一种刮切式防爬吸能装置的制作方法

本申请属于轨道车辆被动安全技术领域，尤其涉及一种刮切式防爬吸能装置。

背景技术：

被动安全防护是轨道车辆系统设计的重要组成部分。防爬吸能装置位于列车两端，在意外碰撞事故发生时能够有效吸收碰撞能量，防止车辆爬车，进而保护乘客和车上设备的安全。在轨道车辆上取得了较为广泛的应用。

根据吸能形式的不同，目前广泛应用的防爬吸能装置种类主要有扩张式、刨削式、蜂窝式等等，这几种防爬器通过金属材料的塑性变形来吸收碰撞能量。现有的刨削式防爬吸能装置，通过数把单独的刀具，从刮切棒表层刨削出金属流，进而吸收碰撞能量；在需要显著调整防爬吸能装置的吸能力值时，需要改变刀具数量，改变安装座和刮切棒的配合设计才能实现，牵扯多个零件的更改设计。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本申请提供一种刮切式防爬吸能装置。

本申请提供的刮切式防爬吸能装置，包括：

安装座，所述安装座中部开设中心孔，所述安装座后端连接圆筒；

所述中心孔中穿设刮切棒，所述刮切棒第一端连接有防爬齿，所述刮切棒第二端被所述安装座限制以防止其向所述防爬齿方向脱离所述安装座；

所述刮切棒包括主体以及设置在所述主体上的沿其轴向延伸的棱条，所述棱条突出于所述主体表面；

所述安装座内还设置有环形刀具，所述环形刀具的内径大于所述刮切棒的外径，并且小于所述棱条的外径。

在本申请一些实施例中，所述刮切棒第二端与所述安装座的圆筒焊接连接，以限制所述刮切棒向所述防爬齿方向脱离所述安装座。

在本申请一些实施例中，所述棱条的数量为多个，并且多个所述棱条沿所述刮切棒外周均匀分布。

在本申请一些实施例中，还包括安装环，所述安装环设置在所述刮切棒的第一端，所述安装环与所述刮切棒一体成型或固定连接，所述防爬齿与所述安装环固定连接。

在本申请一些实施例中，所述安装环的外径等于所述棱条的外径。

在本申请一些实施例中，所述刮切棒第二端连接有限位件，所述限位件外径大于所述中心孔内径，从而防止所述刮切棒向所述防爬齿方向脱离所述安装座。

在本申请一些实施例中，所述限位件是螺母，所述螺母具有第一内螺纹，所述刮切棒靠近所述第二端设有与所述第一内螺纹匹配的第一外螺纹，通过所述第一内螺纹和所述第一外螺纹的配合连接实现所述螺母与所述刮切棒的连接。

在本申请一些实施例中，所述环形刀具包括环形刀座和环形刀头，所述环形刀座固定在所述中心孔中，所述环形刀座和所述环形刀头可以是一体成型或固定连接。

在本申请一些实施例中，所述环形刀头向所述防爬齿的方向倾斜，且所述环形刀头的内径小于所述安装座中心孔的内径。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供的刮切式防爬吸能装置通过环形刀具刮切突出刮切棒主体表面的棱条来吸收碰撞能量。在车体发生碰撞时，刮切棒朝向安装座运动，在环形刀具的作用下，突出刮切棒主体表面的棱条被刮切，脱离刮切棒，从而消耗碰撞能量。在设计的吸能力值变化时，只需要改变突出于刮切棒主体表面的棱条参数即可实现，配合的其他零件无需改变，从而提高了产品零件互换性。同时刮切棒外表面外的棱条增强了刮切棒垂直与其轴向方向的强度，因而提高了防爬器整体的承载能力，从而提高了防爬吸能装置的防爬能力。该刮切式防爬吸能装置结构简单，总体质量轻。

附图说明

图1是本申请一种实施方式的刮切式防爬吸能装置的结构示意图；

图2是本申请一种实施方式的安装座的结构示意图；

图3是本申请一种实施方式的刮切棒与棱条的结构示意图；

图4是本申请另一种实施方式的刮切棒与棱条的结构示意图1；

图5是本申请另一种实施方式的刮切棒与棱条的结构示意图2；

图6是本申请一种实施方式的刮切棒的结构示意图；

图7是本申请一种实施方式的限位件的结构示意图；

图8是本申请一种实施方式的环形刀具的结构示意图；

图中编号：1、安装座；11、中心孔；12、圆筒；2、刮切棒；21、第一端；22、第二端；221、第一外螺纹；23、第一部；24、第二部；25、台阶；3、防爬齿；4、棱条；5、环形刀具；51、环形刀座；52、环形刀头；6、安装环；7、限位件；71、螺母；711、第一内螺纹。

