一种车钩组件及具有该车钩组件的轨道车辆的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及轨道车辆技术领域，尤其涉及一种车钩组件及具有该车钩组件的轨道车辆。
【背景技术】
[0002]随着高铁速度的提升，列车在行驶过程中车头部分所受的空气阻力也随之加大。为了减小空气阻力，改善列车气动性能，高铁车头部分采用流线形的尖梭式设计。对于这种尖梭式设计，虽然减小了列车行驶阻力，有效提升了车速，但是车头前段部分空间狭小，只能容下车钩部分，无法布置大型吸能防脱轨的控制机构。因此，当两列高铁发生相撞时，很容易出现相互插嵌形式的挤压，从而导致列车脱轨，造成严重的事故。
[0003]为了解决这些问题，在现有技术中，通过在将车钩设置为吸能车钩的方式来吸收撞击产生的能量，并在吸能车钩的两侧设置两个防爬爪，通过增大撞击面积的方式来防止列车脱轨。
[0004]然而，现有车钩吸能箱受其自身结构的限制，其吸能量无法满足强大撞击力的需求，直接影响整车运行的安全性。同时，防爬爪的设计也存在一定的不足，碰撞时产生的破坏力的方向具有不确定性，列车的脱轨方向也具有不确定性，因此，通过两个防爬爪限制整个列车的运动轨迹可靠性较低。
[0005]有鉴于此，亟待针对现有技术进行优化设计，以提升轨道车辆前端吸能量，最大限度的降低碰撞脱轨的可能，从而提高轨道车辆碰撞被动安全性。
【发明内容】
[0006]针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种车钩组件，以解决现在技术所存在的列车相撞后吸能效果差且易脱轨的问题。
[0007]本发明提供了一种设置在列车前端的车钩组件，包括车钩座、压馈管、车钩、支座、导向构件和吸能元件，所述压馈管固定于所述车钩座；所述车钩的加压锥插装于所述压馈管内，并可相对滑动；所述支座用于固定在列车前端；所述导向构件的一端与所述车钩座固定，另一端插装于所述支座，并可与所述支座相对滑动；所述导向构件可限制所述压馈管的摆动；所述吸能元件，设置在所述车钩座与所述支座之间。
[0008]优选地，所述导向构件内部设置有止档，以限制所述车钩的加压锥在所述圧溃管内滑动的极限位置。
[0009]优选地，所述止档的前端面与所述车钩的后端面的距离小于所述车钩在所述圧溃管内的滑动行程。
[0010]优选地，所述支座包括滑座和底座，两者间相互固定，且所述导向构件与所述滑座相对滑动。
[0011]优选地，所述滑座具有引导所述导向构件相对滑动的引导构件。
[0012]优选地，所述引导构件通过所述底座向外延伸。
[0013]优选地，所述引导构件和所述导向构件之间设置有固定两者的剪切吸能构件。
[0014]优选地，所述吸能元件的刚度小于所述车钩座的刚度。
[0015]优选地，所述车钩座两端设置有用于与车体适配的滑道，以限制所述车钩座的运动方向。
[0016]本发明还提供一种轨道车辆，包括车头部分，所述车头部分前端采用如前所述的车钩组件。
[0017]由上述方案可知，本发明提供了一种车钩组件，所述车钩组件包括车钩座、圧溃管、车钩、支座、导向构件和吸能元件。所述圧溃管固定设置于车钩座；所述加压锥插装于压馈管内，并能够与圧溃管相对滑动；所述支座固定设置在列车前端；所述导向构件一端与所述车钩座固定，另一端插装于所述支座并能限制所述圧溃管摆动；所述吸能元件设置在所述车钩座与所述支座之间。工作过程中，当两列车碰撞后车钩连挂，车钩受到足够的冲击力，其加压锥滑入圧溃管，随压溃管的形变完成减震吸能。与现有技术不同的是，加压锥继续向后滑移直到车钩的钩头碰撞到所述车钩座后，压缩车钩座一并向后滑移；与此同时，位于车钩座和支座之间的吸能元件被压缩，进一步吸收了碰撞产生的能量，从而有效提升了车辆前端吸能量。在这个减震吸能的过程中，圧溃管限制了车钩的滑动方向，而导向构件又限制了圧溃管的摆动；因此，该导向构件可限制车钩和圧溃管垂直于自身长度方向的自由度，即限定了所述车钩的运动方向，为避免了列车碰撞后脱轨提供了可靠保障。
