一种强导向防爬吸能装置及轨道车辆的制作方法

本实用新型属于轨道车辆吸能安全防护设备技术领域，具体涉及一种强导向防爬吸能装置及轨道车辆。

背景技术：

这里的陈述仅提供与本实用新型相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

轨道交通车辆质量大、编组长，一旦发生碰撞事故，其巨大的撞击动能会造成不堪设想的后果。对于理想的对中碰撞场景，一般只要设置有可变形吸能元件的能量吸收装置就可以工作良好，但是由于列车车轮的磨损、点头以及垂向/横向载荷不均等因素，导致意外碰撞事故中列车间会存在垂向或横向偏移，列车间很可能会发生爬车现象。对于附加组装在车辆端部的防爬吸能装置，需要设置合适的结构装置来传递那些非理想的的碰撞情况导致的垂向/横向力及附加弯矩，同时不影响或不降低吸能元件的正确变形模式。

发明人发现，现有的防爬吸能装置则无法很好的传递垂向/横向力及附加弯矩，无法很好的吸收轨道车辆碰撞产生的撞击动能。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种强导向防爬吸能装置及轨道车辆，该装置可以限制前端防爬齿版的扭转，还能传递大部分偏心力矩，即使在车辆发生较大错位碰撞的情况下，也能保证吸能元件仍然具有稳定的变形模式。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本实用新型的实施例提供了一种强导向防爬吸能装置，包括吸能元件，吸能元件固定连接于防爬元件和安装座之间，所述吸能元件包括多排多列网格，每一网格中均设置导向元件，导向元件一端与防爬元件固定连接，另一端穿过安装座。

作为进一步的技术方案，所述吸能元件的纵截面设置为田字形。

作为进一步的技术方案，所述网格的纵截面为方形。

作为进一步的技术方案，所述导向元件和吸能元件平行设置，且导向元件贯通吸能元件，导向元件穿过安装座的端部悬置。

作为进一步的技术方案，所述导向元件采用管状结构。

作为进一步的技术方案，所述管状结构在网格中居中设置。

作为进一步的技术方案，多排多列网格形成一体式结构。

作为进一步的技术方案，所述吸能元件为板材一体成型，或者，所述吸能元件为板材拼焊而成。

作为进一步的技术方案，所述吸能元件侧部设置诱导槽，诱导槽邻近防爬元件设置。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种轨道车辆，在车辆车体端部安装如上所述的强导向防爬吸能装置。

上述本实用新型的实施例的有益效果如下：

本实用新型的防爬吸能装置，吸能元件呈网格状，吸能元件的网格和导向元件形成了结构简单却非常有效的导向装置，不仅可以限制前端防爬齿板的扭转，还能传递大部分偏心力矩，即使在车辆发生较大错位碰撞的情况下，也能保证吸能元件仍然具有稳定的变形模式。

本实用新型的附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型根据一个或多个实施方式的防爬吸能装置示意图；

图2是本实用新型根据一个或多个实施方式的防爬吸能装置另一角度示意图；

图3是本实用新型根据一个或多个实施方式的吸能元件纵截面示意图；

图4是采用拼焊形式形成的吸能元件纵截面示意图；

图5是图4中ⅰ处放大图；

图6是采用拼焊形式形成吸能元件的防爬吸能装置示意图；

图7(a)-图7(c)为单个防爬吸能装置受到碰撞时的变形过程示意图；

图8(a)-图8(c)为两个相对的防爬吸能装置碰撞时的变形过程示意图；

图中：1防爬元件，2吸能元件，3安装座，4导向元件，5防爬齿，6诱导槽。

为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本实用新型另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本实用新型中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

术语解释部分:本实用新型中如出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型的具体含义。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在不足，为了解决如上的技术问题，本实用新型提出了一种强导向防爬吸能装置及轨道车辆。

实施例1：

本实用新型的一种典型的实施方式中，如图1-图2所示，提出一种强导向防爬吸能装置，由防爬元件1、吸能元件2、安装座3和导向元件4组成。

其中，吸能元件2固定连接于防爬元件1和安装座3之间，可选的一种实施方式中，可将吸能元件一端与防爬元件焊接，另一端与安装座焊接。安装座3固定于轨道车辆车体上。导向元件4一端与防爬元件1固定连接，另一端穿过吸能元件2和安装座3。

