复合材料吸能装置的制作方法

本实用新型属于被动安全防护装置技术领域，更具体地说，是涉及一种复合材料吸能装置。

背景技术：

目前，在轨道列车、汽车、高层建筑电梯井等的被动安全防护措施中，大部分采用的结构形式是单一的吸能元件，如刨削式防爬器、抽屉型蜂窝式防爬器、胀管式防爬器等。但是这些吸能器往往需要配合安装导向装置，安装导向装置势必需要在车体上预留这些防爬器的后退空间，这样就会增加车体设计的难度，同时导致防爬器的重量增加，质量吸能比降低。而且这些防爬器通常采用金属结构，金属结构在发生碰撞事故后，一旦发生变形往往需要整体更换，导致成本较高、维护时间长。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种复合材料吸能装置，以解决现有技术中，防爬吸能器需要在车体上预留后退空间，并且一旦发生变形需要整体更换的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供了一种复合材料吸能装置，包括防撞板和用于连接被防护物的安装法兰，所述复合材料吸能装置还包括：

复合材料管，所述复合材料管的一端与所述防撞板抵接，所述复合材料管的另一端伸入所述安装法兰的内孔内形成定位，以及

导向底座，用于破碎所述复合材料管并引导所述复合材料管的碎片向所述安装法兰的周向飞溅，所述导向底座包括座体和胀管部，所述座体间隔设置于所述安装法兰的远离所述复合材料管的一侧，所述胀管部从所述座体的端面向外凸起并朝所述安装法兰的内孔延伸，所述胀管部的突出端的横截面面积小于所述复合材料管的内孔的横截面面积，且所述胀管部的连接端的横截面面积大于所述复合材料管的内孔的横截面面积。

进一步地，所述胀管部的横截面面积从所述胀管部的突出端向所述胀管部的连接端逐渐增大。

进一步地，所述安装法兰包括：

法兰本体，用于连接所述被防护物；以及

导向筒，从所述法兰本体的端面向外延伸，所述安装法兰的内孔贯穿所述法兰本体和所述导向筒。

进一步地，所述防撞板的一侧端面上凸设有与所述复合材料管相适配的安装凸台。

进一步地，所述防撞板的远离所述安装凸台的一侧端面上凸设有多个防爬齿。

本实用新型提供的复合材料吸能装置的有益效果在于：采用了防撞板、安装法兰、复合材料管与导向底座配合，当被防护物发生撞击时，通过导向底座将复合材料管挤压至破碎，来吸收撞击所产生的能量，并且将复合材料管的碎片引导向安装法兰的周向飞溅，避免了需要在被防护物上预留复合材料管的后退空间，而且当撞击结束后，只需更换破损的复合材料管即可，省力省时，从而有效地解决了防爬吸能器需要在车体上预留后退空间，并且一旦发生变形需要整体更换的技术问题，提高了吸能装置的维护效率，降低了吸能装置的使用成本和设计难度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的复合材料吸能装置的立体示意图；

图2为本实用新型实施例提供的复合材料吸能装置的立体分解示意图；

图3为本实用新型实施例提供的复合材料吸能装置的部分剖面示意图。

其中，图中各附图标记：

1—复合材料吸能装置、10—防撞板、11—安装凸台、12—防爬齿、20—安装法兰、21—法兰本体、22—导向筒、30—复合材料管、40—导向底座、41—座体、42—胀管部、200—安装法兰的内孔、300—复合材料管的内孔。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“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。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图3，现对本实用新型提供的复合材料吸能装置进行说明。该复合材料吸能装置1包括防撞板10、安装法兰20、复合材料管30以及导向底座40，其中，安装法兰20用于连接被防护物，如：轨道列车、汽车、高层建筑电梯井等；复合材料管30采用Hexcel(美国赫克利)公司的AS4C型号的碳纤维并且通过缠绕技术加工制成，其同时具有抵抗纵向力吸能和抵抗垂向力两种功能，此处，复合材料管30的一端与防撞板10抵接，复合材料管30的另一端伸入安装法兰的内孔200内与安装法兰20形成定位；导向底座40用于破碎复合材料管30并且可引导复合材料管30的碎片向安装法兰30的周向飞溅，此处，导向底座40包括座体41和胀管部42，座体41间隔设置在安装法兰20的远离复合材料管30的一侧，即座体41与安装法兰20之间具有间隙，胀管部42从座体41的端面向外凸起，并且胀管部42朝安装法兰的内孔200延伸，胀管部42的突出端的横截面面积小于复合材料管的内孔300的横截面面积，胀管部42的连接端的横截面面积大于复合材料管的内孔300的横截面面积。可以理解的是，胀管部42的突出端是指胀管部42的远离座体41的一端，胀管部42的连接端是指胀管部42的与座体41相接的一端。

