蜂窝防爬器及轨道车辆的制作方法

1.本实用新型涉及列车防爬器技术领域，尤其涉及一种蜂窝防爬器及轨道车辆。


背景技术：

2.在轨道列车行业，列车在碰撞时的防爬性能一直受到广泛的重视，防爬器作为列车碰撞时的主要吸能元件，其吸收碰撞的能量多少对于列车的安全性能有着重要的影响。
3.传统的防爬器结构单一，碰撞吸能的大小受一定局限，在列车碰撞时难以有效的吸收列车纵向及垂向的冲击，以至于防爬效果不明显，因此，亟需一种碰撞吸能量大、且具备抗纵向及垂向冲击性能的防爬器。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种蜂窝防爬器及轨道车辆，用以解决现有技术中防爬器结构单一导致的吸能量不大、抗纵向及垂向冲击性能不佳的缺陷，实现防爬器的高抗纵向及垂向冲击性能，以提高列车在碰撞时的纵向缓冲及垂向防爬性能。
5.本实用新型实施例提供一种蜂窝防爬器，包括：
6.底座，一端设有开口，所述底座的轴向设有与所述开口连通的导向腔；
7.防爬齿部件，可伸缩连接于所述导向腔，且所述防爬齿部件与所述底座的所述开口通过止挡件连接；
8.蜂窝芯，设于所述导向腔内且一端抵靠所述防爬齿部件，另一端抵靠所述导向腔内的底壁，所述蜂窝芯包括至少一组相连接的第一吸能单元和第二吸能单元，所述第一吸能单元和所述第二吸能单元的吸能方向呈角度设置。
9.根据本实用新型的一个实施例，所述第一吸能单元包括第一吸能本体和并排设于所述第一吸能本体上的若干第一吸能通道，所述第一吸能通道沿所述第一吸能本体的轴向延伸，所述第二吸能单元包括第二吸能本体和并排设于所述第二吸能本体上的若干第二吸能通道，所述第二吸能通道沿所述第二吸能本体的轴向延伸，所述第一吸能本体与所述第二吸能本体相连接，所述第一吸能通道与所述第二吸能通道呈角度设置。
10.根据本实用新型的一个实施例，所述第一吸能本体包括第一层板和与所述第一层板相对设置的第二层板，所述第二吸能本体包括所述第二层板和与所述第二层板相对设置的第三层板，所述第一层板与所述第二层板之间的空间中间隔排列有若干第一连接板，相邻所述第一连接板之间的空间形成所述第一吸能通道；所述第二层板与所述第三层板之间的空间中间隔排列有若干第二连接板，相邻所述第二连接板之间的空间形成所述第二吸能通道。
11.根据本实用新型的一个实施例，所述第一吸能通道和所述第二吸能通道相互垂直。
12.根据本实用新型的一个实施例，所述第一连接板沿所述第一层板与所述第二层板之间的空间的轴向延伸并与所述第一层板和所述第二层板分别连接，所述第一连接板倾斜
设置且相邻所述第一连接板的倾斜方向相反；所述第二连接板沿所述第二层板与所述第三层板之间的空间的轴向延伸并与所述第二层板和所述第三层板分别连接，所述第二连接板倾斜设置且相邻所述第二连接板的倾斜方向相反。
13.根据本实用新型的一个实施例，所述第一吸能通道和所述第二吸能通道的截面呈等腰梯形。
14.根据本实用新型的一个实施例，所述导向腔内壁设有沿所述导向腔轴向布置的导向凸起，所述防爬齿部件侧面设有与所述导向凸起滑动配合的导向槽。
15.根据本实用新型的一个实施例，所述止挡件包括对应连接的剪断螺钉和防松件，所述剪断螺钉在所述防爬齿部件受到设定压缩力时自动剪断。
16.根据本实用新型的一个实施例，在所述防爬齿部件的伸缩方向上，所述防爬齿部件的长度为所述导向腔长度的一半。
17.本实用新型实施例还提供一种轨道车辆，其端部设有如上所述的蜂窝防爬器。
