本發(fā)明涉及吸能裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

隨著我國軌道交通等領(lǐng)域的高速發(fā)展,所帶來安全問題己越來越受到人們的重視。軌道交通車輛、校車等一旦發(fā)生碰撞事故往往造成較大的人員傷亡和財產(chǎn)損失，近些年發(fā)生的列車追尾等事故充分說明即便在信號控制、調(diào)度管理和程序化管理等主動防護(hù)方面采取了一系列措施，列車的碰撞事故還是不能完全被避免，此時，作為乘員生命財產(chǎn)安全終極衛(wèi)士的被動安全防護(hù)裝置的性能就顯得尤為重要。

統(tǒng)計表明，軌道交通車輛等在碰撞過程中往往伴隨著發(fā)生“爬車”現(xiàn)象，而且一旦出現(xiàn)爬車，事故導(dǎo)致的死亡率要比未發(fā)生爬車時高出3-4倍。要減少爬車現(xiàn)象發(fā)生的幾率，通常在車端安裝易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)，且要求具備足夠的垂向承載能力。垂向承載能力作為軌道交通車輛等被動安全防護(hù)性能的一項重要指標(biāo)，隨著軌道交通車輛不斷提速，對該指標(biāo)的要求也必定越來越高。目前軌道交通車輛車端安裝的單一吸能元件如刨削式防爬器、抽屜型蜂窩式防爬器、脹管式防爬器等，往往受自身結(jié)構(gòu)特點及安裝空間的限制，垂向承載能力的提升空間有限；而采用內(nèi)嵌不可拆卸吸能箱的焊接框架式吸能結(jié)構(gòu)在工作時由大尺寸框架結(jié)構(gòu)承受垂向載荷，垂向承載能力得到顯著提高，但因該焊接框架結(jié)構(gòu)為整體式結(jié)構(gòu)，碰撞事故導(dǎo)致承載梁等部分結(jié)構(gòu)發(fā)生變形后都必須更換整個車頭端部，甚至整節(jié)車廂都要報廢，不但需要很長的維修周期，而且給車輛運營方造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。

因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中吸能元件垂向承載能力弱，且整體焊接框架式吸能結(jié)構(gòu)變形后不可維護(hù)需要整體更換的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)，其中，包括：固定架，設(shè)置在固定架的底部前方的防爬齒，分別與固定架及防爬齒可拆卸連接的吸能塊，將防爬齒與固定架鉸接的連接裝置，及分別設(shè)置在連接裝置與固定架的連接處、連接裝置與防爬齒的連接處的剪切銷。

所述易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)，其中，所述防爬齒的長度小于所述固定架的長度，且所述吸能塊將所述固定架的底部中心與所述防爬齒的中心連接。

所述易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)，其中，所述連接裝置包括：分別設(shè)置在防爬齒的兩端，并將防爬齒與固定架的兩端鉸接的第一鉸接裝置；所述第一鉸接裝置包括設(shè)置在固定架的底部的第一凸起部，及分別與所述第一凸起部和防爬齒鉸接的第一鉸鏈。

所述易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)，其中，所述第一鉸鏈包括依次設(shè)置在固定架與防爬齒之間的第一鉸接部與第二鉸接部；所述第一鉸接部包括開口方向相反的兩個U型槽，及將兩個U型槽的底部連接的第一連接部；所述第一凸起部與所述U型槽相配合，且所述第一凸起部的頂面、底面均與所述U型槽的側(cè)壁接觸。

所述易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)，其中，所述第一鉸接部還包括垂直貫穿所述U型槽和所述第一凸起部的銷軸，及將所述第一凸起部的頂部與所述U型槽的側(cè)壁連接的剪切銷，剪切銷與銷軸間隔開。

所述易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)，其中，所述第二鉸接部包括與所述U型槽相配合的第二連接部，及將第二連接部與防爬齒鉸接并用于容納防爬齒的第一U型槽。

所述易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)，其中，所述連接裝置還包括：設(shè)置在所述防爬齒上的若干個立柱，及將所述固定架的頂部與所述立柱鉸接的若干個第二鉸鏈。

