本发明专利技术公开了一种径向收缩管式吸能防爬装置，其包括：防爬齿板、径向收缩管、结构底座及与车辆前端面固定连接的法兰座，所述法兰座与结构底座连接，用以进行轴向定位的径向收缩管、防爬齿板；所述径向收缩管的一端与防爬齿板连接，另一端与结构底座连接。本发明专利技术具有结构简单紧凑、吸能效率高、工作力值稳定、制作方便等优点。便等优点。便等优点。
【技术实现步骤摘要】
一种径向收缩管式吸能防爬装置
[0001]本专利技术主要涉及到轨道交通车辆安全
，特指一种径向收缩管式吸能防爬装置。
技术介绍
[0002]随着轨道交通的快速发展，列车运营速度的不断提高，人们对列车的运行安全问题越来越重视。现有技术中，防爬吸能装置常常被用于列车车辆发生不可避免的碰撞事故时，通过各种方式吸收和耗散车辆前端的碰撞能量、缓和冲击载荷，最大程度地保护人员的生命安全，它是轨道列车被动安全防护中的重要部分。
[0003]目前，随着列车安全标准的提高，其对防爬器的吸能量和压缩行程也提出了更加苛刻的要求，这就需要在更小尺寸空间内平稳吸收更大的能量。但是，传统常见的管式防爬器存在尺寸大、力值固定不可调且行程较长易失稳的不足，需要额外增设导向装置，碰撞事故发生后大多作为整体更换，维护成本较高。此外，有些防爬器装置组件数量多，安装繁琐，有些仍需要使用专用工具。
技术实现思路
[0004]本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种结构简单紧凑、吸能效率高、工作力值稳定、制作方便的径向收缩管式吸能防爬装置。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种径向收缩管式吸能防爬装置，其包括：防爬齿板、径向收缩管、结构底座及与车辆前端面固定连接的法兰座，所述法兰座与结构底座连接，用以进行轴向定位的径向收缩管、防爬齿板；所述径向收缩管的一端与防爬齿板连接，另一端与结构底座连接。
[0007]作为本专利技术的进一步改进：所述径向收缩管包括吸能管变形段、吸能管中段过渡面、吸能管导向段、防爬齿安装面及结构底座安装面，位于径向收缩管中段的吸能管中段过渡面设有锥形面，用来与法兰座上对应的变形约束面接触进行轴向定位。
[0008]作为本专利技术的进一步改进：径向收缩管上的结构底座安装面与结构底座通过螺栓固定连接，用以防止组合吸能管沿轴线窜动脱出。
[0009]作为本专利技术的进一步改进：所述径向收缩管上的吸能管变形段通过与防爬齿板固定连接。
[0010]作为本专利技术的进一步改进：所述结构底座上开有螺栓孔与结构底座安装面固定连接，所述法兰座的法兰座后端面、结构底座安装面和结构底座的端面处于同一平面；所述径向收缩管中的复合材料吸能管受防爬齿安装面与法兰座前端面共同约束固定。
[0011]作为本专利技术的进一步改进：所述法兰座上设有车体安装螺栓孔用于与车辆前端结构固定连接；所述法兰座的前端内部设置有变形约束面、用来与径向收缩管对应的端面/锥形面接触产生挤压变形。
[0012]作为本专利技术的进一步改进：所述法兰座的内部向后端面延伸出一定厚度的法兰座
内导向面，所述法兰座内导向面构成一个导向面、用于径向收缩管挤压变形后的导向作用。
[0013]作为本专利技术的进一步改进：所述径向收缩管的轴向几何中心与法兰座的轴向几何中心重合，以防止轴向偏载。
[0014]作为本专利技术的进一步改进：所述防爬齿的一端上设置预留卡槽或凸台以保证与组合吸能管的轴向对中；在组合吸能管的底部也设有卡槽或卡销与法兰座进行配合。
[0015]作为本专利技术的进一步改进：所述防爬齿上进一步设有一个以上的凸起，所述凸起的边缘设有弧形切边；作为与带有凸起的防爬齿咬合的另一个防爬齿也具有凸起，工作时两组防爬齿互相咬合、实现配合。
[0016]在列车之间发生碰撞事故时，首先是两列列车之间的前端防爬齿板发生碰撞，对应的防爬齿互相咬合接触在一起，在后续的过程中径向收缩管将碰撞力进行纵向传递。在收缩管受压纵向运动过程中，收缩管外锥面与法兰座内锥形面产生挤压作用，在中间过渡的锥形面处，会导致收缩管向内发生挤压塑性变形，同时传递塑性变形力和摩擦力并产生热量，通过将撞击能转化为收缩管的弹塑性变形能和热能来消耗能量降低列车运行速度，减少碰撞伤害。由于收缩管受挤压产生的塑性变形稳定、有序、可控，表现出的效果会使撞击力平稳、均衡，因此不会出现不利于乘员和货物保护的撞击力强峰值。