当防撞板10接受沿复合材料管30轴向传导的外力撞击时，防撞板10推顶复合材料管30穿过安装法兰的内孔200向导向底座40挤压，此时，若该外力超过一定阈值，在导向底座40的阻碍下，复合材料管30的内径被扩大直至发生破碎，进而将动能转化为变形能，吸收撞击所产生的能量，最大限度地保护被防护物的安全。

本实用新型提供的复合材料吸能装置1，采用了防撞板10、安装法兰20、复合材料管30与导向底座40配合，当被防护物发生撞击时，通过导向底座40将复合材料管30挤压至破碎，来吸收撞击所产生的能量，并且将复合材料管30的碎片引导向安装法兰20的周向飞溅，避免了需要在被防护物上预留复合材料管30的后退空间，而且当撞击结束后，只需更换破损的复合材料管30即可，省力省时，从而有效地解决了防爬吸能器需要在车体上预留后退空间，并且一旦发生变形需要整体更换的技术问题，提高了吸能装置的维护效率，降低了吸能装置的使用成本和设计难度。

进一步地，请参阅图3，作为本实用新型提供的复合材料吸能装置的一种具体实施方式，上述胀管部42的横截面面积从胀管部42的突出端向胀管部42的连接端逐渐增大。具体地，胀管部42的突出端与胀管部42的连接端之间圆弧过渡，这样在复合材料管30与导向底座40相互挤压的过程中，不会发生屈曲变形过大过快，使得复合材料管30的破碎吸能过程更加平稳。

进一步地，请参阅图1和图2，作为本实用新型提供的复合材料吸能装置的一种具体实施方式，上述安装法兰20包括法兰本体21和导向筒22，其中，法兰本体21用于连接被防护物；导向筒22从法兰本体21的端面向外延伸；同时，安装法兰的内孔200贯穿法兰本体21和导向筒22。具体地，法兰本体21可以与被防护物焊接，或者在法兰本体21开设安装孔，通过螺栓穿过该安装孔与螺母配合将法兰本体21紧固连接在被防护物上；导向筒22具有与被防护物的安装梁或者其它安装部相适配的延伸长度，可以供复合材料管30的一端伸入，并且保持较大的接触面积，使得复合材料管30与安装法兰20的连接更加牢固和可靠，并且提升了复合材料管30沿安装法兰的内孔200移动的平稳度。

进一步地，请参阅图2，作为本实用新型提供的复合材料吸能装置的一种具体实施方式，上述防撞板10的一侧端面上凸设有安装凸台11，该安装凸台11与复合材料管30相适配。具体地，防撞板10与安装凸台11一体成型，安装凸台11的外径尺寸可以等于复合材料管30的内径尺寸，安装时，安装凸台11伸入复合材料管的内孔300内形成定位，防撞板10通过胶粘或者焊接的方式与复合材料管30紧固连接；或者安装凸台11的外径尺寸可以大于复合材料管30的内径尺寸，此时进行安装，安装凸台11伸入复合材料管的内孔300内并且与复合材料管的内孔30过盈配合，进而实现防撞板10与复合材料管30紧固连接。当然，根据具体情况和需求，在本实用新型的其它实施例中，安装凸台11还可通过其它方式与复合材料管30紧固连接，此处不作唯一限定。

进一步地，请参阅图1，作为本实用新型提供的复合材料吸能装置的一种具体实施方式，上述防撞板10的远离安装凸台11的一侧端面上凸设有多个防爬齿12。具体地，防撞板10与防爬齿12一体成型，多个防爬齿12等间隔分布，并且防爬齿12的延伸方向与复合材料管30的轴向垂直，这样当两个被防护物相互碰撞时，两个复合材料吸能装置1的防爬齿12相互啮合，可有效地防止骑爬现象，并且保证将碰撞所产生的能量最大化地传导给复合材料管30，从而更好地保护被防护物的安全。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。