本發(fā)明涉及軌道車輛制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種吸能組件及動車。

背景技術(shù)：

隨著我國動車組的逐漸提速，動車發(fā)生碰撞的機(jī)率也越來越大，為了最大限度的減小動車發(fā)生碰撞對車內(nèi)人員的傷害，因此如何提高動車的防碰撞性能成為研究的熱點(diǎn)。

在現(xiàn)有的動車中，為了吸收列車在發(fā)生撞擊時的撞擊力，一般包括：車鉤、液壓緩沖器、安裝板以及膨脹管。車鉤位于車頭的最前端，其固定在液壓式緩沖器的前端，液壓緩沖器的后端鉸接在安裝板上。安裝板則固定在車頭端墻上，該安裝板上形成有前端抵頂在液壓緩沖器后端。在車頭端墻上形成有凹槽，膨脹管的后端抵頂該凹槽的底部，其前端則抵頂在上述壓饋件的后端。當(dāng)列車發(fā)生撞擊時，液壓式緩沖器在壓力的作用下沿列車行進(jìn)的方向收縮，將一部分撞擊能量轉(zhuǎn)換為液壓能；當(dāng)液壓式緩沖器收縮到極限時，液壓緩沖器往后移動壓縮壓饋件，使壓饋件與安裝板脫離并擠壓膨脹管，從而使膨脹管發(fā)生塑性變形，以進(jìn)一步吸收撞擊力，達(dá)到保護(hù)列車安全的目的。

但是，膨脹管塑性變形的能力有限，當(dāng)其發(fā)揮作用后無法進(jìn)一步起到對列車碰撞的緩沖作用，由于現(xiàn)有列車的時速越來越高，發(fā)生碰撞時受到的撞擊力更大，僅通過現(xiàn)有的裝置難以起到足夠的緩沖作用，嚴(yán)重影響了現(xiàn)有高速動車組的安全性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種吸能組件及動車，提高了對列車撞擊力的吸收能力，增加了動車組的安全性能。

本發(fā)明提供一種吸能組件，包括：機(jī)械鉤、緩沖器、膨脹管、安裝板以及吸能塊；所述機(jī)械鉤設(shè)置在所述緩沖器的前端，所述安裝板開設(shè)有可使緩沖器穿過的通孔，所述緩沖器的后端連接有第一壓潰裝置，所述第一壓潰裝置固定在所述安裝板的一側(cè)，所述膨脹管的一端固定在所述安裝板的另一側(cè)，所述膨脹管的軸線與所述通孔的軸線共線，所述吸能塊中部開設(shè)有第一安裝孔，所述膨脹管穿設(shè)在所述第一安裝孔內(nèi)；所述安裝板通過第二壓潰裝置與壓板連接，所述壓板與所述列車端墻固定連接；所述列車端墻設(shè)置有可容納所述膨脹管的凹槽。

如上所述的吸能組件，優(yōu)選地，還包括安裝框架，所述安裝框架的一端與所述列車端墻固定連接，所述壓板固定在所述安裝框架的另一端，所述安裝框架內(nèi)部開設(shè)有容納腔，所述吸能塊設(shè)置在所述容納腔內(nèi)。

如上所述的吸能組件，優(yōu)選地，所述壓板中部開設(shè)有安裝通道，所述緩沖器穿過所述安裝通道與所述第一壓潰裝置連接。

如上所述的吸能組件，優(yōu)選地，所述安裝框架的內(nèi)部設(shè)有平行于列車運(yùn)行方向的導(dǎo)向槽，所述安裝板上設(shè)置有第一導(dǎo)向塊，所述第一導(dǎo)向塊設(shè)置在所述導(dǎo)向槽內(nèi)。

如上所述的吸能組件，優(yōu)選地，所述吸能塊的內(nèi)部呈蜂窩狀。

如上所述的吸能組件，優(yōu)選地，所述吸能塊為多個，相鄰的兩個所述吸能塊之間設(shè)置有隔離板，所述隔離板上開設(shè)有第二安裝孔，所述膨脹管穿過所述第二安裝孔，所述隔離板的面積大于或等于與其接觸的所述吸能塊的端面的面積。

