列车被动碰撞安全装置及轨道列车的制作方法

本实用新型属于列车被动安全装置领域，尤其涉及一种列车被动碰撞安全装置及轨道列车。

背景技术：

为提高轨道列车发生碰撞时的安全性能，通常设置有列车被动碰撞安全装置。列车被动碰撞安全装置对碰撞能量进行吸收，从而提高轨道列车的安全性能。

现有的列车被动碰撞安全装置，包括吸能组件，吸能组件通常为细长的圆柱结构。当吸能组件到达最大压缩行程之后，即吸能组件位于吸能行程末端时，无法承受较大的垂向载荷，容易发生垂向倾覆或爬车，进而降低了轨道列车的安全性能。

技术实现要素：

针对现有的列车被动碰撞安全装置无法承受较大垂向载荷而易造成垂向倾覆或爬车的技术问题，本实用新型提供了一种列车被动碰撞安全装置，当吸能管组件位于吸能行程末端时，能够承受较大的垂向载荷，避免发生垂向倾覆或爬车，进一步保证轨道列车的安全性能。本实用新型还提供一种轨道列车。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种列车被动碰撞安全装置，包括：

吸能组件；

防爬组件，所述防爬组件包括：

防爬本体；

连接件，所述连接件设置有：

第一连接部，所述连接件通过所述第一连接部与所述防爬本体相连接；

第二连接部，所述第二连接部与所述第一连接部相背设置，所述吸能组件一端套接于所述第二连接部的外侧；

安装组件，所述安装组件包括：

安装件，所述安装件套接于所述吸能组件另一端的外侧，所述安装件与车体相连接；

所述吸能组件位于吸能行程末端时，所述连接件伸入至所述安装件内部。

进一步，所述连接件设置有：

限位部，所述限位部设置于所述连接件的外侧；

所述安装件设置有：

限位配合部，所述限位配合部位于所述吸能组件的外侧，所述吸能组件位于吸能行程末端时，所述限位部与所述限位配合部相抵接。

进一步，车体上设置有容纳孔，所述容纳孔与所述吸能组件相对设置。

进一步，所述安装组件还包括：

调整件，所述安装件通过所述调整件与车体相连接，所述调整件与车体之间形成有间隙。

进一步，所述吸能组件包括：

吸能管本体，所述吸能管本体一端套接于所述连接件外侧，所述安装件套接于所述吸能管本体另一端的外侧。

进一步，所述吸能管本体为纤维复合材料。

进一步，所述安装件上设置有：

第一诱导部，所述吸能管本体与所述第一诱导部相接触。

进一步，所述吸能管本体设置有：

第二诱导部，所述第二诱导部设置于所述吸能管本体朝向车体的一端，所述第二诱导部设置于所述吸能管本体的外侧。

进一步，所述吸能管本体设置有：

第三诱导部，所述第三诱导部设置于所述吸能管本体朝向车体的一端，所述第三诱导部为凹槽结构。

进一步，所述防爬本体设置有：

第三连接部，所述第三连接部与所述第一连接部相连接；

防爬部，所述防爬部与所述第三连接部相背设置，所述防爬部为齿状结构。

本实用新型还提供一种轨道列车，包含以上任一项所述的列车被动碰撞安全装置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型所提供的列车被动碰撞安全装置，包括吸能组件、防爬组件和安装组件，吸能组件一端与防爬组件相连接，吸能组件另一端通过安装组件与车体相连接。防爬组件包括防爬本体和连接件。连接件设置有第一连接部和第二连接部，第一连接部与防爬本体相连接，吸能组件套接于第二连接部外侧。安装组件包括安装件，安装件套接于吸能组件的外侧。吸能组件位于吸能行程末端时，第一连接部伸入至安装件内部。当轨道列车发生碰撞时，吸能组件吸收能量发生破碎。当吸能组件破碎至吸能行程末端时，第二连接部伸入至安装件内，安装件通过第二连接部限制连接件的位置。当承受的垂向力较大时，安装件与连接件的位置不发生变化，从而使得本实用新型所提供的列车被动碰撞安全装置能够承受较大的垂向力。

