一种新型防爬吸能装置制造方法及图纸

一种新型防爬吸能装置，包括防爬器模块、中间复合结构吸能单元模块、两侧吸能单元模块、端梁模块、车钩安装支撑座、销连接模块；所述防爬器模块与端梁模块焊接在一起，同时由斜支撑梁固定；中间复合结构吸能单元模块一端固定在防爬器模块上，另一端固定在端梁模块上；两侧吸能单元模块一端与防爬器模块进行固定，另一端固定在端梁模块上；上盖板、下盖板分别与防爬器模块、端梁模块连接；所述车钩安装支撑座与防爬器模块焊接在一起。本装置吸能容量不小于1.22MJ，碰撞力不大于4450kN，能够承受纵向1424kN压缩力，能够同时承受纵向1224kN压缩力及垂向±356kN提升力。当车辆发生碰撞事故时，防止车辆垂向爬升，防爬吸能装置参与吸收碰撞动能，保持车体结构完整，减小传递到乘客身上的减速度，防止乘客伤亡。

【技术实现步骤摘要】
一种新型防爬吸能装置
本专利技术涉及轨道交通车辆碰撞被动安全
，具体涉及到一种可以同时满足美国标准ASMERT-22014和纽约地铁技术规范R179的防爬吸能装置。
技术介绍
随着轨道交通的飞跃发展，碰撞被动安全问题作为现代轨道交通车辆设计中的一个重要环节，越来越引起人们重视，其已然成为轨道交通车辆设计研究的一个热点和未来必然发展趋势。随着国内轨道交通的快速发展，出口已经成为必然趋势，以要求严格著称的纽约地铁是北美市场一个典型代表，纽约地铁车辆碰撞要求采用美国标准ASMERT-22014及技术规范R179，要求防爬吸能装置吸能量不小于1.22MJ，碰撞平均界面力不大于4450kN，能够承受纵向1424kN压缩力，能够同时承受纵向1224kN压缩力及垂向±356kN提升力。防爬吸能装置的作用是在轨道交通车辆发生碰撞时，尽可能多的吸收撞击动能，从而减小碰撞事故的损失。但是，现有轨道交通车辆防爬吸能装置吸能容量较小，不能有效减小车辆发生碰撞事故时带来的危险，更不能满足美国标准ASMERT-22014及技术规范R179。防爬吸能装置必须要有足够的垂向刚度来抑制轨道车辆发生碰撞时防爬齿相互啮合约束产生的垂向力，防止车辆产生爬车。但是，现有轨道交通车辆防爬吸能装置结构单一，垂向抗弯刚度不足，在车辆发生碰撞时很容易发生爬车，同时吸能元件产生垂向弯曲，吸能元件变形模型发生变化，吸能效果大大减小，不能满足美国标准ASMERT-22014和纽约地铁技术规范R179。现有轨道交通防爬吸能装置一般按照欧洲标准来设计的，而现有欧洲标准不要求防爬吸能装置能够承受纵向载荷、垂向载荷。因此，现有防爬吸能装置在承受静强度载荷时完全不能满足美国标准ASMERT-22014和纽约地铁技术规范R179。
技术实现思路
本专利技术为解决现有防爬吸能装置吸能容量小，在车辆发生碰撞时，防爬齿相互啮合约束，产生较大垂向力会导致吸能元件产生垂向弯曲，改变吸能元件的变形模式而最终导致吸能效果差，不能承受较大纵向、垂向载荷的问题，提供一种新型的轨道交通车辆用、吸能容量大、垂向刚度大、能够承受较大纵向、垂向载荷及其组合工况，能够满足美国标准ASMERT-22014及纽约地铁技术规范R179的防爬吸能装置。为实现上述专利技术目的，本专利技术提供一种新型防爬吸能装置，其特征在于：包括防爬器模块、中间复合结构吸能单元模块、两侧吸能单元模块、端梁模块、车钩安装支撑座、销连接模块、斜支撑梁、上盖板、下盖板；所述防爬器模块与端梁模块焊接在一起，形成一个封闭框架，同时由斜支撑梁固定；中间复合结构吸能单元模块一端固定在防爬器模块上，另一端固定在端梁模块上；两侧吸能单元模块一端通过销连接模块与防爬器模块进行固定，另一端固定在端梁模块上；上盖板、下盖板分别与防爬器模块、端梁模块连接；所述车钩安装支撑座与防爬器模块焊接在一起。