[发明专利]一种轨道车辆的三向多级吸能装置

说明书

本发明提供了一种轨道车辆的三向多级吸能装置，属于轨道交通车辆被动安全技术领域。带防爬器的螺杆穿过两个凸台的通孔和单孔顶块中心的诱导环；四支撑臂的两端与顶块通过栓销铰接形成平行四边形结构的支架，顶块的背端面设有翻卷槽和诱导环且与第一吸能管固接；顶块的背端面设有翻卷槽，第一、第二和第三吸能管均设有切削头，切削头与另一吸能管的一端轴向嵌套；切削头的内环分别与各自结合的切削轴的小端通过螺纹连接，切削头端面设有刀具安装座和W形刀具，W形刀具的尖刀位于诱导槽内；切削轴均为阶梯轴，侧面间隔设有诱导槽和螺纹。用于车辆被动安全。

技术领域

本发明属于轨道交通车辆被动安全技术领域，涉及列车端部的被动安全技术。

背景技术

近年来随着我国高速铁路快速发展，对列车高速化和轻量化的要求也越来越高，在速度提高和质量减少的同时列车的运行安全性也越来越得到业界人士的高度关注，其中列车的被动安全性能尤为关注。吸能防爬装置是轨道列车被动安全性中的重要部分，其主要作用是在机车车辆发生不可避免的碰撞时通过吸能防爬装置吸收车端的碰撞能量，减少车辆冲击，最大程度保护司乘人员和车上设备的安全，尽可能地减少碰撞事故带来的损失。

现有的轨道车辆防爬吸能装置是主要有切削式吸能、压溃式吸能和膨胀式吸能三种，切削式吸能主要靠刀具切削材料来吸能，吸收能量较少，无法克服碰撞过程中产生的大能量波动。

压溃结构主要依靠压溃管或者蜂窝结构吸能。压溃结构在吸收能量的时候阻抗力波动较大，容易出现变形失稳，阻抗力会突然减小失去吸能能力。

膨胀式吸能装置主要有管材的扩胀和气体膨胀，在碰撞发生时很难有效地控制其吸收的能量范围，无法克服阻抗力水平低，吸能容量小的缺点。

通过以上分析可以发现，现有吸能结构各有优势和不足，最大的问题是克服阻抗力的能力和提高阻抗力平稳性水平。本发明提供的一种用于轨道车辆的三向多级吸能装置在机车车辆发生碰撞时将碰撞力分解为三个方向的力，降低了纵向冲击力，增加了吸能装置的能量吸收能力，采用三级吸能管同轴等差长度嵌套和三切削轴结构，形成单向切削双向压溃的结构，克服了大阻抗力，提高了阻抗力平稳性水平，大大降低了司乘人员和车上设备的纵向冲击，对解决现存问题很有价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种轨道车辆的三向多级吸能装置，它能有效地分解机车车辆发生碰撞时产生的碰撞力的问题。

本发明的目是通过以下技术方案来实现的：一种轨道车辆的三向多级吸能装置，包括防爬器、支架、第一吸能管和切削轴；防爬器与螺杆的一端固定；螺杆的另一端穿过两个水平设置的凸台的通孔和单孔顶块中心的诱导环并通过螺母固定；四支撑臂的两端分别与上、下布置的两个双孔顶块和两个水平设置的凸台通过栓销铰接形成平行四边形结构的支架，单孔顶块的背端面设有翻卷槽和诱导环且与第一吸能管固接；双孔顶块的背端面设有翻卷槽和诱导台，第一吸能管一端与诱导台过盈配合，另一端设有小切削头，小切削头与第二吸能管的一端轴向嵌套，第二吸能管的另一端设有中切削头，中切削头与第三吸能管的一端轴向嵌套，第三吸能管的另一端设有大切削头；小、中、大三个切削头的内环分别与各自结合的第一切削轴、第二切削轴和第三切削轴的小端通过螺纹连接，切削头端面设有刀具安装座和W形刀具，W形刀具的尖刀位于诱导槽内；第一、第二、第三切削轴均为阶梯轴，侧面间隔设有诱导槽和螺纹，第三切削轴端面设有安装座。

所述防爬器为二级内凹结构。

所述支架为平行四边形结构，其四个铰接点的外侧，水平方向的一端设有防爬器，另一端设有第一吸能管，垂直方向的两端均设有第一吸能管。

所述第一吸能管、第二吸能管、第三吸能管为同轴等差长度轴向嵌套结构。

所述第一、第二、第三切削轴的阶梯结构相同。

所述小、中、大三个切削头的刀具安装座和W形刀具结构相同。