一种用于薄壁圆管径向挤压变形的安装结构制造技术

本发明专利技术公开了一种用于薄壁圆管径向挤压变形的安装结构，该安装结构包括：安装底板；导向柱，安装在安装底板上，其上具有肋板；多根立柱，安装在安装底板上，立柱设在导向柱外围，其上设导向孔；受力板；多个压头结构，安装在受力板上；固定框架，围设在多个压头结构外侧，压头结构固定安装在固定框架上；多根导杆，安装在受力板上，导杆穿设在导向孔内。该安装结构能确保压头结构与薄壁圆管具有确定的作用位置，确保多个压头结构沿薄壁圆管轴向方向同时挤压薄壁圆管，避免产生斜向加载和吸能装置侧翻；无需在安装端预留供薄壁圆管和导向柱伸出的空间，安装简单，适用范围广。

An installation structure for radial extrusion deformation of thin-walled tube

【技术实现步骤摘要】
一种用于薄壁圆管径向挤压变形的安装结构
本专利技术涉及列车碰撞吸能
，具体而言，涉及一种用于薄壁圆管径向挤压变形的安装结构。
技术介绍
国内外频繁发生的铁道车辆碰撞事故，给人们带来了沉重和惨痛的教训。尤其是近年来随着高铁运行速度的不断提高，铁路运输在缓解交通压力时承担的角色越来越大，一旦发生碰撞事故，后果和损失将不堪设想。铁路作为国民经济重要的基础设施和大众交通工具，应始终把保护旅客和司乘人员的生命财产安全作为轨道交通运行安全的出发点。考虑到如何有效地耗散列车碰撞产生的能量，减小撞击对列车造成的破坏，开展铁道车辆被动安全保护研究显得尤为重要。在车辆碰撞过程中，由于安全防护的需要，碰撞动能需要尽可能的被吸收或耗散，因此需要采用专门的元件作为能量吸收结构，以满足车辆结构的耐撞性要求。安全可靠、结构小型、质量轻、高效的吸能装置受到了越来越多研究者的青睐。基于已有的吸能方式设计方案可知，利用薄壁金属圆管的径向隆起变形来吸收撞击能量是可行的，而如何实现薄壁圆管的这一变形方式已成为重要的研究内容。专利CN109398403A公开了一种薄壁管径向隆起变形吸能装置及应用方法、具有其的列车车辆，该薄壁管径向隆起变形吸能装置包括顶端盖板、导向板底座和薄壁塑变吸能管，其中在顶端盖板的内侧设有多个诱变齿，导向板底座上设有导向柱，薄壁塑变吸能管套设在导向柱上。在列车发生碰撞时，在碰撞冲击力作用下，顶端盖板上的诱变齿作用于薄壁塑变吸能管上，使薄壁塑变吸能管沿径向发生隆起塑性变形吸收和耗散碰撞动能。上述的薄壁管径向隆起变形吸能装置虽然能够比较平稳地吸收和耗散碰撞动能，并且顶端盖板、导向板底座、导向柱等部件均可重复使用，但是，该装置仍然存在以下不足：(1)该变形吸能装置不能确保诱变齿与十字导向柱肋板具有正确的位置，不能保证诱变齿处于相邻的导向柱肋板的正中间，不能充分地利用挤压空间(即薄壁圆管与导向柱相邻的两块肋板形成的扇形区域)，影响吸能效果，并且，如果多个诱变齿不能沿薄壁圆管的轴向同时挤压薄壁圆管，则会产生斜向加载，甚至导致变形吸能装置发生侧翻；(2)该变形吸能装置在防爬齿受到撞击时，顶端盖板沿薄壁塑变吸能管的轴向方向移动，此时薄壁圆管和导向柱会从顶端盖板的内部伸出，因此，在安装该变形吸能装置时就需要考虑安装端的设计，需要预留出供薄壁圆管和导向柱伸出的空间，以免阻碍变形吸能装置的有效挤压行程；(3)该变形吸能装置将诱变齿均布于顶端盖板的圆环内部，这种形式不利于加工制造，也不便于安装和拆卸。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种用于薄壁圆管径向挤压变形的安装结构，该安装结构能够确保压头与薄壁圆管具有确定的作用位置，能够确保多个压头沿薄壁圆管的轴向同时挤压薄壁圆管，避免产生斜向加载和吸能装置侧翻，并且无需在安装端预留出供薄壁圆管和导向柱伸出的空间，安装更加简单，适用范围更广。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种用于薄壁圆管径向挤压变形的安装结构，该安装结构包括：安装底板；导向柱，安装在安装底板上，导向柱上具有多块肋板，相邻的两块肋板之间形成挤压变形区；多根立柱，安装在安装底板上，立柱设置在导向柱的外围，立柱上设有导向孔；受力板；多个压头结构，安装在受力板上，每个压头结构对应一个挤压变形区设置；固定框架，围设在多个压头结构的外侧，压头结构固定安装在固定框架上；多根导杆，安装在受力板上，导杆穿设在导向孔内。进一步地，压头结构包括：压头安装定位块，压头安装定位块的一端通过螺栓安装在受力板上，压头安装定位块的另一端设有第一安装槽；压头，压头的一端设有与第一安装槽相匹配的第二安装槽，压头通过第二安装槽与第一安装槽过盈配合安装在压头安装定位块上，压头通过螺栓固定安装在固定框架上，压头的下端具有用于挤压薄壁圆管的斜面。进一步地，压头安装定位块上于第一安装槽的两端分别设有一定位爪，压头卡接在压头安装定位块上时，两个定位爪分别卡设在压头的两侧。进一步地，固定框架的内角为圆角。进一步地，受力板上设有沉头孔，压头结构和导杆均通过螺栓安装在受力板上，螺栓设置在沉头孔内。进一步地，沉头孔包括第一沉头孔和第二沉头孔，导杆通过穿设在第一沉头孔内的螺栓固定安装在受力板上，压头结构通过穿设在第二沉头孔内的螺栓固定安装在受力板上，受力板上设置有多组第二沉头孔，每一组第二沉头孔与受力板的中心点之间的距离不相等。