[发明专利]组合式吸能机构及具有该组合式吸能机构的轨道车辆

说明书

技术领域

本发明涉及冲撞吸能装备技术领域，具体涉及一种组合式吸能机构及具有该组合式吸能机构的轨道车辆。

背景技术

近年来随着路面有轨车辆的不断兴起，地面碰撞概率大大增加。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。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。因此，当列车碰撞事故无法避免时，亟需开展铁道车辆被动安全保护研究。

在车辆碰撞过程中，由于安全防护的需要，碰撞动能要完全被吸收或耗散，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。一个设计良好的耐撞性结构必须以可控制的方式吸收或耗散全部撞击动能，在材料和结构的这些能量吸收机制中，金属薄壁结构和铝蜂窝结构作为一种低成本、高强重比、高吸能效率的吸能结构，得到了广泛的实际应用。

吸能结构分为承载吸能结构和专用吸能结构，所谓承载吸能结构是指：在正常运行条件下，具有良好的传递纵向力性能，在发生撞击事故时产生塑性大变形吸收能量；所谓专用吸能结构是指：不作为结构承载用，仅在发生撞击事故时产生塑性大变形吸收能量，以增加吸能结构的“比吸能”，专用吸能结构在碰撞中失效后可以替换。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种结构简单紧凑、易于制作、便于安装、变形稳定可控、吸能效果好、比吸能大的组合式吸能机构，还提供一种具有该组合式吸能机构的轨道车辆。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种组合式吸能机构，包括安装主体、冲头和安装于所述安装主体上的薄壁吸能结构，所述冲头设置成能滑向薄壁吸能结构以挤压薄壁吸能结构，所述安装主体上于所述冲头的滑动方向两侧均安装有多孔隙吸能结构，各多孔隙吸能结构与冲头之间设有在冲头滑动挤压薄壁吸能结构时由冲头驱动动作同步挤压多孔隙吸能结构的冲击力传递机构。

上述的组合式吸能机构，优选的，所述冲击力传递机构包括滑动设置的滑块，所述滑块的滑动方向与冲头的滑动方向垂直，所述冲头设有在冲头滑向薄壁吸能结构时推动滑块滑动挤压多孔隙吸能结构的第一斜面。

上述的组合式吸能机构，优选的，所述滑块设有与所述第一斜面贴合配合的第二斜面。

上述的组合式吸能机构，优选的，所述滑块滑设于一安装于安装主体上的储能箱内，所述多孔隙吸能结构安装所述储能箱内。

上述的组合式吸能机构，优选的，所述滑块的横截面为矩形，所述储能箱具有矩形横截面的管孔，所述管孔的四个内壁上均设有一导向块，所述滑块滑设于所述管孔中，且滑块上对应各导向块均设有一与该导向块滑动配合的导向槽。

上述的组合式吸能机构，优选的，所述多孔隙吸能结构为蜂窝铝、蜂窝钢或泡沫铝；且当多孔隙吸能结构为蜂窝铝或蜂窝钢时，其孔隙方向与滑块的滑动方向一致。

上述的组合式吸能机构，优选的，所述薄壁吸能结构由多组薄壁管构成，薄壁管上设有诱发薄壁吸能结构在冲头滑动方向上发生屈曲变形的诱导槽；所述诱导槽为与冲头滑动方向垂直的凹槽。

上述的组合式吸能机构，优选的，所述冲头远离薄壁吸能结构一端的端面为冲击力承受面，所述冲击力承受面垂直于冲头的滑动方向，所述冲击力承受面上设有若干沿竖直方向间隔设置的防爬齿，各防爬齿为沿水平方向延伸布置的条形凸起；所述冲头挤压薄壁吸能结构的一端设有与薄壁吸能结构面接触的匀力板，所述匀力板与薄壁吸能结构接触面垂直于冲头的滑动方向。

一种轨道车辆，所述轨道车辆安装有一个以上上述的组合式吸能机构。

上述的轨道车辆，优选的，所述组合式吸能机构安装于车辆底架的前端，且所述组合式吸能机构的冲头的滑动方向为轨道车辆前进的方向，所述冲头沿滑动方向伸出车辆底架，所述组合式吸能机构的冲头和两个多孔隙吸能结构位于车辆底架的同一水平面上；所述车辆底架作为所述组合式吸能机构的安装主体。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的组合式吸能机构在发生碰撞事故时能够产生有序可控的塑性大变形来吸收冲击动能，其具有结构简单紧凑、易于制作、便于安装、变形稳定可控、吸能效果好、比吸能大，可广泛应用于铁道车辆的能量耗散装置中，尤其适用于用作铁道车辆头部底架前端的专用吸能结构。本发明的轨道车辆采用本发明的组合式吸能机构后，能够充分利用车辆底架上的安装空间，可将冲头的纵向冲击转换为滑块的横向冲击力，使整个机构分别从纵向和横向挤压吸能结构，从而吸收更多的冲击动能。

附图说明