[0017]收缩管采用相对较软(强度相对比较小)、具有一定塑性流动性的薄壁金属材料，其他结构采用相对比较硬(强度相对比较大)的金属材料。整个结构在碰撞过程中只有强度比较小的收缩管会发生塑性变形，碰撞变形后可更换新的收缩管，而其余零件均可以重复使用，因此可大大提高结构材料的重复利用率，节省成本。管件端面都进行了倒角处理，方便装配。此外，所述的收缩管轴向几何中心必须与法兰座的轴向几何中心重合，防止轴向偏载，避免影响碰撞变形稳定性。防爬齿一端可预留卡槽或凸台以保证与径向收缩管轴向对中，连接方式可以选择紧固件/焊接等形式；径向收缩管底部可加装卡槽/卡销与法兰座配合，避免整体的延中心轴转动避免防爬齿侧倾；法兰座盘与径向收缩管配合位置尺寸可调整，以保证悬臂结构水平稳定，确保结构功能稳定。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的优点就在于：
[0019]1、本专利技术的径向收缩管式吸能防爬装置，结构简单紧凑，吸能效率高，工作力值稳定，轻量化效果显著。相比于传统的防爬吸能装置，该种管式吸能防爬装置结构简单紧凑，吸能效率高，工作力值稳定，操作简便。同时，法兰座固定安装于列车前端，径向收缩管在法兰座内部连接，法兰座起到支点作用，法兰座的导向段降低了吸能管径向收缩变形时整体发生屈曲失稳的概率。
[0020]2、本专利技术的径向收缩管式吸能防爬装置，当轨道交通列车发生碰撞事故时，防爬器受轴向压缩，收缩管因法兰座约束限制发生径向收缩变形，收缩管塑性变形吸收冲击能量。其平台力稳定，没有峰值力，能量吸收率高，因此径向收缩管可以作为一种主要吸能部件被用于多数碰撞缓冲能量吸收领域。
[0021]3、本专利技术的径向收缩管式吸能防爬装置，与现有防爬吸能装置相比，缩短了吸能行程提高了稳定性，装置整体结构简单紧凑，轻量化效果显著。通过调节过盈量可配套使用不同系列的收缩管以降低不同能量等级产品开发费用，缩短开发时间。紧缩管安装座加装防松卡槽/卡销可以避免结构轴向偏转，保证结构功能完整可靠。
[0022]4、本专利技术的径向收缩管式吸能防爬装置，在法兰座不变的情况下可配套采用一系
列不同过盈量的收缩管，在一定程度上扩大了不同列车上的力值适用范围；与传统吸能装置相比，通过改变法兰座位置，增加了车体设计空间利用率，极大的增加了装置的稳定性，可更换的径向收缩管进一步降低运营维护费用。
[0023]5、本专利技术的径向收缩管式吸能防爬装置，适用范围广，可以适用于航空登陆缓冲器、电梯缓冲器、汽车及轨道交通碰撞被动安全防护领域。尤其是涉及轨道列车的防爬器吸能缓冲装置，属于轨道交通车辆被动安全领域。
附图说明
[0024]图1是本专利技术中径向收缩管式吸能防爬装置在发生对撞时的示意图。
[0025]图2是本专利技术中径向收缩管式吸能防爬装置的三维示意图。
[0026]图3是本专利技术中径向收缩管式吸能防爬装置的纵切剖面示意图。
[0027]图4是本专利技术在具体应用实例中防爬齿的结构示意图。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种径向收缩管式吸能防爬装置，其特征在于，包括：防爬齿板、径向收缩管、结构底座及与车辆前端面固定连接的法兰座，所述法兰座与结构底座连接，用以进行轴向定位的径向收缩管、防爬齿板；所述径向收缩管的一端与防爬齿板连接，另一端与结构底座连接。2.根据权利要求1所述的径向收缩管式吸能防爬装置，其特征在于，所述径向收缩管包括吸能管变形段、吸能管中段过渡面、吸能管导向段、防爬齿安装面及结构底座安装面，位于径向收缩管中段的吸能管中段过渡面设有锥形面，用来与法兰座上对应的变形约束面接触进行轴向定位。3.根据权利要求2所述的径向收缩管式吸能防爬装置，其特征在于，所述径向收缩管上的结构底座安装面与结构底座通过螺栓固定连接，用以防止组合吸能管沿轴线窜动脱出。4.根据权利要求2所述的径向收缩管式吸能防爬装置，其特征在于，所述径向收缩管上的吸能管变形段通过与防爬齿板固定连接。5.根据权利要求1所述的径向收缩管式吸能防爬装置，其特征在于，所述结构底座上开有螺栓孔与结构底座安装面固定连接，所述法兰座的法兰座后端面、结构底座安装面和结构底座的端面处于同一平面；所述径向收缩管中的复合材料吸能管受防爬齿安装面与法兰座前端面共同约束固定。6.根据权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：赵凯，李林，孙双成，李小满，王雅楠，黄志华，
申请(专利权)人：株洲国创轨道科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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