一种复合吸能防爬装置的制作方法

1.本技术属于轨道车辆被动安全技术领域，尤其涉及一种复合吸能防爬装置。


背景技术：

2.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。
3.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，从刨削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，改变安装座和吸能管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：

4.针对现有技术的不足，本技术提供一种复合吸能防爬装置。
5.本技术提供的复合吸能防爬装置，包括：
6.安装座，所述安装座中部开设中心孔；
7.所述中心孔中穿设吸能管，所述吸能管第一端连接有防爬齿，所述吸能管第二端被限制以防止其向所述防爬齿方向脱离所述安装座；
8.所述吸能管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；
9.所述安装座内还设置有环形刀具，所述环形刀具第一端的内径等于所述主体外径，并且小于所述棱条的外径；所述环形刀具第二端内径小于所述主体外径；
10.所述吸能管上靠近所述吸能管第二端具有与所述环形刀具匹配的第一渐缩段，所述第一渐缩段的外径由所述吸能管第一端向所述吸能管第二端逐渐减小。
11.在本技术一些实施例中，所述吸能管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，从而防止所述吸能管向所述防爬齿方向脱离所述安装座。
12.在本技术一些实施例中，所述棱条的数量为多个，并且多个所述棱条沿所述吸能管外周均匀分布。
13.在本技术一些实施例中，所述环形刀具内部具有第二渐缩段，所述第二渐缩段的内径由所述环形刀具第一端向所述环形刀具第二端逐渐减小。
14.在本技术一些实施例中，所述复合吸能防爬装置还包括安装环，所述安装环设置在所述吸能管的第一端，所述安装环与所述吸能管一体成型或固定连接，所述防爬齿与所述安装环固定连接。
15.在本技术一些实施例中，所述安装环的外径等于所述棱条的外径。
16.在本技术一些实施例中，所述安装座连接有环形安装台，所述环形刀具固定在所
述环形安装台内。
17.在本技术一些实施例中，所述环形刀具上靠近所述环形刀具第一端设置有向所述防爬齿的方向倾斜的环形刀头，所述环形刀头靠近所述环形刀具第一端的内径小于所述棱条的外径，且等于所述主体外径。
18.在本技术一些实施例中，所述限位件是螺母，所述螺母具有第一内螺纹，所述吸能管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吸能管的连接。
19.在本技术一些实施例中，所述限位件为销钉，所述吸能管和所述安装座上开设有销孔，所述销钉穿过所述销孔从而将所述安装座与所述吸能管的相对位置限定。
20.在本技术一些实施例中，所述限位件为剪切螺栓，所述吸能管和所述安装座上开设有螺纹孔，所述剪切螺栓穿过所述螺纹孔从而将所述安装座与所述吸能管的相对位置限定。
21.与现有技术相比，本技术的有益效果为：
22.本技术提供的复合吸能防爬装置通过环形刀具刮切突出吸能管主体表面的棱条来吸收碰撞能量，同时通过内径渐缩的刮切刀具，迫使吸能管外径收缩，从而吸收碰撞能量。在车体发生碰撞时，吸能管朝向安装座运动，在环形刀具的作用下，突出吸能管主体表面的棱条被刮切，脱离吸能管，环形刀具同时挤压吸能管，使得吸能管外径收缩，从而消耗碰撞能量。在设计的吸能力值变化时，可通过改变突出于吸能管主体表面的棱条参数和吸能管渐缩段外径变化大小调节防爬吸能装置的吸能力值。同时，吸能管外表面外的棱条增强了吸能管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。该复合吸能防爬装置结构简单，总体质量轻。
附图说明
23.图1是本技术一种实施方式的复合吸能防爬装置的立体图；
24.图2是本技术一种实施方式的复合吸能防爬装置的主视图；
25.图3是本技术一种实施方式的吸能管的结构示意图；
26.图4是本技术一种实施方式的复合吸能防爬装置的左视图；
27.图5是图4中沿a-a剖面线的剖视图；
28.图6是本技术另一种实施方式的环形刀具的结构示意图；
29.图7是本技术一种实施方式的吸能管的结构示意图；
30.图中编号：1、安装座；11、中心孔；12、环形安装台；2、吸能管；21、第一端；22、第二端；23、渐缩段；3、防爬齿；4、棱条；5、环形刀具；51、环形刀具第一端；52、环形刀具第二端；53、环形刀头；54、第二渐缩段；6、安装环；7、限位件。
具体实施方式
31.以下结合具体实施方式对本技术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。
32.在本技术的描述中，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。
33.在本技术的描述中，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。
34.在本技术的描述中，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。
