阵列型可伸缩式列车碰撞缓冲吸能装置的制作方法

本实用新型涉及一种吸能装置，尤其涉及一种阵列型可伸缩式列车碰撞缓冲吸能装置。

背景技术：

高速列车安全车身结构的关键技术之一为结构缓冲与吸能，一般是采用在列车端部设置压溃区，使其在碰撞过程中依次、有序变形吸能，碰撞过程中多个车辆共同吸能，实现列车撞击能量耗散，提高列车被动安全保护性能。由于压溃区一般布置在列车端部内部，其布置要受列车结构和尺寸的限制，缓冲吸能的空间被约束在一定的范围内，难以在碰撞过程中吸收更多的能量，而且碰撞一旦发生，车体损坏严重。目前，虽然有人提出可伸缩式缓冲吸能结构，但主要应用在汽车上。由于不同车型的保险杠高度不一致，导致吸能结构受力复杂，难以推广应用。高速列车车型较少，各车型的吸能结构高度可以协调一致，因此，使用本专利阵列型可伸缩式列车碰撞缓冲吸能装置，可以达到很好的吸能效果。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种能够应用在高速列车上，可根据具实际情况灵活布置的阵列型可伸缩式碰撞缓冲吸能装置，该装置的吸能机构呈阵列形式排列，其前端通过碰撞受力板与列车车头的外壳连接，后端连接在列车车头的吸能梁固定基座上。该装置能够在碰撞事故发生前快速拓展列车车头前端的吸能空间，吸收更多碰撞能量，缓和碰撞对乘客和车厢的冲击力。

本实用新型的技术方案是提供一种阵列型可伸缩式列车碰撞缓冲吸能装置，其包括阵列型吸能机构和动力驱动机构，其特征在于：

阵列型吸能机构选用若干个吸能机构，当阵列型吸能机构用于列车车头前方时，阵列型吸能机构通过支架与列车车头外壳连接，通过动力驱动机构将吸能机构向前伸出，并在伸出后通过自锁销实现锁止；

吸能机构包括受力板连接座、固定块、吸能梁、驱动块、焊接块、自锁销座、外壳、连接座、调节螺母、自锁销、压力弹簧；

吸能梁通过焊接块与驱动块焊接在一起，实现在外壳中往复运动；外壳的前端与自锁销座用螺钉连接，外壳后端与连接座焊接；压力弹簧的两端分别与自锁销及调节螺母连接并置于自锁销座内；受力板连接座通过螺钉与吸能梁连接，受力板连接座前端用来安装使碰撞受力分散的受力板，吸能梁通过吸能梁固定块与受力板连接座固定在一起。

进一步地，吸能机构所采取的吸能机构所采取的阵列布置形式为多边形阵列。

进一步地，动力驱动机构选择液压驱动装置时，液压驱动装置包括储液罐，储液罐能够通过主管道与液压泵连接，液压泵再通过三通管与一级分管道连接，每个分管道又分别通过三通管与二级分管道相连，每个二级分管道与一个吸能机构连接。

进一步地，动力驱动机构选择气压驱动装置时，气压驱动装置包括储气罐，储气罐通过主管道与电磁阀连接，电磁阀再通过三通管与一级分管道连接，每个分管道又分别通过三通管与二级分管道相连，每个二级分管道与一个吸能机构连接。

进一步地，动力驱动机构选择气压驱动装置时，气压驱动装置能够包括气体发生器，气体发生器通过主管道与三通管连接，三通管与两个一级分管道连接，一级分管道又分别通过三通管与两个二级分管道连接，四个二级分管道分别与吸能机构相连。

进一步地，动力驱动机构为电机驱动机构时，电机驱动机构包括电动机，电动机启动，带动机械传动结构作用将吸能梁阵列向前推出。

进一步地，液压泵开始工作，储液罐内的液压油进入吸能机构的液压油仓将吸能梁阵列推出。

进一步地，常闭电磁阀打开，储气罐内的高压气体进入吸能机构的高压气仓将吸能梁阵列推出。

进一步地，气体发生器点火，气体发生器产生的高压气体进入吸能机构的高压气仓将吸能梁阵列推出。

进一步地，当吸能梁推至其最大行程后，自锁销在弹簧的作用下插在驱动块的末端位置，实现机构的锁止；调节调节螺母使自锁销锁止失效，将吸能梁收回；当吸能梁收回至驱动块与连接座接触时，自锁销落入吸能梁上的凹槽内实现定位。

