一种机车及其防爬吸能装置.pdf

本发明公开了一种防爬吸能装置，包括安装座、外侧具有爬齿的防爬板和设置在所述防爬板内侧的薄壁圆筒，所述薄壁圆筒的一端与所述防爬板相对固定另一端能够相对所述安装座上下移动；还包括设置在所述防爬板和所述安装座之间的支撑件，所述支撑件分别与所述防爬板和所述安装座固定连接。由于此时薄壁圆筒靠近安装座的一端能够相对安装座上下移动，所以薄壁圆筒不承受竖直方向的作用力，即有效地防止了薄壁圆筒弯曲变形。所以该防爬吸能装置能够有效地解决薄壁圆筒弯曲变形的问题。本发明还公开了一种包括上述防爬吸能装置的机车。

权利要求书
1.  一种防爬吸能装置，包括安装座(1)、外侧具有爬齿的防爬板(2)和设置在所述防爬板(2)内侧的薄壁圆筒(3)，其特征在于，所述薄壁圆筒(3)的一端与所述防爬板(2)相对固定另一端能够相对所述安装座(1)上下移动；还包括设置在所述防爬板(2)和所述安装座(1)之间的支撑件，所述支撑件分别与所述防爬板(2)和所述安装座(1)固定连接。

2.  根据权利要求1所述的防爬吸能装置，其特征在于，所述支撑件为吸能板(4)，四块所述吸能板(4)呈矩形布置且其中两块所述吸能板(4)竖直放置，所述薄壁圆筒(3)设置在所述矩形之内。

3.  根据权利要求2所述的防爬吸能装置，其特征在于，具有至少两个所述薄壁圆筒(3)，相邻两个所述薄壁圆筒(3)之间设置有竖直放置的吸能板(4)。

4.  根据权利要求3所述的防爬吸能装置，其特征在于，呈矩形设置的四块所述吸能板(4)中位于最上方的吸能板(4)的上表面涂有防滑漆。

5.  根据权利要求4所述的防爬吸能装置，其特征在于，所述吸能板(4)上设置有诱导变形孔。

6.  根据权利要求5所述的防爬吸能装置，其特征在于，位于相邻两个所述薄壁圆筒(3)之间的所述吸能板(4)的诱导变形孔为通孔，位于外侧的所述吸能板(4)上的诱导变形孔为盲孔，且所述盲孔的孔口朝向所述薄壁圆筒(3)。

7.  根据权利要求1-6任一项所述的防爬吸能装置，其特征在于，所述安装座(1)上设置有圆柱形孔，所述薄壁圆筒(3)上靠近所述安装座(1)的一端插入所述圆柱形孔内，且所述圆柱形孔的直径大于所述薄壁圆筒(3)的直径。

8.  根据权利要求7所述的防爬吸能装置，其特征在于，还包括分别设置在所述薄壁圆筒(3)两端且与所述薄壁圆筒(3)相对固定的第一从板(5)和第二从板(6)。

9.  根据权利要求8所述的防爬吸能装置，其特征在于，所述第二从板(6)呈圆板型且插入所述安装座(1)的圆柱形孔内，还包括与所述第二从板(6)固定连接的衬套(7)，所述薄壁圆筒(3)套设在所述衬套(7)的外侧。