具体实施方式

以下结合具体实施方式对本申请的技术方案进行详实的阐述，然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“内”等指示的方位或位置关系为基于相应的附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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发明的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

所述的实施方式仅仅是对本申请的优选实施方式进行描述，并非对本申请的范围进行限定，在不脱离本申请设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本申请的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本申请权利要求书确定的保护范围内。为了便于描述，将防爬齿所在的一侧称为前方，将安装座所在的一侧称为后方。

如图1和图2所示，为本申请一种实施方式提供的刮切式防爬吸能装置，包括：

安装座1，安装座1中部开设中心孔11，安装座后端连接圆筒12；

中心孔11中穿设刮切棒2，刮切棒第一端21连接有防爬齿3，刮切棒第二端22被安装座1限制以防止其向防爬齿3方向脱离安装座1；

刮切棒2，刮切棒2包括主体以及设置在主体上的沿其轴向延伸的棱条4，棱条4突出于刮切棒2主体表面；

安装座1内还设置有环形刀具5，环形刀具5的内径大于刮切棒2的外径，并且小于棱条4的外径。

本申请提供的刮切式防爬吸能装置，当碰撞事故发生时，防爬齿相互啮合，防止爬车现象的产生，同时防爬齿推动刮切棒朝向安装座移动，安装座支撑环形刀具刮切刮切棒外周突出其外表面的棱条，进而吸收碰撞能量，实现塑性吸能。该刮切式防爬吸能装置结构简单，总体质量轻。另外，棱条既是被刮切对象，也增强了刮切棒自身垂直于其轴向方向的强度，进而提高了防爬吸能装置整体的承载能力。

具体地，刮切棒第二端22与安装座的圆筒12焊接连接，以限制刮切棒向防爬齿3方向脱离安装座1。

需要说明的是，环形刀具和圆筒可设置于安装座的同一端，也可以设置在安装座的两端。通常环形刀具和圆筒分别设置在安装座的两端，即圆筒设置在安装座的后端，环形刀具设置在安装座中心孔的前端。

如图3所示，棱条4数量为多个，并且多个棱条4沿刮切棒2外周均匀分布。例如，棱条数量可根据需要设置，例如可以是四个、五个、六个。调节棱条的数量、周向长度和厚度可改变防爬吸能装置的吸能力值。另外，调节棱条的轴向长度可以改变吸能量。因而，只改变棱条的设计参数，不改变其他零件设计，即可实现防爬吸能装置不同吸能力值和吸能量的设计，提高了产品零件的互换性，有利于降低生产成本。如图3和图4所示，图3中的棱条数量为四个(由于视角关系，图3中只能看到两个棱条)，单个棱条的周向长度为d1，单个棱条的轴向长度为l1，图4中的棱条数量为6个(由于视角关系，图4中只能看到三个棱条)，单个棱条的周向长度为d2，单个棱条的轴向长度为l2。假设图3和图4的缩放比例一致，则d1小于d2，l1等于l2，图3中的防爬吸能装置吸能力值大于图4中的防爬吸能装置。

除了数量、周向长度、轴向长度，棱条的设计参数还包括棱条的材质。例如，棱条材质可以是低碳钢或铝合金。相比于低碳钢，铝合金能够降低一倍左右的重量。

如图5所示，该刮切式防爬吸能装置还包括安装环6，安装环6设置在刮切棒的第一端21，安装环6与刮切棒2一体成型或固定连接，防爬齿3与安装环6固定连接。防爬齿与安装环可通过焊接连接、螺栓连接、螺纹连接等方式固定连接。为了便于更换防爬齿，优选地，防爬齿与安装环通过可拆卸连接方式固定连接。安装环的外径等于棱条的外径，以便于防爬齿与刮切棒的连接。

如图5和图7所示，刮切棒第二端22连接有限位件7，限位件7外径大于中心孔11内径，从而防止刮切棒2向防爬齿3方向脱离安装座1。如图6和图7所示，限位件7可以是螺母71，螺母71具有第一内螺纹711，刮切棒2靠近第二端22设有与第一内螺纹711匹配的第一外螺纹221，通过第一内螺纹711和第一外螺纹221的配合连接实现螺母71与刮切棒2的连接。限位件也可以是螺栓，螺栓的头部外径大于中心孔的内径，螺栓的螺杆具有第二外螺纹，刮切棒靠近第二端的内壁设有第二内螺纹，通过第二外螺纹与第二内螺纹的配合连接实现螺栓与刮切棒的连接。

如图8所示，环形刀具5包括环形刀座51和环形刀头52，环形刀座51固定在中心孔11中，环形刀座51和环形刀头52可以是一体成型或固定连接。作为优选，环形刀头52向防爬齿3方向倾斜，且环形刀头52的内径小于安装座中心孔的内径，以便更好的刮切棱条4。