1.本实用新型属于车钩缓冲技术领域，尤其涉及一种后置多级压溃吸能机构、车钩缓冲装置及轨道车辆。


背景技术：

2.车钩缓冲装置是轨道车辆重要组成部件，布置在轨道车辆的车端，其主要作用是在列车正常运行过程中连接车辆、缓和车辆受到的纵向冲击。压溃吸能机构是车钩缓冲装置中起吸能作用的重要组成部件，后置式压溃吸能机构由于安装、作用空间限制较小，可实现大力值、长行程，整体吸能量较大，广泛应用于动车组头车车钩缓冲装置中。
3.对于国内外的轨道车辆而言，最理想的车端吸能方式是通过车钩缓冲装置完全吸收车端碰撞能量，整体车端设计将十分简单。然而，现有车钩缓冲装置中，由于压溃吸能机构的长度一定，且对中支架因强度较高而碰撞不易变形等原因，车钩缓冲装置的吸能行程受限，无法通过车钩缓冲装置吸收全部碰撞能量。为保证车端碰撞能量被完全吸收，通常需在车钩缓冲装置后方另外布置吸能装置，当车钩缓冲装置的压溃吸能机构完全压缩后，由吸能装置吸收剩余碰撞能量。然而，车钩缓冲装置与另外安装的吸能装置的空间布局，需要校核彼此动作空间，且过多的安装、导向结构增大了车钩缓冲装置及吸能装置对列车前端安装空间的需求，显著增大了车端结构设计的工作量。同时，另外安装的吸能装置作为单独的零部件，对车端总体重量增加较为明显。
4.因而，如何提供一种吸能行程更长的后置式压溃吸能机构，以利用车钩缓冲装置完全吸收车端碰撞能量，是当前急需解决的一项技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型针对上述的技术问题，提出一种后置多级压溃吸能机构、车钩缓冲装置及轨道车辆，该后置多级压溃吸能机构能够实现多级压溃吸能作用，吸能行程长，有效提高了车钩缓冲装置的吸能量。
6.为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
7.本实用新型提供了一种后置多级压溃吸能机构，包括：
8.自前至后逐级设置的多级压溃吸能组件，每级压溃吸能组件均包括：
9.压溃管；
10.加压锥，套设于压溃管前端内，并在推力作用下沿压溃管向后运动，以使压溃管产生变形；
11.其中，第一级压溃吸能组件的加压锥连接于车钩连挂缓冲机构，除最后一级外的其他各级压溃吸能组件的压溃管均连接于其相邻下一级压溃吸能组件的加压锥，以对下一级加压锥施加推力作用，最后一级压溃吸能组件的压溃管固定安装于车体；
12.其中，压溃管的变形力值自第一级至最后一级依次增大。
13.本技术方案提供的后置多级压溃吸能机构，通过多组压溃吸能组件的配合作用，
能够实现多级压溃吸能动作，吸能行程长，有效提高了车钩缓冲装置的吸能量，可利用车钩缓冲装置完全吸收车端碰撞能量，提升了轨道车辆的被动安全防护能力；其更多的利用的是车体前墙后部空间，相对而言，这部分空间是较容易获得的，有利于车端结构设计；此外，采用上述后置多级压溃吸能机构后，无需另外安装吸能装置，必要的安装接口少，有利于车端结构设计，且便于控制车钩缓冲装置的整体重量。
14.在其中一些实施例中，压溃管为膨胀式压溃管，除最后一级外的其他各级压溃吸能组件的压溃管均套设于其相邻下一级压溃吸能组件的压溃管内，以随下一级加压锥的运动缩入下一级压溃管中。
15.在其中一些实施例中，除最后一级外的其他各级压溃吸能组件的压溃管后端均直接连接于其相邻下一级压溃吸能组件的加压锥。利用上一级压溃吸能组件的压溃管直接推动下一级压溃吸能组件的加压锥，无需另外增加其他传力部件，结构更简单。
16.在其中一些实施例中，除第一级外的其他各级压溃吸能组件均还包括加压管，加压管的后端连接于其同级的压溃吸能组件的加压锥，且加压管固定套接于其相邻上一级压溃吸能组件的压溃管外，以将上一级压溃吸能组件的推力作用传递至下一级压溃吸能组件的加压锥。通过设置加压管在上一级压溃吸能组件的压溃管与下一级压溃吸能组件的加压锥之间传递碰撞能量，相比于直接将上一级压溃吸能组件的压溃管连接于下一级压溃吸能组件的加压锥，有效避免了因上一级压溃吸能组件的压溃管在进行压溃吸能动作时产生长度变化而对下一级压溃吸能组件产生影响。