18.本实用新型实施例提供的一种蜂窝防爬器及轨道车辆，通过防爬齿部件和底座的组合，底座设有导向腔，防爬齿部件通过导向腔与底座抽屉式连接，起到一定的防偏移作用；导向腔内设有蜂窝芯，蜂窝芯支撑在防爬齿部件和底座之间，该蜂窝芯具有至少一组相连接的第一吸能单元和第二吸能单元，第一吸能单元和第二吸能单元的吸能方向呈角度设置。在车辆碰撞时，防爬齿部件在导向腔内移动并压缩蜂窝芯，蜂窝芯的第一吸能单元和第二吸能单元能够有效吸收碰撞能量，增大了防爬器多个方向的承载力，有效提高了防爬器的抗纵向和垂向的冲击能力，进而提高了防爬器的防爬性能。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本实用新型提供的蜂窝防爬器的拆解图；
21.图2是本实用新型提供的蜂窝防爬器的组装图；
22.图3是本实用新型提供的蜂窝防爬器的蜂窝芯结构示意图；
23.图4是本实用新型提供的两个蜂窝防爬器的碰撞开始状态示意图；
24.图5是本实用新型提供的蜂窝防爬器的碰撞前的内部结构示意图。
25.图6是本实用新型提供的蜂窝防爬器的碰撞后的内部结构示意图。
26.附图标记：
27.1：防爬齿部件；
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11：防爬齿结构；
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12：导向槽；
28.2：蜂窝芯；
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21：第一层板；
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22：第二层板；
29.23：第三层板；
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24：第一连接板；
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25：第二连接板；
30.201：第一吸能通道；
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202：第二吸能通道；
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3：底座；
31.31：导向腔；
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32：导向凸起；
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4：止挡件；
32.41：剪断螺钉；
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42：防松件。
具体实施方式
33.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
34.本实用新型实施例提供一种蜂窝防爬器，如图1和图2所示，防爬器包括防爬齿部件1、蜂窝芯2和底座3三部分组成。底座3的内部开设有一个具有开口的导向腔31，防爬齿部件1与导向腔31的形状相匹配，且防爬齿部件1的一端伸入该导向腔31中，其另一端伸出导向腔31的外部，且该端设有防爬齿结构11。
35.值得一提的是，导向腔31是以列车行进方向为轴向布置的腔体，且导向腔31为直筒型腔体，防爬齿部件1一端伸入导向腔31内部，且可以沿导向腔31轴向在导向腔31内部滑动，从而形成防爬齿部件1和底座3组成的可活动的抽屉式结构，在车辆碰撞时，可以为防爬齿部件1和底座3之间提供位移的空间。
