轨道车辆吸能防爬器的整体示意图；图2是本技术实施例公开的复合式轨道车辆吸能防爬器的分解示意图；图3是本技术实施例公开的防爬齿部件的结构示意图；图4是本技术实施例公开的防爬齿部件的剖视示意图；图5是本技术实施例公开的法兰的结构示意图；图6是本技术实施例公开的法兰盘的结构示意图；图7是本技术实施例公开的阻尼孔封堵器的结构示意图。图例说明：1、防爬齿部件；11、防爬齿；12、活塞杆；13、导向槽；14、活塞；15、凹槽缝；2、法兰组件；21、法兰；22、切削刀具；23、缩颈部；24、刀具安装槽；25、导向孔；3、液压缸体；31、外套筒；32、阻尼孔；33、内套筒；34、阻尼孔封堵器；4、安装底座；41、安装底板；42、安装孔。具体实施方式以下结合附图对本技术的实施例进行详细说明，但是本技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。如图1-图7所示，本技术公开了一种复合式轨道车辆吸能防爬器，主要由防爬齿部件1、法兰组件2、液压缸体3和安装底座4，其中，安装底座4和法兰组件2密封安装在液压缸体3的两端，防爬齿部件1包括防爬齿11、活塞杆12和活塞14，安装底座4的安装底板41上圆周均布有四个用于安装螺栓的安装孔42，整个防爬器通过安装孔42与车辆底架连接在一起。其中，防爬齿11和活塞14设置在活塞杆12的两端，防爬齿11设在金属板上，防爬齿11的数量为并列的4个，在本实施例中，为了减轻整个防爬器的重量，活塞杆12设计为内部中空的空心杆件结构。活塞杆12同时为待切削部件，该活塞杆12的壁面上设置有内陷的导向槽13。液压缸体3包括同轴固接在安装底座4上的外套筒31和内套筒33，内套筒33的内部均连续充满了阻尼液，内套筒33密封设置在外套筒31的内部，外套筒31和内套筒33的一端通过安装底座4密封，另一端通过法兰组件2密封，其中，内套筒33的筒壁上沿其轴向设置有多个阻尼孔32，而阻尼孔32也沿着内套筒33的周向均布为四个，且同一周向(即同一横排)均布的多个阻尼孔32的内径相同，阻尼孔32上过盈配合有阻尼孔封堵器34。其中，阻尼孔32沿着内套筒33的轴线方向按照一定的函数关系非线性变化，以满足不同列车碰撞速度等级下的能量吸收及不同碰撞波形要求，同时第一个阻尼孔32的尺寸最大，从而在提高碰撞平台力的同时，降低了列车碰撞峰值力，减少了刚性冲击的过程，保证吸能过程平稳进行。可选的，阻尼孔封堵器34通过与阻尼孔32采用过盈配合密封的方式，不同标准的防爬器的撞击力阈值不同时，阻尼孔封堵器34与阻尼孔32之间的过盈量亦不相同，因此可满足不同标准的列车耐撞性要求，具体表现为沿着活塞14的运动方向上，过盈量按某函数关系非线性增大，以保证阻尼孔封堵器34在列车碰撞过程中的不同时刻脱落。正常的列车启停时，阻尼孔封堵器34不能被冲开，只有当列车发生碰撞事故时，活塞14向后挤压阻尼液，压力达到阻尼孔封堵器34阈值时，阻尼孔封堵器34脱落，阻尼液被挤压到外套筒31和内套筒33之间，列车的动能转化为阻尼液的压力能和动能，从而实现对车体及司乘人员的保护作用,而在刚开始碰撞时，活塞14作用在阻尼液上，阻尼液的压力逐渐传递到安装底板41，而靠近活塞14的阻尼液的压力会最先剧增，由于靠近法兰组件2的阻尼孔32内径最大，同时阻尼孔32与阻尼孔封堵器34的过盈量最小，靠近法兰组件2的阻尼孔封堵器34会最先冲开，及时释放阻尼液的压力，降低碰撞初始阶段的峰值力。而远离法兰组件2的阻尼孔32内径逐渐减小，同时，阻尼孔32与阻尼孔封堵器34的过盈量逐渐增大，阻尼孔封堵器34冲开更难、阻尼液的缓冲吸能效果更好，从而既能降低碰撞初始阶段的峰值力，同时也保证了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合式轨道车辆吸能防爬器，其特征在于，包括活塞杆(12)、法兰(21)、内套筒(33)和外套筒(31)，所述内套筒(33)密封设置于所述外套筒(31)内，且该内套筒(33)内设置有阻尼液，所述活塞杆(12)的一端设置有可与所述内套筒(33)滑接的活塞(14)，所述内套筒(33)上设置有阻尼孔(32)，所述阻尼孔(32)上设置有阻尼孔封堵器(34)，所述法兰(21)上设置有与所述活塞杆(12)滑接的导向孔(25)，该法兰(21)的一侧与所述内套筒(33)、外套筒(31)的一端固接，另一侧安装有切削所述活塞杆(12)的切削刀具(22)。

【技术特征摘要】
1.一种复合式轨道车辆吸能防爬器，其特征在于，包括活塞杆(12)、法兰(21)、内套筒(33)和外套筒(31)，所述内套筒(33)密封设置于所述外套筒(31)内，且该内套筒(33)内设置有阻尼液，所述活塞杆(12)的一端设置有可与所述内套筒(33)滑接的活塞(14)，所述内套筒(33)上设置有阻尼孔(32)，所述阻尼孔(32)上设置有阻尼孔封堵器(34)，所述法兰(21)上设置有与所述活塞杆(12)滑接的导向孔(25)，该法兰(21)的一侧与所述内套筒(33)、外套筒(31)的一端固接，另一侧安装有切削所述活塞杆(12)的切削刀具(22)。2.根据权利要求1所述的复合式轨道车辆吸能防爬器，其特征在于，多个所述阻尼孔(32)沿着所述内套筒(33)的轴线方向设置。3.根据权利要求2所述的复合式轨道车辆吸能防爬器，其特征在于，所述阻尼孔(32)的内径从靠近法兰(21)的一端向另一端逐渐减小。4.根据权利要求3所述的复合式轨道车辆吸能防爬器，其特征在于，所述阻尼孔(32)沿着所述内套筒(33)的周向均布，且同一周向均布的多个阻尼孔(32)的内径相同。5.根据权利要求1-4任一所述的复合式轨道车辆吸能...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭勇，邓功勋，王兴华，许平，高广军，马闻，姚曙光，刘志祥，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：新型
国别省市：湖南,43