17.在其中一些实施例中，第一级压溃吸能组件还包括：
18.车钩安装座，用于连接车钩连挂缓冲机构，其安装于第一级压溃吸能组件的压溃管前端；
19.后置多级压溃吸能机构还包括：
20.限位安装组件，用于将第一级压溃吸能组件安装于车体前墙开设的安装接口处，限位安装组件包括：
21.安装板，固接于车钩安装座；
22.限位连接件，固接于安装接口周围，并止挡安装板以防止第一级压溃吸能组件向前运动。
23.本技术方案中，通过安装板和限位连接件的配合，实现了对第一级压溃吸能组件的限位安装。
24.在其中一些实施例中，后置多级压溃吸能机构还包括压溃管固定件，用于将最后一级压溃吸能组件的压溃管固定安装于车体。
25.在其中一些实施例中，压溃管固定件为一压溃管支撑板，压溃管支撑板固接于最后一级压溃吸能组件的压溃管，并直接固定连接于车体。采用压溃管支撑板直接将最后一级压溃吸能组件的压溃管连接于车体，这种连接方式更简单，且结构更稳固，尤其适合于压溃吸能组件的组数较多的情况下。
26.在其中一些实施例中，压溃管固定件包括：
27.压溃管支撑板，固接于最后一级压溃吸能组件的压溃管；
28.连接杆，其两端分别固接于压溃管支撑板和限位连接件。
29.本技术方案中，通过压溃管支撑板、连接杆和限位连接件实现了对最后一级压溃
吸能组件的固定安装和限位。
30.在其中一些实施例中，连接杆平行于压溃管的轴线设置，连接杆穿过开设于安装板的导向孔以导向安装板沿连接杆滑动，以通过安装板沿连接杆的滑动导向前方压溃吸能组件的移动方向。
31.本实用新型还提供了一种车钩缓冲装置，包括车钩连挂缓冲机构，以及上述后置多级压溃吸能机构，车钩连挂缓冲机构连接于第一级压溃吸能组件的加压锥。
32.本实用新型进一步还提供了一种轨道车辆，该轨道车辆的车端安装有上述车钩缓冲装置。
附图说明
33.图1为本实用新型实施例一提供的车钩缓冲装置的结构示意图；
34.图2为本实用新型实施例一提供的后置多级压溃吸能机构部分剖开的车钩缓冲装置的结构示意图；
35.图3为图2中a处的局部放大图；(放大两级之间)
36.图4为图2中b处的局部放大图；(放大安装板)
37.图5为本实用新型实施例一提供的车钩缓冲装置中后置多级压溃吸能机构的第一级压溃吸能组件的结构示意图；
38.图6为本实用新型实施例一提供的车钩缓冲装置中后置多级压溃吸能机构的第二级压溃吸能组件、压溃管固定件和限位安装组件的装配结构示意图；
39.图7为本实用新型实施例一提供的车钩缓冲装置中后置多级压溃吸能机构的压溃管固定件和限位安装组件的装配结构示意图；
40.图8为本实用新型实施例一提供的车钩缓冲装置的第一级压溃吸能动作完成时的结构示意图；
41.图9为图8对应的全剖结构示意图；
42.图10为本实用新型实施例一提供的车钩缓冲装置的第二级压溃吸能动作完成时的结构示意图；
43.图11为图10对应的全剖结构示意图；
44.图12为本实用新型实施例二提供的车钩缓冲装置的结构示意图；
45.图13为图12中c处的局部放大图；(放大两级之间)
46.图14为本实用新型实施例三提供的车钩缓冲装置的结构示意图；
47.以上各图中：1、车体；2、车钩连挂缓冲机构；3、后置多级压溃吸能机构；31、第一级压溃吸能组件；311、第一级压溃管；312、第一级加压锥；313、车钩安装座；32、第二级压溃吸能组件；321、第二级压溃管；322、第二级加压锥；323、第二级加压管；33、限位安装组件；331、安装板；332、限位连接件；34、压溃管固定件；341、压溃管支撑板；342、连接杆。
具体实施方式
48.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
