Телескопическое устройство, поглощающее энергию при столкновении на железнодорожном транспорте - RU2667998C1

Чертежи

Описание

Данное изобретение применяется к перевозочным средствам, относится к области обеспечения безопасности.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Вслед за развитием железнодорожного транспорта Китая, повышением темпов эксплуатации поездов, в связи с проблемами по обеспечению безопасности транспортных средств и с увеличивающейся потребностью в данном транспорте, в железнодорожном транспорте по причине большой инерции, высокой скорости, при неожиданной встрече с препятствием пусть даже и происходит аварийное торможение, но все-таки еще случаются столкновения, и в случае столкновения может произойти трагедия с поломкой техники и жертвами. В конце вагонов устанавливается энергопоглощающая конструкция, в случае столкновения эта конструкция поглощает энергию, тем самым обеспечивает безопасность пассажиров и вагонов. Эта конструкция завоевала расположение во всех странах мира.

Выдвижная энергопоглощающая установка с пневматическим приводом, смягчающая столкновение, с публичным номером патента на изобретение CN 20198973 8U представляет один из видов выдвижных энергополгощающих конструкций. Энергопоглощающая конструкция может скользить вперед и назад внутри устройства. Энергия быстро выталкивает конструкцию, происходит надежное самоблокирование, после столкновения энергопоглощающая конструкция трансформирует поглощенную энергию. Если столкновение не произойдет, то с помощью вытягивания самотормозящего винта энергопоглощающая конструкция вернется обратно.

Энергополглощающая установка разделяющего типа для подвижного состава железных дорог с публичным номером патента на изобретение CN 102107664 A относится к виду энергопоглощающих установок разделяющего типа. Отделяемый блок фиксируется, конец разделяющего элемента располагается на оправке, когда оправка подвергается удару, конец разделяющего элемента отдаляется и отделяемый блок поглощает энергию.

В энергопоглощающей конструкции выдвижной энергопоглощающей установки с пневматическим приводом, смягчающей столкновение применяется деформация сжатия. До деформации устройство находится внутри корпуса, после деформации сжатия энергопоглощающей конструкции может возникнуть остаточная деформация, нельзя полностью использовать деформационный ход.

Энергопоглащающие установки разделяющего типа для подвижного состава железных дорог обычно использует метод разделения поглощения, до деформации устройство находится вне поглощающего устройства, захватывает наружное пространство, но после деформации оправка попадает во внутреннюю часть установки, в следствии чего в конструкции не остается остаточной деформации, деформационный ход используется полностью.

Еще есть поглощающие установки, использующие деформацию сжатия, до деформации захватывает переднее пространство, после деформации остается остаточная деформация.

Поэтому данное изобретение предлагает своеобразную выдвижную энергопоглощающую установку с пневматическим приводом, смягчающую столкновение. Энергопоглощающий узел постоянно скрыт внутри энергопоглощающей установки, не занимает внешнее пространство. При столкновении быстро вытягивающаяся энергопоглощающая конструкция применяет метод поглощения энергии режущего типа. К тому же конструкция может полностью вернуться в энергопоглощающую установку, не производит остаточную деформацию, полностью использует деформационный ход.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для повышения безопасности и создания красивого внешнего вида средств железнодорожного транспорта данное изобретение представляет один из видов специального телескопического энергопоглощающего устройства режущего типа, используемых при столкновении средств железнодорожного транспорта. Данное устройство скрыто внутри вагонов во время эксплуатации поезда, не влияет на внешний вид поезда, во время столкновения энергопоглощающая конструкция данного устройства может быстро вытянуться и поглотить энергию столкновения. После столкновения эта конструкция не имеет остаточной деформации. И полностью использует деформационный ход. Внешняя часть энергопоглощающей конструкции крепится на вагоны, чем создает привлекательный вид. При слишком большой длине такая конструкция может влиять на проходимую способность состава, поэтому его длина ограничена. Если в энергопоглощающей установке сжимаемого типа возникнет остаточная деформация, это может повлиять на энергопоглощающую способность устройства. При использовании энергопоглощающих конструкций, даже если они не влияют на внешний вид вагонов и в них также используется энергопоглощающая конструкция сжимаемого типа, но при этом остается остаточная деформация, это оказывает влияние на общую энергопоглощающую способность. Предложенная данным изобретением телескопическая энергопоглощающая установка, используемая при столкновении средств железнодорожного транспорта, энергопоглощающая конструкция которой скрыта внутри вагона и не оказывает влияния на внешний вид вагонов, при столкновении имеет достаточную протяженность, не имеет остаточной деформации, полностью использует деформационный ход, что эффективно повышает энергопоглощающую способность конструкции.

Данное изобретение осуществляет следующее техническое решение Один из видов выдвижных энергопоглощающих устройств, используемых при столкновении на железной дороге, включает в себя первую трубу, и зажатую в нее вторую трубу. На первой трубе установлен разделяющий механизм, используемый для отделения второй трубы. Энергопоглощающая установка включает в себя телескопический механизм. Этот выдвижной механизм устанавливается на пересечении первой и второй труб. В нерабочем состоянии данный выдвижной механизм втягивает вторую трубу внутрь первой. Во время столкновения этот механизм под действием воздуха высокого давления выталкивает вторую трубу наружу. Разделяющий механизм под действием жесткости пружины давит на установочную зарубку второй трубы. Вторая труба под внешним воздействием сжимается в первую трубу, а разделяющий механизм разделяет их, вторая труба поглощает энергию. Энергопоглощающая труба после столкновения подлежит восстановлению. При этом заменяется энергопоглощающая конструкция. Нет необходимости заменять все устройство. Данная энергопоглощающая конструкция при выдерживании вертикального и горизонтального воздействия (силы) может образовывать продольную деформацию, одновременно перемещаясь продольно (вертикально) направляющей втулке.

