一种刨削吸能防爬装置及轨道车辆的制作方法

2021-02-04 17:02:30|

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本发明属于缓冲吸能装置技术领域，尤其涉及的是一种防爬吸能装置及轨道车辆。

背景技术：

随着国内轨道交通的快速发展，车辆的行驶速度越来越快，车辆的行车安全越来越受到重视，车辆的运行中必须最大限度的考虑乘员的安全。在车辆发生碰撞时，需要考虑如何将碰撞能量吸收，并防止车辆爬起。

目前，轨道车辆上普遍装配有吸能机构，其结构形式有很多种类，如刨削管式、有压溃式、变形式和钢板变形式等。综合比较，目前刨削吸能式防爬器的综合性能较为优异。随着列车运行速度的不断提高，对吸能部件总吸能量的要求也不断提高，刨削吸能式防爬器可以通过增加刨削管的长度、增加刨削刀的数量、改变刨削刀的切削宽度和厚度等方法实现总吸能量的提高。

然而，刨削吸能式防爬器通过增加刨削管的长度来增加吸能量，会导致防爬器的重心前移，造成垂弯现象，不利于吸能式防爬器的稳定性，且较长的刨削管占用安装空间，增加设计难度；同时，通过增加刨削刀的数量、改变刨削刀的切削宽度和厚度等方法，则会导致吸能式防爬器的吸能力值发生较大改变，且通过增加吸能力值的方式增加吸能式防爬器的总吸能量，会导致碰撞加速度值过高，造成成员的二次伤害。由此，现有技术中的刨削吸能式防爬器无法合理有效的满足列车对吸能量较高的要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种刨削吸能防爬装置及轨道车辆，以解决上述现有技术中刨削吸能防爬器无法合理有效的满足列车对吸能量较高要求的技术问题。

为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种刨削吸能防爬装置，包括：

防爬齿；

刨削管，所述刨削管的一端与所述防爬齿转动连接；所述刨削管上设置有，导向槽，所述导向槽沿所述刨削管的轴线方向螺旋设置于所述刨削管上；

底座，所述底座与所述刨削管的另一端滑动连接，且所述底座上设置有，

刨削刀，所述刨削刀与所述刨削管相接触，在撞击力达到预设值时切削所述刨削管；

导向件，所述导向件卡于所述导向槽内，在撞击力达到预设值时，所述导向件能够沿着所述导向槽进行滑动。

优选的，所述导向槽为多个，且任意两条所述导向槽之间相互平行设置，且每条所述导向槽内都滑动设置有所述导向件。

优选的，所述底座上还设置有通孔，所述通孔的结构与所述刨削管的结构相配合，使得所述刨削管能够滑动安装于所述通孔内。

优选的，所述通孔的内壁上设置有导向孔，所述导向件转动设置于所述导向孔内。

优选的，所述导向件的底部设置有预压弹簧，通过所述预压弹簧将所述导向件的顶部压于所述导向槽内。

优选的，还包括调节组件，所述调节组件的一端与所述防爬齿固定相接；其另一端与所述刨削管转动相接，且通过所述调节组件使得所述防爬齿与所述刨削管实现转动连接。

优选的，所述刨削管靠近所述防爬齿的一端设置有调节孔，所述调节孔的开口朝向所述防爬齿，且所述调节孔的内壁上设置有螺纹结构；

所述调节组件设置于所述调节孔内，且所述调节组件包括，

调节旋转轴承，所述调节旋转轴的外壁与所述调节孔内壁相接；

定位止挡，所述定位止挡至少为两个，分别位于所述调节旋转轴承的两侧，且所述定位止挡通过螺纹与所述调节孔内壁相接；

调节件，所述调节件的一端与所述防爬齿固定相接，其另一端套设于所述旋转轴承内，并与所述旋转轴承的内周面相接，且所述调节件与调节旋转轴承在水平轴线方向上能够发生相对移动。

优选的，所述导向槽内靠近所述防爬齿的一端设置有防脱组件；

所述调节件端面上设置有防脱定位槽，所述防脱组件插入所述防脱定位槽内，且所述防脱定位槽内靠近所述防爬齿的一端设有斜面凸台；

其中，在撞击力达到一定值时，所述防脱组件能够沿着所述斜面凸台滑出所述防脱定位槽。

优选的，所述调节件沿水平轴线方向与所述调节孔的孔底之间设置有缓冲组件。

优选的，所述缓冲组件包括刚性球面支撑件和橡胶堆，所述刚性球面支撑件的一端与所述调节件相接，其另一端与所述橡胶堆相接；所述橡胶堆与所述调节孔的孔底相接。

一种轨道车辆，包括车体，所述车体上设置有刨削吸能防爬装置，所述刨削吸能防爬装置为以上任意一项所述的刨削吸能防爬装置。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

