弹性塑性复合吸能装置的制作方法

1.本实用新型属于轨道车辆被动安全技术领域，尤其涉及一种弹性塑性复合吸能装置。


背景技术：

2.目前，被动安全防护是轨道车辆系统设计的重要组成部分。吸能装置位于列车两端，在意外碰撞事故发生时能够有效吸收碰撞能量，进而保护乘客和车上设备的安全。城轨车辆采用弹性和塑性复合吸能装置，能够在列车低速碰撞时，仅由弹性吸能元件发挥作用，在列车高速较碰撞时，由弹性和塑性吸能共同发挥作用，从而提高车端吸能装置和车辆的可维护性，降低车辆维护成本。
3.弹性胶泥芯子和膨胀管是城轨列车吸能常用的弹性和塑性吸能元件。传统的弹性和塑性复合吸能装置依靠弹性胶泥芯子的初压力来提供膨胀管的预压力，由于两者之间存在明显差距，这会引起膨胀管预压力不足，从而无法准确设计弹性吸能行程，影响弹性吸能能力，同时降低了塑性吸能的平稳性，降低了有效塑性吸能能力，降低了塑性吸能在低速碰撞不触发的可靠性，从而降低了吸能装置的可维护性。


技术实现要素：

4.针对相关技术中存在的不足之处，本实用新型提供了一种弹性塑性复合吸能装置，通过支撑结构为弹性元件提供准确的吸能行程，并保证塑性元件的预压力，以解决现有弹性塑性复合吸能装置存在的吸能稳定性不足、可维护性较差的问题。
5.本实用新型提供一种弹性塑性复合吸能装置，包括：
6.安装座；
7.膨胀管，装设在安装座上；
8.引导元件，装设在膨胀管中；
9.弹性元件，装设在安装座上，并与引导元件接触连接；
10.支撑件，装设在膨胀管中，安装座通过支撑件将引导元件顶压在膨胀管的变径段上，弹性元件进行弹性吸能时，在支撑件中移动。
11.本技术方案通过支撑件使弹性吸能行程准确以及膨胀管预压力稳定，实现吸能稳定性以及维护性的提高。
12.在其中一些实施例中，弹性元件包括：
13.缸体，其中装填有弹性胶泥材料；
14.活塞杆，滑动安装在缸体中，并与引导元件接触连接。
15.本技术方案通过构成弹性胶泥芯子实现弹性吸能。
16.在其中一些实施例中，缸体包括：
17.主体部，滑动安装在安装座设置的通过孔中；
18.引导部，装设在主体部一端，其外径大于通过孔，并与支撑件的内壁间隙配合。
19.本技术方案通过引导部将弹性元件限位安装在安装座中，并且保证其轴向移动进行弹性吸能。
20.在其中一些实施例中，引导部上具有引导块，引导块滑动安装在支撑件轴向设置的引导槽中。本技术方案使弹性元件轴向移动稳定，不会发生旋转。
21.在其中一些实施例中，活塞杆插接在引导元件设置的插槽中。本技术方案是弹性元件与引导元件连接稳定，并能够保证对引导元件的轴向推顶。
22.在其中一些实施例中，引导元件包括：
23.引导部，其外壁为锥台状，与变径段相配合；
24.连接部，与支撑件相连。
25.本技术方案通过锥台状的引导部实现塑性变形时将膨胀管扩经吸能。
26.在其中一些实施例中，连接部设置有环槽，支撑件的端部插接到环槽中，从而套设在连接部上。本技术方案通过插接使引导元件与支撑件牢固连接，引导元件得到稳定支撑。
27.在其中一些实施例中，连接部的外壁与膨胀管的内壁间隙配合。本技术方案通过膨胀管内壁对引导元件的轴向移动进行引导，使引导元件能够稳定进行轴向移动。
28.在其中一些实施例中，安装座具有一沉孔，沉孔中螺纹连接有螺母；
29.螺母将膨胀管端部设置的凸缘压持在沉孔的台阶面上，膨胀管通过引导元件将支撑架压持在台阶面上。
30.本技术方案通过螺母同时实现膨胀管的固定以及支撑架的支撑连接。
31.在其中一些实施例中，膨胀管、引导元件、弹性元件均同轴设置。
32.基于上述技术方案，本实用新型实施例中通过支撑件对引导元件进行支撑，保证引导元件对膨胀管具有足够的预压力，弹性元件无须为引导元件提供预压力，可具有准确的弹性吸能行程，弹性吸能效果稳定，低速碰撞时不会触发塑性吸能，提高了吸能装置的可维护性，解决了现有弹性塑性复合吸能装置存在的吸能稳定性不足、可维护性较差的问题。