如上所述的吸能組件，優(yōu)選地，所述隔離板上設(shè)置有第二導(dǎo)向塊，所述安裝框架內(nèi)部還設(shè)有與所述第二導(dǎo)向塊配合的引導(dǎo)槽。

如上所述的吸能組件，優(yōu)選地，所述安裝框架的外部固定有多個加強(qiáng)筋，多個所述加強(qiáng)筋均平行于地面設(shè)置。

如上所述的吸能組件，優(yōu)選地，所述加強(qiáng)筋呈直角三角形狀，所述加強(qiáng)筋的兩個直角邊分別與所述安裝框架和所述列車端墻固定連接。

本發(fā)明還提供一種動車，包括：防爬器、列車端墻以及如上所述的吸能組件；所述吸能組件固定在所述列車端墻上，所述防爬器設(shè)置在所述吸能組件的上部，所述防爬器與所述列車端墻固定連接。

本實(shí)施例提供的吸能組件，通過在機(jī)械鉤的后部設(shè)置緩沖器，緩沖器的后部設(shè)置膨脹管，膨脹管上套設(shè)吸能塊，使得在列車發(fā)生撞擊時，緩沖器、膨脹管吸收一部分撞擊力后，在機(jī)械鉤的驅(qū)動下，安裝板與壓板脫離，并且安裝板壓縮吸能塊，使吸能塊發(fā)生塑性變形，進(jìn)一步吸收撞擊力，增加了對撞擊力的吸收能力，提高了動車的安全性能。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中機(jī)械鉤、緩沖器、安裝板以及膨脹管的連接示意圖；

圖2為本發(fā)明一實(shí)施例中安裝板與壓板的連接示意圖；

圖3為本發(fā)明一實(shí)施例緩沖器與安裝板的連接示意圖；

圖4為本發(fā)明一實(shí)施例中吸能塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明一實(shí)施例提供的動車結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明

1、機(jī)械鉤；2、緩沖器；

3、安裝板；301、通孔；

302、導(dǎo)向塊；4、膨脹管；

5、吸能塊；501、第一安裝孔；

502、孔洞；6、第一壓潰裝置；

7、壓板；8、連接螺栓；

9、安裝框架；901、導(dǎo)向槽；

902、加強(qiáng)筋；10、隔離板；

101、第二導(dǎo)向塊；11、列車端墻；

12、壓潰管；13、擋板。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中機(jī)械鉤、緩沖器、安裝板以及膨脹管的連接示意圖；圖2為本發(fā)明一實(shí)施例中安裝板與壓板的連接示意圖；圖3為本發(fā)明一實(shí)施例緩沖器與安裝板的連接示意圖，請參照圖1-3。本實(shí)施例提供一種吸能組件，包括：機(jī)械鉤1、緩沖器2、膨脹管4、安裝板3以及吸能塊5；機(jī)械鉤1設(shè)置在緩沖器2的前端，安裝板3開設(shè)有可使緩沖器2穿過的通孔301，緩沖器2的后端連接有第一壓潰裝置6，第一壓潰裝置6固定在安裝板3的一側(cè)，膨脹管4的一端固定在安裝板3的另一側(cè)，膨脹管4的軸線與通孔301的軸線共線，吸能塊中部開設(shè)有第一安裝孔501，膨脹管4穿設(shè)在第一安裝孔501內(nèi)；安裝板3通過第二壓潰裝置與壓板7連接，壓板7與列車端墻固定連接；列車端墻設(shè)置有可容納膨脹管4的凹槽。

在本實(shí)施例中，吸能組件可以設(shè)置在動車的車頭、或者車尾、或者也可以同時在車頭和車尾均設(shè)置吸能組件。當(dāng)同時在車頭和車尾均設(shè)置吸能組件時，可以方便的將兩列動車連接在一起以形成重聯(lián)的動車編組，提高鐵路運(yùn)送旅客的能力。以下以在車頭設(shè)置吸能組件為例對技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)以下描述可以直接或者經(jīng)過簡單變換以后將下述吸能組件安裝到動車的車尾。