10.  一种机车，包括车体，其特征在于，还包括如上述权利要求1-9任一项所述的防爬吸能装置，所述防爬吸能装置的安装座与所述车体固定连接。

说明书一种机车及其防爬吸能装置
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，更具体地说，涉及一种防爬吸能装置，还涉及一种包括上述防爬吸能装置的机车。
背景技术
碰撞是列车事故中最常出现的，列车发生碰撞后的各种响应中，其中爬车造成的二次伤害最大。为了防止碰撞后的列车发生爬车，现有技术采用了多种防爬装置，通过防爬装置吸收碰撞能量，以保护列车内部司乘人员的生命安全。
现有技术中常见的防爬吸能装置，主要包括防爬板、安装在车体一端的底座和薄壁圆筒吸能元件，其中薄壁圆筒吸能元件沿轴线方向的两端分别与防爬板和底座固定连接。当发生碰撞时，防爬板与另一碰撞物相抵，此时薄壁圆筒吸能元件沿轴线方向发生变形，吸收能量。同时由于防爬板的爬齿的存在，防爬板的爬齿插入碰撞物，防止车体的前端上升。经过发明人长期研究发现，由于防爬板承受竖直方向的压力，所以导致薄壁圆筒吸能元件也会承受竖直方向的压力，由于薄壁圆筒吸能元件主要部件薄壁圆筒承受的径向变形力的值较小，所以当防爬板受到竖直方向的压力较大时，则薄壁圆筒会发生严重的径向变形，即出现弯曲的现象，而当薄壁圆筒出现弯曲变形时，薄壁圆筒的轴向压缩变形能力下降，导致薄壁圆筒吸能元件无法更好的吸收碰撞能量。
综上所述，如何有效地解决薄壁圆筒弯曲变形的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种防爬吸能装置，该防爬吸能装置可以有效地解决薄壁圆筒弯曲变形的问题，本发明的第二个目的是提供一种包括上述防爬吸能装置的机车。
为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：
一种防爬吸能装置，包括安装座、外侧具有爬齿的防爬板和设置在所述防爬板内侧的薄壁圆筒，所述薄壁圆筒的一端与所述防爬板相对固定另一端能够相对所述安装座上下移动；还包括设置在所述防爬板和所述安装座之间的支撑件，所述支撑件分别与所述防爬板和所述安装座固定连接。
优选地，所述支撑件为吸能板，四块所述吸能板呈矩形布置且其中两块所述吸能板竖直放置，所述薄壁圆筒设置在所述矩形之内。
优选地，具有至少两个所述薄壁圆筒，相邻两个所述薄壁圆筒之间设置有竖直放置的吸能板。
优选地，呈矩形设置的四块所述吸能板中位于最上方的吸能板的上表面涂有防滑漆。
优选地，所述吸能板上设置有诱导变形孔。
优选地，位于相邻两个所述薄壁圆筒之间的所述吸能板的诱导变形孔为通孔，位于外侧的所述吸能板上的诱导变形孔为盲孔，且所述盲孔的孔口朝向所述薄壁圆筒。
优选地，所述安装座上设置有圆柱形孔，所述薄壁圆筒上靠近所述安装座的一端插入所述圆柱形孔内，且所述圆柱形孔的直径大于所述薄壁圆筒的直径。
优选地，还包括分别设置在所述薄壁圆筒两端且与所述薄壁圆筒相对固定的第一从板和第二从板。
优选地，所述第二从板呈圆板型且插入所述安装座的圆柱形孔内，还包括与所述第二从板固定连接的衬套，所述薄壁圆筒套设在所述衬套的外侧。
本发明提供的一种防爬吸能装置，该防爬吸能装置包括安装板、防爬板、薄壁圆筒和支撑件。薄壁圆筒的一端与防爬板相对固定另一端能够相对安装座上下移动，即安装座上没有限制薄壁圆筒的另一端上下移动的限位部件，此处需要强调的是，薄壁圆筒的另一端可以与车体相抵，也可以与安装座上的某个部位相抵。支撑件设置在防爬板和安装座之间，且分别与防爬板和安 装座固定连接。由于薄壁圆筒的后端不再与安装座固定连接在一起，所以对于薄壁圆筒和防爬板的支撑力不再由薄壁圆筒提供，而是由支撑件提供。
