一种轨道车辆前端吸能装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种轨道车辆前端吸能装置，包括防爬吸能结构、车钩吸能结构、主吸能结构和导向结构，所述车钩吸能结构通过车钩座与所述主吸能结构固定连接，所述车钩座固定连接在所述主吸能结构的前端部，所述主吸能结构和所述导向结构固定连接在车体前端的刚性墙上，所述导向结构在所述主吸能结构两侧与所述主吸能结构和所述车钩吸能结构滑动连接，所述防爬吸能结构固定连接在车体前端底架上。本发明通过将主吸能结构、车钩吸能结构、防爬吸能结构结合成一体吸能结构，大大增加了车体前端吸能装置的吸能量，使吸能装置能够分步有序的变形吸能。
【专利说明】一种轨道车辆前端吸能装置【技术领域】
[0001]本发明涉及一种轨道车辆前端吸能装置，特别涉及一种能够提高吸能量又适合大长细比、尖梭头形轨道车辆的前端吸能装置。
【背景技术】
[0002]随着轨道车辆运行速度的不断提高,轨道车辆所受到的气动阻力也大大增加。为降低运行过程中的气动阻力，改善空气动力学性能，高速列车采用流线形、大长细比的头形，但此种头形的列车其车头内部空间很小，加之需要在车头前端安装开闭机构等设备，碰撞吸能结构的安装就比较困难。
[0003]目前在高速列车上，大多数吸能装置只采用吸能车钩吸能，采用防爬器防爬，但这种方式只适用于头型宽扁、长细比小的列车。对于大长细比尖梭形头型的列车，车钩吸能装置和防爬器的安装十分困难。
[0004]在中国的申请号为201320101269.X的专利文献中公开了一种带防爬吸能装置的列车前端组成，通过在牵引梁的端部设置车钩箱并在车钩箱的外侧面设置防爬吸能装置，防爬吸能装置通过安装座与车钩箱的外侧面固定连接，其碰撞吸能过程为车钩缓冲吸能和防爬吸能装置变形吸能。其整体结构为扁平结构，将车钩和防爬吸能结构通过车钩箱连接成一体结构，但是其变形吸能的过程仅为车钩缓冲吸能和防爬圧溃吸能，吸能量比较小，并且车钩箱刚度很大，不易变形，对于高速列车，其吸能量很容易不能到要求。
【发明内容】
[0005]本发明主要目的在于解决上述问题和不足，提供能够提高吸能量又适合大长细t匕、尖梭头形轨道车辆的一种轨道车辆前端吸能装置。
[0006]为实现上述目的，本发明的技术方案是:
[0007]一种轨道车辆前端吸能装置，包括防爬吸能结构、车钩吸能结构，还包括主吸能结构和导向结构，所述车钩吸能结构通过车钩座与所述主吸能结构固定连接，所述车钩座固定连接在所述主吸能结构的前端部，所述主吸能结构和所述导向结构固定连接在车体前端的刚性墙上，所述导向结构在所述主吸能结构两侧与所述主吸能结构和所述车钩吸能结构滑动连接，所述防爬吸能结构固定连接在车体前端底架上。
[0008]进一步，所述主吸能结构包括吸能梁、前端板、后端板、支撑隔板及止挡梁，在所述前端板、后端板、支撑隔板的中间位置上设置车钩通过口，所述吸能梁的两端与所述前端板和后端板固定连接，所述后端板与所述车体前端的刚性墙固定连接，沿所述吸能梁纵向垂直设置多个所述支撑隔板，在所述支撑隔板的四周固定连接所述止挡梁。
[0009]进一步，所述支撑隔板的外形为长方形，在所述支撑隔板上设置与所述吸能梁的断面外形相适配的通孔，所述吸能梁伸入所述通孔与所述支撑隔板固定连接。
[0010]进一步，所述吸能梁采用五孔型材，由四个端角管及中间的连接板组成，为挤压成型的整体结构型材。[0011]进一步，在所述前端板和后端板上与每个所述吸能梁端部的四个端角管相应的位置分别开四个所述第一通孔，每个所述第一通孔的形状和尺寸与所述吸能梁端面的四个端角孔的形状和尺寸相适配。