进一步地，肋板向外延伸的一端的端面为弧形面，肋板向外延伸的一端的端面转角为圆角。进一步地，安装底板为方形，导向柱呈十字形，导向柱上的肋板沿安装底板的对角线设置。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：(1)、通过立柱、导向孔和导杆一起对压头结构进行定位，通过固定框架防止在碰撞过程中压头结构在横向力作用下向外移动或被挤胀变形，通过立柱、导向孔、导杆和固定框架共同作用，确保了多个压头结构能够同时接触到薄壁圆管，保证挤压力沿薄壁圆管的轴线方向加载，使作用力更加平稳，而不会发生由于压头结构没有同时挤压薄壁圆管而产生斜向加载，引发变形吸能装置侧翻的情况；(2)、该安装结构通过立柱、导向孔和导杆一起对压头结构进行定位，能够确保压头结构处于挤压变形区的中间位置，能够充分利用挤压空间，确保吸能效果；(3)、通过将导向柱和薄壁圆管设置在安装底板上，将压头结构安装在受力板上，该安装结构整体通过安装底板安装在车辆上，在安装结构安装端的车辆上无需预留出供薄壁圆管和导向柱伸出的空间，安装适用性更好；(4)、采用分体式的压头结构，将压头安装定位块和压头之间通过第一安装槽和第二安装槽过盈配合连接，连接结构简单、连接稳定性好、便于安装拆卸和更换压头；在压头安装定位块的第一安装槽的两端还分别设置定位爪，通过该定位爪分别卡设在压头的两侧，能够有效避免压头在受力作用下发生左右晃动和偏转的情况，进一步提高了该安装结构作用力的平稳性。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例的安装结构的总体分解图。图2为本专利技术实施例的安装结构中受力板、压头结构、导杆和固定框架的分解图。图3为本专利技术实施例的安装结构中安装底板、立柱和导向柱的分解图。图4为本专利技术实施例的安装结构中压头结构的分解图。图5为本专利技术实施例的安装结构中固定框架的结构示意图。图6为本专利技术实施例的安装结构中导向柱的结构示意图。图7为本专利技术实施例的安装结构中受力板、压头结构、导杆和固定框架的分解图(其中受力板上开设有多组第二沉头孔)。其中，上述附图包括以下附图标记：10、安装底板；20、导向柱；21、肋板；22、挤压变形区；30、薄壁圆管；40、立柱；41、导向孔；50、受力板；51、第一沉头孔；52、第二沉头孔；60、压头结构；61、压头安装定位块；62、压头本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于薄壁圆管径向挤压变形的安装结构，其特征在于，所述安装结构包括：/n安装底板(10)；/n导向柱(20)，安装在所述安装底板(10)上，所述导向柱(20)上具有多块肋板(21)，相邻的两块所述肋板(21)之间形成挤压变形区(22)；/n多根立柱(40)，安装在所述安装底板(10)上，所述立柱(40)设置在所述导向柱(20)的外围，所述立柱(40)上设有导向孔(41)；/n受力板(50)；/n多个压头结构(60)，安装在所述受力板(50)上，每个所述压头结构(60)对应一个所述挤压变形区(22)设置；/n固定框架(70)，围设在多个所述压头结构(60)的外侧，所述压头结构(60)固定安装在所述固定框架(70)上；/n多根导杆(80)，安装在所述受力板(50)上，所述导杆(80)穿设在所述导向孔(41)内。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于薄壁圆管径向挤压变形的安装结构，其特征在于，所述安装结构包括：
安装底板(10)；
导向柱(20)，安装在所述安装底板(10)上，所述导向柱(20)上具有多块肋板(21)，相邻的两块所述肋板(21)之间形成挤压变形区(22)；
多根立柱(40)，安装在所述安装底板(10)上，所述立柱(40)设置在所述导向柱(20)的外围，所述立柱(40)上设有导向孔(41)；
受力板(50)；
多个压头结构(60)，安装在所述受力板(50)上，每个所述压头结构(60)对应一个所述挤压变形区(22)设置；
固定框架(70)，围设在多个所述压头结构(60)的外侧，所述压头结构(60)固定安装在所述固定框架(70)上；
多根导杆(80)，安装在所述受力板(50)上，所述导杆(80)穿设在所述导向孔(41)内。


2.根据权利要求1所述的用于薄壁圆管径向挤压变形的安装结构，其特征在于，所述压头结构(60)包括：
压头安装定位块(61)，所述压头安装定位块(61)的一端通过螺栓安装在所述受力板(50)上，所述压头安装定位块(61)的另一端设有第一安装槽(611)；
压头(62)，所述压头(62)的一端设有与所述第一安装槽(611)相匹配的第二安装槽(621)，所述压头(62)通过所述第二安装槽(621)与所述第一安装槽(611)过盈配合安装在所述压头安装定位块(61)上，所述压头(62)通过螺栓固定安装在所述固定框架(70)上，所述压头(62)的下端具有用于挤压薄壁圆管(30)的斜面。


3.根据权利要求2所述的用于薄壁圆管径向挤压变形的安装结构，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢素超，王进，陈鹏飞，冯哲骏，马闻，井坤坤，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43