根据上述的技术方案，可以知道，防爬板在承受竖直方向的作用力时，由支撑件提供竖直方向的支撑力，进而无需薄壁圆筒对防爬板提供竖直方向的支撑力。当防爬板竖直方向承受的作用力比较大时，导致支撑件在竖直方向可能有稍微的变形，使防爬板相对安装座向上运动，而此时由于薄壁圆筒的一端与防爬板相对固定另一端能够相对安装座上下移动，所以薄壁圆筒会跟随防爬板一起相对安装座向上移动，以防止薄壁圆筒弯曲变形，且使薄壁圆筒只受到轴向的作用力，所以能够有效地保证薄壁圆筒轴向吸能能力。所以该防爬吸能装置能够有效地解决薄壁圆筒弯曲变形的问题。
为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种机车，该机车包括上述任一种防爬吸能装置，防爬吸能装置的安装座与机车的车体固定连接。由于上述的防爬吸能装置具有上述技术效果，具有该防爬吸能装置的机车也应具有相应的技术效果。
附图说明
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。
图1为本发明实施例提供的防爬吸能装置的结构示意图；
图2为图1中的防爬吸能装置的侧视结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种防爬吸能装置，以有效地解决薄壁圆筒弯曲变形的问题。
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。
请参阅图1-图2，图1为本发明实施例提供的防爬吸能装置的结构示意图；图2为图1中的防爬吸能装置的侧视结构示意图。
在一种具体实施例中，本实施例提供了一种防爬吸能装置，该防爬吸能装置包括安装座1、防爬板2、薄壁圆筒3和支撑件，其中薄壁圆筒3设置在防爬板2与安装座1之间。防爬板2的一侧靠近薄壁圆筒3另一侧设置有爬齿，需要说明的是，因为爬齿需要与外界的碰撞物接触，所以对于防爬板2而言，防爬板2上具有爬齿的一侧为外侧，则薄壁圆筒3设置在防爬板2的内侧。防爬板2上一般最少设置三个爬齿，且最好设置四个爬齿，爬齿的齿间距一般为62毫米且齿厚一般为25毫米。
薄壁圆筒3的一端与防爬板2相对固定另一端能够相对安装座1上下移动，即安装座1上没有限制薄壁圆筒3的另一端上下移动的限位部件，此处需要强调的是，薄壁圆筒3的另一端可以与车体相抵，也可以与安装座1上的某个部位相抵。因为在一定的条件下，即当列车爬车力太大而导致防爬板2相对安装座1移动时，需要薄壁圆筒3能够相对与薄壁圆筒3相抵的部件上下移动，所以薄壁圆筒3和与薄壁圆筒3相抵的部件之间的最大摩擦力不应太大，以防止阻止薄壁圆筒3相对安装座1上下移动。
支撑件设置在防爬板2和安装座1之间，且分别与防爬板2和安装座1固定连接。由于薄壁圆筒3的后端不再与安装座1固定连接在一起，所以对于薄壁圆筒3和防爬板2的支撑力不再由薄壁圆筒3提供，而是由支撑件提供，此处需要说明的是，支撑件不应当阻挡薄壁圆筒3轴向变形，以保证薄壁圆筒3能够吸收碰撞能量，且能够在竖直方向提供支撑力，以使防爬板2具有防爬的能力。最好使支撑件为能够变形的吸能板4，这样就能够跟随薄壁圆筒3轴向变形，还能够帮助薄壁圆筒3吸收一定的碰撞能量。为了能够促进吸能板4朝一定的方向变形，最好在吸能板4上设置诱导变形孔。