[0012]进一步，在每个所述吸能梁的四个端角管之间的每个连接板的两端分别向内凹陷形成第一诱导槽，在每个所述连接板上的相对于所述支撑隔板两侧各设置一个第二诱导槽。
[0013]进一步，所述止挡梁由三个箱形梁并列连接组成，其中两侧箱形梁与中间箱形梁之间通过螺栓连接，所述中间箱形梁与所述支撑隔板固定连接。
[0014]进一步，所述止挡梁在所述支撑隔板的四个端角处断开，在断开处通过箱形的连接座固定连接，所述连接座的外侧的侧板上固定连接第一滑块。
[0015]进一步，所述导向结构包括中间的桁架结构和两端的C形滑槽，所述桁架结构和所述C形滑槽固定连接，所述C形滑槽的开口面向所述主吸能结构，所述导向结构与所述主吸能结构通过所述C形滑槽和所述第一滑块滑动连接。
[0016]进一步，所述导向结构为挤压成型的一体结构型材。
[0017]进一步，所述车钩吸能结构包括车钩座和车钩，所述车钩座为沿车体横向设置的长方形结构，在所述车钩座的两侧分别设置有第二滑块，所述车钩座与所述导向结构之间通过所述第二滑块与所述C形滑槽滑动连接。
[0018]进一步，在所述车钩座的中间位置固定连接压溃管，所述压溃管的一端与所述车钩座固定连接，所述压溃管的另一端伸入至所述主吸能结构中与位于最前方的所述支撑隔板处。
[0019]综上所述，本发明提供的一种轨道车辆前端吸能装置，与现有技术相比，具有如下优点:
[0020](1)通过将主吸能结构、车钩吸能结构、防爬吸能结构结合成一体结构，大大增加了车体前端吸能装置的吸能量，使吸能装置能够分步有序的变形吸能，同时通过将主吸能结构、车钩吸能结构和防爬吸能结构均设置在车体前端底架的位置上，节省了车体前端底架的上部空间，使车体前端开闭机构等设备的安装空间更大，方便了车体前端吸能装置和前端其他设备的安装。
[0021](2)主吸能结构的吸能梁采用五孔型材，稳定性和强度更好，吸能量更大，在吸能梁上固定连接支撑隔板，不易产生向上或向下的较大的意外变形，使两个吸能梁能够协调变形，在支撑隔板四周设置止挡梁，在吸能梁变形终了时矫正两根吸能梁的变形偏差，有利于两根吸能梁的同步变形，另外，在吸能梁上设置诱导槽有利于吸能梁的平衡有序、可控变形。
[0022](3)导向结构对主吸能结构和车钩座的后退起导向作用，同时导向结构采用一体成型的型材，强度和刚度更好，有利于阻挡吸能梁的横向意外变形，另外，导向结构起到连接主吸能结构和车体前端底架的作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本发明的整体结构示意图；
[0024]图2是本发明的主吸能结构示意图；[0025]图3是本发明的吸能梁上的诱导槽位置示意图；
[0026]图4是本发明的支撑隔板与导向结构连接的示意图；
[0027]图5是本发明的车钩座与导向结构连接的示意图；
[0028]图6是本发明的导向结构的断面示意图；
[0029]图7是本发明的吸能动作顺序一；
[0030]图8是本发明的吸能动作顺序二 ；
[0031]图9是本发明的吸能动作顺序三；
[0032]图10是本发明的吸能动作顺序四。