36.本实施例中，在防爬齿部件1和底座3之间设置有蜂窝芯2，蜂窝芯2位于导向腔31内，且蜂窝芯2是填充在导向腔31内部，蜂窝块2的一端抵在防爬齿部件1的端部，另一端抵在导向腔31的内端底部，在车辆碰撞时，防爬齿部件1朝底座3方向移动，防爬齿部件1压缩导向腔31便挤压蜂窝芯2，蜂窝芯2受力压缩变形，蜂窝芯2的蜂窝结构能够有效吸收碰撞的冲击力，提高防爬器的吸能上限，还能够有效提高防爬器的抗纵向和垂向的冲击能力，提高防爬器防爬性能。
37.可以理解的是，蜂窝芯2由第一吸能单元和第二吸能单元组成，具体的，第一吸能单元和第二吸能单元连接形成一组，多组第一吸能单元和第二吸能单元沿防爬齿部件1的移动方向叠加形成蜂窝芯2结构。值得一提的是，第一吸能单元和第二吸能单元的吸能方向呈角度设置，这样，在第一吸能单元受到的冲击力传递到第二吸能单元时，由于吸能方向不同，第二吸能单元的冲击力得到分散，从而平衡防爬器纵向和垂向的冲击力，提高防爬效果。
38.具体的，第一吸能单元包括第一吸能本体和并排设于第一吸能本体上的若干个第一吸能通道201，第一吸能通道201沿第一吸能本体的轴向延伸。同样，第二吸能单元包括第二吸能本体和并排设于第二吸能本体上的若干个第二吸能通道202，第二吸能通道202沿第二吸能本体的轴向延伸，第一吸能本体与第二吸能本体相连接，第一吸能通道201与第二吸能通道202呈角度设置。由于第一吸能通道201与第二吸能通道202呈角度设置，第一吸能本体受到的冲击扩散到第二吸能本体，从而增强了蜂窝芯2的吸能性能。
39.在一个具体实施例中，如图3所示，蜂窝芯2由多个层板和连接板组成。具体的，蜂窝芯2的第一吸能本体包括第一层板21和第二层板22，第一层板21和第二层板22相对设置。第二吸能本体包括第二层板22和第三层板23，第二层板22和第三层板23相对设置，第一层板21与第二层板22之间的空间中间隔排列有若干第一连接板24，相邻第一连接板24之间的空间形成第一吸能通道201；第二层板22与第三层板23之间的空间中间隔排列有若干第二连接板25，相邻第二连接板25之间的空间形成第二吸能通道202。通过多个第一吸能通道201和第二吸能通道202形成的蜂窝通道结构，能够在碰撞时变形从而有效吸收冲击力，提
高防爬器的吸能效果。位于同一层的蜂窝通道方向相同，这样可以使层板所受到的压力能够分散，使蜂窝芯2均匀受力，有助于提高蜂窝芯2的抗冲击性能。
40.在一个具体实施例中，第一吸能通道201和第二吸能通道202相互垂直，如图3中所示，即第一连接板24和第二连接板25的延伸方向相互垂直。这样，在列车发生冲撞时，外层第一层板21受到纵向冲击和垂向的冲击，垂向的冲击力则被相互垂直的第一吸能通道201和第二吸能通道202吸收，使垂直冲击力均匀到第二层板22和第三层板23上，有效减小了垂向冲击，使蜂窝芯2受力更加均匀，从而提高了蜂窝芯2的吸能上限，提高了防爬器在纵向和垂向上的吸能能力，进而提高了防爬器的防爬效果。因为在列车碰撞时其垂向倾斜角度并不是很大，因此蜂窝芯2需要吸收的垂向能量相较于纵向较少，因此这种蜂窝结构的优势在于当其纵向吸能足够时，其垂向吸能也必然会满足要求。
41.在一个具体实施例中，第一连接板24沿第一层板21与第二层板22之间的空间的轴向延伸并与第一层板21和第二层板22分别连接，第二连接板25沿第二层板22与第三层板23之间的空间的轴向延伸并与第二层板22和第三层板23分别连接。值得一提的是，第一连接板24倾斜设置且相邻第一连接板24的倾斜方向相反，第二连接板25与第一连接板24一样也倾斜设置，且相邻第二连接板25的倾斜方向相反。连接板相对于层板倾斜设置，这样，在列车发生冲撞时，倾斜的连接板更有利于收缩变形，有利于层板之间的挤压以收缩空间，有利于第一吸能通道201和第二吸能通道202变形吸能，提高了蜂窝芯2的吸能性能。