所述易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)，其中，其還包括若干個垂直設(shè)置在所述立柱上的橫梁；所述橫梁通過第三鉸鏈與所述固定架鉸接；所述第三鉸鏈與所述第一鉸鏈結(jié)構(gòu)相同。

所述易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)，其中，所述第二鉸鏈包括依次鉸接的第二凸起部、第三鉸接部、第四鉸接部和T型鉸接部；第二凸起部傾斜設(shè)置在所述固定架的頂部，T型鉸接部設(shè)置在所述立柱的頂部并與第四鉸接部相配合。

所述易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)，其中，所述第三鉸接部與所述第一鉸接部結(jié)構(gòu)相同；所述第二凸起部的左側(cè)面和右側(cè)面均與所述第三鉸接部接觸。

有益效果：所述固定架為口字型，所述連接裝置將所述防爬齒的兩端、頂部均與所述固定架鉸接，從而將傳統(tǒng)的整體焊接框架型吸能裝置改變?yōu)殂q接式框架型易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)，在垂直方向上限制防爬齒的自由度，提高所述易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)整體的垂向載荷能力，并內(nèi)嵌可拆卸的吸能塊，提高易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)的可維護(hù)性。當(dāng)車輛發(fā)生撞擊時，吸能塊沿水平方向發(fā)生堆疊變形，吸收碰撞能量；同時在沖擊載荷的作用下，剪切銷被剪斷，連接裝置產(chǎn)生轉(zhuǎn)動動作，保護(hù)固定架不受損壞；碰撞結(jié)束后，可人工重新安裝剪切銷使連接裝置復(fù)位，并更換吸能塊，從而實現(xiàn)所述易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)的重復(fù)利用，維護(hù)周期短。。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)未被撞擊時的使用狀態(tài)參考圖。

圖2是圖1中A處的局部放大示意圖。

圖3是圖1中B處的局部放大示意圖。

圖4是本發(fā)明所述易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)被撞擊時的第一使用狀態(tài)參考圖。

圖5是本發(fā)明所述易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)被撞擊時的第二使用狀態(tài)參考圖。

圖6是本發(fā)明所述易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)被撞擊時的第三使用狀態(tài)參考圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供一種易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

請同時參閱圖1-圖6。本發(fā)明提供一種易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)，如圖1所示，其包括：固定架1，設(shè)置在固定架1的底部前方的防爬齒2，分別與固定架1及防爬齒2可拆卸連接的吸能塊3，將防爬齒2與固定架1鉸接的連接裝置，及分別設(shè)置在連接裝置與固定架1的連接處、連接裝置與防爬齒2的連接處的剪切銷4。

所述固定架1為口字型，所述連接裝置將所述防爬齒2的兩端、頂部均與所述固定架1鉸接，從而將傳統(tǒng)的整體焊接框架型吸能裝置改變?yōu)殂q接式框架型易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)，并內(nèi)嵌可拆卸的吸能塊3，提高易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)的可維護(hù)性。當(dāng)車輛發(fā)生撞擊時，吸能塊3沿水平方向發(fā)生堆疊變形，吸收碰撞能量；同時在沖擊載荷的作用下，剪切銷被剪斷，連接裝置產(chǎn)生轉(zhuǎn)動動作，保護(hù)固定架1不受損壞；碰撞結(jié)束后，可人工重新安裝剪切銷使連接裝置復(fù)位，并更換吸能塊3，從而實現(xiàn)所述易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)的重復(fù)利用，維護(hù)周期短。

進(jìn)一步的，所述防爬齒2的長度小于所述固定架1的長度，且所述吸能塊3將所述固定架1的底部中心與所述防爬齒2的中心連接，即所述防爬齒2位于所述固定架1的底部中心處。

所述連接裝置包括：分別設(shè)置在防爬齒2的兩端，并將防爬齒2與固定架1的兩端鉸接的第一鉸接裝置；所述第一鉸接裝置包括設(shè)置在固定架1的底部的第一凸起部5，及分別與所述第一凸起部5和防爬齒2鉸接的第一鉸鏈6。