[0033]如图1至图10所示，车钩吸能结构1，防爬吸能结构2，主吸能结构3，导向结构4，车钩座5，刚性墙6，前端底架7，吸能梁8，前端板9，后端板10，支撑隔板11，止挡梁12，通孔13，端角管14，连接板15，第一诱导槽16，第二诱导槽16a，车钩通过口 17，车钩18，两侧箱型梁19，中间箱型梁20，连接座21，焊接臂22，焊接臂23，连接梁24，第四加强板25，第一滑块26，凸台26a，弹簧钢26b，第一通孔27，垫板28，缓冲器29，桁架结构30，C形滑槽31，三角形凹槽32，第一缺陷槽33，第二缺陷槽34，吸能管35，防爬齿36，前端立板37，安装座38，底架边梁39，补强板40，缺口 41，凸台42，加强板43，压溃管44，座板45，筋板46，第一立板47，第二立板48，第三加强板49，滑块安装座50，车钩通过口 51，凹槽52，支撑板53，凸板54,凸台55,第二滑块56。
【具体实施方式】
[0034]下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述:
[0035]如图1所示，一种轨道车辆前端吸能装置，包括车钩吸能结构1、防爬吸能结构2，主吸能结构3和导向结构4，其中，车钩吸能结构1通过车钩座5与主吸能结构3固定连接，主吸能结构3和导向结构4固定连接在车体前端的刚性墙6上，导向结构4在主吸能结构3的两侧与主吸能结构3和车钩吸能结构1滑动连接，防爬吸能结构2固定在车体前端底架7上。
[0036]如图2所示，主吸能结构3包括吸能梁8、前端板9、后端板10、支撑隔板11、止挡梁12。
[0037]如图2至图4所示，吸能梁8沿车体纵向(即车辆运行方向)平行设置为两个，吸能梁8的两端与前端板9和后端板10固定连接,后端板10与车体前端刚性墙6之间通过螺栓连接，沿吸能梁8纵向设置数个支撑隔板11，本实施例中根据车体前端尺寸，设置两个支撑隔板11，在支撑隔板11上与吸能梁8连接的位置处相应的设置通孔13，通孔13与吸能梁8的断面轮廓相适配，吸能梁8穿过通孔13与支撑隔板11焊接连接，此连接方式能够使两个吸能梁8同步变形。本实施例中从制作成本上考虑，将支撑隔板11分成上下两个部分，上下两部分之间焊接连接，若支撑隔板11为一体结构，则制作时对型材的挤压要求很苛刻，不够经济。
[0038]吸能梁8优选采用五孔型材，五孔型材由四个端角管14和相邻的两个端角管14之间的连接板15连接形成，为整体挤压成型的型材结构。选用五孔型材是由于五孔型材比单独的圆管或方管稳定性好，不易产生径向的较大的意外变形，另外，一次挤压成型的型材强度也比较好，并且碰撞时，五孔型材的变形面积也比较大，吸能量更大，同时五孔型材占用的空间相对较小。
[0039]五孔型材的大小主要由车体前端空间决定，在车体前端空间允许的情况下，五孔型材的整体尺寸应尽可能大，五孔型材的截面大会更利于稳定。
[0040]五孔型材的壁厚的取值要满足强度要求，其中首先要满足车钩的正常使用要求，本发明满足欧洲标准EN12663标准的要求，在满足车钩的使用要求的前提下，还需满足多体动力学对主吸能结构的平台力要求，本实施例中每根五孔型材的平台力为1100KN。
[0041]如图3所示，在每个吸能梁8上设置数个诱导槽，诱导槽的形状可以为长圆形、圆形、半圆形、方形、棱形等，诱导槽设置在五孔型材的四个连接板15的两端以及支撑隔板11附近的位置，其中在连接板15两端的诱导槽为第一诱导槽16，由连接板15端部向内凹陷形成，位于支撑隔板11附近的诱导槽为第二诱导槽16a，通过仿真计算，确定了诱导槽的位置、形状及相关尺寸，足以保证吸能梁8的有序可控变形。