49.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
50.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
51.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
52.本实用新型提供了一种后置多级压溃吸能机构，并提供了包含该后置多级压溃吸能机构的车钩缓冲装置，以及安装有该车钩缓冲装置的轨道车辆。其中，该后置多级压溃吸能机构能够实现多级压溃吸能动作，延长了吸能行程，有效提高了车钩缓冲装置的吸能量。下面以能够进行两级压溃吸能动作的后置多级压溃吸能机构为例进行说明，实现多级压溃吸能动作的后置多级压溃吸能机构的结构可以依次类推。
53.实施例一
54.如图1和图2所示，实施例提供了一种后置多级压溃吸能机构3，包括自前至后逐级设置的第一级压溃吸能组件31和第二级压溃吸能组件32。需要说明的是，当实现多级压溃吸能动作时，压溃吸能组件的级数需与压溃吸能动作的级数一致。
55.本实施例中，第一级压溃吸能组件31包括第一级压溃管311和第一级加压锥312，第一级加压锥312套设于第一级压溃管311前端内并在推力作用下沿第一级压溃管311向后运动以使第一级压溃管311产生变形，进行压溃吸能动作；第二级压溃吸能组件32包括第二级压溃管321和第二级加压锥322，第二级加压锥322套设于第二级压溃管321前端内并在推力作用下沿第二级压溃管321向后运动以使第二级压溃管321产生变形，进行压溃吸能动作。需要说明的是，当实现多级压溃吸能动作时，每级压溃吸能组件均需包括一压溃管和一加压锥。还需要说明的是，本实施例中，第一级压溃管311和第二级压溃管321均为膨胀式吸能管，也可以采用收缩式、折叠式、复合材料等各种类型的吸能管作为压溃管。
56.本实施例中，第一级加压锥312连接于车钩连挂缓冲机构2，第一级压溃管311连接于第二级加压锥322，以防止第二级压溃吸能组件32向前运动，同时对第二级加压锥322施加推力作用，同时第一级压溃管311套接于第二级压溃管321内，以随第二级加压锥322的运动缩入第二级压溃管321内中，实现了碰撞能量自车钩连挂缓冲机构2向后置的第一级压溃吸能组件31和第二级压溃吸能组件32的逐级传递。同时，第二级压溃吸能组件32的第二级压溃管321固定安装于车体1，以防止其向后运动，实现了对整个后置多级压溃吸能机构3的安装固定。
57.需要说明的是，当实现多级压溃吸能动作时，则需要配置为：第一级压溃吸能组件的加压锥连接于车钩连挂缓冲机构2，除最后一级外的其他各级压溃吸能组件的压溃管均连接于其相邻下一级压溃吸能组件的加压锥，以对下一级加压锥施加推力作用，最后一级
压溃吸能组件的压溃管固定安装于车体1。
58.本实施例中，第二级压溃管321的变形力值大于第一级压溃管311的变形力值。如此设置后，由于第二级压溃管321的变形力值大于第一级压溃管311的变形力值，当碰撞事故发生时，车钩连挂缓冲机构2会先触发变形力值小的第一级压溃吸能组件31进行压溃吸能动作，使第一级压溃吸能组件31收缩(具体为车钩连挂缓冲机构2缩入第一级压溃管311中)，若仍有碰撞能量未被吸收，则会再触发变形力值大的第二级压溃吸能组件32进行压溃吸能动作，使第二级压溃吸能组件32收缩(具体为第一级压溃管311和缩入其内部的车钩连挂缓冲机构2一起缩入第二级压溃管321中)，完成对剩余碰撞能量的吸收。需要说明的是，当实现多级压溃吸能动作时，则需要配置为：压溃管的变形力值自第一级至最后一级依次增大。
59.针对上述后置多级压溃吸能机构3中，第一级压溃管311与第二级加压锥322的具体连接方式，说明如下：