本发明设计了一种刨削吸能防爬装置，刨削管的一端与防爬齿转动相接，刨削管的另一端与底座滑动相接。通过在刨削管上设置导向槽，且导向槽沿着刨削管的轴线螺旋设置于刨削管上，从而使得刨削路径得到延长。同时，底座上设置有导向件，导向件滑动设置于所述导向槽内。在导向槽和导向件的配合作用下，使得防爬齿在受到一定的撞击力时，刨削管能够旋转式朝向底座处移动，从而增加了刨削刀切削的路程，即增加了防爬装置有效吸能的距离。由此通过采用以上结构，在不增加吸能力值且不增加防爬器重量的前提下，合理有效的增加了吸能距离，即合理有效的提升了防爬器的总吸能量，使得防爬器能够满足于列车对吸能量较高的要求。从而，解决了现有技术中刨削吸能防爬器无法合理有效的满足列车对吸能量较高要求的技术问题。

附图说明

图1为本发明中刨削吸能防爬装置的整体结构示意图；

图2为本发明中刨削吸能防爬装置的剖面结构示意图；

图3为本发明中刨削管的结构示意图；

图4为本发明中刨削吸能防爬装置的局部结构示意图；

图5为本发明中底座的结构示意图1；

图6为本发明中底座的结构示意图2；

图7为本发明中刨削管与导向件、刨削刀之间相配合的结构示意图；

图8为本发明中刨削吸能防爬装置的局部结构示意图1；

图9为本发明中刨削吸能防爬装置的局部结构示意图2。

以上各图中：

1、防爬齿；

2、刨削管；21、导向槽；22、防脱固定块；23、防脱连接件；24、刨削刀预留槽；25、调节孔；

3、底座；31、通孔；32、导向件；33、刨削刀；34、导向孔；35、导向旋转轴承；36、预压弹簧；37、刨削刀安装槽；

4、调节组件；41、调节件；42、调节旋转轴承；43、定位止挡；

5、防脱定位槽；51、斜面凸台；6、刚性球面支撑件；7、橡胶堆。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”“前”“后”“第一”“第二”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，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，属于“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如“连接”可以是固定连接，也可以时可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介简介相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请实施例中的技术方案为解决上述现有技术中刨削吸能防爬器无法合理有效的满足列车对吸能量较高要求的技术问题，总体思路如下：

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

一种刨削吸能防爬装置，包括：

防爬齿1；

刨削管2，所述刨削管2的一端与所述防爬齿1转动连接；所述刨削管2上设置有，

导向槽21，所述导向槽21沿所述刨削管2的轴线方向螺旋设置于所述刨削管2上；

底座3，所述底座3与所述刨削管2的另一端滑动连接，且所述底座3上设置有，

刨削刀33，所述刨削刀33与所述刨削管2相接触，在撞击力达到预设值时切削所述刨削管2；

导向件32，所述导向件32卡于所述导向槽21内，在撞击力达到预设值时，所述导向件32能够沿着所述导向槽21进行滑动。

如图1所示，防爬齿1用于在车辆碰撞时两个防爬齿发生相互咬合，从而阻止车辆间的垂向运动，防爬齿1的具体结构与现有技术中的结构相同，在此不再赘述。

刨削管2用于被刨削刀33刨削从而到达吸收能量的作用。具体地说，如图1至图3所示，刨削管2上设置有导向槽21，导向槽21沿刨削管2的轴线方向螺旋设置于刨削管2上。更具体而言，导向槽21为多个，且任意两条导向槽21之间相互平行设置，同时每条导向槽21内均滑动设置有导向件32，从而使得刨削刀33能够更加稳定的沿着导向槽21的方向对刨削管2进行切削。

更具体地说，导向槽21优选为4条，且4条导向槽21均匀分布于刨削管2上；导向槽21的方向与刨削管2的水平轴线之间的角度优选为10°～60°，即导向槽21倾斜设置于刨削管2上，且在此倾斜角度范围内不仅能够保证导向槽21具有足够的长度，还能够在保证刨削刀33对刨削管2进行较为顺畅的切削，从而使得防爬吸能装置能够更加有效的进行吸能。需要说明的是，导向槽21的数量及角度可以根据实际需要进行设计，从而满足于列车不同吸能总量的要求。

同时，刨削管2靠近所述底座3的一端设置有刨削刀预留槽24，且刨削刀预留槽24倾斜设置于刨削管2上，刨削刀33的刀头位于此刨削刀预留槽24内。同时，刨削刀预留槽24的倾斜角度与导向槽21的倾斜角度相配合，从而使得刨削刀33能够更加顺畅对刨削管2进行切削。