[0042]诱导槽的位置不限于五孔型材的连接板15上，也可以设置在端角管14上，本实施例中将诱导槽设置在连接板15上是由于五孔型材在连接板15处的刚度最大，设置诱导槽可以降低连接板15的刚度，有利于吸能梁8的变形，具体技术人员可以根据列车的具体情况计算确定。诱导槽尽量靠近支撑隔板11能够使变形达到支撑隔板11附近时，吸能梁8在支撑隔板11两侧的部分更易变形，从而支撑隔板11能够比较容易向后退，使吸能梁8更易进行下一步变形，而支撑隔板11不会变形损坏。
[0043]如图2所示，在支撑隔板11、前端板9和后端板10的中间位置处设置车钩通过口17，用于碰撞时车钩18后退的通道，车钩通过口 17的形状和大小以车钩18能够通过为准，由于车钩18的钩体为圆形，因此本实施例中采用圆形车钩通过口 17。
[0044]相对于两个支撑隔板11设置两组止挡梁12，止挡梁12设置在支撑隔板11的四周并与支撑隔板11固定连接，止挡梁12由三个箱型梁并排连接组成，包括两侧箱型梁19和中间箱形梁20，两者之间通过螺栓连接。设置在中间的中间箱型梁20与支撑隔板11整体挤压成型或焊接连接在一起，止挡梁12在四个端角处断开，在端角处通过箱形的连接座21连接，连接座21的外侧的侧板的位置在两侧的竖向的止挡梁12以外，避免两侧竖向的止挡梁12与导向结构4的侧面接触，从而防止在主吸能结构3后退变形时产生摩擦力阻碍主吸能结构3吸能能力的发挥。
[0045]如图4所示，在连接座21的外侧的侧板固定连接有第一滑块26，连接座21和第一滑块26之间通过螺栓和垫片固定连接。第一滑块26为长方体结构，在其一侧向外延伸出贯穿整个第一滑块26长度的凸台26a，在相对的另一侧通过螺栓连接弹簧钢26b，第一滑块26的凸台26a面向主吸能结构3通过螺栓与连接座21的侧板固定连接。
[0046]如图2所示，在支撑隔板11四周设置止挡梁12，且采用了三个箱形梁组合的结构，使止挡梁12的宽度大于支撑隔板11，能够更好的平衡矫正吸能梁8的不协调性，而且箱型梁在各种型材中的强度也比较大，因此选用此种形式的止挡梁12能够使变形过程有序、可控。止挡梁12的型材规格的选择应在尽量不浪费吸能行程的前提下，能够抑制两个吸能梁8压缩变形的不同步，同时保证后面的五孔型材能够可控变形，止挡梁12的壁厚满足在止挡梁12之间碰撞接触时止挡梁12本身不发生变形即可。
[0047]止挡梁12的三个箱型梁之间优选采用螺栓连接，以此能够通过安装螺栓用的垫片来调整支撑隔板11之间的平行度，有利于稳定变形吸能的过程。并且每个支撑隔板11的焊接量比较大，支撑隔板11不可避免的会产生变形，因此通过螺栓连接比较容易调整尺寸使止挡梁12之间能够平行，有利于两个吸能梁8变形的同步性。
[0048]在前端板9和后端板10上开第一通孔27，第一通孔27在前端板9和后端板10上与每个吸能梁8端部的四个端角管14相应的位置上分别设置四个，每个第一通孔27的形状和尺寸与吸能梁8端面的端角管14的形状和尺寸相适配。
[0049]在每个吸能梁8两端分别设置一个垫板28，垫板28采用半V焊接方式与前端板9和后端板10固定连接，垫板28在其中作为永久性垫板起到改善焊接质量的作用。吸能梁8的两端与前端板9和后端板10的外侧平齐。
