一种用于轨道车辆碰撞吸能的双层方管组合式吸能结构制造技术

本发明专利技术公开了一种用于轨道车辆碰撞吸能的双层方管组合式吸能结构，包括外管、内管、隔板和端板四个部分，隔板沿着吸能结构的长度方向均匀地分布在内外管之间，且至少在吸能结构的长度方向顶部即吸能结构的受冲击端设置有端板，吸能结构还包括诱导槽，且诱导槽开在从吸能结构顶部从上往下的第一个隔板位置与吸能结构顶部位置的正中间。本发明专利技术采用双层方管组合式吸能，通过诱导槽和隔板的引导作用，使内管和外管在轴向动态冲击下能够产生稳定的屈曲变形。本发明专利技术实现了两层方管同时吸能，可通过改变内管和隔板的形状、厚度和偏置角度，来提高吸能结构的吸能能力，可根据不同列车的速度量级设置相应的双层管组合式吸能结构，适用范围广泛。用范围广泛。用范围广泛。

【技术实现步骤摘要】
一种用于轨道车辆碰撞吸能的双层方管组合式吸能结构


[0001]本专利技术涉及碰撞吸能
，尤其涉及一种用于轨道车辆碰撞双层方管组合式吸能结构。

技术介绍

[0002]“交通强国，铁路先行。”铁路运输在交通运输领域有着其独特的优势，在轨道列车不断发展的同时列车的运行安全问题也越来越受到重视。列车被动安全保护技术也成为了国内外专家学者的研究热点，列车耐撞性也被世界强国列为强制性标准，而该耐撞性水平由满足被动安全要求的列车吸能能力所决定，这就需要对列车中主要吸能部件进行详细的设计和优化。
[0003]本专利技术通过研究金属薄壁方管轴向受载力学响应理论，发现结构比吸能随着边长的变小而增大，于是考虑在薄壁方管内部增加内管以增大其比吸能，并且在方管侧壁开有诱导槽，中间由隔板进行连接的吸能结构，使得内外方管在每两个隔板中间产生稳定的变形。相对于传统的带隔板单层方管，其充分利用了方管的内部空间，在同样的尺寸下，能够提升轴向载荷下的吸能特性，有效地提高吸能结构的耐撞性。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于提供一种用于轨道车辆碰撞双层方管组合式吸能结构。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种用于轨道车辆碰撞吸能的双层方管组合式吸能结构，包括外管、内管、隔板和端板四个部分，隔板沿着吸能结构的长度方向均匀地分布在内外管之间，且至少在吸能结构的长度方向顶部即吸能结构的受冲击端设置有端板，所述吸能结构还包括诱导槽，且诱导槽开在从吸能结构顶部从上往下的第一个隔板位置与吸能结构顶部位置的正中间。
[0006]在一种具体的实施方式中，所述的外管和内管具有相同的中心线，隔板焊接在内管上，并根据隔板的上下间距，在外管壁开出与隔板数量相对应的焊缝槽，再将隔板和对应外管壁上的焊缝槽焊接在一起，在保证内外管对心的同时还保证阶段变形长度相同。
[0007]在一种具体的实施方式中，所述诱导槽包括设置在外管管壁上的外管诱导槽和设置在内管管壁上的内管诱导槽，且外管诱导槽和内管诱导槽的高度位置相同。
[0008]在一种具体的实施方式中，在所述吸能结构的长度方向底部也设置有端板，且吸能结构的底端用于固定在列车端部，顶端用于受冲击。
[0009]本专利技术中，通过诱导槽和隔板的引导作用，使内管和外管在轴向动态冲击下能够产生稳定的屈曲变形。
[0010]内管和外管通过隔板焊接相连接，隔板将内外管分成均匀的几部分，在距离端板处设有诱导槽，主吸能结构第一个屈曲变形首先在诱导槽处发生，随着撞击过程的进行，向底部端板方向依次产生渐进褶皱。组合式吸能结构产生屈曲褶皱，变形模式稳定有序，屈曲变形较为完整，实现稳定可持续变型吸能。
[0011]进一步的，所述轨道车辆双层方管组合式吸能结构，通过一端端板安装固定，另一端受冲击，在碰撞吸能过程中，通过端板传递冲击力，开始持续变形吸能。
[0012]进一步的，内管的形状、厚度、偏置角度能够根据不同冲击量级进行设计优化。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0014]实现了两层管同时吸能，可通过改变内管和隔板的形状、厚度和偏置角度，来提高吸能结构的吸能能力，可根据不同列车的速度量级设置相应的双层管组合式吸能结构，适用范围广泛。
[0015]下面将参照附图，对本专利技术作进一步详细的说明。
附图说明
[0016]构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0017]图1为本专利技术优选实施例公开的用于轨道车辆吸能的双层方管组合式吸能结构正等轴测示意图；
[0018]图2为本专利技术优选实施例公开的用于轨道车辆吸能的双层方管组合式吸能结构的内外管配合示意图；
[0019]图3为本专利技术优选实施例公开的用于轨道车辆吸能的双层方管组合式吸能结构的内管和隔板的配合示意图。
[0020]1、端板；2、外管诱导槽；3、外管；4、焊缝槽；5、隔板；6、内管；7、内管诱导槽；
具体实施方式
[0021]以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0022]如图1所示，本专利技术实施例公开了一种用于轨道车辆多级吸能的导框结构，包括：端板1；外管诱导槽2；外管3；焊缝槽4；隔板5；内管6；内管诱导槽7；该吸能结构为碳钢材质，端板1为受冲击端，另一侧端板安装在轨道车辆车体的前端，内管6和隔板5通过焊接在一起，外管3处开有焊缝槽4。在撞击初始，通过外管诱导槽2和内管诱导槽7的作用，吸能结构逐步向底部端板方向依次产生渐进褶皱。
[0023]在本实施例中，当碰撞发生时，外管诱导槽2和内管诱导槽7的作用，开始发生褶皱，吸能结构逐步向底部端板方向依次产生渐进褶皱，产生的褶皱与隔板5的数量相同，进而吸能结构能够完全压实，在同样的尺寸下，能够提升轴向载荷下的吸能特性，有效地提高吸能结构的耐撞性，同等条件下，相对于传统的单层方管，碰撞吸能能力提高45％以上。
[0024]本专利技术采用双层方管组合式吸能，通过诱导槽和隔板的引导作用，使内管和外管在轴向动态冲击下能够产生稳定的屈曲变形。本专利技术实现了两层方管同时吸能，可通过改变内管和隔板的形状、厚度和偏置角度，来提高吸能结构的吸能能力，可根据不同列车的速度量级设置相应的双层管组合式吸能结构，适用范围广泛。
[0025]以上仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，对于本领域的技术人员来说，本专利技术可以有各种更改和变化。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于轨道车辆碰撞吸能的双层方管组合式吸能结构，其特征在于，包括外管、内管、隔板和端板四个部分，隔板沿着吸能结构的长度方向均匀地分布在内外管之间，且至少在吸能结构的长度方向顶部即吸能结构的受冲击端设置有端板，所述吸能结构还包括诱导槽，且诱导槽开在从吸能结构顶部从上往下的第一个隔板位置与吸能结构顶部位置的正中间。2.根据权利要求1所述的用于轨道车辆碰撞吸能的双层方管组合式吸能结构，其特征在于，所述的外管和内管具有相同的中心线，隔板焊接在内管上，并根据隔板的上下间距，在外管壁开出与隔板...

【专利技术属性】
技术研发人员：金希红，陆军，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车有限公司，
类型：发明
国别省市：