在可选的实施方案中，防爬元件1与吸能元件2和导向元件4焊接为一体，其材料优选为铝合金6082-t6；防爬元件设置多个防爬齿5，多个防爬齿水平设置，且相邻防爬齿之间间隔一定距离，多个防爬齿在竖直方向平行排列设置。

在优选的方案中，防爬齿的数量不少于6个。

在可选的实施方案中，吸能元件2的纵截面为网格状，可以设置为多排多列网格排列组成，多排多列网格形成一体式结构，吸能元件的每一网格中均设置导向元件4。

本实用新型中，横向为水平方向，纵向为竖直方向，纵截面即为沿竖直方向的截面。

在优选的实施方案中，将吸能元件的纵截面设置为田字形，也即吸能元件设置为由两排两列网格排列而成，其由四个网格排列组成，每一网格的纵截面均为方形，每一网格中均设置导向元件。

在优选的实施方案中，吸能元件采用铝合金挤压型材整体成型，材料牌号优选为铝合金6008-t4。当然，吸能元件还可以采用其他铝合金板材拼焊为田字形结构，如图4-图6所示，可由折弯铝合金板材与平直铝合金板材进行拼焊形成田字形结构，材质可以选用铝合金3003-h24，其中，各板材厚度尽量保持一致，拼焊点处拼接焊缝深度与板材厚度的关系为：a＝2/3b。

该防爬吸能装置可通过改变型材截面的大小或型材的厚度来实现吸能元件的不同力级要求。

本实施例中，防爬元件1竖向设置，吸能元件2、导向元件4沿水平方向设置，安装座3竖向设置，导向元件和吸能元件平行设置，且导向元件贯通吸能元件，并穿过安装座。

在可选的实施方案中，导向元件采用管状结构，当然其也可以采用截面为其他如工字形、十字形、矩形等结构。

在优选的实施方案中，导向元件采用圆管，材料优选为铝合金6082-t6，该圆管的直径越大，厚度越厚，其导向和抗偏载能力越好，但需预留吸能元件在发生皱褶变形时向内褶皱的占用空间，因此，圆管的纵截面积小于吸能元件网格的纵截面积。

本实施例中，设置四根圆管，每根圆管对应设置于吸能元件的一个网格内，圆管一端焊接在防爬元件后端，并贯通吸能元件，并穿过安装座，圆管另一端端部悬置。

在优选的实施方案中，圆管在吸能元件的网格中居中设置，由此可保证吸能元件在发生皱褶变形时各侧壁的褶皱的占用空间。

本实用新型的吸能元件采用田字形截面的铝合金挤压型材，四根圆管分别位于该吸能元件内部的四个网格中，形成了一种结构简单却非常有效的导向装置，其导向功能由吸能元件内部的四个网格内部形成的滑动导向元件来实现，且四根圆管同时作用，还可以限制前端防爬齿板的扭转，并传递大部分偏心力矩，即使在车辆发生较大错位碰撞的情况下，也能保证吸能元件仍然具有稳定的变形模式。

本实施例中，安装座为竖向设置的板状结构，其具有通孔以供导向元件穿过。

为了保证吸能元件具有良好的变形皱褶效果，并降低初始变形峰值力，吸能元件在靠近防爬元件一侧设置有诱导槽6。优选的实施方案中，吸能元件的四个表面都各设置两个诱导槽。

该防爬吸能装置的变形过程示意图见图7(a)、图7(b)、图7(c)、图8(a)、图8(b)、图8(c)，其在受到碰撞时，四根圆管同时作用，起到导向作用，限制前端防爬齿板的扭转，传递大部分偏心力矩，吸能元件能够吸收列车在碰撞过程中大部分的能量，因此可大幅度提高列车被动安全性能。

实施例2：

本实施例提供了一种轨道车辆，在车辆车体端部安装有如上所述的防爬吸能装置。

该防爬吸能装置直接附加组装在车辆的端部结构上，不仅容易修理与更换，而且较少受到来自车体结构静强度设计要求的限制，避免了车体静强度设计要求与碰撞安全性设计要求的相互冲突，允许从优化角度最大程度的设计吸能元件。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。