[0050]如图1、4、5、6所示，导向结构4焊接在车体前端刚性墙6上，为挤压成形的一体结构的型材，其长度为从车体前端刚性墙6—直到车钩座5前端，其型材的结构包括中间的桁架结构30和两端的C形滑槽31，C形滑槽31的开口面向主吸能结构3，导向结构4与主吸能结构3通过C形滑槽31和第一滑块26滑动连接，导向结构4前端面的中间部位向后凹陷，与端面的上下两端形成三角形凹槽32，三角形凹槽32的后端顶点向后延伸一定长度，形成长条形的第一缺陷槽33，在前端底架7前、导向结构4中部的上下两端分别向中间部位延伸一定长度，形成第二缺陷槽34，导向结构4的三角形凹槽32和第一缺陷槽33、第二缺陷槽34的设置能够让导向结构4随主吸能结构3的变形后退而撕裂变形，防止导向结构4较强的刚性阻碍主吸能结构3后退变形。
[0051]为了防止导向结构4内部进入水、灰尘等杂物，将导向结构4的三角形凹槽32、第一缺陷槽33、第二缺陷槽34的用薄金属板盖住密封，其中三角形凹槽32可以由薄金属板盖住两个斜面密封，也可以由薄金属板竖直连接在整个三角形凹槽32的前端部密封。导向结构4与主吸能结构3通过C形滑槽31和第一滑块26滑动连接，当主吸能结构3受到撞击变形时可以通过第一滑块26与导向结构4产生相对位移，使主吸能结构3的吸能过程不会受到影响，吸能能力能够正常发挥，当列车正常行驶时，第一滑块26上的弹簧钢26b可以增加主吸能结构3和导向结构4之间的摩擦力，使主吸能结构3和导向结构4之间的连接更加稳定。
[0052]如图1所示，防爬吸能结构2由两个吸能管35和两组防爬齿36组成，在每个吸能管35的一端固定连接一组防爬齿36,吸能管35的另一端与车体前端底架7的前端立板37固定连接，在与此防爬吸能结构2连接的前端立板37后需要有能够容纳吸能管35后退的空间，在吸能管35与前端立板37连接的部位设置安装座38，安装座38通过螺栓固定在前端立板37上，在安装座38上设置径向的切削刀(图中未表示)，在吸能管35后退时，切削刀切削吸能管35吸收能量。碰撞时，切削刀切削吸能管35壁厚的一部分，剩下的部分后退至前端立板37后部的空间内。
[0053]为满足欧洲标准EN15227的要求，两个防爬吸能结构2之间的距离设定为1750mm，两个防爬吸能结构2的中间布置主吸能结构3，主吸能结构3通过后端板10用螺栓连接在车体前端刚性墙6上，同时车钩18伸入主吸能结构3与主吸能结构3固定连接，这样的布置还能使整个吸能装置的受力中心在车钩中心线的高度上，有利于力的传递和主吸能装置3的吸能效果的发挥。
[0054]与防爬吸能结构2连接的前端立板37的横向一端与导向结构4焊接连接，另一端与底架边梁39焊接连接，在前端立板37的后部设置水平方向的补强板40，补强板40分别在前端立板37的顶部和底部各设置一个，补强板40的前端与前端立板37焊接连接，补强板40的两侧分别与导向结构4和底架边梁39焊接连接，在补强板40的后端设置缺口 41，为螺栓连接安装座38提供操作空间。
[0055]车钩吸能结构1包括车钩座5、车钩18、压溃管44，车钩座5为沿车体横向设置的长方形结构，包括座板45、筋板46、第一立板47、第二立板48、第三加强板49、滑块安装座50。