60.如图2和图3所示，本实施例中，第二级压溃吸能组件32还包括第二级加压管323，第二级加压管323的后端连接于第二级加压锥322，且第二级加压管323固定套接于第一级压溃管311外，以将第一级压溃吸能组件31的推力作用传递至与第二级加压锥322。通过设置第二级加压管323在第一级压溃管311与第二级加压锥322之间传递碰撞能量，相比于直接将第一级压溃管311连接于第二级加压锥322，有效避免了因第一级压溃管311在进行压溃吸能动作时产生长度变化而对后续第二级压溃吸能组件32产生影响。需要说明的是，当实现多级压溃吸能动作时，则需要配置为：除第一级外的其他各级压溃吸能组件均还包括加压管，加压管的后端连接于其同级的压溃吸能组件的加压锥，且加压管固定套接于其相邻上一级压溃吸能组件的压溃管外，以将上一级压溃吸能组件的推力作用传递至下一级压溃吸能组件的加压锥。
61.针对第一级压溃吸能组件31与车钩连挂缓冲机构2的连接以及其与车体1的安装方式，说明如下：
62.如图1、图2、图4和图5所示，本实施例中，第一级压溃吸能组件31还包括用于连接车钩连挂缓冲机构2的车钩安装座313，车钩安装座313安装于第一级压溃吸能组件31的第一级压溃管311前端；第一级压溃吸能组件31通过一限位安装组件33安装于车体1前墙开设的安装接口处，限位安装组件33包括安装板331和限位连接件332；安装板331固接于车钩安装座313，限位连接件332固接于安装接口周围，限位连接件332止挡安装板331以防止第一级压溃吸能组件31向前运动。通过安装板331和限位连接件332的配合，一方面使第一级压溃吸能组件31能够支撑在车体1前墙的安装接口处，另一方面限制了第一级压溃吸能组件31的向前运动，能够防止第一级压溃吸能组件31从安装接口伸出，实现了对第一级压溃吸能组件31的限位。需要说明的是，本实施例中，限位连接件332具体为对称设置在安装接口左右两侧的两根立柱。还需要说明的是，车钩安装座313的结构及其安装方式为本领域技术人员所熟知，在此不做赘述。可以理解的是，在其他一些实施例中，限位安装组件33中的安装板331可与车钩安装座313设置为一体结构，有利于节省空间及重量。
63.针对第二级压溃吸能组件32的第二级压溃管321与车体1的固定安装方式，说明如下：
64.如图1、图6和图7所示，本实施例中，第二级压溃吸能组件32的第二级压溃管321通
过一压溃管固定件34固定安装于车体1，压溃管固定件34包括压溃管支撑板341和连接杆342；压溃管支撑板341固接于第二级压溃吸能组件32的第二级压溃管321；连接杆342的两端分别固接于压溃管支撑板341和限位连接件332，以使第二级压溃吸能组件32的第二级压溃管321固定安装于车体1。本实施例中，通过压溃管支撑板341、连接杆342和限位连接件332实现了对第二级压溃吸能组件32的固定安装和限位。需要说明的是，本实施例中，压溃管支撑板341内设有台阶孔，连接杆342穿过台阶孔后通过螺母紧固连接于压溃管支撑板341。需要说明的是，当实现多级压溃吸能动作时，则需要对最后一级压溃吸能组件的压溃管进行上述固定安装。
65.进一步的，本实施例中，连接杆342平行于第二级压溃管321的轴线设置，连接杆342穿过开设于安装板331的导向孔，以导向安装板331沿连接杆342滑动。当进行第二级压溃吸能作用时，安装板331会随第一级压溃吸能组件31一起移动，通过安装板331沿连接杆342的滑动，可导向第一级压溃吸能组件31的移动方向。可以理解的是，对于压溃吸能组件移动方向的导向，本领域技术人员也可以采用导向槽等其他导向方式，在此不一一列举。为了提高导向的稳定性和连接的牢固性，本实施例中，连接杆342为四根，作为限位连接件332的每根立柱的上端和下端分别通过一根连接杆342连接压溃管支撑板341，从而使四根连接杆342均布于第二级压溃管321的周围。可以理解的是，本领域技术人员可根据需要调整连接杆342的数量及其分布方式。