所述的上盖板前端形状与防爬器模块轮廓一致，覆盖整个防爬吸能装置，前端左、右两侧分别与防爬器模块连接，前端中间位置与防爬器模块随着轮廓形状弧焊连接，后端与端梁模块连接；下盖板前端形状与防爬器模块轮廓一致，前端与防爬器模块连接，后端与端梁模块连接。所述防爬器模块由盖板、立板及筋板焊接而成，在中间、两侧分别留出连接车体结构的接口；所述盖板包括3块，从上到下依次布置；所述立板包括4块，从前到后依次布置；所述上、中、下3块盖板与第1块立板焊接形成防爬齿，后端与第2块立板焊接；所述第3块立板呈现圆弧轮廓，连接第2块立板及第4块立板；所述筋板在左、右两侧各有2块，分别与盖板、立板进行焊接。所述中间复合结构吸能单元模块由外压馈箱、隔板、前堵板、后堵板及内压馈箱组成；所述外压馈箱分别与隔板四面焊接，前、后分别通过前堵板、后堵板与防爬器模块、端梁模块连接；中间复合结构吸能单元模块通过5块隔板在纵向长度上均分，后2块隔板中间开有矩形孔；所述后堵板中间开有矩形孔；所述内压馈箱长度截止到第3块隔板，穿过后2块隔板及后堵板矩形孔，并与后2块隔板及后堵板焊接，内压馈箱上、下、左、右4个平面在第3、第4隔板之间开有4个长圆诱导孔，在第4、第5隔板之间上、下2个平面内开有2个长圆诱导孔。所述两侧吸能单元模块由锥形压馈箱、隔板组成，前端与销连接模块后挡板焊接，后端与端梁模块焊接；所述锥形压馈箱由一直边、一斜边构成，其中直边靠近整个吸能装置中间内侧，斜边靠近整个吸能装置中间外侧；所述隔板四边分别与锥形压馈箱焊接，5块隔板的尺寸随着锥形压馈箱的尺寸逐渐增大，每2个隔板之间的距离从前到后逐渐减小。所述销连接模块由销座、销头及后挡板组成，销座和销头相互配合，所述销座由4块板拼焊而成，前端与防爬器模块焊接在一起；所述销头由4块板拼焊而成，后端与后挡板焊接；所述后挡板与两侧吸能单元模块焊接在一起。所述端梁模块由上盖板、下盖板及立板焊接而成；所述下盖板在中间位置向内凹陷，呈现八字形界面，为车钩安装留出空间。所述车钩安装支撑座由L型板、筋板焊接而成；所述筋板沿L型板宽度方向均匀分布；所述L型板下平面在筋板间隔内均匀分布有车钩安装孔，L型板与防爬器模块焊接在一起。本专利技术的有益效果：本专利技术能够满足美国标准ASMERT-22014和纽约地铁技术规范R179，吸能量不小于1.22MJ，平均碰撞界面力不大于4450kN，能够承受纵向1424kN压缩力，能够同时承受纵向1224kN压缩力及垂向±356kN提升力。当轨道交通车辆发生碰撞时，前端防爬器模块首先开始接触，此时防爬器模块中间部分受到沿车体纵向的冲击力作用后退压馈中间复合结构吸能单元模块，中间复合结构吸能单元模块在防爬器模块的压缩作用下产生压馈变形，中间复合结构吸能单元模块内部在纵向长度方向上布置了隔板，使得中间复合结构吸能单元模块变形更加稳定，此时，随着防爬器模块中间部分向后推移，其本身在两侧圆弧过渡部位发生弯曲变形进行吸能；为了降低初始碰撞力峰值，两侧吸能单元模块通过销连接模块与防爬器模块进行连接，随着防爬器模块中间部分向后推移，销连接模块销头、销座配合深度增加，而本身并不产生碰撞接触力；随着碰撞压缩程度的增大，销连接模块销头、销座配合深度进一步增大，后挡板与销座开始接触，两侧吸能单元模块开始发生变形吸能，两侧吸能单元模块呈直角梯形布置，直角边与中间复合结构吸能单元模块平行，这样的布置增加了两侧吸能单元模块变