多级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，是涉及一种多级吸能装置。

背景技术：

随着我国轨道交通等领域的高速发展，所带来安全问题己越来越受到人们的重视。轨道交通车辆、校车等一旦发生碰撞事故往往造成较大的人员伤亡和财产损失，近些年发生的列车追尾等事故充分说明即便在信号控制、调度管理和程序化管理等主动防护方面采取了一系列措施，列车的碰撞事故还是不能完全被避免，此时，作为乘员生命财产安全终极卫士的被动安全防护装置的性能就显得尤为重要。

目前，较为常用的是导向型蜂窝式防爬吸能装置，其工作原理是通过蜂窝结构受到冲击载荷时，蜂窝后退变形吸能，但因突发事故的严重程度不同，承受不同碰撞等级的冲击载荷时，防爬吸能装置的变形量也会有区别，而现有的防爬吸能装置通常采用整体式结构，这样无法保证大行程吸能；且在轻度意外事故中，会出现防爬吸能装置仅仅小部分发生塑性变形，但为了安全考虑仍需要整体更换的状况，应用成本较高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种多级吸能装置，包括但不限于解决防爬吸能装置完成吸能后需要整体更换的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种多级吸能装置，包括：

安装法兰，用于连接被防护物；

防爬齿板，平行且间隔设置于所述安装法兰的一侧；

吸能机构，包括至少两蒙皮、至少三隔板和至少两吸能元件，所述吸能机构的相对两端分别通过所述隔板与所述安装法兰和所述防爬齿板可拆卸连接，所述蒙皮与所述隔板可拆卸连接，至少两所述蒙皮与至少三所述隔板围合形成有至少两容置腔，所述吸能元件容置于所述容置腔内；以及

导向管，所述导向管的第一端与所述防爬齿板紧固连接，所述导向管的第二端贯穿所述隔板和所述吸能元件，并穿设于所述安装法兰上。

进一步地，所述蒙皮采用弯折板卷绕形成。

进一步地，所述弯折板的弯折角朝向所述吸能元件。

进一步地，所述弯折板的弯折部与所述吸能元件之间设有支撑肋。

进一步地，相邻的两所述吸能元件之间，靠近于所述防爬齿板的所述吸能元件的承载强度小于靠近于所述安装法兰的所述吸能元件的承载强度。

进一步地，所述吸能元件为蜂窝材料件。

进一步地，所述安装法兰包括连接部和导向部，所述连接部环设于所述导向部的外周，所述连接部上开设有至少两第一安装孔，所述导向管的第二端穿设于所述导向部上。

进一步地，所述导向部上开设有第一限位孔，所述导向管上开设有第二限位孔，所述多级吸能装置还包括剪切销，所述剪切销穿设于所述第一限位孔和所述第二限位孔内。

进一步地，所述防爬齿板上开设有第二安装孔，所述导向管的第一端上开设有第一螺纹孔。

进一步地，所述防爬齿板和所述连接部上分别开设有第二螺纹孔，紧靠于所述防爬齿板的所述隔板和紧靠于所述连接部的所述隔板上分别开设有第三安装孔。

本实用新型提供的多级吸能装置的有益效果在于：采用了由可拆卸的至少两个吸能元件组成的吸能机构，通过至少两个吸能元件逐一地溃缩变形来吸收撞击产生的能量，当完成吸能后，维修人员只需将发生溃缩变形的吸能元件拆卸下来更换即可，无需将吸能机构整体更换，从而有效地解决了防爬吸能装置完成吸能后需要整体更换的技术问题，提高了多级吸能装置的维护效率，降低了多级吸能装置的使用成本。

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多级吸能装置的立体示意图；

图2为本实用新型实施例提供的多级吸能装置的轴剖面示意图；

图3为本实用新型实施例提供的多级吸能装置中吸能机构的轴剖面示意图；

图4为本实用新型实施例提供的波纹板的立体示意图；

图5为本实用新型实施例提供的多级吸能装置中防爬齿板和导向管的局部轴剖面示意图。

其中，图中各附图标记：

1—多级吸能装置、2—第一紧固件、10—安装法兰、20—防爬齿板、30—吸能机构、40—导向管、50—剪切销、60—第二紧固件、70—第三紧固件、11—连接部、12—导向部、21—第二安装孔、22—第二螺纹孔、31—蒙皮、32—隔板、33—吸能元件、34—支撑肋、300—容置腔、310—弯折部、320—第三安装孔、330—波纹板、400—第一螺纹孔。

