[发明专利]一种多孔材料填充薄壁金属结构的防爬器

说明书

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及的是一种多孔材料填充薄壁金属结构的防爬器。

背景技术

随着轨道交通的快速发展（高铁运行速度已超过300公里/小时），出行更加便捷的同时，事故造成的危害也越来越大，在提高主动控制可靠性的同时，被动安全防护也越来越受到重视。为减轻轨道交通车辆相互撞击时对车体结构造成的巨大破坏，通常在列车车厢首尾两端设置防爬器。

传统的轨道车辆防爬器，普遍采用钢板拼焊的结构形式，此类防爬器的结构刚性若过高，则在列车碰撞时会将冲击力传递给列车底架而减小受力面积，因此无法高效吸收冲击能量，车辆易侧翻。若防爬器的刚性过低，又易在侧向载荷的作用下产生侧向失稳，从而引起列车骑爬等后果。此外，其它常用的诸如胀管式和缩管式等类型的防爬器因需要在撞击时向后退让，通常具有较大的轴向尺寸，制造和安装都较复杂，且钢管材料性能对吸能效果的影响很大。

现代应用的轨道交通防爬器据有以下几种形式：1、内置泡沫铝吸能块结构；2、内置金属蜂窝型材导向结构；3、内置复合材料抽屉式结构。这几种防爬器均存在两个共同的缺点：沿碰撞方向轴向尺寸很大、重量大。原因是吸能块被压缩时，安装在金属蜂窝等吸能块外侧，起抗弯和导向作用的金属型材或抽屉式结构（通常由金属板焊接而成）需向后退让，这就需要为其提供避让空间，从而增加装置整体的轴向尺寸，且金属型材及抽屉式焊接结构重量较大，给列车的轻量化、小型化带来影响。如果为满足轻量化而撤去金属型材或抽屉式结构，则剩余结构将不再具有足够的抗弯性能以承受碰撞时的侧向力，防爬器在碰撞初始阶段就将因过度弯曲、折断或倾覆而失效。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种多孔材料填充薄壁金属结构的防爬器，解决了多孔材料防爬器抗弯性能差的问题，降低了防爬器的轴向尺寸。

本发明的技术方案如下：

一种多孔材料填充薄壁金属结构的防爬器，包括固定安装座、组合式吸能组件和防爬齿，所述固定安装座上设有第一安装槽结构，所述防爬齿上设有第二安装槽结构，所述第一安装槽结构和第二安装槽结构分别固定所述组合式吸能组件的两端；

所述组合式吸能组件由薄壁金属结构和多孔填充件组成，所述多孔填充件填充在所述薄壁金属结构中。

所述的多孔材料填充薄壁金属结构的防爬器，其中，所述第一安装槽结构和第二安装槽结构分别为突出于所述固定安装座和防爬齿的凹槽结构。

所述的多孔材料填充薄壁金属结构的防爬器，其中，所述第一安装槽结构上设有定位所述组合式吸能组件的定位孔。

所述的多孔材料填充薄壁金属结构的防爬器，其中，所述薄壁金属结构为1-5mm壁厚的金属结构。

所述的多孔材料填充薄壁金属结构的防爬器，其中，所述薄壁金属结构为1-5mm壁厚的不锈钢薄板或无缝钢管。

所述的多孔材料填充薄壁金属结构的防爬器，其中，多孔填充件为金属蜂窝元件、金属泡沫元件、非金属泡沫元件、多孔格栅元件。

所述的多孔材料填充薄壁金属结构的防爬器，其中，所述组合式吸能组件与所述固定安装座连接的一端上设有至少一个螺套，且所述薄壁金属结构上开有对应所述螺套的螺孔。

所述的多孔材料填充薄壁金属结构的防爬器，其中，所述固定安装底座与所述组合式吸能组件连通过紧固螺钉连接，且所述固定安装底座上设有安装过孔。

所述的多孔材料填充薄壁金属结构的防爬器，其中，所述组合式吸能组件与所述防爬齿通过满焊连接或胶接连接。

本发明所提供的多孔材料填充薄壁金属结构的防爬器，采用多孔填充件材料填充薄壁金属结构的组合式的防爬器，能够在列车碰撞时通过防爬器装置中多孔填充件和薄壁金属结构所具有的变形吸能特性及二者间的相互作用效应，将列车碰撞时的冲击能转化为多孔材料和薄壁金属结构沿碰撞方向的塑性变形能，提高了防爬器的吸能能力以及承受侧向载荷的能力。同时，该防爬器无需在车体的后端为碰撞后预留退让空间，极大降低了防爬器的轴向尺寸。

附图说明

图1是本发明中多孔材料填充薄壁金属结构的防爬器的立体示意图。

图2是本发明中多孔材料填充薄壁金属结构的防爬器的爆炸示意图。

图3是本发明中多孔材料填充薄壁金属结构的防爬齿的立体示意图。

图4是本发明中多孔材料填充薄壁金属结构的固定安装座的立体示意图。