与现有技术相比，本实用新型的优点就在于：

(1)、本实用新型可与事故预测系统相结合，充分利用事故发生前的时间和空间来大幅度提高碰撞吸能效果。它主要包括储液罐、管路、液压泵、气体发生器、碰撞受力板以及由外壳、吸能梁、密封件、自锁销座、自锁销、调节螺母、止动块、驱动块、弹簧、受力板连接座，吸能梁固定块组成的吸能机构。吸能机构呈阵列布置，安装在列车车头防撞板上，并在伸出一定距离后通过自锁销实现锁止以承受列车前方的碰撞力，若未发生碰撞事故且危险解除时，可收回重复使用。

(2)、本实用新型的阵列型可伸缩式碰撞缓冲吸能装置可以根据实际需要设计吸能梁阵列的布置形式与布置个数，利用较少占用空间吸收更多能量，运用起来更灵活。

(3)、本实用新型方案一的特征是在事故即将发生前，液压泵开始工作，储液罐内的液压油进入吸能梁的液压油仓将吸能梁阵列快速推出。

(4)、本实用新型方案二的特征是在事故即将发生前，气体发生器点火，气体发生器产生的高压气体进入吸能梁的空气仓将吸能梁阵列快速推出。

(5)、本实用新型的吸能梁推至最大行程后，自锁销在弹簧的作用下插在驱动块的末端位置，实现机构的锁止。

(6)、本实用新型可以通过调节调节螺母使自锁销锁止失效，将吸能梁收回。当吸能梁收回至驱动块与止动块接触时，自锁销落入吸能梁上的凹槽内实现定位，可通过调节调节螺母来调整定位力的大小。

(7)、本实用新型的碰撞受力板可将碰撞产生的冲击力分散作用于所有的吸能梁上，使吸能梁充分吸收能量。

(8)、本实用新型的吸能梁固定块可将吸能梁有效固定，使碰撞时吸能梁发生有效变形，充分吸收能量。

(9)、本实用新型也可以利用常闭电磁阀-储气罐形式、或电机驱动机械传动等方式将吸能结构推出。

附图说明

图1是本实用新型功能装置三维示意图；

图2是本实用新型实施例一装置示意图；

图3是本实用新型实施例二装置示意图；

图4是本实用新型实施例的基座板示意图；

图5是本实用新型实施例的碰撞受力板示意图；

图6是本实用新型实施例的吸能机构伸出状态示意图；

图7是本实用新型实施例的吸能机构收回状态示意图；

图8是本实用新型实施例的受力板连接座示意图；

图9是本实用新型实施例的受力板连接座的剖视图；

图10是本实用新型实施例的吸能元件固定块示意图；

图11是本实用新型实施例的吸能元件固定块剖视图；

图12是本实用新型实施例的吸能元件示意图；

图13是本实用新型实施例的吸能元件剖视图；

图14是本实用新型实施例的驱动块示意图；

图15是本实用新型实施例的驱动块剖视图；

图16是本实用新型实施例的吸能筒焊接块示意图；

图17是本实用新型实施例的吸能筒焊接块剖视图；

图18是本实用新型实施例的自锁销座示意图；

图19是本实用新型实施例的自锁销座剖视图；

图20是本实用新型实施例的外壳示意图；

图21是本实用新型实施例的外壳剖视图；

图22是本实用新型实施例的连接座示意图；

图23是本实用新型实施例的连接座剖视图；

图24是本实用新型实施例的调节螺母示意图；

图25是本实用新型实施例的调节螺母右视图；

图26是本实用新型实施例的调节螺母俯视图；

图27是本实用新型实施例的自锁销示意图；

其中：1、吸能机构，2、三通管，3、液压泵，4、基座板，5、受力板，6、储液罐，7、气体发生器，8、受力板连接座，9、固定块，10、吸能梁，11、驱动块，12、吸能筒焊接，13、自锁销座，14、外壳，15、连接座，16、调节螺母，17、自锁销，18、螺钉，19、压力弹簧。