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。

需说明的是：当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”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，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专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。术语“第一”、“第二”等仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。术语“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和图2，现对本实用新型提供的多级吸能装置进行说明。该多级吸能装置1包括安装法兰10、防爬齿板20、吸能机构30以及导向管40，其中，安装法兰10用于连接被防护物，即多级吸能装置1通过安装法兰10与被防护物紧固连接；防爬齿板20平行并且间隔地设置在安装法兰10的一侧；吸能机构30包括至少两个蒙皮31、至少三个隔板32和至少两个吸能元件33，此处吸能机构30的相对两端分别通过隔板32与安装法兰10和防爬齿板20可拆卸地连接，蒙皮31与隔板32可拆卸地连接，至少两个蒙皮31与至少三个隔板32围合形成有至少两个容置腔300，吸能元件33容置在容置腔300内，即吸能元件33与容置腔300一一对应，每个容置腔300内设有一个吸能元件33；导向管40的第一端与防爬齿板20紧固连接，导向管40的第二端贯穿隔板32和吸能元件33，并且导向管40的第二端穿设在安装法兰10上，即在隔板32上开设有第一通孔，在吸能元件33上开设有第二通孔，该第一通孔、第二通孔与安装法兰10的内孔同轴，导向管40的第二端依次穿过第一通孔和第二通孔后伸入安装法兰10的内孔内。

当多级吸能装置1受到碰撞时，防爬齿板20接受撞击并且将撞击产生的能量传递给吸能机构30，靠近防爬齿板20的吸能元件33在防爬齿板20和隔板32的推顶下，首先沿导向管40向安装法兰10的所在侧发生溃缩变形，通过溃缩变形来吸收撞击产生的能量，此时，如果该吸能元件33无法完全吸收撞击产生的能量，则与该吸能元件33相邻的另一个吸能元件33接着沿导向管40向安装法兰10的所在侧发生溃缩变形，如此类推，直至撞击产生的能量被完全吸收，或者吸能机构30中所有吸能元件33发生溃缩变形为止，多级吸能装置1停止工作，在此过程中，导向管40逐步穿过安装法兰10向后退出；当多级吸能装置1完成吸能后，维修人员只需将发生塑性变形的蒙皮31和吸能元件33拆卸下来更换即可，无需将吸能机构30整体更换。

本实用新型提供的多级吸能装置1，采用了由可拆卸的至少两个吸能元件33组成的吸能机构30，通过至少两个吸能元件33逐一地溃缩变形来吸收撞击产生的能量，当完成吸能后，维修人员只需将发生溃缩变形的吸能元件33拆卸下来更换即可，无需将吸能机构30整体更换，从而有效地解决了防爬吸能装置完成吸能后需要整体更换的技术问题，提高了多级吸能装置1的维护效率，降低了多级吸能装置1的使用成本。

进一步地，请参阅图1和图2，作为本实用新型提供的多级吸能装置的一种具体实施方式，蒙皮31采用弯折板卷绕形成。具体地，弯折板绕一个轴线卷绕形成呈圆柱状或者棱柱状等的蒙皮31，整个蒙皮31围绕在两个隔板32之间以及吸能元件33的外侧，可以隔绝吸能元件33与外部环境接触，有效地防止了外部环境中空气、灰尘、水汽等对吸能元件33的侵蚀，有利于延长性能元件33的使用寿命。

进一步地，请参阅图2，作为本实用新型提供的多级吸能装置的一种具体实施方式，上述弯折板的弯折角朝向吸能元件33，即弯折板的弯折部310向外突出。这样当多级吸能装置1受到碰撞时，蒙皮31在隔板32的推顶下，其弯折部310首先发生弯折变形，并且向外侧突出叠缩，有效地防止蒙皮31叠缩后侵蚀吸能元件33，确保了吸能元件33的吸能效果。

可选地，请参阅图3，作为本实用新型提供的多级吸能装置的一种具体实施方式，上述弯折板的弯折部310与吸能元件33之间设有支撑肋34。具体地，支撑肋34环绕在蒙皮31的内表面上，并且支撑肋34的一侧边沿与弯折部310紧固连接，支撑肋34的另一侧边沿与吸能元件33抵顶，从而更好地支撑蒙皮31和对吸能元件33进行限位。