2.本实用新型所提供的列车被动碰撞安全装置，连接件的外侧设置有限位部，安装件的外侧设置有限位配合部，限位配合部位于吸能组件的外侧，吸能组件位于吸能行程末端时，限位部与限位配合部相抵接。当轨道列车发生碰撞时，吸能组件吸收能量发生破碎，吸能组件带动连接件向安装件方向移动。当吸能组件位于吸能行程末端时，限位部与限位配合部相抵接，从而限制连接件与安装件的位置，进一步提高了本实用新型所提供的列车被动碰撞安全装置所承受的垂向力，提高了轨道列车的安全可靠性。

附图说明

图1为第一实施例所提供的列车被动碰撞安全装置的结构示意图；

图2为图1中列车被动碰撞安全装置的正视结构示意图；

图3为图2中列车被动碰撞安全装置的剖视结构示意图；

图4为图3中a处放大结构示意图；

图5为图3中吸能管本体的结构示意图；

图6为图3所提供的列车被动碰撞安全装置的吸能行程开始时的结构示意图；

图7为图3所提供的列车被动碰撞安全装置的吸能行程末端的结构示意图；

图8为图7中b处的结构放大示意图；

图9为第二实施例所提供的列车被动碰撞安全装置的结构示意图；

图10为图9中列车被动碰撞安全装置的正视结构示意图；

图11为图10中列车被动碰撞安全装置的剖视结构示意图。

对附图标记进行具体说明：

1、吸能组件；11、吸能管本体；111、第二诱导部；112、第三诱导部；

2、防爬组件；21、防爬本体；211、防爬部；212、第三连接部；22、连接件；221、第一连接部；222、第二连接部；223、限位部；

3、安装组件；31、安装件；311、限位配合部；312、第四连接部；313、第一诱导部；32、调整件；

4、车体；41、容纳孔；

100、列车被动碰撞安全装置。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型具体实施例中的技术方案进行详细、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型总的技术方案的部分具体实施方式，而非全部的实施方式。基于本实用新型的总的构思，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都落于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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实用新型的限制。

术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”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”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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实用新型中的具体含义。

针对现有的列车被动碰撞安全装置无法承受较大垂向载荷而易造成垂向倾覆或爬车的技术问题，本实用新型提供了一种列车被动碰撞安全装置，当吸能管组件位于吸能行程末端时，能够承受较大的垂向载荷，避免发生垂向倾覆或爬车，进一步保证轨道列车的安全性能。本实用新型还提供一种轨道列车。下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案作具体说明。

第一实施例

第一实施例提供一种列车被动碰撞安全装置100，包括：

吸能组件1；

防爬组件2，防爬组件2包括：

防爬本体21；

连接件22，连接件22设置有：

第一连接部221，连接件22通过第一连接部221与防爬本体21相连接；

第二连接部222，第二连接部222与第一连接部221相背设置，吸能组件1一端套接于第二连接部222的外侧；

安装组件3，安装组件3包括：

安装件31，安装件31套接于吸能组件1另一端的外侧，安装件31与车体4相连接；

吸能组件1位于吸能行程末端时，连接件22伸入至安装件31内部。

第一实施例所提供的列车被动碰撞安全装置100，包括吸能组件1、防爬组件2和安装组件3，吸能组件1一端与防爬组件2相连接，吸能组件1另一端通过安装组件3与车体4相连接。防爬组件2包括防爬本体21和连接件22。连接件22设置有第一连接部221和第二连接部222，第一连接部221与防爬本体21相连接，吸能组件1套接于第二连接部222外侧。安装组件3包括安装件31，安装件31套接于吸能组件1的外侧。吸能组件1位于吸能行程末端时，第一连接部221伸入至安装件31内部。当轨道列车发生碰撞时，吸能组件1吸收能量发生破碎。当吸能组件1破碎至吸能行程末端时，第二连接部222伸入至安装件31内，安装件31通过第二连接部222限制连接件22的位置。当承受的垂向力较大时，安装件31与连接件22的位置不发生变化，从而使得第一实施例所提供的列车被动碰撞安全装置100能够承受较大的垂向力，进一步保证轨道列车的安全性能。

具体地说，参考附图1至附图8，第一实施例所提供的列车被动碰撞安全装置100包括吸能组件1、防爬组件2和安装组件3。吸能组件1一端与防爬组件2相连接，吸能组件1另一端通过安装组件3与车体4相连接。