[0018]在本发明的优选方案中，其导向构件内部增设有固定止档，以限制车钩的加压锥在圧溃管内滑动的极限位置。如此设置，当车钩的加压锥在圧溃管中滑出后，可撞击导向构件中的止档，之后车钩和导向构件同步后移；显然，通过车钩撞击止档并带动导向构件一起后移，此撞击过程可进一步吸收了列车碰撞中的能量。
[0019]在本发明的另一优选方案中，所述支座由相互固定的滑座和底座组成，该滑座具有引导导向构件相对滑动的引导构件，并在引导构件和导向构件之间设置有固定两者的剪切吸能构件。如此设置，当车钩撞击止档时，导向构件受力撞断剪切吸能构件，然后车钩与导向构件一起沿着引导构件向后滑动。此过程中通过撞击剪切吸能构件的方式进一步吸收列车碰撞产生的能量。
[0020]本发明所提供的轨道车辆设有上述车钩组件，由于所述车钩组件具有上述技术效果，设有该车钩组件的轨道车辆也应具有相应的技术效果。
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本发明实施例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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
[0022]图1为本发明所提供车钩组件一种具体实施例的结构示意图。
[0023]图2为图1中车钩组件在碰撞发生前的内部结构示意图。
[0024]图3为图2中车钩和圧溃管在碰撞发生前的相对位置示意图。
[0025]图4为图1中车钩组件完成碰撞一级吸能后的内部结构示意图。
[0026]图5为图4中车钩和圧溃管完成碰撞一级吸能后的相对位置示意图。
[0027]图6为图1中车钩组件碰撞结束后的内部结构不意图。
[0028]图1-6 中:
[0029]钩头1、车钩2、加压锥21、车钩座3、滑块31、滑道32、吸能元件4、支座5、滑座51、引导构件511、底座52、圧溃管6、安装座61、膨胀管62、导向构件7、止档71、剪切吸能构件8、垫板81、螺栓82、变截面处a。
【具体实施方式】
[0030]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0031]本实施例提供一种装配在列车前端的车钩组件，如图1-3所示。其中，图1为本实施例所提供车钩组件的结构示意图；图2为图1中车钩组件在碰撞发生前的内部结构示意图；图3为图2中车钩和圧溃管在碰撞发生前的相对位置示意图。
[0032]该车钩组件包括车钩2、车钩座3、圧溃管6、支座5、导向构件7和吸能元件4。
[0033]其中，车钩2的加压锥21插装于压馈管6内，并能与圧溃管6相对滑动；圧溃管6主要包括安装座61和膨胀管62两部分，其通过安装座61与车钩座3实现固定连接，膨胀管62设置于导向构件7的内部。支座5用于固定设置在轨道车辆前端，由此建立车钩组件与轨道车辆的固定连接。导向构件7的一端与车钩座3固定，另一端插装于支座5，其可以与支座5间相对滑动并能限制圧溃管6的摆动；吸能元件4设置在车钩座3与支座5之间。
[0034]工作过程中，当两列车连挂产生碰撞时，位于轨道车辆前端的两个车钩2的钩头I连挂，车钩2在受到足够的冲击力后，加压锥21撞击位于导向构件7内部的膨胀管62的变截面处a，将较细的膨胀管62撑开，车钩2滑入膨胀管62中，通过撞击撑开膨胀管62的方式吸收了碰撞产生的能量。具体如图2-4所示，其中，图4为图1中车钩组件完成碰撞一级吸能后的内部结构示意图。如此，通过导向构件7限制了车钩2和圧溃管6垂直于自身长度方向的自由度，这样，列车即使在碰撞未完全停下之前，都只能沿着车钩2方