[发明专利]一种可重复使用的轨道车辆用碰撞吸能装置

说明书

本发明提供一种可重复使用的轨道车辆用碰撞吸能装置，包括受冲击杆、外管、阻尼结构、回复结构和端部底座；阻尼结构包括阻尼塞、导向管和阻尼弹性元件，回复结构包括回复活塞和回复弹性元件；外管为管状结构且内部由隔板分隔为前腔体和后腔体，隔板上设置有通孔状的阻尼孔使得阻尼流体可以在前腔体和后腔体之间流通；阻尼塞在初始位置时至少有部分长度设置在所述阻尼孔中，且在装置受冲击时阻尼塞能沿着装置的前后方向运动；阻尼塞径向最粗处与阻尼孔间形成缝隙而供阻尼流体在前腔体和后腔体之间流通。本发明所述装置吸能效果好，能够减小在二次碰撞中对乘员进行的伤害，且可重复使用因而能显著降低吸能装置的成本。

技术领域

本发明属于轨道车辆用安全装置领域，具体涉及一种可重复使用的轨道车辆用碰撞吸能装置。

背景技术

随着轨道交通的发展，人们对轨道车辆的安全性能越来越重视。当前轨道车辆中吸能结构主要是以金属压溃吸能为主，压溃后该结构不能再次使用。其力学特性曲线一般为有很大峰值的锯齿状波浪线，有很高的触发阙值要求，导致减速度峰值很大，不利于乘员安全。

本发明的发明人在先研究的发明专利CN201610860262.4和CN201610115228.4中均提供了一种轨道车辆用碰撞吸能装置，这些碰撞吸能装置均取得了良好的碰撞缓冲效果，但这些装置都不能重复使用。

在其它领域，例如汽车碰撞吸能装置领域，其中有的应用可重复使用的油压缓冲器。但这些类型的装置结构可承受的冲击速度极限及其可吸收的能量水平都根本无法满足轨道车辆领域的相关要求。

因此，本领域亟待开发一种可重复使用的轨道车辆用碰撞吸能装置。

发明内容

因此，本发明提供一种可重复使用的轨道车辆用碰撞吸能装置，所述吸能装置包括受冲击杆、外管、阻尼结构、回复结构和端部底座；所述阻尼结构包括阻尼塞、导向管和阻尼弹性元件，所述回复结构包括回复活塞和回复弹性元件；所述外管为管状结构且内部由隔板分隔为前腔体和后腔体，所述隔板上设置有通孔状的阻尼孔使得阻尼流体可以在前腔体和后腔体之间流通；所述受冲击杆包括位于前端的受冲击端和位于后端的活塞端，受冲击杆的活塞端设置在外管内，而受冲击端设置在外管以外；所述阻尼塞在初始位置时至少有部分长度设置在所述阻尼孔中，且在装置受冲击时阻尼塞能沿着装置的前后方向运动，外管的后端通过与端部底座固定连接使得整个碰撞吸能装置能固定设置在轨道车辆上，所述后腔体中设置有导向管、阻尼弹性元件、回复活塞和回复弹性元件，导向管为管状结构且其后端固定设置在端部底座上，其前端设置有过孔使得阻尼塞的后端穿过所述过孔而设置在导向管内部，且在初始位置时阻尼塞的后端经所述阻尼弹性元件而固定设置在端部底座上，所述阻尼塞的后端的径向尺寸与所述导向管的内径匹配，因而在所述吸能装置受冲击后阻尼塞的后端能沿导向管的内壁做前后运动；所述回复活塞设置在导向管外壁的外侧，在初始位置时回复活塞经所述回复弹性元件固定设置在端部底座上，且在所述吸能装置受冲击后回复活塞在导向管外壁和外管内壁的导向下能前后运动；所述阻尼流体填充在受冲击杆后端与回复活塞前端之间的腔体内；所述阻尼塞径向最粗处的尺寸小于阻尼孔的径向尺寸，使得二者间形成缝隙而供阻尼流体在前腔体和后腔体之间流通。

在一种具体的实施方式中，所述缝隙为宽度在0.01～5mm的环缝，优选0.5～1.5mm。

在一种具体的实施方式中，所述阻尼塞的前端为前细后粗的圆台形或棱椎台形结构。

在一种具体的实施方式中，所述阻尼弹性元件和回复弹性元件均为弹簧和惰性气体中的一种。

在一种具体的实施方式中，所述阻尼弹性元件为弹簧时，其弹簧刚度为50～2000N/mm，优选100～1000N/mm。

在一种具体的实施方式中，所述阻尼流体为液压油。

在一种具体的实施方式中，初始状态时，受冲击杆的后端面至隔板的前端面之间的腔体体积大于隔板的后端面至回复活塞的前端面之间的腔体体积。