[发明专利]一种耦合缩颈和胀裂变形的吸能装置

说明书

本发明公开了一种耦合缩颈和胀裂变形的吸能装置，包括安装底座、导向杆、鼓胀凸台、缩颈法兰及缩颈变形管，导向杆一端插设于安装底座的导向通孔内，鼓胀凸台位于安装底座的安装腔内并通过其导孔套设于导向杆上，缩颈变形管套设于导向杆上，其小径管管口开设有多条小槽并套设于鼓胀凸台的外周，大径管端设有底板并与导向杆的另一端端部接触作为撞击端，缩颈法兰通过其缩颈通孔配合套设于缩颈变形管的外侧并与安装底座固定连接，鼓胀凸台的外周、缩颈法兰的端部以及安装底座的内壁之间形成一能容纳所述缩颈变形管受撞击后移动发生耦合缩颈和胀裂屈曲变形的容腔。本发明具有结构简单、安装方便、节约成本、吸能能力强、变形稳定可控等优点。

技术领域

本发明涉及轨道车辆被动安全技术领域，具体涉及一种耦合缩颈和胀裂变形的吸能装置。

背景技术

作为国民经济的大动脉和大众化的交通工具，轨道交通有运量大、速度快、成本低、安全程度相对高、环保和节能的特点。近些年轨道交通迅速发展，尤其高速客运列车迎来一个蓬勃期。随着运营速度不断提高，车辆的运行安全也变得越来越重要，车辆发生碰撞的概率相对较小，但是一旦发生碰撞事故，将会带来巨大的人员伤亡和财产损失。

为了降低车辆碰撞事故造成的危害，开展车辆被动安全防护，研究车辆的专用吸能结构很有必要。压溃式吸能装置是应用最广泛的吸能结构，其力-位移曲线是作用力随着位移急剧增大，会产生较大的撞击峰值力，不利于乘员和货物的保护。另外一种是鼓胀/缩颈型的吸能结构，其力-位移曲线的作用力在随位移急剧增加后，会平稳在一个平台力左右，相对压溃式吸能结构的撞击力要平稳许多，尤其鼓胀/压溃管采用了预变形的时候，但在实际应用过程中存在着未鼓胀/缩颈部分预先压溃的情况，造成变形失稳。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、安装方便、节约成本、吸能能力强、变形稳定可控的耦合缩颈和胀裂变形的吸能装置。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种耦合缩颈和胀裂变形的吸能装置，包括安装底座和导向杆，所述导向杆一端插设于安装底座所设的导向通孔内，还包括鼓胀凸台、缩颈法兰以及缩颈变形管，所述鼓胀凸台通过其中部设置的导孔套设于所述导向杆上并位于所述安装底座的安装腔内，所述缩颈变形管套设于导向杆上，其小径管管口开设有多条用于诱导撕裂变形的小槽并套设于鼓胀凸台的外周，大径管端设有底板并与导向杆的另一端端部接触作为撞击端，所述缩颈法兰通过其缩颈通孔配合套设于缩颈变形管的外侧并与安装底座固定连接，所述鼓胀凸台的外周、缩颈法兰的端部以及安装底座的内壁之间形成一能容纳所述缩颈变形管受撞击后移动发生耦合缩颈和胀裂屈曲变形的容腔。

作为上述技术方案的进一步改进：

优选的，所述安装底座包括方形底板和一端与方形底板连接成一体的空心圆管，所述导向通孔为开设于方形底板上的十字形通孔，所述空心圆管的另一端外侧设有用于与缩颈法兰连接的底座耳板，所述鼓胀凸台通过螺栓连接于所述方形底板上并位于空心圆管内。

优选的，所述鼓胀凸台包括圆柱形基台和用于使缩颈变形管的小径管胀裂变形的圆柱形凸台，所述凸台的直径小于基台的直径，所述基台通过螺栓装设于所述安装底座的方形底板上，所述凸台一端与基台连接成为一体，凸台的另一端套设于缩颈变形管的小径管内并形成过渡配合，基台上设有与凸台外周表面相切过渡的环形凹槽，所述导孔为贯穿于所述凸台和基台轴向的十字形通孔。

优选的，所述缩颈变形管的强度小于导向杆、缩颈法兰、鼓胀凸台以及安装底座的强度，缩颈变形管的大径管和小径管均为薄壁金属圆筒，大径管和小径管之间通过一斜壁管过渡连接，且大径管的长度大于小径管的长度，所述底板为圆形薄板。

优选的，所述缩颈法兰包括设有所述缩颈通孔的金属圆柱体，所述圆柱体的一端套设于安装底座的圆管内，另一端的外周设有用于卡住所述安装底座的圆管端部防止滑动的凸出挡边，所述挡边的外周设有用于与底座耳板固定连接的法兰耳板。