附图说明
33.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本技术的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
34.图1为本实用新型弹性塑性复合吸能装置的剖视结构图；
35.图2为本实用新型弹性塑性复合吸能装置中弹性元件具有引导块时与支撑件的装配示意图；
36.图中：
37.1、安装座；11、通过孔；12、沉孔；
38.2、膨胀管；21、第一管段；22、第二管段；23、变径段；24、凸缘；
39.3、引导元件；31、引导部；32、连接部；33、插槽；34、环槽；
40.4、弹性元件；41、缸体；411、主体部；412、引导部；413、；引导块42、活塞杆；
41.5、支撑件；51、引导槽；6、螺母。
具体实施方式
42.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
43.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“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。
44.术语“第一”、“第二”、“第三”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
45.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。
46.如图1至2所示，本实用新型的一个示意性实施例中，该弹性塑性复合吸能装置包括安装座1、膨胀管2、引导元件3、弹性元件4和支撑件5。
47.膨胀管2沿轴向依次分为第一管段21、变径段23和第二管段22，第二管段22的内径小于第一管段21的内径，变径段23的内径由第一管段21向第二管段22逐渐减小。膨胀管2和弹性元件4安装在安装座1上，引导元件3装在膨胀管2中。支撑件5位于膨胀管2中，安装座1对支撑件5进行支撑，从而使支撑件5对引导元件3进行支撑，并且将引导元件3顶压在膨胀管2的变径段23上。弹性元件4与引导元件3接触连接，并且在进行弹性吸能时，在支撑件5中移动。
48.发生碰撞时，弹性元件4在碰撞的推动下，在支撑件5中向引导元件3移动，利用弹性元件4进行弹性吸能。若碰撞轻微，弹性元件4在支撑件5内移动，未接触引导元件3的情况下即可将碰撞的能量吸收，引导元件3在支撑件5的支撑下保持固定；若碰撞较重，弹性元件4移动并接触引导元件3后，推顶引导元件3向膨胀管2的第二管段22移动，使第二管段22扩张变形，从而使膨胀管2进行塑性吸能。
49.通过支撑件5对引导元件3进行固定支撑，使引导元件3具有稳定且足够的预压力，同时支撑件5内的空间保证了弹性元件4具有固定的弹性吸能行程，弹性吸能效果稳定。在低速碰撞时弹性元件4仅在其移动行程中移动，不会触发膨胀管2发生塑性吸能，避免膨胀管2不必要的损耗，引导元件3在支撑件5的支撑下保持预压力将弹性元件4复位即可完成维护，使吸能装置能够继续使用，可维护性强。在弹性元件4接触并推顶引导元件3后，引导元件3才会离开支撑件5并将膨胀管2扩张，进行塑性吸能，并且塑性吸能平稳，吸能稳定性较强。最终，本实用新型弹性塑性复合吸能装置解决了现有弹性塑性复合吸能装置存在的吸能稳定性不足、可维护性较差的问题。
50.在一些实施例中，弹性元件4包括缸体41和活塞杆42。活塞杆42滑动安装在缸体41
中，缸体41内装填弹性胶泥材料，使弹性元件4构成弹性胶泥芯子。活塞杆42与引导元件3接触连接，在发生轻微碰撞时，活塞杆42在引导元件3的支撑下保持静止，缸体41在碰撞推顶下向引导元件3移动，弹性胶泥材料在缸体41内流动为缸体41相对于活塞杆42的移动提供弹性阻尼，吸收碰撞的能量。