緩沖器2是一種通過液壓阻尼、氣壓阻尼等能夠吸收作用在其上的撞擊力的裝置，包括液壓式緩沖器、氣壓式緩沖器以及氣液混合式緩沖器等，緩沖器2上設(shè)置有控制器，控制器控制緩沖器2在受到超過第一預(yù)設(shè)壓力時才開始工作，即當(dāng)緩沖器2受到的壓力超過第一預(yù)設(shè)壓力值時，緩沖器2開始吸收自身受到的壓力。緩沖器2的前端與機(jī)械鉤1固定連接，緩沖器2的后端可轉(zhuǎn)動的與第一壓潰裝置6連接，例如鉸接等方式，以使在列車通過彎路時緩沖器2可相對于列車旋轉(zhuǎn)一定角度。

具體地，安裝板3呈板狀且具有朝向緩沖器2的第一側(cè)面以及背離緩沖器2的第二側(cè)面，膨脹管4為圓柱狀或棱柱狀的管體，膨脹管4的一端固定在第二側(cè)面上，優(yōu)選地，膨脹管4可以通過焊接固定在安裝板3上或者膨脹管4通過緊固件與安裝板3連接。第一壓潰裝置6固定在第一側(cè)面上，第一壓潰裝置6包括脫離部和固定部，固定部與第一側(cè)面固定連接，脫離部穿設(shè)在通孔301內(nèi)，脫離部的一端與緩沖器2的后端連接，脫離部的另一端具有引導(dǎo)部，脫離部和固定部之間通過卡接方式連接，以阻止脫離部朝向緩沖器2運(yùn)動。引導(dǎo)部可以呈圓臺狀或者棱臺狀，引導(dǎo)部具有較小面積的端面伸入到膨脹管4的內(nèi)部，引導(dǎo)部具有較大面積的端面卡在膨脹管4的端部；使得引導(dǎo)部在受到朝向列車端墻的推力值超過第二預(yù)設(shè)壓力值時，整個引導(dǎo)部可以進(jìn)入膨脹管4內(nèi)，通過引導(dǎo)部與膨脹管4之間的摩擦力阻止引導(dǎo)部在膨脹管4內(nèi)運(yùn)動，同時膨脹管4發(fā)生塑性變形吸收撞擊力。

具體地，吸能塊5可以為圓柱狀、長方體狀等規(guī)則形狀或者其他不規(guī)則形狀，本實(shí)施例對吸能塊5的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及吸能塊5的材質(zhì)不做限制，例如，吸能塊5的內(nèi)部可以是實(shí)心的或具有部分空腔；吸能塊5的可以由銅、鋁或者其他材質(zhì)構(gòu)成，只要滿足在受到壓力時能夠發(fā)生塑性變形，并且通過變形吸收能量即可；吸能塊5的中部開設(shè)有第一安裝孔501，吸能塊5通過第一安裝孔501穿設(shè)在膨脹管4上。

具體地，列車端墻為動車車體頭部和尾部用于連接吸能組件的結(jié)構(gòu)件，列車端墻開設(shè)的凹槽用于容納膨脹管4和吸能塊5；壓板7可以通過任何能夠使其與列車端墻固定連接的方式連接，例如：壓板7焊接在列車端墻上，或者壓板7通過螺栓與列車端墻固定連接。

優(yōu)選地，壓板7可以設(shè)置在安裝板3的兩側(cè)，安裝板3的第一側(cè)面上設(shè)有安裝臺階，安裝臺階抵頂在壓板7朝向列車端墻的一側(cè)，以使在機(jī)械鉤1受到的拉力通過壓板7傳遞給列車端墻的過程中，安裝板3不會與壓板7脫離；安裝板3通過第二壓潰裝置與壓板7連接，第二壓潰裝置可以是能夠承載一預(yù)設(shè)拉力的螺栓或者其他連接件8，當(dāng)安裝板3受到朝向列車端墻的推力值超過預(yù)設(shè)拉力值時，連接件8斷開，安裝板3與壓板7脫離，并且安裝板3朝向列車端墻運(yùn)動。

優(yōu)選地，第一預(yù)設(shè)壓力值小于第二預(yù)設(shè)壓力值，并且第二預(yù)設(shè)壓力值小于預(yù)設(shè)拉力值，合理的設(shè)置第一預(yù)設(shè)壓力、第二預(yù)設(shè)壓力以及預(yù)設(shè)拉力的大小，可以使得列車在制動時，緩沖器2、第一壓潰裝置6以及第二壓潰裝置均保持正常行駛的狀態(tài)。

