冲击能量吸收装置的制作方法

本发明涉及一种吸收轨道车辆之间的冲击能量的装置。本发明尤其涉及一种具有在有需要的时候能够确保多级能量吸收的结构的装置。

背景技术：

根据波兰专利说明书PL212572，轨道缓冲器公知地包括汽缸，该汽缸中使用了橡胶弹簧元件，所述元件构成第一碰撞能量吸收阶段。在上述公知的方案中，吸收能量的第二阶段通过外部可变形的管形成，所述外部可变形的管由缓冲器的固定衬套上的附加的导向套引导，而缓冲器的该固定衬套在碰撞的极端条件下是作为构成第三能量吸收元件的第一切断元件使用。

根据波兰专利申请P.401424，轨道缓冲器还公知地包括流量阻尼汽缸，该流量阻尼汽缸的内部空间由通过双侧活塞杆引导活塞的远离的密封压盖限定。该汽缸也用于在其内设置橡胶圈自卸装置(rubber ring dumper)以及在极端碰撞条件下被切断的元件。

本发明旨在设计一种对侧向力具有更大阻力的冲击能量吸收装置。所述装置尽管结构简单，但是能够在诸如轨道车辆之间碰撞的极端情况下吸收并缓冲巨大的能量部分，也能够平稳地吸收正常使用中存在的变力。

技术实现要素：

根据本发明的吸收轨道车辆之间的冲击能量的装置包括汽缸，该气缸具有底部。在所述汽缸内设置有与活塞杆连接的活塞，所述活塞杆轴向地延伸穿过密封压盖并伸出所述汽缸的前平面外。本发明的特点是有两个密封压盖位于所述活塞的一侧，内侧的密封压盖将封闭的所述汽缸的内部空间划分为通过所述底部的内表面轴向地限制的工作腔室和通过外侧的密封压盖的内表面轴向地限制的润滑腔室。所述工作腔室包括流动区域和压缩区域，在所述流动区域中，所述汽缸的内径增大，并且所述流动区域邻近所述内侧的密封压盖设置，在所述压缩区域中，所述汽缸的内径与所述活塞的外径滑动地配合。

优选地，在所述流动区域和所述压缩区域之间设置有至少一个过渡区域，在所述过渡区域中，所述汽缸的内径逐渐变化。

优选地，在所述过渡区域中，所述汽缸的内径呈锥形变化。

优选地，所述活塞具有弓形的前表面和滑动环。

优选地，所述活塞上设置有至少一个溢流阀。

优选地，所述活塞上设置有至少一个单向阀。

优选地，所述活塞上设置有至少一个单向阀。

优选地，在所述汽缸的所述底部上形成有至少一个贯通的开口，所述开口通过旋入的塞子封闭。

优选地，位于所述汽缸的所述底部的阀用于使工作流体在压力作用下进入所述工作腔室内。

优选地，所述外侧的密封压盖具有引导所述活塞杆的滑动衬套，所述滑动衬套形成所述活塞杆的前部支撑。

优选地，所述内侧的密封压盖具有圆筒形的密封包，所述密封包同时形成所述活塞杆的后部支撑。

由于在活塞的一侧设置了两个密封压盖，在汽缸中连接于该侧的活塞能够被准确地轴向引导以使得装置能够在增大的交叉负载下正常工作。同时，这种结构能够将汽缸的内部空间划分为压缩粘性的、量少(stingy)的并能吸收动能的工作流体的工作腔室和填充用于润滑在密封压盖中移动的活塞杆的润滑剂的润滑腔室。而且，由于将工作腔室划分为具有更大内径的流动区域和具有其内径能够与活塞的外径滑动地配合的压缩区域，在正常利用情况下的较小的能量部分以及在极端碰撞情况下的较大的能量部分可以被平稳地接收。

由于使用具有汽缸的内径逐渐减小的过渡区域，能够从流动阶段逐步改变，在流动阶段中，一些吸收的能量通过被压缩的工作流体的抑制参数(suppression parameters)而大体确定。当在流动阶段和挤压阶段之间仅使用一个根据本发明的装置中的过渡区域时，能够获得三阶段渐变的冲击能量特征。

当活塞的前表面成形为弓形时，在流动阶段中，易于将一股工作流体引入到在活塞和汽缸之间形成的槽内，然而，设置在活塞上的滑动环消除了由于工作状态改变而导致的卡住(seize)汽缸中的活塞的可能性。

当活塞在汽缸中滑动移动时，设置于活塞上的溢流阀允许工作流体在挤压阶段中流动，并且因此，获得对动能的额外抑制。然而，单向阀用于促进压缩动作后返回至其初始位置的运动。