51.在一些实施例中，缸体41包括主体部411和引导部412。安装座1设置通过孔11，主体部411装设在通过孔11中。引导部412装设在主体部411靠近引导元件3的一端，位于支撑件5内，并且与支撑件5内壁间隙配合。碰撞时利用间隙配合，支撑件5通过引导部412对缸体41的移动进行引导，使其保持轴向移动稳定，避免缸体41移动过程中在支撑件5内卡死，保证弹性吸能稳定。
52.在一些实施例中，如图2所示，引导部412上具有引导块413，引导块413滑动安装在支撑件5轴向设置的引导槽51中。碰撞时缸体41移动，引导块413在引导槽51中移动，引导槽51对引导块413的移动方向进行限制，从而防止缸体41发生旋转，从而保证弹性元件4工作稳定，弹性吸能稳定。
53.在一些实施例中，活塞杆42插接在引导元件3设置的插槽33中。活塞杆42与插槽33相配合，使弹性元件4与引导元件3的连接更加稳定，弹性吸能时引导元件3对弹性元件4的支撑点保持固定，使弹性元件4移动稳定，弹性吸能稳定。
54.在一些实施例中，引导元件3包括引导部31和连接部32。连接部32装设在引导部31远离第二管段22的一端，并且与支撑件5相连。引导部31外壁呈锥台状，与变径段23的内壁相配合。在弹性元件4完成弹性吸能后，推顶引导元件3，锥形的引导部31将膨胀管2扩张，使膨胀管2发生塑性变形，从而进行塑性吸能。
55.在一些实施例中，连接部32设置有环槽34，支撑件5的端部插接到环槽34中，从而套设在连接部32上，也使连接部32插接到支撑件5中。支撑件5通过环槽34与引导元件3连接，使支撑件5对引导元件3进行支撑时，引导元件3在径向上保持稳定。
56.在一些实施例中，连接部32的外壁与膨胀管2的内壁间隙配合。通过间隙配合使塑性吸能时引导元件3轴向移动稳定，避免引导元件3在膨胀管2中卡住，保证塑性吸能稳定。
57.在一些实施例中，安装座1具有一沉孔12，沉孔12中螺纹连接有螺母6。
58.膨胀管2端部设置的凸缘24位于沉孔12中，螺母6将凸缘24压持在沉孔12的台阶面上，从而使膨胀管2与安装座1固定连接。固定的膨胀管2，通过变径段23将引导元件3压在支撑架5上，进而将支撑架5压在沉孔12的台阶面上，安装座1通过台阶面对支撑架5的支撑，从而使支撑架5对引导元件3进行稳定且牢固的支撑，使引导元件3具有稳定的预压力。
59.在一些实施例中，膨胀管2、引导元件3和弹性元件4均同轴设置。同轴设置使碰撞时弹性元件4弹性吸能后，能够对引导元件3中心进行推顶，引导元件3也能够在中心对膨胀管2进行作用，从而使引导元件3在轴向稳定移动，塑性吸能稳定。
60.通过对本实用新型弹性塑性复合吸能装置的多个实施例的说明，可以看到本实用新型弹性塑性复合吸能装置实施例至少具有以下一种或多种优点：
61.1、引导元件能够在弹性吸能时具有稳定的预压力，使塑性吸能性能稳定。
62.2、支撑件使弹性元件具有固定的弹性吸能行程，弹性吸能效果稳定。
63.3、低速碰撞时弹性元件不会触发膨胀管发生塑性吸能，避免膨胀管不必要的损耗，弹性元件复位即可完成维护，使吸能装置能够继续使用，可维护性强。
64.4、弹性元件接触并推顶引导元件后，将膨胀管扩张进行塑性吸能，并且塑性吸能平稳，吸能稳定性较强。
65.5、弹性元件轴向移动平稳，与引导元件连接稳定。
66.6、引导元件移动平稳，塑性吸能稳定。
67.最后应当说明的是：本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
68.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。