本實(shí)施例提供的吸能組件在列車發(fā)生撞擊時的運(yùn)動過程為：機(jī)械鉤1與被撞擊的物體接觸，撞擊力逐漸增大，當(dāng)撞擊力達(dá)到第一預(yù)設(shè)壓力值時緩沖器2工作吸收一部分撞擊能量，若在此之后撞擊力繼續(xù)增大，當(dāng)撞擊力達(dá)到第二預(yù)設(shè)壓力值時，緩沖器2推動脫離部使引導(dǎo)部進(jìn)入膨脹管4內(nèi)，并且向列車端墻移動，引導(dǎo)部與膨脹管4之間的摩擦以及膨脹管4的變形再次吸收撞擊能量，當(dāng)引導(dǎo)部運(yùn)行至膨脹管4朝向列車端墻的一端時，緩沖器2完全進(jìn)入到膨脹管4內(nèi)，并且機(jī)械鉤1與安裝板3接觸，引導(dǎo)部停止運(yùn)動；若此后撞擊還沒有停止，撞擊力繼續(xù)增大，當(dāng)撞擊力到達(dá)預(yù)設(shè)拉力值時，連接件8斷開，安裝板3與壓板7脫離并向列車端墻運(yùn)動，此時安裝板3壓縮吸能塊5，使吸能塊5發(fā)生塑性變形進(jìn)一步吸收撞擊能量。

本實(shí)施例提供的吸能組件，通過在機(jī)械鉤1的后部設(shè)置緩沖器2，緩沖器2的后部設(shè)置膨脹管4，膨脹管4上套設(shè)吸能塊5，使得在列車發(fā)生撞擊時，緩沖器2、膨脹管4吸收一部分撞擊能量后，在機(jī)械鉤1的驅(qū)動下，安裝板3與壓板7脫離，并且安裝板3壓縮吸能塊5，使吸能塊5發(fā)生塑性變形，進(jìn)一步吸收撞擊能量，增加了對撞擊能量的吸收能力，提高了動車的安全性能。

具體地，本實(shí)施例提供的吸能組件還包括安裝框架9，安裝框架9的一端與列車端墻固定連接，壓板7固定在安裝框架9的另一端，安裝框架9內(nèi)部開設(shè)有容納腔，吸能塊5設(shè)置在容納腔內(nèi)。減小了列車端墻為了容納膨脹管4而開設(shè)的凹槽的深度，增加動車的整體強(qiáng)度，同時將膨脹管4和吸能塊5都設(shè)置在安裝框架9內(nèi)，而且壓板7固定在安裝框架9上，使得整個吸能組件構(gòu)成一個裝配體，可預(yù)先將組成吸能組件的各個零部件裝配成此裝配體，再將整個裝配體與動車裝配在一起，減小了吸能組件與動車的裝配難度。

優(yōu)選地，壓板7中部開設(shè)有安裝通道，緩沖器2穿過安裝通道與第一壓潰裝置6連接。具體地，壓板7呈板狀，使得安裝板3與安裝框架9的連接更加牢靠；機(jī)械鉤1可通過中部的安裝通道，以便在第一壓潰件6的引導(dǎo)部運(yùn)行至膨脹管的末端時，機(jī)械鉤1可以穿過安裝通道與安裝板3接觸。

具體地，安裝框架9的內(nèi)部設(shè)有平行于列車運(yùn)行方向的導(dǎo)向槽901，安裝板3上設(shè)置有第一導(dǎo)向塊302，第一導(dǎo)向塊302設(shè)置在導(dǎo)向槽901內(nèi)。

