專利名稱：一種帶切削式吸能防撞器的車鉤緩沖裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于軌道列車的，具有防撞功能的帶切削式吸能防撞器的車鉤緩沖裝置。
背景技術(shù)：
目前，軌道列車組之間采用帶吸能防撞器的車鉤緩沖裝置連接。以CG-5密接式地鐵車鉤緩沖裝置為例，它集成了機(jī)械連掛和風(fēng)路連通的功能，可自動(dòng)或者人工進(jìn)行解鉤操作。吸能器由彈性膠泥緩沖器和壓潰管兩部分組成，彈性膠泥緩沖器用來(lái)吸收車輛正常連掛及運(yùn)行過(guò)程中的沖擊能量，壓潰管用來(lái)吸收車輛在發(fā)生事故碰撞時(shí)的沖擊能量。其中彈性膠泥緩沖器為可恢復(fù)變形能量吸收裝置，壓潰管為不可恢復(fù)變形能量吸收裝置。鉤緩裝置的尾部設(shè)計(jì)有過(guò)載保護(hù)裝置，當(dāng)車鉤受到過(guò)大沖擊力時(shí)，車鉤可以脫離車鉤安裝板，以使防爬器發(fā)揮作用。整個(gè)鉤緩裝置設(shè)置了脫鉤保護(hù)功能，能在因意外或者非法操作造成車鉤解鉤時(shí)保持車鉤連掛，保護(hù)車輛、人員及財(cái)產(chǎn)不受損失。其不足之處其吸能量和吸能行程有限，體積大，工作中容易失效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種體積小的、吸能效果好的，工作可靠的帶切削式吸能防撞器的車鉤緩沖裝置。本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)包括鉤頭、鉤身、吸能器和緩沖器；所述吸能器為切削式吸能防撞結(jié)構(gòu)，其一端與鉤身的鉤身尾部為套筒式連接，另外一端與緩沖器剛性連接。所述切削式吸能防撞結(jié)構(gòu)的吸能器包括外套、刀桿、刀片、吸能元件；所述外套為帶底的筒體結(jié)構(gòu)，其內(nèi)安裝筒體結(jié)構(gòu)的吸能元件；所述外套的開(kāi)口端設(shè)置止擋圈，將鉤身尾部的凸臺(tái)納入其中；所述刀片安裝在刀桿的一端，其刀刃與吸能元件接觸；所述刀桿的自由端與鉤身尾部的凸臺(tái)端部接觸。所述切削式吸能防撞結(jié)構(gòu)的吸能器包括外套、刀桿、刀片、閾值彈簧、吸能元件和內(nèi)套；所述外套和內(nèi)套構(gòu)成內(nèi)低外高的夾層筒體結(jié)構(gòu)，內(nèi)套中安裝筒體結(jié)構(gòu)的吸能元件； 所述外套的開(kāi)口端設(shè)置止擋圈，將鉤身尾部的凸臺(tái)納入其中，外套和內(nèi)套之間安裝閾值彈簧，閾值彈簧的自由端與鉤身尾部的凸臺(tái)端部接觸；內(nèi)套的內(nèi)壁設(shè)置帶通孔的導(dǎo)向板，導(dǎo)向板將內(nèi)套的靠近緩沖器的一端的內(nèi)腔構(gòu)成導(dǎo)向腔；所述刀片安裝在刀桿的中部，其刀刃與吸能元件接觸；所述刀桿面向緩沖器的一端的導(dǎo)向桿穿過(guò)帶通孔的導(dǎo)向板后，其尾部安裝預(yù)緊件，刀桿的自由端與鉤身尾部之間設(shè)置空行程間隙。所述刀片的為一組時(shí)，刀刃均布在同一圓周上。所述刀片為兩組或者兩組以上，每一組刀片的刀刃均布在同一圓周上；而組與組之間的刀片的刀刃布置在不同的平面、不同的圓周上。所述刀片的刀刃按照螺旋形布置。
3
所述吸能元件為等截面或者變截面。所述吸能元件采用兩種或者兩種以上不同機(jī)械性能的材料制作。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，體積小、工作可靠，吸能效果好。適合于在軌道機(jī)車車輛上采用。