66.本实施例还提供了一种车钩缓冲装置，包括车钩连挂缓冲机构2和上述后置多级压溃吸能机构3，车钩连挂缓冲机构2连接于第一级压溃吸能组件31的第一级加压锥312。
67.本实施例还进一步提供了一种轨道车辆，该轨道车辆的车端安装有上述车钩缓冲装置。
68.下面结合附图8～图11对本实施例提供的后置多级压溃吸能机构3和车钩缓冲装置的具体工作过程，说明如下：
69.当碰撞事故发生时，车钩缓冲装置中车钩连挂缓冲机构2的缓冲器将无法满足吸能需要，此时，车钩连挂缓冲机构2不能被继续压缩，可当作刚性体考虑。碰撞过程继续持续时，如图8和图9所示，车钩连挂缓冲机构2会对后置多级压溃吸能机构3中第一级压溃吸能组件31的第一级加压锥312施加推力作用，由于后置多级压溃吸能机构3中第一级压溃管311的变形力值小于第二级压溃管321的变形力值，因而，第一级加压锥312会在推力作用下沿第一级压溃管311向后运动并使第一级压溃管311产生膨胀变形，以吸收碰撞能量，直至车钩连挂缓冲机构2的法兰盘与车钩安装座313刚性接触，此时车钩连挂缓冲机构2缩入第一级压溃管311内，完成第一级压溃吸能动作。
70.若第一级压溃吸能动作完成后，仍有剩余未吸收的碰撞能量，则如图10和图11所示，第一级压溃吸能组件31通过第二级加压管323向第二级加压锥322施加推力作用，第二级加压锥322在推力作用下将沿第二级压溃管321向后运动并使第二级压溃管321产生膨胀变形，第一级压溃吸能组件31及缩入其内部的车钩连挂缓冲机构2将随第二级加压锥322一起向后运动，最终第一级压溃吸能组件31将缩入第二级压溃管321中，完成第二级压溃吸能动作。
71.综上，本实施例提供的后置多级压溃吸能机构3、车钩缓冲装置及轨道车辆，至少具有如下优点：
72.1、上述后置多级压溃吸能机构3，通过多组压溃吸能组件的配合作用，能够实现多级压溃吸能动作，吸能行程长，有效提高了车钩缓冲装置的吸能量，可利用车钩缓冲装置完全吸收车端碰撞能量，提升了轨道车辆的被动安全防护能力；
73.2、上述后置多级压溃吸能机构3，更多的利用的是车体1前墙后部空间，相对而言，这部分空间是较容易获得的，有利于车端结构设计；
74.3、采用上述后置多级压溃吸能机构3后，无需另外安装吸能装置，必要的安装接口少，有利于车端结构设计，且便于控制车钩缓冲装置的整体重量。
75.实施例二
76.本实施例与实施例一的区别在于：第一级压溃管311与第二级加压锥322的连接方式。具体为：如图12和图13所示，本实施例中取消了实施例一中设置的第二级加压管323，将第一级压溃管311的后端直接连接于第二级加压锥322。本实施例采用第一级压溃管311直接推动第二级加压锥322，无需另外增加其他传力部件，结构更简单。需要说明的是，当实现多级压溃吸能动作时，则需要配置为：除最后一级外的其他各级压溃吸能组件的压溃管后端均直接连接于其相邻下一级压溃吸能组件的加压锥。
77.实施例三
78.本实施例与实施例一的区别在于：第二级压溃吸能组件32的第二级压溃管321与车体1的固定安装方式。具体为：如图14所示，本实施例中取消了实施例一中设置的连接杆342，压溃管支撑板341直接固接于车体1。这种连接方式更简单，且结构更稳固，尤其适合于压溃吸能组件的组数较多的情况下。
79.可以理解的是，在其他一些实施例中，也可以将实施例一中设置的连接杆342和压溃管支撑板341均取消，而将最后一级压溃吸能组件的压溃管直接通过螺纹连接等方式固定在车体1上。
80.最后应当说明的是：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。
81.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；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。