42.优选的，第一吸能通道201和第二吸能通道202的截面呈等腰梯形。这样在起到有效缓冲吸收能量的同时，更够保证各层板之间压缩时不会偏移，避免产生二次垂向冲击力，保证蜂窝芯2沿其轴向压缩，提高蜂窝芯2吸能状态的稳定性。
43.在一个具体的实施例中，导向腔31内壁两侧设有沿导向腔31轴向布置的导向凸起32，防爬齿部件1侧面设有对应于导向凸起32的导向槽12，防爬齿部件1通过导向凸起32和导向槽12沿导向腔31轴向滑动设置，使防爬齿部件1与底座3之间稳定连接，在一定程度上能够抵消列车的偏移，使其沿轴向压缩蜂窝芯2。
44.如图1和图2所示，防爬齿部件1与底座3的开口处通过止挡件4连接。止挡件4包括成对设置的剪断螺钉41和防松件42，防爬齿部件1和底座3对应的连接处设有定位孔，剪断螺钉41贯穿该定位孔将防爬齿部件1和底座3固定，同时，在剪断螺钉41上还设有防松件42，防松件42呈l型，两个防松件42将底座3的一侧半包围，防止剪断螺钉41松懈。剪断螺钉41具有一定的预紧力，可以在未发生碰撞的状态下，保证防爬齿部件1与底座3相对固定，而发生碰撞时，防爬齿部件1的受力明显大于剪断螺钉41的预紧力，则剪断螺钉41自动剪断，防爬齿部件1向底座3方向移动进行压缩。
45.可以理解的是，本实施例中蜂窝芯2的长度明显是大于防爬齿部件1压缩时的有效行程的，此时承受压缩力的部位主要是导向腔31内部的蜂窝芯2。
46.如图5和图6所示，导向腔31沿其轴向的长度为l1，防爬齿部件1在其伸缩方向上的长度为l2，蜂窝芯2在压缩之前的长度为l3。由于防爬齿部件1的一端伸入在导向腔31内部端口处，所以l3小于l1。在一个具体的实施例中，将l2设置为l1的一半，当导向腔31压缩空间完毕，防爬器的有效行程结束，防爬齿部件1端部的防爬齿结构11端面与导向腔31端口接触，此时蜂窝芯2压缩了其自身长度的50％左右，依次达到设计的目的，防爬器完成其缓冲吸能的功能。
47.当然，本实用新型实施例还提供一种轨道车辆，轨道车辆端部设有如上所述的蜂窝防爬器。因此，在列车碰撞时，蜂窝防爬器有效保证了列车垂向的爬升，起到有效的吸能作用。
48.以下将介绍本实用新型一个具体实施例的工作过程：
49.将底座3的一端固定在列车的头部，防爬齿部件1端部的防爬齿结构11正对列车的正向方向，在两个列车发生碰撞时，如图4所示，两个防爬器的防爬齿结构11相互咬合，随后，防爬齿部件1受力各自向其后部的底座3移动，防爬齿部件1向导向腔31内部压缩，从而挤压蜂窝芯2，蜂窝芯2受挤压，第一吸能通道201和第二吸能通道202变形收缩吸收冲击力，同时由于第一吸能通道201和第二吸能通道202的呈角度布置，保证了层板有着相同的承载力，从而使防爬器具备良好的抗纵向和垂向的冲击能力。当压缩行程结束后，蜂窝芯2吸能收缩完毕，如图5所示，由于对蜂窝芯2的长度设计，行程结束后防爬齿部件1与底座3接触，蜂窝芯2压缩在剩余的导向腔31中，当然，如果冲击力较小，防爬齿部件1与底座3也可能不接触，蜂窝芯2的部分收缩便完成了全部的吸能。因此，蜂窝芯2的长度以及压缩行程便可以根据列车碰撞预估的能量值来计算，以达到对防爬器整体长度的合理控制。
50.本实用新型实施例提供的蜂窝防爬器，将防爬齿部件1和底座3组合设计成抽屉式连接，并在其之间设置蜂窝芯2，蜂窝芯2受压缩能够有效吸收碰撞能量，有效提高防爬器吸能的上限值，且蜂窝芯2增大了防爬器多个方向的承载力，有效提高了防爬器的抗纵向和垂向的冲击能力，从而有效提高了防爬器的防爬性能，值得在列车等轨道车辆上推广应用。
51.最后应说明的是：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；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。