圖1為的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的K局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-鉤頭，2-鉤身，3-鉤身尾部，4-吸能器，5-緩沖器，6-刀桿，7-刀片，8-閾值彈簧，9-外套，10-預(yù)緊件，11-導(dǎo)向腔，12-，13-吸能元件，14-內(nèi)套。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明參照附圖，本發(fā)明包括鉤頭1、鉤身2、吸能器4和緩沖器5 ；所述吸能器4為切削式吸能防撞結(jié)構(gòu)，其一端與鉤身2的鉤身尾部3為套筒式連接，另外一端與緩沖器4剛性連接。所述切削式吸能防撞結(jié)構(gòu)的吸能器4包括外套9、刀桿6、刀片7、吸能元件13 ；所述外套9為帶底的筒體結(jié)構(gòu)，其內(nèi)安裝筒體結(jié)構(gòu)的吸能元件13 ；所述外套9的開(kāi)口端設(shè)置止擋圈，將鉤身尾部3的凸臺(tái)納入其中；所述刀片7安裝在刀桿6的一端，其刀刃與吸能元件13接觸；所述刀桿6的自由端與鉤身尾部3的凸臺(tái)端部接觸。所述切削式吸能防撞結(jié)構(gòu)的吸能器4包括外套9、刀桿6、刀片7、閾值彈簧8、吸能元件13和內(nèi)套14 ；所述外套9和內(nèi)套14構(gòu)成內(nèi)低外高的夾層筒體結(jié)構(gòu)，內(nèi)套14中安裝筒體結(jié)構(gòu)的吸能元件13 ；所述外套9的開(kāi)口端設(shè)置止擋圈，將鉤身尾部3的凸臺(tái)納入其中，外套9和內(nèi)套14之間安裝閾值彈簧8，閾值彈簧8的自由端與鉤身尾部3的凸臺(tái)端部接觸； 內(nèi)套14的內(nèi)壁設(shè)置帶通孔的導(dǎo)向板，導(dǎo)向板將內(nèi)套14的靠近緩沖器4的一端的內(nèi)腔構(gòu)成導(dǎo)向腔11 ；所述刀片7安裝在刀桿6的中部，其刀刃與吸能元件13接觸；所述刀桿6面向緩沖器4的一端的導(dǎo)向桿12穿過(guò)帶通孔的導(dǎo)向板后，其尾部安裝預(yù)緊件10，刀桿6的自由端與鉤身尾部3之間設(shè)置空行程間隙。所述刀片7的為一組時(shí)，刀刃均布在同一圓周上。所述刀片7為兩組或者兩組以上，每一組刀片7的刀刃均布在同一圓周上；而組與組之間的刀片7的刀刃布置在不同的平面、不同的圓周上。所述刀片7的刀刃按照螺旋形布置。所述吸能元件13為等截面或者變截面。所述吸能元件13采用兩種或者兩種以上不同機(jī)械性能的材料制作。所述鉤頭1、鉤身2和緩沖器5，為成熟的現(xiàn)有技術(shù)。如鉤頭1為普通車鉤的或者半自動(dòng)車鉤的。實(shí)施例1 鉤頭1、鉤身2、吸能器4和緩沖器5順序連接；所述吸能器4為切削式吸能防撞結(jié)構(gòu)，包括外套9、刀桿6、刀片7、吸能元件13 ；所述外套9為帶底的筒體結(jié)構(gòu)，其內(nèi)安裝筒體結(jié)構(gòu)的吸能元件13 ；所述外套9的開(kāi)口端設(shè)置止擋圈，將鉤身尾部3的凸臺(tái)納入其中，為套筒式連接；所述刀片7安裝在刀桿6的一端，其刀刃與吸能元件13接觸；所述刀桿6的自由端與鉤身尾部3的凸臺(tái)端部接觸。所述刀片7的為一組時(shí)，刀刃均布在同一圓周上。所述刀片7的刀刃按照螺旋形布置。所述吸能元件13為變截面。刀片7的刀刃切入吸能元件13切削做功的最小力為吸能防撞的閾值，在本實(shí)施例中，該閾值不小于7200KN。實(shí)施例2 鉤頭1、鉤身2、吸能器4和緩沖器5順序連接；所述吸能器4為切削式吸能防撞結(jié)構(gòu)，包括外套9、刀桿6、刀片7、閾值彈簧8、吸能元件13和內(nèi)套14 ；所述外套9和內(nèi)套14構(gòu)成內(nèi)低外高的夾層筒體結(jié)構(gòu)，內(nèi)套14中安裝筒體結(jié)構(gòu)的吸能元件13 ；所述外套9的開(kāi)口端設(shè)置止擋圈，將鉤身尾部3的凸臺(tái)納入其中，外套9和內(nèi)套14之間安裝閾值彈簧8，閾值彈簧8的自由端與鉤身尾部3的凸臺(tái)端部接觸；內(nèi)套14的內(nèi)壁設(shè)置帶通孔的導(dǎo)向板，導(dǎo)向板將內(nèi)套14的靠近緩沖器4的一端的內(nèi)腔構(gòu)成導(dǎo)向腔11 ；所述刀片7安裝在刀桿6的中部， 其刀刃與吸能元件13接觸；所述刀桿6面向緩沖器4的一端的導(dǎo)向桿12穿過(guò)帶通孔的導(dǎo)向板后，其尾部安裝預(yù)緊件10，刀桿6的自由端與鉤身尾部3之間設(shè)置空行程間隙。