35.所述的实施方式仅仅是对本技术的优选实施方式进行描述，并非对本技术的范围进行限定，在不脱离本技术设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本技术的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本技术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。
36.如图1至图7所示，为本技术一种实施方式提供的复合吸能防爬装置，包括：
37.安装座1，所述安装座1中部开设中心孔11；
38.所述中心孔11中穿设吸能管2，所述吸能管第一端21连接有防爬齿3，所述吸能管第二端22被限制以防止其向所述防爬齿3方向脱离所述安装座1；
39.所述吸能管2包括主体以及设置在所述主体上的沿其轴向延伸的棱条4，所述棱条4突出于所述主体表面；
40.所述安装座1内还设置有环形刀具5，所述环形刀具第一端51的内径等于述主体的外径，并且小于所述棱条4的外径；所述环形刀具第二端52内径小于所述主体的外径；
41.所述吸能管2上靠近所述吸能管第二端22具有与所述环形刀具匹配的第一渐缩段23，所述第一渐缩段23的外径由所述吸能管第一端21向所述吸能管第二端22逐渐变小。
42.本技术提供的复合吸能防爬装置，当碰撞事故发生时，防爬齿相互啮合，防止爬车现象的产生，同时防爬齿推动吸能管朝向安装座移动，安装座支撑环形刀具刮切吸能管外周突出其外表面的棱条，并同时挤压吸能管，使得吸能管外径收缩，进而吸收碰撞能量，实现塑性吸能。该复合吸能防爬装置结构简单，总体质量轻。另外，棱条既是被刮切对象，也增强了吸能管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。
43.如图2和图3所示，棱条4数量为多个，并且多个棱条4沿吸能管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4个、5个、6个。调节棱条的数量、周向切削宽度和厚度可改变防爬吸能装置的吸能力值。另外，调节棱条的轴向切削厚度可以改变吸能量。因而，改变棱条的设计参数，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。例如，设置第一个防爬吸能装置的吸能管的棱条数量为4个，单个棱条的周向切削宽度为l1，单个棱条的轴向切削厚度为h，设置第二个防爬吸能装置的吸能管的棱条数量为4个，单个棱条的周向切削宽度为l2，单个棱条的轴向切削厚度为h。若l1小于l2，则第一个防爬吸能装置吸能力值小于第二个防爬吸能装置。除了数量、周向切削宽度、轴向切削厚度，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。
44.如图3所示，该复合吸能防爬装置还包括安装环6，安装环6设置在吸能管的第一端21，安装环6与吸能管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。可选地，所述安装环6的外径等于所述棱条的外径，以便于所述防爬齿与所述吸能管的连接。
45.如图1至图3所示，所述吸能管第二端22连接有限位件7，所述限位件7外径大于所述中心孔11内径，从而防止所述吸能管2向所述防爬齿3方向脱离所述安装座1。如图3所示，限位件可以是螺母，螺母具有第一内螺纹，吸能管靠近吸能管第二端设有与第一内螺纹匹配的第一外螺纹，通过第一内螺纹和第一外螺纹的配合连接实现螺母与吸能管的连接。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，吸能管靠近吸能管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吸能管的连接。
46.可选地，所述限位件为销钉，所述吸能管和所述安装座上开设有销孔，所述销钉穿过所述销孔从而将所述安装座与所述吸能管的相对位置限定。
47.可选地，所述限位件为剪切螺栓，所述吸能管和所述安装座上开设有螺纹孔，所述剪切螺栓穿过所述螺纹孔从而将所述安装座与所述吸能管的相对位置限定。
48.如图1和图5所示，所述安装座1连接有环形安装台12，所述环形刀具5固定在所述环形安装台12内。
49.可选地，环形刀具可由多个组件拼合而成，例如，可以有两个半圆环形的刀具拼合成的环形刀具，还可以是四个四分之一圆环形的刀具拼合成的环形刀具。
50.如图6所示，所述环形刀具上靠近所述环形刀具第一端51设置有向所述防爬齿3的方向倾斜的环形刀头53，所述环形刀头53靠近所述环形刀具第一端51的内径小于所述棱条4的外径，且等于所述主体的外径。环形刀头53和环形刀具5可以是一体成型或固定连接。
51.如图6所示，所述环形刀具5内部具有第二渐缩段54，第二渐缩段54的内径由所述环形刀具第一端51向所述环形刀具第二端52逐渐减小，所述第二渐缩段54最大内径为d2，所述第二渐缩段23最小内径为d1。如图7所示，所述吸能管的第一渐缩段23最大外径为d2，所述吸能管的第一渐缩段23最小外径为d1。吸能管的第一渐缩段23最大外径为d2实际上等于吸能管主体的外径。为了适应环形刀头的倾斜设计，第二渐缩段54最大内径d2大于环形刀头53靠近所述环形刀具第一端51(最左端)的内径。第二渐缩段54最小内径d1略大于第一渐缩段23最小外径为d1，以便于环形刀具与吸能管安装。通过同时调整环形刀具和吸能管渐缩段的外径变化大小，也可以灵活设计不同吸能力值的防爬吸能装置。