[0056]如图1和图5所示，座板45沿车体横向竖直设置，固定连接在前端板9上，在座板45的中间位置设置车钩通过口 51，筋板46纵向固定连接在座板45的前侧，第一立板47在座板45的前侧两端纵向设置并与座板45固定连接，座板45的顶部和底部分别向内凹陷形成梯形或长方形的凹槽52，在凹槽52的各个边上固定连接水平方向的支撑板53，第二立板48固定连接在支撑板53的后侧边上，第二立板48的位置向后突出于座板45，第三加强板49固定连接在支撑板53和第二立板48之间，第三加强板49的竖向位置与沿车体横向设置的止挡梁12的竖向位置相同，在支撑板53上与车钩通过口 51相应的位置向前延伸出凸板54，在凸板54上开有第一销孔，滑块安装座50为两头有凸台55的长方形结构，在滑块安装座50的上下两端分别向车钩座5的中间部位延伸出加强板43，加强板43的另一端与支撑板53固定连接，滑块安装座50的两个凸台55中间的部位通过螺栓连接在第一立板47外侦牝在滑块安装座50的外侧设置第二滑块56，第二滑块56的结构与第一滑块26相同，第二滑块56的一侧向外延伸出贯穿第二滑块56长度的凸台42，第二滑块56的凸台42向内与滑块安装座50的凸台55之间通过螺栓连接，车钩座5与导向结构4之间通过第二滑块56与C形滑槽31滑动连接。
[0057]滑块安装座50设计成两头有凸台55的结构是为避免碰撞时，滑块安装座50在凸台55之间的部分与导向结构4发生摩擦，增加车钩座5后退的阻力。
[0058]发生碰撞时，主吸能结构3发生变形至车钩座5与止挡梁12接触时，第三加强板49和第二立板48能够顶住止挡梁12，由于支撑板53和第二立板48突出于座板45后侧，在吸能梁8发生变形时能够阻挡吸能梁8的意外较大的变形。
[0059]在座板45的中间位置固定连接压溃管44,压溃管44穿过座板45与座板45和筋板46固定连接，压溃管44的另一端伸入主吸能结构3中与前端板9相邻的支撑隔板11处，在压溃管44上对应凸板54的第一销孔的位置上设置第二销孔，在车钩18上设置第三销孔，车钩18通过剪切销(图中未表示)、第一销孔、第二销孔、第三销孔与车钩座5固定连接。
[0060]由于两个防爬吸能结构2之间的距离较大，车钩座5的两端又与导向结构4连接，车钩座5的横向长度会比较长，这样会导致车钩座5的刚度和强度大大降低，对车钩18的承载能力就会降低，因此为最大限度的增强车钩座5的刚度和强度，在座板45前侧设置水平方向的筋板46，并将车钩座5中的各个部件之间和车钩座5与压溃管44之间做成一体结构的铸件，车钩座5和压溃管44的材质优选为铸钢。
[0061]车钩18为后置圧溃式车钩，压溃管44设置在车钩18的钩身尾部，在钩身的中部设置缓冲器50，缓冲器29与钩身之间焊接连接或为一体结构，其中缓冲器29的外径比压溃管44的内径稍大，缓冲器29的外径大小以在加压状态下，能够将缓冲器29压入压溃管44内使压溃管44膨胀吸能为准。
[0062]如图1所示，由于整个吸能装置为扁平、细长的结构，需加强整个吸能装置的结构以尽量降低其在正常运行和碰撞时的上下方向的振动，加强方式为在两个导向结构4中部的第二缺陷槽34后分别设置第四加强板25，第四加强板25加强了吸能装置和刚性墙的连接强度，并且阻止了吸能装置的上下方向的弯折变形。为节省空间以及增加吸能装置的稳定性，第四加强板25采用顶部短、底部长的直角梯形金属板，其直角边分别与车体前端刚性墙6和导向结构4的顶部焊接连接，两个第四加强板25之间焊接两个连接梁24以支撑第四加强板25，由于第四加强板25的顶边较短，底边较长，在第四加强板25的上部和靠近第四加强板25的斜边的位置各设置一个连接梁24，由于连接梁24的位置和尺寸限制，两个连接梁24之间垂直设置。