所述刀片7的為一組時(shí)，刀刃均布在同一圓周上。所述刀片7的刀刃按照螺旋形布置。所述吸能元件13為變截面。鉤身尾部3壓縮閾值彈簧8直到鉤身尾部3的凸臺(tái)與刀桿6的自由端接觸時(shí)的閾值彈簧8反力為吸能防撞的閾值，然后再推動(dòng)刀片7的刀刃切入吸能元件13進(jìn)行切削做功。在本實(shí)施例中，該閾值不小于7200KN。工作原理在實(shí)施例1中，當(dāng)鉤頭1傳遞的撞擊力大于閾值時(shí)，鉤身尾部3的凸臺(tái)推動(dòng)刀片7 的刀刃切入吸能元件13進(jìn)行切削做功。只要吸能元件13沒(méi)有完全被破壞，以后仍然可以繼續(xù)再次使用。每次碰撞發(fā)生切削做功吸能后，刀片7停留在最終位置。在實(shí)施例2中，當(dāng)鉤頭1傳遞的撞擊力大于閾值時(shí)，閾值彈簧8直到鉤身尾部3的凸臺(tái)與刀桿6的自由端接觸，鉤身尾部3的凸臺(tái)推動(dòng)刀片7的刀刃切入吸能元件13進(jìn)行切削做功。只要閾值彈簧8或者吸能元件13沒(méi)有完全被破壞，以后仍然可以繼續(xù)再次使用。 每次碰撞發(fā)生切削做功吸能后，刀片7停留在最終位置。在刀片7的刀刃插入吸能元件13將一段設(shè)定的切削層切削下來(lái)的行程中，包含了能量轉(zhuǎn)換和減速緩沖兩個(gè)過(guò)程。能量轉(zhuǎn)換的過(guò)程，即將撞擊源的能量通過(guò)切削做功轉(zhuǎn)換為熱能、切削做功的內(nèi)能或其他能量，達(dá)到消耗撞擊源的能量的目的。減速緩沖的過(guò)程，即通過(guò)設(shè)定刀片7和吸能元件13的參數(shù)，將刀片7的行進(jìn)速度設(shè)定為由快變慢，這相當(dāng)于是在列車組的機(jī)車車輛之間安裝了一個(gè)與汽車上的安全氣囊類似的變形體，能夠有效地衰減撞擊源的接近速度，延長(zhǎng)撞擊源的接近時(shí)間，起到緩沖的作用。上述能量轉(zhuǎn)換和減速緩沖的同時(shí)出現(xiàn)，能夠有效地降低撞擊源對(duì)列車組中的機(jī)車車輛的實(shí)際作用力，該實(shí)際作用力的最大值對(duì)機(jī)車車輛應(yīng)該是安全的，而且是可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的理論方法進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算出來(lái)的。
權(quán)利要求
1.一種帶切削式吸能防撞器的車鉤緩沖裝置，包括鉤頭(1)、鉤身(2)、吸能器(4)和緩沖器(5)；其特征在于所述吸能器(4)為切削式吸能防撞結(jié)構(gòu)，其一端與鉤身(2)的鉤身尾部(3)為套筒式連接，另外一端與緩沖器(4)剛性連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶切削式吸能防撞器的車鉤緩沖裝置，其特征在于所述切削式吸能防撞結(jié)構(gòu)的吸能器(4)包括外套(9)、刀桿(6)、刀片(7)、吸能元件(13)；所述外套(9)為帶底的筒體結(jié)構(gòu)，其內(nèi)安裝筒體結(jié)構(gòu)的吸能元件(13)；所述外套(9)的開(kāi)口端設(shè)置止擋圈，將鉤身尾部(3)的凸臺(tái)納入其中；所述刀片(7)安裝在刀桿(6)的一端，其刀刃與吸能元件(13)接觸；所述刀桿(6)的自由端與鉤身尾部(3)的凸臺(tái)端部接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶切削式吸能防撞器的車鉤緩沖裝置，其特征在于所述切削式吸能防撞結(jié)構(gòu)的吸能器(4)包括外套(9)、刀桿(6)、刀片(7)、閾值彈簧(8)、吸能元件 (13)和內(nèi)套(14)；所述外套(9)和內(nèi)套(14)構(gòu)成內(nèi)低外高的夾層筒體結(jié)構(gòu)，內(nèi)套(14)中安裝筒體結(jié)構(gòu)的吸能元件(13)；所述外套(9)的開(kāi)口端設(shè)置止擋圈，將鉤身尾部(3)的凸臺(tái)納入其中，外套(9)和內(nèi)套(14)之間安裝閾值彈簧(8)，閾值彈簧⑶的自由端與鉤身尾部⑶的凸臺(tái)端部接觸；內(nèi)套(14)的內(nèi)壁設(shè)置帶通孔的導(dǎo)向板，導(dǎo)向板將內(nèi)套(14)的靠近緩沖器(4)的一端的內(nèi)腔構(gòu)成導(dǎo)向腔(11)；所述刀片(7)安裝在刀桿(6)的中部，其刀刃與吸能元件(13)接觸；所述刀桿(6)面向緩沖器⑷的一端的導(dǎo)向桿(12)穿過(guò)帶通孔的導(dǎo)向板后，其尾部安裝預(yù)緊件(10)，刀桿(6)的自由端與鉤身尾部(3)之間設(shè)置空行程間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的帶切削式吸能防撞器的車鉤緩沖裝置，其特征在于所述刀片(7)的為一組時(shí)，刀刃均布在同一圓周上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的帶切削式吸能防撞器的車鉤緩沖裝置，其特征在于所述刀片(7)為兩組或者兩組以上，每一組刀片(7)的刀刃均布在同一圓周上；而組與組之間的刀片(7)的刀刃布置在不同的平面、不同的圓周上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶切削式吸能防撞器的車鉤緩沖裝置，其特征在于所述刀片(7)的刀刃按照螺旋形布置。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的帶切削式吸能防撞器的車鉤緩沖裝置，其特征在于所述吸能元件(13)為等截面或者變截面。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶切削式吸能防撞器的車鉤緩沖裝置，其特征在于所述吸能元件(13)為等截面或者變截面。
9.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的帶切削式吸能防撞器的車鉤緩沖裝置，其特征在于所述吸能元件(13)采用兩種或者兩種以上不同機(jī)械性能的材料制作。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶切削式吸能防撞器的車鉤緩沖裝置，其特征在于所述吸能元件(13)采用兩種或者兩種以上不同機(jī)械性能的材料制作。
全文摘要
一種帶切削式吸能防撞器的車鉤緩沖裝置，包括鉤頭、鉤身、吸能器和緩沖器；吸能器為切削式吸能防撞結(jié)構(gòu)，其一端與鉤身尾部套筒式連接，另外一端與緩沖器剛性連接。切削式吸能防撞結(jié)構(gòu)的吸能器的構(gòu)造一外套內(nèi)安裝吸能元件和刀具，刀具的刀刃與吸能元件接觸，刀具的刀桿的一端與鉤身尾部接觸；切削式吸能防撞結(jié)構(gòu)的吸能器的構(gòu)造二外套和內(nèi)套構(gòu)成內(nèi)低外高的夾層筒體結(jié)構(gòu)，吸能元件安裝在內(nèi)套中；外套和內(nèi)套之間安裝閾值彈簧，閾值彈簧的一端與鉤身尾部接觸；內(nèi)套的內(nèi)壁設(shè)置導(dǎo)向板構(gòu)成導(dǎo)向腔；刀片安裝在刀桿的中部，其刀刃與吸能元件接觸；刀桿面向緩沖器的一端穿過(guò)導(dǎo)向板后尾部安裝預(yù)緊件，刀桿的自由端與鉤身尾部之間設(shè)置空行程間隙。
文檔編號(hào)B61G9/04GK102180182SQ201110078040
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月30日
發(fā)明者劉國(guó)偉, 劉堂紅, 姚曙光, 張健, 楊志剛, 許平, 魯寨軍 申請(qǐng)人:中南大學(xué)