进一步，导向槽21内靠近防爬齿1的一端还设置有防脱组件。

如图4所示，防脱组件包括防脱固定块22和防脱连接件23。防脱固定块22安装于导向槽21内，即安装于导向槽靠近防爬齿的一端；防脱连接件23穿过防脱固定块22与调节组件4相接。更具体而言，防脱连接件23优选为防脱螺栓，同时防脱固定块22的顶部设置有密封圈，通过此密封圈使得使得防脱螺栓23与防脱固定块22固定相接。本实施例中，密封圈与防脱固定块22采用橡胶硫化的方式固定在一起。

底座用于与车体相连接。如图5所示，底座3上安装有导向件32及刨削刀33，当列车受到的撞击力达到预设值时，在导向件32的导向作用下，使得刨削管2旋转式朝向底座3移动，从而使得刨削刀33对刨削管2进行刨切，从而达到吸能的作用。具体地说，底座3上设置有通孔31，通孔31的结构与刨削管2的结构相配合，从而使得刨削管2能够滑动安装于此通孔31内。进一步，此通孔31的内壁上设置有刨削刀安装槽37，其具有一定的倾斜角度，且此倾斜角度与刨削刀预留安装槽23的倾斜角度相一致，从而使得刨削刀33通过螺栓固定于刨削刀安装槽37内，且刨削刀33的头部位于刨削刀预留槽24内。

如图6和图7所示，通孔31的内壁上还设置有导向孔34，导向件32转动设置于此导向孔34内，本实施例中，导向孔34分为四组。每组设有两个导向孔34，两个导向孔34沿通孔31的轴线方向进行排列，每个导向孔34内均安装有导向件32，且分别与导向槽21的位置相对应设置，本实施例中，导向件32优选为柱状结构。需要说明的是，导向孔34的组数与导向槽21的数量相一致，且每组中导向孔34及导向件32的个数均可以根据实际需要进行改变。通过采用以上结构，使得导向件32再导向槽21内滑动时，导向件32能够产生转动，从而使得导向件32与导向槽21之间的相对滑动更加顺畅；同时，每组中设有两个导向件32，使得导向件32能够更加稳定的起到导向作用，防止了刨削管2在滑动的过程中出现摆动，由此使得刨削刀33更加顺畅的对刨削管2进行刨切。

具体的，导向件32上设置有导向旋转轴承35，通过此导向旋转轴承35使得导向件32转动设置于导向孔34内。进一步，导向件32的底部设有预压弹簧安装槽，防爬器组装后，预压弹簧36在预压弹簧安装槽内处于压缩状态，此时，导向件32的顶部被预压弹簧36压于刨削管2的导向槽21内，从而使得导向件32能够更加稳定的插于导向槽21内。

为了实现刨削管2与防爬齿1之间更加有效的转动连接，防爬齿1与刨削管2之间设置有调节组件4。

继续参照图2，调节组件4的一端与防爬齿1固定相接，其另一端与刨削管2转动相接，从而使得防爬齿1与刨削管2实现转动连接。

具体地说，刨削管2靠近防爬齿1的一端设置有调节孔25，调节孔25的开口方向朝向防爬齿1，且调节孔25的内壁上设置有螺纹结构，调节组件4设置于此调节孔25内。

更具体地说，调节组件4包括调节旋转轴承42、定位止挡43和调节件41。

调节旋转轴的外周面与调节孔25内壁相接；定位止挡43至少为两个，分别位于调节旋转轴承42的两侧，且定位止挡43通过螺纹与调节孔25内壁相接。本实施例中，旋转轴承优选为2个，且定位止挡43为3个，并均匀分布于旋转轴承的两侧，从而对调节旋转轴承42起到定位的作用；且定位止挡43与调节件41不接触，且位于外侧的定位止挡43，即位于调节件41两末端部的定位止挡43与调节件41之间的间隙通过密封圈进行密封，从而起到防尘的作用。且通过采用以上结构，使得定位止挡43对调节旋转轴承42起到定位的作用，从而限制调节旋转轴在水平轴线方向上的移动，由此使得旋转轴承能够稳定的设置于调节孔25内。

调节件41的一端与防爬齿1固定相接，其另一端套设于旋转轴承内，并与旋转轴承的内周面相接，且调节旋转轴承42与调节旋转轴之间在轴线方向上能够发生相对移动。当列车发生碰撞时，防爬齿1受到冲击力，然后传递到调节件41，调节件41发生水平移动并将冲击力传递到刨削管2，使刨削管2旋转式朝向底座3进行移动，此时底座3中的刨削刀33开始切削刨削管2。