形的稳定性，同时，两侧吸能单元模块内部也布置了隔板，隔板的位置和中间复合结构吸能单元模块内部隔板的位置正好错开，使得在变形过程中，中间复合结构吸能单元模块碰撞力波峰正好对应两侧吸能单元模块碰撞力波谷，合成得到的整个碰撞力曲线呈平滑状态，波动不会太大；整个防爬吸能装置在变形过程中，防爬器本身刚度很大，两侧呈圆弧过渡设计，同时与车体前端结构（如碰撞柱、角柱）连接，可以有效抑制碰撞过程中产生的垂向力，防止车辆发生爬车，保证吸能单元模块的变形模式；随着防爬吸能装置变形行程的增大，中间复合结构吸能模块内压馈箱开始发生变形吸能，外压馈箱与内压馈箱复合吸能大大增大了中间复合结构吸能单元模块的吸能量，同时中间复合结构吸能单元模块与两侧吸能单元模块及防爬器模块复合吸能，这样的4重复合吸能方式大大增大了防爬吸能装置的吸能容量，可以有效吸收车辆碰撞过程中撞击动能，不会造成传递本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型防爬吸能装置，其特征在于：包括防爬器模块、中间复合结构吸能单元模块、两侧吸能单元模块、端梁模块、车钩安装支撑座、销连接模块、斜支撑梁、上盖板、下盖板；所述防爬器模块与端梁模块焊接在一起，形成一个封闭框架，同时由斜支撑梁固定；中间复合结构吸能单元模块一端固定在防爬器模块上，另一端固定在端梁模块上；两侧吸能单元模块一端通过销连接模块与防爬器模块进行固定，另一端固定在端梁模块上；上盖板、下盖板分别与防爬器模块、端梁模块连接；所述车钩安装支撑座与防爬器模块焊接在一起。

【技术特征摘要】
1.一种新型防爬吸能装置，其特征在于：包括防爬器模块、中间复合结构吸能单元模块、两侧吸能单元模块、端梁模块、车钩安装支撑座、销连接模块、斜支撑梁、上盖板、下盖板；所述防爬器模块与端梁模块焊接在一起，形成一个封闭框架，同时由斜支撑梁固定；中间复合结构吸能单元模块一端固定在防爬器模块上，另一端固定在端梁模块上；两侧吸能单元模块一端通过销连接模块与防爬器模块进行固定，另一端固定在端梁模块上；上盖板、下盖板分别与防爬器模块、端梁模块连接；所述车钩安装支撑座与防爬器模块焊接在一起。2.根据权利要求1所述的一种新型防爬吸能装置，其特征在于：所述的上盖板前端形状与防爬器模块轮廓一致，覆盖整个防爬吸能装置，前端左、右两侧分别与防爬器模块连接，前端中间位置与防爬器模块随着轮廓形状弧焊连接，后端与端梁模块连接；下盖板前端形状与防爬器模块轮廓一致，前端与防爬器模块连接，后端与端梁模块连接。3.根据权利要求1所述的一种新型防爬吸能装置，其特征在于：所述防爬器模块由盖板、立板及筋板焊接而成，在中间、两侧分别留出连接车体结构的接口；所述盖板包括3块，从上到下依次布置；所述立板包括4块，从前到后依次布置；所述上、中、下3块盖板与第1块立板焊接形成防爬齿，后端与第2块立板焊接；所述第3块立板呈现圆弧轮廓，连接第2块立板及第4块立板；所述筋板在左、右两侧各有2块，分别与盖板、立板进行焊接。4.根据权利要求1所述的一种新型防爬吸能装置，其特征在于：所述中间复合结构吸能单元模块由外压馈箱、隔板、前堵板、后堵板及内压馈箱组成；所述外压馈箱分别与隔板四面焊接，前、后分别通过前堵板、...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘艳文，刘春艳，李本怀，
申请(专利权)人：中车长春轨道客车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22