[0063]如图1和图6所示，为满足欧洲标准的要求，可以分别将两个导向结构4中面向底架边梁39的侧面延伸出上下两个焊接臂22，每个焊接臂22与前端立板37后的补强板40对焊连接，同时两个导向结构4的顶面和底面分别向上和向下延伸出两个焊接臂23，每个导向结构4的两个顶部的焊接臂23共同与其上部的第四加强板25对焊连接，两个底部的焊接臂23共同与其下部的车体底架对焊连接。
[0064]本实施例中的吸能装置的各个部件中，尽量采用重量较轻、强度较大的铝合金材质，其中车钩座5和压溃管44采用铸钢，车钩18、剪切销、弹簧钢26b采用碳钢，其他部件均采用铝合金材质。
[0065]发生碰撞时整个吸能装置的变形吸能过程分为如下步骤:
[0066]第一步，如图7和图8所示，车钩18接触碰撞能量产生向后的剪力，剪力大到一定程度后车钩18能够剪断剪切销，缓冲器29受压进入压溃管44，压溃管44膨胀吸收能量。
[0067]第二步，如图9所示，若压溃管44膨胀吸收能量结束后，碰撞能量没有被全部消耗掉，则车钩18通过缓冲器29向后推压溃管44使压溃管44后退，同时带动车钩座5后退，此时主吸能结构3受压变形后退。
[0068]第三步，如图10所示，若主吸能结构3变形结束后，碰撞能量没有被全部消耗掉，则车钩18受压穿过压溃管44继续后退，同时防爬吸能结构2中的吸能管35后退，发生切削吸能。
[0069]本实施例中，主吸能结构3的吸能梁8采用五孔型材，稳定性和强度更好,吸能量更大，每个吸能梁8能够承受的冲击力达到1100KN，并且不易产生向上或向下的较大的意外变形，支撑隔板11的设置使两个吸能梁8能够同步变形，在支撑隔板11四周设置止挡梁12，在吸能梁8变形终了时矫正两根吸能梁8的变形偏差，有利于吸能梁8的协调变形，另夕卜，在吸能梁8上设置诱导槽16有利于吸能梁8的有序、可控变形。
[0070]导向结构4对主吸能结构3和车钩座5的后退起导向作用，同时导向结构4采用一体结构的型材，强度和刚度更好，有利于阻挡吸能梁8的横向意外变形，在导向结构4上设置的三角形凹槽32、第一缺陷槽33、第二缺陷槽34能够使导向结构4随主吸能结构3变形，不会阻碍主吸能结构3的后退。另外，导向结构4起到连接主吸能结构3和车体前端底架7的作用。
[0071]车钩座5采用一体成型的结构，更加坚固，纵向设置的筋板46防止车钩18的径向变形，车钩座5顶部的第三加强板49在车钩座5后退至止挡梁12处时起到止挡作用，阻止车钩座5变形和继续后退，与车钩座5为一体结构的压溃管44在碰撞时膨胀吸能，通过设置滑块安装座50加强了滑块和车钩座5之间的连接强度。[0072]导向结构4和车体前端刚性墙6之间的第四加强板25加强了吸能装置和刚性墙6之间的连接强度，并且阻止了吸能装置的上下方向的弯折变形，导向结构4和第四加强板25从整体上稳定了吸能装置，防止了吸能装置的上下方向和横向的变形。
[0073]此车体前端吸能装置通过将主吸能结构3、车钩吸能结构1、防爬吸能结构2结合成一体结构，大大增加了车体前端吸能装置的吸能量，其能够吸收的能量达到4.6MJ左右，并且能够使吸能装置能够分步有序的变形吸能，同时通过将主吸能结构3、车钩吸能结构1和防爬吸能结构2均设置在车体前端底架7的位置上，节省了车体前端底架7的上部空间，使车体前端开闭机构等设备的安装空间更大，方便了车体前端吸能装置和前端其他设备的安装。
