一種吸能裝置及具有該吸能裝置的軌道車輛的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及軌道車輛技術領域，尤其涉及一種吸能裝置及具有該吸能裝置的軌道車輛。
【背景技術】
[0002]隨著高鐵速度的提升，列車在行駛過程中車頭部分所受的空氣阻力也隨之加大。為了減小空氣阻力，改善列車氣動性能，高鐵車頭部分采用流線形的尖梭式設計。對于這種尖梭式設計，雖然減小了列車行駛阻力，有效提升了車速，但是車頭前段部分空間狹小，只能容下車鉤部分，無法布置大型吸能防脫軌的控制機構。因此，當兩列高鐵發生相撞時，很容易出現相互插嵌形式的擠壓，從而導致列車脫軌，造成嚴重的事故。
[0003]為了解決這些問題，在現有技術中，列車的底盤端部設置一根橫向連接在牽引梁端部的端梁，并在該端梁上設有車鉤連接和緩沖裝置。或者通過將車鉤設置為吸能車鉤的方式來吸收撞擊產生的能量。
[0004]然而，緩沖裝置吸能或者車鉤吸能受其自身結構的限制，其吸能量無法滿足強大撞擊力的需求，直接影響整車運行的安全性。同時，碰撞時產生的破壞力的方向具有不確定性，列車在碰撞中容易脫軌，因此，現有技術存在吸能量小，列車碰撞后容易脫軌的缺陷，不能滿足行使安全性的要求。
[0005]有鑒于此，亟待針對現有技術進行優化設計，以提升軌道車輛前端吸能量，從各角度最大限度的降低碰撞脫軌的可能，從而提高軌道車輛碰撞行使安全性。
【實用新型內容】
[0006]針對上述缺陷，本實用新型解決的技術問題在于，提供一種吸能裝置，以解決現在技術所存在的列車相撞后吸能效果差且易脫軌的問題。
[0007]本實用新型提供了一種設置在列車前端的吸能裝置，包括車鉤座、支座、壓潰管、車鉤、導向構件、吸能元件和防爬組件，所述支座用于固定設置在列車前端;所述壓潰管固定于所述車鉤座;所述車鉤其連接端插裝于所述壓饋管內，并可相對滑動;所述導向構件一端與所述車鉤座固定，另一端插裝于所述支座，并可與所述支座相對滑動;所述導向構件可限制所述壓潰管的擺動;所述吸能元件設置在所述車鉤座與所述支座之間；所述防爬組件固定設置在所述支座上，所述防爬組件能夠被壓縮。
[0008]優選地，所述導向構件內部設置有止擋，以限制所述車鉤的連接端在所述壓潰管內滑動的極限位置。
[0009]優選地，所述支座上固定設置有引導構件，所述引導構件與所述車鉤座滑動連接，用以引導所述車鉤座的運動方向。
[0010]優選地，所述支座包括相互固定的滑座和底座，且所述導向構件與所述滑座相對滑動。
[0011 ]優選地，所述滑座具有引導所述導向構件相對滑動的引導元件，所述引導元件通過所述底座向后延伸。
[0012]優選地，所述引導元件和所述導向構件之間設置有固定兩者的剪切吸能構件。
[0013]優選地，所述防爬組件包括位于所述引導構件兩側的側防爬吸能構件和位于所述引導構件上面的上防爬吸能構件。
[0014]優選地，所述上防爬吸能構件的前端面位于所述側防爬吸能構件的前端面的前側。
[0015]優選地，所述側防爬吸能構件包括固定設置在所述支座上的側支撐構件、固定于所述側支撐構件的側連接件、穿過所述側連接件進入到所述側支撐構件的側吸能構件和固定設置于所述側吸能構件前端的側防爬元件;所述上防爬吸能構件包括固定設置在所述支座上的上支撐構件、固定于所述上支撐構件的上連接件、穿過所述上連接件進入到所述上支撐構件的上吸能構件和固定設置于所述上吸能構件前端的上防爬元件。
[0016]本實用新型還提供一種軌道車輛，包括車頭部分，所述車頭部分前端采用如前所述的吸能裝置。