使用时，将安装座1与车体固定连接，一般优选螺栓连接。防爬板2在承受竖直方向的作用力时，由支撑件提供竖直方向的支撑力，进而无需薄壁圆筒3对防爬板2提供竖直方向的支撑力。当防爬板2竖直方向承受的作用力比较大时，导致支撑件在竖直方向可能有稍微的变形，使防爬板2相对安装座1上 下运动，而此时由于薄壁圆筒3的一端与防爬板2相对固定另一端能够相对安装座1上下移动，所以薄壁圆筒3会跟随防爬板2一起相对安装座1上下移动，可以防止薄壁圆筒3弯曲变形，且使薄壁圆筒3只受到轴向的作用力，所以能够有效地保证薄壁圆筒3轴向吸能能力。
一般薄壁圆筒3与防爬板2之间的固定连接能力较弱，且薄壁圆筒3因为壁薄所以比较容易损坏，为了能够更好的保护好薄壁圆筒3，最好使支撑件为吸能板4，然后将四块吸能板4呈矩形设置，且将薄壁圆筒3设置在该矩形之内，加上安装座1和防爬板2形成一个箱体，能够非常严密的保护好薄壁圆筒3。为了提高吸能板4的支撑能力，最好使呈矩形设置的四块吸能板4中有两块吸能板4竖直设置，即四块吸能板4中两块水平设置另外两块竖直设置。呈矩形设置的四块吸能板4能够有效地阻止防爬板2相对安装座1水平方向移动和竖直方向移动，进而能够有效地保护薄壁圆筒3，为了提高吸能板4的性能，可以使相邻的吸能板4焊接在一起。考虑到一个薄壁圆筒3吸收的碰撞能量有限，所以可以设置多个薄壁圆筒3。当存在至少两个薄壁圆筒3时，相邻两个薄壁圆筒3之间也最好设置有吸能板4，但存在多个薄壁圆筒3时，则需要更多的吸能板4，为了能够有效的分布吸能板4，且合理的布置吸能板4，所以将增加的吸能板4设置在两个薄壁圆筒3之间能够有效的节省空间。为了使防爬吸能装置更加美观、便于清洗和防止内部生锈，最好将位于外侧的吸能板4上的诱导变形孔设置为盲孔，且盲孔的孔口朝向薄壁圆筒3，由于位于相邻两个薄壁圆筒3之间的吸能板4设置在内侧，所以可以将位于相邻两个薄壁圆筒3之间的吸能板4的诱导变形孔设置为通孔。这样从整个防爬吸能装置外侧不会观测到诱导变形孔，且因为诱导变形孔设置在内侧，所以外侧面会比较平整，所以便于清洗和防止内部生锈。由于车体端部安装了防爬吸能装置阻碍了脚踏板的设置，基于此可以在将呈矩形设置的四块吸能板4中位于最上方的吸能板4的上表面涂有防滑漆，即使呈矩形设置的四块吸能板4中位于最上方的吸能板4具备脚踏板的功能。
为了能够进一步的防止因为防爬板2相对安装座1有沿其它方向移动的趋势，而导致薄壁圆筒3出现弯曲的现象，所以最好使薄壁圆筒3能够相对安装座1沿自身的任一径向移动。且为了能够保证薄壁圆筒3能够具有足够的变形距离，可以在安装座1上设置用于薄壁圆筒3的穿孔。基于此，由于薄壁圆筒3 本身呈圆柱形，所以最好在安装座1上设置有圆柱形孔，此处需要强调的是，该圆柱形孔可以是盲孔也可以是通孔，薄壁圆筒3上靠近安装座1的一端插入圆柱形孔内，为了使薄壁圆筒3能够相对安装座1沿自身的径向移动，最好使薄壁圆筒3上靠近安装座1的一端插入圆柱形孔。为了防止薄壁圆筒3在压缩变形时，易破坏车体或防爬板2，最好在薄壁圆筒3的两端分别设置有第一从板5和第二从板6，其中第一从板5和第二从板6均与薄壁圆筒3固定连接，其中第一从板5和第二从板6还能够更好的保证薄壁圆筒3轴向吸能。为描述方便，使第一从板5设置在薄壁圆筒3与防爬板2之间，第二从板6呈圆板型且插入安装座1的圆柱形孔内。为了使薄壁圆筒3更好的与第二从板6相对固定在一起，最好还设置一个衬套7，衬套7与第二从板6固定连接，且薄壁圆筒3套设在衬套7的外侧。
基于上述实施例中提供的防爬吸能装置，本发明还提供了一种机车，该机车包括上述实施例中任意一种防爬吸能装置，防爬吸能装置的安装座与机车的车体固定连接。由于该机车采用了上述实施例中的防爬吸能装置，所以该机车的有益效果请参考上述实施例。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。