由于所述防爬齒2位于所述固定劑的底部中心處，因此防爬齒2的左端與固定架1的底部左端之間的距離和防爬齒2的右端與固定架1的底部右端之間的距離相等，當(dāng)防爬齒2的兩端均通過第一鉸接裝置與固定架1的兩端鉸接時，一旦車輛發(fā)生碰撞，防爬齒2朝向靠近固定架1的方向運動時，設(shè)置在防爬齒2的左端的第一鉸接裝置與設(shè)置在防爬齒2的右端的第一鉸接裝置產(chǎn)生相對稱的運動，使得防爬齒2沿著直線朝向固定架1運動，而不會發(fā)生歪斜；同時吸能塊3的壓縮也會保持平衡，從而提高吸收碰撞能量的效果。

如圖2所示，所述第一鉸鏈6包括依次設(shè)置在固定架1與防爬齒2之間的第一鉸接部61與第二鉸接部62；所述第一鉸接部61包括開口方向相反的兩個U型槽63，及將兩個U型槽63的底部連接的第一連接部64；所述第一凸起部5與所述U型槽63相配合，且所述第一凸起部5的頂面、底面均與所述U型槽63的側(cè)壁接觸。

第一凸起部5與固定架1為一體結(jié)構(gòu)，第一凸起部5垂直于固定架1。由于第一凸起部5的頂面、底面與U型槽63的側(cè)壁接觸，因此第一鉸接部61在沖擊力作用下只能產(chǎn)生相對于第一凸起部5的水平轉(zhuǎn)動；第一凸起部5在U型槽內(nèi)對第一鉸接部61起垂直限位作用。所述第一鉸接部61還包括垂直貫穿所述U型槽63和所述第一凸起部5的銷軸65，及將所述第一凸起部5的頂部與所述U型槽63的側(cè)壁連接的剪切銷，剪切銷與銷軸65間隔開。未發(fā)生碰撞時，第一鉸鏈6被剪切銷定位，第一鉸接部61不能相對于第一凸起部5轉(zhuǎn)動，第一鉸接部61與第二鉸接部62之間也無法相對轉(zhuǎn)動，此時防爬齒2與固定架1之間被第一鉸鏈6固定連接；當(dāng)發(fā)生碰撞時，剪切銷斷開，如圖4-圖6所示，第一鉸接部61與第二鉸接部62產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動，既保證了防爬齒2與固定架1之間的連接牢固性，又保護(hù)第一鉸鏈6在沖擊力作用下不會發(fā)生損壞，從而保證固定架1不會被破壞。

所述第二鉸接部62包括與所述U型槽63相配合的第二連接部66，及將第二連接部66與防爬齒2鉸接并用于容納防爬齒2的第一U型槽67。較佳的，防爬齒2的兩端均垂直設(shè)置有套筒21，銷軸可穿過套筒21，且套筒21可容納于第一U型槽67內(nèi)；在防爬齒2的兩端設(shè)置套筒從而實現(xiàn)防爬齒2與第二鉸接部62的鉸接，增強了防爬齒2上與第二鉸接部62的鉸接處的牢固性。第一鉸鏈6上設(shè)置三個鉸接點：第一鉸接部61與第一凸起部5之間、第一鉸接部61與第二鉸接部62之間、第二鉸接部62與防爬齒2之間，能夠在保證盡量減少零件數(shù)量的同時保證防爬齒2與固定架1之間的鉸接靈活性。

所述連接裝置還包括：設(shè)置在所述防爬齒2上的若干個立柱7，及將所述固定架1的頂部與所述立柱7鉸接的若干個第二鉸鏈8。如圖3所示，所述第二鉸鏈8包括依次鉸接的第二凸起部81、第三鉸接部82、第四鉸接部83和T型鉸接部84；第二凸起部81傾斜設(shè)置在所述固定架1的頂部，T型鉸接部84設(shè)置在所述立柱7的頂部。較佳的，所述立柱7包括第一立柱71和第二立柱72，第一立柱71和第二立柱72間隔設(shè)置在所述防爬齒2的頂面。