具体实施方式

以下结合附图1-27对本实用新型的技术方案进行详细说明。

如图1和图2所示，第一实施例提供了一种阵列型可伸缩式列车碰撞缓冲吸能装置，其包括阵列型吸能机构和动力驱动机构；

其中，阵列型吸能机构选用若干个吸能机构，吸能机构所采取的阵列布置形式能够选择2x2正方形阵列、3x3正方形阵列、3x2矩形阵列或正六边形阵列等；

吸能机构1包括吸能梁10、驱动块11、焊接块12、自锁销座13、外壳14、连接座15、调节螺母16、自锁销17、压力弹簧19。

吸能梁10通过焊接块12与驱动块11焊接在一起，可以在外壳14中往复运动；外壳14的前端与自锁销座13用螺钉连接，外壳14后端与连接座15焊接；压力弹簧19的两端分别与自锁销17及调节螺母16连接并置于自锁销座13内。

调节螺母16与销座螺纹连接，受力板连接座8通过螺钉与吸能梁10连接，受力板连接座8前端用来安装使碰撞受力分散的受力板5，吸能梁10通过吸能梁固定块9与受力板连接座8固定在一起。

在第一个实施例中，动力驱动机构采用液压驱动装置，包括储液罐6、液压泵3；储液罐6中的液体通过液压泵3加压后，用于推动吸能机构移动。

储液罐6内存储液压油，通过主管道与处于常闭状态的液压泵3连接，液压泵3再通过三通管与两个一级分管道连接，每个一级分管道通过三通管与两个二级分管道，每个二级分管道又分别与两个吸能机构1相连，吸能机构1置于列车车头端部后，其前端通过碰撞受力板与车头端部外壳连接。列车正常行驶时，液压泵3关闭，吸能机构1处于收回状态，如图7所示。

当控制系统预测到即将发生碰撞事故或存在碰撞危险时，液压泵3开始工作，储液罐6内的液压油进入到吸能机构液压油仓中，液压油快速推动驱动块11及与其焊接的吸能梁10，在外壳14内滑动至最大行程；自锁销座13用螺钉18与外壳14连接，其内的自锁销17在压力弹簧19的作用下插在驱动块11的末端位置，实现机构的锁止。吸能机构的伸出锁止状态如图6所示。

当没有发生碰撞且危险消除后，可调节与自锁销座17螺纹连接的调节螺母16，调节螺母16又通过压力弹簧19与自锁销17连接，可手动旋起调节螺母13，使自锁销12退出锁止状态，收回吸能梁。

当吸能梁10收回至驱动块与连接座15接触时，自锁销17落入吸能梁上的凹槽内实现定位，可通过调节调节螺母16来调整定位力的大小。

列车发生碰撞事故时，通过伸出的吸能梁10的压溃变形，拓展吸能空间，吸收更多的碰撞能量，有效的降低乘员的损伤和车体的受损。

驱动块11，其上设有凹槽，可安装o型密封圈，实现机构的密封。

自锁销17的尺寸及个数由该机构所要承受的碰撞载荷决定。

在第一实施例中，动力驱动机构采用液压驱动装置，包括储液罐6、液压泵3；储液罐6中的液体通过液压泵3加压后，用于推动吸能机构移动。

在第二实施例中，动力驱动机构采用气压驱动装置，第一实施例中的储液罐6被储气罐代替，储气罐内高压气体的压力大小(第一实施例应当是液压)可根据设定的吸能梁推出时间来确定。

在第三实施例中，动力驱动机构为电机驱动机构，电机驱动机构包括电动机和机械传动结构，在事故即将发生前，电动机启动，带动机械传动结构作用将吸能梁10阵列向前推出。

所述的吸能机构数量以及阵列布置形式由实际吸能要求与空间分配情况合理设计。

如图1和图3所示，本实用新型的第四实施例提供了阵列型可伸缩式列车碰撞缓冲吸能装置，动力驱动机构采用气压驱动装置，包括气体发生器7、管道和吸能机构1。列车正常行驶时，气体发生器7不点火，吸能机构1处于收回状态。当控制系统预测即将发生碰撞事故时，气体发生器7点火，发生器产生的高压气体快速推出吸能梁10，并由锁止机构将其锁止。

气体发生器7通过主管道与三通管连接，三通管与两个一级分管道连接，一级分管道又分别通过三通管与两个二级分管道连接。四个二级分管道分别与四个吸能机构相连；事故即将发生前，气体发生器点火，气体发生器产生的高压气体将吸能梁快速推出阵列。

最后说明的是，以上实例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实例对本发明进行了详细说明，对于本领域的普通技术人员而言，应当理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下对本发明的技术方案进行变化、修改、替换和变型均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。