優(yōu)選地，容納腔具有垂直于地面的側(cè)壁，側(cè)壁向安裝框架9的外部凹陷形成導(dǎo)向槽901，第一導(dǎo)向塊302為安裝板3的側(cè)邊上形成的凸起，第一導(dǎo)向塊302設(shè)置在導(dǎo)向槽901內(nèi)，以使安裝板3在機(jī)械鉤1的作用下與壓板7脫離后，安裝板3能夠順著導(dǎo)向槽901向列車端墻移動并壓縮吸能塊5，防止安裝板3在容納腔內(nèi)上下竄動，保證吸能塊5沿列車運(yùn)行的方向收縮變形。具體地，側(cè)壁可以是兩個，分別設(shè)置在容納腔的兩側(cè)，兩個側(cè)壁上均形成導(dǎo)向槽901，安裝板3上設(shè)有與兩側(cè)導(dǎo)向槽901配合的第一導(dǎo)向塊302，增加了對安裝板3的引導(dǎo)作用。

圖4為本發(fā)明一實(shí)施例中吸能塊5的結(jié)構(gòu)示意圖，請參照圖4。優(yōu)選地，吸能塊5的內(nèi)部呈蜂窩狀，吸能塊5內(nèi)部具有多個沿列車運(yùn)行方向設(shè)置的孔洞502，蜂窩狀的吸能塊5能夠在保證自身強(qiáng)度的前提下降低吸能塊5的重量。

優(yōu)選地，吸能塊5為多個，相鄰的兩個吸能塊5之間設(shè)置有隔離板10，隔離板10上開設(shè)有第二安裝孔，膨脹管4穿過第二安裝孔，隔離板10的面積大于或等于與其接觸的吸能塊5的端面的面積。多個吸能塊5提高了對撞擊能量的吸收能力，隔離板10可以保證每個吸能塊5處在獨(dú)立的空間內(nèi)，當(dāng)前一個吸能塊5受壓變形后，壓力會由隔離板10施加給后一個吸能塊5，不會因前一個吸能塊5的變形對后一個吸能塊5造成破壞。

具體地，隔離板10上設(shè)置有第二導(dǎo)向塊101，安裝框架內(nèi)部設(shè)有與第二導(dǎo)向塊配合的引導(dǎo)槽，引導(dǎo)槽平行與列車運(yùn)行的方向設(shè)置，為了簡化加工工藝，導(dǎo)向槽901可代替引導(dǎo)槽，即第二導(dǎo)向塊101設(shè)置在導(dǎo)向槽901內(nèi)，使得第二導(dǎo)向塊101能夠在吸能塊5發(fā)生變形時，使隔離板10沿著導(dǎo)向槽901運(yùn)動，保證壓力垂直的作用在吸能塊5上。

具體地，安裝框架9的外部固定有多個加強(qiáng)筋902，多個加強(qiáng)筋902均平行于地面設(shè)置平行于地面設(shè)置的加強(qiáng)筋902能夠增加安裝框架9沿列車運(yùn)行方向的強(qiáng)度，增加了列車的安全性能。

優(yōu)選地，加強(qiáng)筋902呈直角三角形狀，加強(qiáng)筋902的兩個直角邊分別與安裝框架9和列車端墻固定連接，優(yōu)選地，安裝框架9朝向列車端墻的一端設(shè)置有連接板，連接板的中部開設(shè)有供膨脹管4通過的第二安裝孔，安裝框架9通過連接板固定在列車端墻上；直角三角形的兩個直角邊對應(yīng)的側(cè)邊分別與安裝框架9和連接板固定連接，能夠在保證安裝框架9強(qiáng)度的前提下，減小加強(qiáng)筋902的重量，進(jìn)而減小吸能組件的重量。

圖5為本發(fā)明一實(shí)施例提供的動車結(jié)構(gòu)示意圖，請參照圖5。本發(fā)明另一實(shí)施例還提供一種動車，包括防爬器、列車端墻11以及根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的吸能組件；吸能組件固定在列車端墻11上，防爬器設(shè)置在吸能組件的上部，防爬器與列車端墻11固定連接。

具體地，防爬器包括與列車端墻11固定連接的壓潰管12、壓潰管12前端設(shè)置的擋板13以及擋板13前端設(shè)置的防爬齒，而且防爬器設(shè)置在吸能組件的上部，在動車發(fā)生碰撞時，防爬器與被撞擊的物體接觸，防爬齒可有效的阻止列車頭部沿被撞擊的物體向上運(yùn)動，增加了動車的安全性能。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。