第二凸起部81的延長線與立柱相交于立柱的頂面；立柱和第二鉸鏈8將防爬齒2的頂面與固定架1的頂部鉸接，當(dāng)未發(fā)生碰撞時，第二凸起部81、第三鉸接部82和第四鉸接部83位于一條直線上。較佳的，所述第三鉸接部82與所述第一鉸接部61結(jié)構(gòu)相同；所述第二凸起部81的左側(cè)面和右側(cè)面均與所述第三鉸接部82接觸，即第三鉸接部82與第四鉸接部83之間的相對轉(zhuǎn)動為垂直方向的轉(zhuǎn)動。第二鉸鏈8上也設(shè)置有三個鉸接點，三個鉸接點處均設(shè)置有剪切銷。當(dāng)未發(fā)生碰撞時，防爬齒2的頂面通過第二鉸鏈8與固定架1的頂部連接，防爬齒2的左右兩端通過第一鉸鏈6與固定架1的左右兩端連接，防爬齒2的位置被固定，無法相對于固定架1運動；當(dāng)發(fā)生碰撞時，如圖4-圖6所示，第一鉸鏈6上的剪切銷與第二鉸鏈8上的剪切銷均斷開，第一鉸接部61與第二鉸接部62之間、第三鉸接部82與第四鉸接部83之間均產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動，保護(hù)所述易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)不被壓潰，撞擊結(jié)束后可進(jìn)行復(fù)原。

第一凸起部5在垂直方向?qū)Φ谝汇q接部61的限位、第一鉸接部61對第二鉸接部62在垂直方向的限位、以及第二鉸鏈8與立柱對防爬齒2在垂直方向的限位，使得所述易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)在垂直方向上無自由度，使得所述易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)整體能夠承受撞擊時的垂向載荷，提高其垂向承載能力。

所述易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)還包括若干個垂直設(shè)置在所述立柱上的橫梁9；所述橫梁9通過第三鉸鏈11與所述固定架1鉸接；所述第三鉸鏈11與所述第一鉸鏈6結(jié)構(gòu)相同。第一立柱上的橫梁設(shè)置在遠(yuǎn)離第二立柱的側(cè)面，第二立柱上的橫梁設(shè)置在遠(yuǎn)離第一立柱的側(cè)面。立柱上增設(shè)橫梁，并通過第三鉸鏈將橫梁與固定架1鉸接，使得第三鉸鏈、橫梁、立柱、第二鉸鏈8與固定架1圍成三角形，既增加了防爬齒2與固定架1的連接牢固性，又限制了所述易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)在垂直方向上的自由度，進(jìn)一步提高了所述易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)的垂向承載能力。

較佳的，所述第一凸起部5上還設(shè)置有凸筋10，所述凸筋10位于固定架1與第一鉸接部61之間。所述凸筋10對第一鉸接部61起限位作用，使得當(dāng)發(fā)生碰撞，第一鉸接部61相對于第一凸起部5轉(zhuǎn)動時，第一凸起部5與第一鉸接部61之間不會產(chǎn)生相對錯位。

綜上所述，本發(fā)明所提供的易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)，其包括：固定架，設(shè)置在固定架的底部前方的防爬齒，分別與固定架及防爬齒可拆卸連接的吸能塊，將防爬齒與固定架鉸接的連接裝置，及分別設(shè)置在連接裝置與固定架的連接處、連接裝置與防爬齒的連接處的剪切銷。所述固定架為口字型，所述連接裝置將所述防爬齒的兩端、頂部均與所述固定架鉸接，從而將傳統(tǒng)的整體焊接框架型吸能裝置改變?yōu)殂q接式框架型易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)，在垂直方向上限制防爬齒的自由度，提高所述易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)整體的垂向載荷能力，并內(nèi)嵌可拆卸的吸能塊，提高易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)的可維護(hù)性。當(dāng)車輛發(fā)生撞擊時，吸能塊沿水平方向發(fā)生堆疊變形，吸收碰撞能量；同時在沖擊載荷的作用下，剪切銷被剪斷，連接裝置產(chǎn)生轉(zhuǎn)動動作，保護(hù)固定架不受損壞；碰撞結(jié)束后，可人工重新安裝剪切銷使連接裝置復(fù)位，并更換吸能塊，從而實現(xiàn)所述易維護(hù)的框架型吸能結(jié)構(gòu)的重復(fù)利用，維護(hù)周期短。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。