可选地，请参阅图3，作为本实用新型提供的多级吸能装置的一种具体实施方式，相邻的两个吸能元件33之间，靠近于防爬齿板20的吸能元件33的承载强度小于靠近于安装法兰10的吸能元件33的承载强度，即至少两个吸能元件33的承载强度从防爬齿板20的所在侧向安装法兰10的所在侧依序逐一地增大。这样有利于吸能过程的平稳过渡，提升了多级吸能装置1的吸能稳定性。

可选地，请参阅图4，作为本实用新型提供的多级吸能装置的一种具体实施方式，吸能元件33为蜂窝材料件。具体地，吸能元件33由多个波纹板330通过焊接或者粘接层叠制成，多个波纹板330层叠后可以形成由多个横截面轮廓呈橄榄形、四边形或者六边形等孔格组成的蜂窝材料，使得吸能元件33具有质量轻、轴向承载强度大等优点，从而提升了多级吸能装置1的吸能效能。

进一步地，请参阅图2，作为本实用新型提供的多级吸能装置的一种具体实施方式，安装法兰10包括连接部11和导向部12，其中，连接部11环设在导向部12的外周，并且在连接部11上开设有至少两个第一安装孔(未标注)，同时，导向管40的第二端穿设在导向部12上。具体地，导向部12呈筒状，连接部11从导向部12的端部边缘向外延伸，在连接部11上开设有至少两个间隔分布的第一安装孔，通过第一紧固件2的一端穿过第一安装孔后旋入被防护物内将安装法兰10固定在被防护物上；导向管40的第二端伸入导向部12的内孔内，在多级吸能装置1受到碰撞的过程中，导向管40可以沿导向部12内孔的延伸方向后退，有效地防止了导向管40发生径向摆动，有利于增强导向管40导向的可靠性。

进一步地，请参阅图2，作为本实用新型提供的多级吸能装置的一种具体实施方式，在安装法兰10的导向部12上开设有第一限位孔(未图示)，同时，在导向管40上开设有第二限位孔(未图示)，多级吸能装置1还包括剪切销50，该剪切销50穿设在第一限位孔和第二限位孔内。具体地，第一限位孔贯穿导向部12的侧壁，第二限位孔贯穿导向管40的管壁，初始状态下，该第一限位孔与第二限位孔重叠，剪切销50穿设在两者之中，有效地防止了导向管40与安装法兰10分离。当多级吸能装置1受到碰撞，并且撞击力超过一定阈值时，剪切销50断开，导向管40的第二端进一步地向导向部12的内孔内推进，并且引导吸能机构30向安装法兰10的所在侧进行溃缩变形。

进一步地，请参阅图2和图5，作为本实用新型提供的多级吸能装置的一种具体实施方式，在防爬齿板20上开设有第二安装孔21，同时，在导向管40的第一端上开设有第一螺纹孔400。在多级吸能装置1装配时，需要先将第一螺纹孔400与第二安装孔21同轴对齐，接着通过第二紧固件60的一端穿过第二安装孔21后旋入第一螺纹孔400内将导向管40固定在防爬齿板10上，这样便于导向管40与防爬齿板20拆装，有利于提高蒙皮31和吸能元件33的更换效率。

进一步地，请参阅图2和图5，作为本实用新型提供的多级吸能装置的一种具体实施方式，在防爬齿板20和安装法兰10的连接部11上分别开设有第二螺纹孔22，紧靠于防爬齿板20的隔板32和紧靠于连接部11的隔板32上分别开设有第三安装孔320。在多级吸能装置1装配时，可以先将第三安装孔320与第二螺纹孔22同轴对齐，接着通过第三紧固件70的一端穿过第三安装孔320后旋入第二螺纹孔22内将紧靠于防爬齿板20的隔板32固定在防爬齿板20上和将紧靠于连接部11的隔板32固定在安装法兰10上，这样有利于将吸能机构30整体固定在防爬齿板20和安装法兰10之间，防止了在吸能过程中吸能机构30绕导向管40转动或者摆动，进而提升了多级吸能装置1的吸能稳定性。当然，根据具体情况和需求，在本实用新型的其它实施方式中，紧靠于防爬齿板20的隔板32和紧靠于连接部11的隔板32可以采用两个封板替代，两个封板可以直接分别与两个蒙皮31焊接在一起，此处不作唯一限定。

可以理解的是，在本实用新型中，第一紧固件2、第二紧固件60和第三紧固件70为螺栓或者螺丝等。

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。