吸能组件1用于吸收碰撞能量。参考附图5，吸能组件1包括吸能管本体11，吸能管本体11一端套接于连接件22外侧，安装件31套接于吸能管本体11另一端的外侧。吸能管本体11为筒状结构，具有一定的壁厚。可根据轨道列车吸收能量的要求来具体设置吸收管本体11的长度及壁厚。作为优选，吸能管本体11为纤维复合材料。更为具体地说，纤维复合材料是由增强纤维材料与基体材料(树脂、固化剂等)经过缠绕、模压或拉挤等成型工艺而形成。增强纤维材料可采用碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等的一种或多种。本实施例所提供的吸能管本体11与现有技术中金属材料的吸能管本体相比，具有较高的比吸能，能够吸收能多的能量，且车体不需要预留吸能管本体11的后退空间，可充分发挥有效吸能形成，进一步提高轨道列车的安全性能。

为有助于吸能过程中对吸能管本体11进行诱导及导向，吸能管本体11上设置有第二诱导部111。具体地说，第二诱导部111设置于吸能管本体11朝向车体4的一端。第二诱导部111可以为设置于吸能管本体11的外侧的斜面。第二诱导部111还可以为设置于吸能管本体11外侧的倒角结构。第二诱导部111能够起到诱导变形的作用，降低吸能管破坏时的初始峰值载荷，且能够为吸能管本体11的破坏方向提供导向作用。

进一步为提高对吸能管本体11的破坏诱导及导向，安装件31上设置有第一诱导部313。在轨道列车碰撞过程中，吸能管本体11在第一诱导部313的作用下，吸能管本体11沿第一诱导部313的方向进行碎裂，降低吸能管本体11破坏时的初始峰值载荷，且能够为吸能管破坏方向提供导向作用，能够保证吸能管本体11的吸能稳定性。作为优选，第一诱导部313与第二诱导部111相配合设置，提高诱导及导向性能。

更进一步，为有助于吸能过程中对吸能管本体11进行诱导，吸能管本11上设置有第三诱导部112。具体地说，第三诱导部112为凹槽结构，第三诱导部112设置于吸能管本体11朝向车体4的一端。在轨道列车碰撞过程中，第三诱导部112能够诱导吸能管本体11在吸能时发生变形，降低了吸能管本体11的初始峰值载荷，引导吸能管本体11以稳定渐进的方式破坏，从而提高吸能管本体11的吸能稳定性。本实施例所提供的第三诱导部112沿吸能管本体11圆周均匀分布或不均匀分布，可根据实际工况进行选择。作为优选，第三诱导部112沿吸能管本体11的圆周方向均匀分布。

防爬组件2为第一实施例所提供的列车被动碰撞安全装置100提供防爬功能。具体地说，参考附图1至附图3，防爬组件2包括防爬本体21和连接件22。防爬本体21设置有防爬部211和第三连接部212。防爬部211为齿状结构。作为优选，齿状结构与吸能管1的轴线方向垂直。在轨道列车发生碰撞时，连接于机车与车辆或车辆与车辆之间的两被动碰撞安全装置相互接触，此时，防爬部211通过咬合等方式相连接，避免机车与车辆或车辆与车辆发生爬车现象，从而提高轨道列车的安全性能。第三连接部212与连接件22相连接，尤其是与第一连接部221相连接。

连接件22起到连接防爬本体21和吸能管1的作用。具体地说，参考附图1至附图3，连接件22设置有第一连接部221、第二连接部222和限位部223。连接件22通过第一连接部221与防爬本体21相连接。具体地，第一连接部221通过第三连接部212与防爬本体21焊接，或通过螺栓连接，或防爬本体21与连接件22一体成型。第二连接部222与第一连接部221相背设置，吸能管本体11套接于第二连接部222的外侧。具体地，第二连接部222可与吸能管本体11粘接，或通过其他方式连接。连接件22上还设置有限位部223，限位部223用于限制吸能行程末端时连接件22与安装件31的位置。

安装组件3用于将第一实施例所提供的列车碰撞安全装置100连接至车体4。具体地说，安装组件3包括安装件31。安装件31套接于吸能管本体11的外侧，安装件31与车体4相连接。车体4上设置有容纳孔41，容纳孔41与吸能管本体11相对设置。轨道列车碰撞时，吸能管本体11发生破坏，吸能管本体11的碎片经容纳孔41向外部脱落，避免碎片堆积从而影响被动碰撞安全装置的有效工作行程，且车体4无需预留变形空间。