进一步，如图8和图9所示，调节件41端面上还设置有防脱定位槽5，此防脱定位槽5的结构与刨削管2上设置的防脱组件相配合，从而使得防脱组件能够插入防脱定位槽5内；同时，防脱定位槽5内靠近防爬齿1的一端设有斜面凸台51。当列车受到的撞击力达到一定值时，防脱组件能够沿着所述斜面凸台51滑出防脱定位槽5。

具体地说，防脱定位槽5的结构与防脱连接件23的结构相配合。在受到的撞击力未达到预设值时，防脱连接件23能够稳定的插于防脱定位槽5内，从而限制调节件41与刨削管2之间的相对转动。由于刨削管2无法转动，所以刨削刀33无法对刨削管2进行切削，由此使得防爬装置在撞击力达到预设值前，不会产生吸能的作用。

同时，通过设置此防脱组件与防脱定位槽5相配合的结构，使得列车受到的撞击力达到预设值时，防脱连接件23能够沿着斜面凸台51滑出防脱定位槽5，从而使得刨削管2与防爬齿1件之间实现独立旋转。具体地说，当列车受到撞击时，防爬齿1受到冲击力，然后传递至调节件41上，调节件41受到冲击力后朝向调节孔25内移动，从而导致防脱连接件23沿防脱定位槽5前端设计的斜面凸台51脱出，此时防脱连接件23的顶部从防脱固定块22内顶出，由于防脱连接件23与密封圈咬合，从而防止了防脱连接件23回落或者脱出，顶出的防脱连接件23不再对刨削管2的旋转起到限制作用，从而使得刨削管2与防爬齿1之间能够实现独立旋转，释放了刨削管2与防爬齿1的旋转自由度，从而使得本发明中防爬装置也能够与现有的非旋转式的防爬器匹配使用，并不影响吸能的效果，从而使得本发明中的防爬装置具有通用性。

进一步，沿水平轴线方向，调节件41与调节孔25的孔底之间设置有缓冲件。缓冲件包括刚性球面支撑件6和橡胶堆7，刚性球面支撑件6的一端与所述调节件41相接，其另一端与橡胶堆7相接；橡胶堆7与调节孔25的孔底相接。本实例中，刚性球面支撑件6与橡胶堆7通过橡胶硫化方式固定连接。通过采用此结构，能够减少调节件41与刚性球面支撑件6之间的接触面积，降低调节件41相对刚性球面支撑件6转动时的摩擦力，橡胶堆7能够缓冲调节件41与刚性球面支撑件6之间的冲击力，降低刨削刀33与刨削管2的初始接触刚度。

由上可知，通过底座3与刨削管2的相互配合，且通过在底座3上合理设计导向件32和刨削刀33的位置及结构，从而使得刨削管2在导向件32及导向槽21的导向作用下，能够旋转式朝向底座3移动，从而增加了刨削刀33切削的路程，即增加了防爬装置有效吸能的距离。由此通过采用以上结构，在不增加吸能力值且不增加防爬器重量的前提下，合理有效的增加了吸能距离，即合理有效的提升了防爬器的总吸能量，使得防爬器能够满足于列车对吸能量较高的要求。从而，解决了现有技术中刨削吸能防爬器无法合理有效的满足列车对吸能量较高要求的技术问题。

为了更清楚的说明本申请，下面以图1至图7所示的实施例为例就本发明的工作原理做进一步的说明：

当列车发生碰撞时，防爬齿1受到冲击力，然后依次传递到调节件41、刚性球面支撑件6，橡胶堆7。由于橡胶堆7可压缩，调节件41在受到冲击力时会朝向调节孔25内移动，从而导致防脱连接件23沿防脱定位槽5前端设计的斜面凸台51脱出，顶出的防脱螺栓不再对刨削管2的旋转起到限制作用。

当橡胶堆7被压缩到极限后，冲击力传递到刨削管2，使刨削管2旋转式朝向底座3处移动，此时底座3中的刨削刀33开始切削刨削管2。由于刨削管2在导向槽21及导向件32的导向作用下，刨削管2旋转式沿轴线进行移动，从而增加了刨削的总长度，即增加了吸能距离。

由此通过采用以上结构，在在保证合理设计吸能力值的前提下，通过对刨削管2吸能路径的充分利用，有效增加吸能距离，提升防爬装置的总吸能量，降低碰撞过程中的减速度值，减少对成员的伤害。从而，解决了现有技术中刨削吸能防爬器无法合理有效的满足列车对吸能量较高要求的技术问题。

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