使用阀来将工作流体推入工作腔室，使影响能量吸收参数的初始压力能够容易获得。

由于在外侧的密封压盖中使用滑动衬套以及在内侧的密封压盖中使用圆筒形的密封包，活塞杆能够被滑动地支撑。这种方案也防止工作流体转移至润滑腔室内，并且也能够保证获得活塞杆支撑的更大稳定性以及能够大大提高根据本发明的装置的持久性的适当的润滑。这种活塞杆的提高的稳定性使得在流动阶段中通过使用推动工作流体通过的环形槽的形式的方案能够将活塞插入汽缸中。

附图说明

在附图中示出了本发明的实施方式，其中，图1示出了在冲击到装置的轴向截面之前吸收处于停止状态的轨道车辆之间的冲击能量的根据本发明的装置，图2示出了在利用转入流动区域中的活塞吸收冲击能量时的吸收装置的轴向截面，图3示出了在利用转入压缩区域中的活塞吸收增大的冲击能量时的吸收装置的轴向截面，图4示出了展示位于流动位置的活塞的前表面的汽缸的截面。

具体实施方式

根据在图1的实施方式中示出的本发明的吸收轨道车辆之间的冲击能量的装置包括具有旋入的底部2的汽缸1，该底部包括密封圈3。在汽缸1内插入有与单侧活塞杆(unilateral piston rod)5连接的活塞4，该单侧活塞杆5从汽缸1的前平面(front plane)6的后面伸出，轴向地导入有两个彼此远离的密封压盖7、8。在内侧的密封压盖7和外侧的密封压盖8之间形成有用于储存润滑剂的润滑腔室9，并且在内侧的密封压盖7和底部2之间形成的汽缸1的空间为工作腔室10。工作腔室10包括流动区域11和压缩区域12，流动区域具有增大的内径，所述区域邻近内侧的密封压盖7开始设置，压缩区域的内径与活塞4的直径滑动地配合，所述区域延伸至底部2。为了确保从流动阶段到挤压阶段的平缓变化，工作腔室10具有使其直径呈锥形变化的附加形成的过渡区域13。该过渡区域13也可包括斜率逐渐减小的附加区段13a，以便再次缓和到压缩区域12的通道。

在图中未示出的一种实施方式中，工作流体也可以流动通过活塞上的其它开口。通过对所述其它开口的数量和直径进行适当选择，可进一步设计能量接收特征。在图中未示出的另一种实施方式中，过渡区域13可具有弧形形状或者具有通过实验选择的斜率的任意形状，以便提供预先确定的逐渐吸收冲击的动能的参数。

内侧的密封压盖7通过压入汽缸1固定，并且其具有外部密封圈14以及同时作为活塞杆5的后部支撑工作的圆筒形的密封包15。外侧的密封压盖8通过密封圈紧紧塞入汽缸1内，并且通过以其挡圈18隐藏在汽缸1的前部围成的槽19中的方式的螺钉17固定。外侧的密封压盖8具有由青铜制成的滑动衬套20以及防止润滑剂从润滑腔室9流出的密封圈21和22，所述衬套20作为活塞杆5的前部支撑。

附图示出的实施方式中的活塞4具有弓形的前表面23。在活塞4的阶梯式的圆周上嵌入有滑动环24，该滑动环由具有更好的滑动特性的材料(例如青铜)制成。作为活塞杆5的整体部分制成的活塞4的中间部分包括以距离活塞杆5的轴线相同的距离均匀地安装的溢流阀25和单向阀26。

润滑腔室通过形成于外侧的密封压盖8上的开口27填充润滑剂，而在上述操作之后所述开口通过旋入塞子28关闭。而工作腔室10通过使用形成于底部2上的开口29填充工作流体，所述开口29随后通过旋入塞子30遮蔽。底部2还具有用于迫使工作流体在压力作用下进入确定初始压力下的工作腔室中的阀31。在将工作流体引入后，阀31自动关闭。

在图2中示出了位于流动区域11中的活塞4。在该区域中，在滑动环24a和汽缸1之间形成的环形槽32，使得能够迫使具有确定粘度的工作流体通过该环形槽32。当活塞4在该区域工作时，单向阀26和溢流阀25关闭。

在图3中示出了位于压缩区域12中的活塞4。活塞4在汽缸1的工作腔室10中滑动地移动，以便挤压之前在流动区域11和过渡区域13中工作时未被推动的工作流体。当活塞4在该区域内工作时，单向阀26关闭，但是溢流阀25打开，使得被挤压的工作流体流入在活塞4的相对侧的工作腔室10的第二部分。

在吸收冲击能量后，活塞4的压力终止，并且被挤压的工作流体避开所述活塞进入流动区域11。在这种移动过程中，单向阀26打开以使工作流体能够回流。

如图4中所示，活塞4包括均匀布置的三个溢流阀(redundant flow valve)25和三个单向阀26。溢流阀25和单向阀26的布置使得在根据本发明的装置在运作过程中，由工作流体流动产生的力均匀分布，这对于活塞4在汽缸中的轴向移动和保持正常的环形槽32是非常重要的。