更为具体地说，参考附图3至附图4，安装件31为筒状结构，安装件31套接于吸能管本体11，安装件31设置有限位配合部311和第四连接部312。限位配合部311位于吸能管本体11的外侧，吸能管本体11位于吸能行程末端时，连接件22的限位部223与限位配合部311相抵接。第一实施例所提供的列车被动碰撞安全装置100，连接件22的外侧设置有限位部223，安装件31的外侧设置有限位配合部311，限位配合部311位于吸能管本体11的外侧，吸能管本体11位于吸能行程末端时，限位部223与限位配合部311相抵接。当轨道列车发生碰撞时，吸能管本体11吸收能量发生破碎，吸能管本体11带动连接件22向安装件31方向移动。当吸能管本体11位于吸能行程末端时，限位部223与限位配合部311相抵接，从而限制连接件22与安装件31的位置，进一步提高了第一实施例所提供的列车被动碰撞安全装置100所承受的垂向力，提高了轨道列车的安全可靠性。第四连接部312用于与车体4连接。

第一实施例还提供一种轨道列车，包含第一实施例所提供的列车被动碰撞安全装置100。

为便于对第一实施例技术方案的理解，下面对第一实施例所提供的列车被动碰撞安全装置100的工作过程做具体说明。

当轨道列车发生碰撞时，机车与车辆或车辆与车辆之间的两列车被动碰撞安全装置100相接触，此时，参考附图6，防爬本体21的防爬部211相对接，并带动连接件22和吸能管本体11后退。在吸能管本体11靠近车体4一端的导向部111及诱导部112的作用下，吸能管本体11发生破坏，吸收碰撞能量。且碎片经车体4的容纳孔41向外部脱落。

参考附图7和附图8，当吸能管本体11破碎至吸能行程末端时，连接件22伸入安装件31内部，且连接件22的限位部223与安装件31的限位配合部311相抵接，限制吸能管本体11的进一步后退，此时本实施例所提供的列车被动碰撞安全装置100达到最大工作行程。

此时，若防爬部211受到较大垂向力或其他与吸能管本体11的轴向呈一定角度的力而使防爬本体21和连接件22具有垂向失稳的趋势时，连接件22和安装件31具有机械限位，垂向失稳的趋势被限制，有效防止列车发生爬车和垂向倾覆。当垂向力较大时，吸能管本体11可能破坏，但安装件31仍可对连接件22进行限位，进而提高轨道列车的安全性能。

第二实施例

第二实施例提供一种列车被动碰撞安全装置100，参考附图9至附图11。第二实施例与第一实施例所提供的列车被动碰撞安全装置，区别在于，安装组件3还包括调整件32。安装件31通过调整件32与车体4相连接，调整件32与车体4之间形成有间隙。具体地说，调整件32可保证安装件31与车体4之间留有间隙，且可以通过改变调整件32的尺寸来调整安装件31与车体4的距离。为便于装调，可将调整件32与安装件31或车体4一体成型。

其余部分同第一实施例

第二实施例还提供一种轨道列车，包含第二实施例所提供的列车被动碰撞安全装置100。

为便于对第二实施例技术方案的理解，下面对第二实施例所提供的列车被动碰撞安全装置100的工作过程做具体说明。

当轨道列车发生碰撞时，机车与车辆或车辆与车辆之间的两列车被动碰撞安全装置100相接触，此时，防爬本体21的防爬部211相对接，并带动连接件22和吸能管本体11后退。在吸能管本体11靠近车体4一端的导向部111及诱导部112的作用下，吸能管本体11发生破坏，吸收碰撞能量。且碎片通过安装件31与车体4之间的间隙脱落。

参考附图6和附图7，当吸能管本体11破碎至吸能行程末端时，连接件22伸入安装件31内部，且连接件22的限位部223与安装件31的限位配合部311相抵接，限制吸能管本体11的进一步后退，此时本实施例所提供的列车被动碰撞安全装置100达到最大工作行程。

此时，若防爬部211受到较大垂向力或其他与吸能管本体11的轴向呈一定角度的力而使防爬本体21和连接件22具有垂向失稳的趋势时，连接件22和安装件31具有机械限位，垂向失稳的趋势被限制，有效防止列车发生爬车和垂向倾覆。当垂向力较大时，吸能管本体11可能破坏，但安装件31仍可对连接件22进行限位，进而提高轨道列车的安全性能。

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