[0074]如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种轨道车辆前端吸能装置，包括防爬吸能结构、车钩吸能结构，其特征在于:还包括主吸能结构和导向结构，所述车钩吸能结构通过车钩座与所述主吸能结构固定连接，所述车钩座固定连接在所述主吸能结构的前端部，所述主吸能结构和所述导向结构固定连接在车体前端的刚性墙上，所述导向结构在所述主吸能结构两侧与所述主吸能结构和所述车钩吸能结构滑动连接，所述防爬吸能结构固定连接在车体前端底架上。
2.根据权利要求1所述的一种轨道车辆前端吸能装置，其特征在于:所述主吸能结构包括吸能梁、前端板、后端板、支撑隔板及止挡梁，在所述前端板、后端板、支撑隔板的中间位置上设置车钩通过口，所述吸能梁的两端与所述前端板和后端板固定连接，所述后端板与所述车体前端的刚性墙固定连接，沿所述吸能梁纵向垂直设置多个所述支撑隔板，在所述支撑隔板的四周固定连接所述止挡梁。
3.根据权利要求2所述的一种轨道车辆前端吸能装置，其特征在于:所述支撑隔板的外形为长方形，在所述支撑隔板上设置与所述吸能梁的断面外形相适配的通孔，所述吸能梁伸入所述通孔与所述支撑隔板固定连接。
4.根据权利要求2所述的一种轨道车辆前端吸能装置，其特征在于:所述吸能梁采用五孔型材，由四个端角管及中间的连接板组成，为挤压成型的整体结构型材。
5.根据权利要求4所述的一种轨道车辆前端吸能装置，其特征在于:在所述前端板和后端板上与每个所述吸能梁端部的四个端角管相应的位置分别开四个所述第一通孔，每个所述第一通孔的形状和尺寸与所述吸能梁端面的四个端角孔的形状和尺寸相适配。
6.根据权利要求4所述的一种轨道车辆前端吸能装置，其特征在于:在每个所述吸能梁的四个端角管之间的每个连接板的两端分别向内凹陷形成第一诱导槽，在每个所述连接板上的相对于所述支撑隔板两侧各设置一个第二诱导槽。
7.根据权利要求2所述的一种轨道车辆前端吸能装置，其特征在于:所述止挡梁由三个箱形梁并列连接组成，其中两侧箱形梁与中间箱形梁之间通过螺栓连接，所述中间箱形梁与所述支撑隔板固定连接。
8.根据权利要求2所述的一种轨道车辆前端吸能装置，其特征在于:所述止挡梁在所述支撑隔板的四个端角处断开，在断开处通过箱形的连接座固定连接，所述连接座的外侧的侧板上固定连接第一滑块。
9.根据权利要求8所述的一种轨道车辆前端吸能装置，其特征在于:所述导向结构包括中间的桁架结构和两端的C形滑槽，所述桁架结构和所述C形滑槽固定连接，所述C形滑槽的开口面向所述主吸能结构，所述导向结构与所述主吸能结构通过所述C形滑槽和所述第一滑块滑动连接。
10.根据权利要求9所述的一种轨道车辆前端吸能装置，其特征在于:所述导向结构为挤压成型的一体结构型材。
11.根据权利要求9所述的一种轨道车辆前端吸能装置，其特征在于:所述车钩吸能结构包括车钩座和车钩，所述车钩座为沿车体横向设置的长方形结构，在所述车钩座的两侧分别设置有第二滑块，所述车钩座与所述导向结构之间通过所述第二滑块与所述C形滑槽滑动连接。
12.根据权利要求11所述的一种轨道车辆前端吸能装置，其特征在于:在所述车钩座的中间位置固定连接压溃管，所述压溃管的一端与所述车钩座固定连接，所述压溃管的另一端伸入至所述主吸能 结构中与位于最前方的所述支撑隔板处。
【文档编号】B61F19/04GK103625502SQ201310488975
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年10月18日 优先权日:2013年10月18日
【发明者】张永贵, 马云双, 龚明, 丁叁叁, 田爱琴, 王宝金, 赵士忠, 陈书翔, 车全伟 申请人:南车青岛四方机车车辆股份有限公司