[0017]由上述方案可知，本實用新型提供了一種吸能裝置，所述吸能裝置包括車鉤座、支座、壓潰管、車鉤、導向構件、吸能元件和防爬組件。所述支座用于固定設置在列車前端;所述壓潰管固定設置于車鉤座;所述車鉤連接端插裝于壓潰管內，并能夠與壓潰管相對滑動；當兩列車碰撞后，首先，車鉤連掛，車鉤受到沖擊力的作用，其車鉤連接端滑入壓潰管，隨壓潰管的形變，完成初級減震吸能。其次，車鉤連接端繼續向后滑移直到車鉤的鉤頭碰撞到所述車鉤座后，壓縮車鉤座一并向后滑移，與此同時，位于車鉤座和支座之間的吸能元件被壓縮，進一步吸收了碰撞產生的能量。再次，在上述后退吸能過程中兩車的防爬組件互相碰撞咬合并被壓縮，隨著碰撞的深入防爬組件也后退吸能。
[0018]與現有技術相比，本方案為了保障車鉤能沿著軌道行駛方向運行，設置了所述導向構件，其一端與車鉤座固定，另一端插裝于支座，并可與支座相對滑動；導向構件可限制所述壓潰管的擺動；如此設置，在這個減震吸能的過程中，壓潰管限制了車鉤的滑動方向，而導向構件又限制了壓潰管的擺動；因此，該導向構件限制了車鉤和壓潰管垂直于自身長度方向的自由度，即限定了所述車鉤的垂直于自身方向的位移，為避免了列車碰撞后爬車和脫軌提供了可靠保障。
[0019]同時，防爬組件的設計增加兩車的接觸連接點，碰撞過程中兩車的接觸連接點越多，限制兩列車的自由度越多，如此，兩列車便越不易脫軌，保障列車的碰撞安全性。防爬組件自身能夠被壓縮，一方面，通過被壓縮的方式可以吸收碰撞產生的能量，另一方面，在碰撞過程中防爬組件能夠通過被壓縮的方式來防止自身被折斷，從而避免失去防脫軌功能。
[0020]在本實用新型的優選方案中，其導向構件內部增設有止擋，以限制車鉤的連接端在壓潰管內滑動的極限位置。如此設置，當車鉤的連接端在壓潰管中滑出后，可撞擊導向構件中的止擋，之后車鉤、導向構件同步后移；顯然，通過車鉤撞擊止擋并帶動導向構件一起后移，此撞擊過程可進一步吸收了列車碰撞中的能量。
[0021]在本實用新型的另一優選方案中，設置在支座上的防爬組件包括位于引導構件兩側的側防爬吸能構件和位于引導構件上面的上防爬吸能構件。上述設置，在兩列車發生碰撞時候，防爬組件相互咬合，限制列車自由度，防止脫軌，防爬組件咬合后自身后退，起到減震吸能的作用。
[0022]在本實用新型的又一優選方案中，所述支座由相互固定的滑座和底座組成，該滑座具有引導導向構件相對滑動的引導元件，并在引導元件和導向構件之間設置有固定兩者的剪切吸能構件。如此設置，當車鉤撞擊止擋時，導向構件受力撞斷剪切吸能構件，然后車鉤與導向構件一起沿著引導元件向后滑動。此過程中通過撞擊剪切吸能構件的方式進一步吸收列車碰撞產生的能量。
[0023]本實用新型所提供的軌道車輛設有上述吸能裝置，由于所述吸能裝置具有上述技術效果，設有該吸能裝置的軌道車輛也應具有相應的技術效果。
【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1為本實用新型所提供吸能裝置一種具體實施例的結構示意圖。
[0026]圖2為圖1中吸能裝置在碰撞發生前的俯視圖。
[0027]圖3為圖2中吸能裝置的A-A方向剖視圖。
[0028]圖4為圖1中吸能裝置在碰撞發生前其內部吸能結構的示意圖。
[0029]圖5為圖4中吸能裝置在碰撞發生前其內部吸能結構的剖視圖。
[0030]圖6為圖1中吸能裝置在碰撞發生前車鉤和壓潰管的位置示意圖。
[0031]圖7為圖1中吸能裝置在碰撞發生后車鉤被壓入壓潰管中，壓潰管膨脹吸能的結構示意圖。
[0032]圖8為圖1中吸能裝置在碰撞發生后車鉤連接端碰撞到止擋的結構示意圖。
[0033]圖9為圖8中吸能裝置在碰撞發生后車鉤連接端碰撞到止擋時車鉤和壓潰管的結構示意圖。
[0034]圖10為圖1中吸能裝置在碰撞發生后車鉤的前端面后退到與上防爬吸能構件的前端面齊平的結構示意圖。
[0035]圖11為圖10中A-A方向剖視圖。
[0036]圖12為圖1中吸能裝置在碰撞發生后車鉤的前端面和上防爬吸能構件的前端面后退到與側防爬吸能構件的前端面齊平的結構示意圖。
[0037]圖13為圖12中A-A方向剖視圖。
[0038]圖14為圖1中吸能裝置在碰撞