Оптимизировано то, что выдвижной механизм использует привод пневматического цилиндра двойного действия, привод гидравлического цилиндра двойного действия либо привод электрического двигателя зубчатая рейка. При использовании привода пневматического цилиндра двойного действия в сжимаемом механизме, этот механизм включает в себя пневматический цилиндр двойного действия, электромагнитные клапаны двойного действия, резервуар (баллон для газа) и контроллер. Находясь в нерабочем положении, контроллер приводит в положение 2 электромагнитный клапан двойного действия, чтобы воздух высокого давления из резервуара через газовод заполнил пневматический цилиндр (положение 2), чтобы привести пневматический цилиндр в действие и привести в движение вторую трубу, втягивая ее в первую трубу. При толчке вперед перевозочного средства контроллер приводит в положение 1 электромагнитный клапан двойного действия, чтобы воздух высокого давления из резервуара через пневматический тракт заполнил пневматический цилиндр (положение 1), чтобы пневматический цилиндр под действием воздуха высокого давления выдвинул вторую трубу наружу.

Разделяющее устройство состоит из разделяющего механизма и подставки под разделяющий механизм. В нерабочем состоянии разделяющее устройство посредством разделяющего механизма давит на внешнюю сторону трубы 2. При толчке вперед перевозочного средства разделяющий механизм, установленный на подставке может смещаться и отдалять вторую трубу, чтобы разделяющий механизм под действием силы сжатия пружины снова надавил на установочную зарубку вышедшей наружу второй трубы.

Оптимизировано то, что разделяющий механизм включает в себя фиксирующий блок, болты, пружину кручения и штифты, разделяющий механизм и фиксирующий блок прочно соединены. Одна сторона отверстия под штифт фиксирующего блока имеет отверстие с зенковкой, комплект пружины кручения находится на штифте, один конец пружины соединен с разделяющим механизмом, другой конец соединен с фиксирующим блоком. Разделяющий механизм посредством силы сжатия пружины давит на вторую трубу. Фиксирующий блок закреплен болтами на подставке разделяющего механизма.

Оптимизировано то, что посредством поднятия вытяжного кольца либо пневматического цилиндра разделяющий механизм смещается и отдаляет вторую трубу. Данное вытяжное кольцо находится на разделяющем механизме. Посредством этого кольца отделяются этот механизм и вторая труба. Разделяющий механизм перемещает и отделяет энергопоглощающую конструкцию. Во время аварии может перестраиваться.

Оптимизировано то, что первая труба включает в себя направляющую втулку. Эта втулка является контурной круглой трубой. Одна сторона направляющей втулки монтируется в первый фланец. Посредством этого первого фланца стыкуется с подставкой под разделяющий инструмент. Другой конец соединяется крепежами с основанием энергопоглощающего устройства.

Оптимизировано то, что внутренняя часть второй трубы имеет второй фланец. Подставка под разделяющий механизм имеет соединение с третьим фланцем внутри первой трубы. Второй фланец свободно соединяется с внутренней стенкой первой трубы и ограничивается третьим фланцем.

Оптимизировано то, что внешний конец второй трубы имеет защитные зубцы, внутренняя муфта соединена со внутренней полостью первой трубы. Установочная зарубка соединяется со внешней стороной второй трубы.

Более того, на средства железнодорожного транспорта устанавливаются любые виды выдвижных энергопоглощающих установок, используемых при столкновении.

Данные устройства устанавливаются на средства железнодорожного транспорта, с собственным приводом с воздухом высокого давления или устанавливаются на другие средства, требующие энергопоглощения и требующие дополнительного снабжения воздухом высокого давления. Сенсор (трансмиттер), установленный на энергопоглощающей установке средства железнодорожного транспорта осуществляет ручное либо автоматическое управление.

Являясь оптимизированной моделью для средств железнодорожного транспорта, данная энергопоглощающая установка состоит из двух комплектов. Эти два комплекта по отдельности устанавливаются на разные концы средства железнодорожного транспорта.

Преимущество данного изобретения в том, что в то время, когда данная выдвижная энергопоглощающая установка, используемая при столкновении средств железнодорожного транспорта, находится в бездействии, она скрыта внутри этого средства, при этом она быстро вытягивается при столкновении. К тому же возникает большая деформация от поглощенной энергии. И эта энергия поглощается с использованием полного деформационного хода конструкции, что защищает само транспортное средство и пассажиров. Данная структура имеет функцию внезапного срабатывания и может обратно вернуться внутрь транспортного средства. В тоже время конструкция данной установки проста, после повреждения легко заменима, и может управляться автоматически.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Ниже приложенные чертежи являются детальной инструкцией к данному изобретению.

На ФИГ 1 показана конструктивная схема изобретения.

На ФИГ 2 показана монтажная схема отделяющей конструкции данного изобретения.

На ФИГ 3 показан вид изобретения сверху.

На ФИГ 4 показан разрез А-А на ФИГ. 3.

На ФИГ 5 приведено основное схематическое изображение данного изобретения в нерабочем состоянии.

На ФИГ 6 показано основное схематическое изображение данного изобретения в рабочем состоянии.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Для того, чтобы сделать более ясными цели, технические решения и преимущества реализации данного изобретения ниже приложены чертежи реализации данного изобретения, приведено полное описание технического решения по реализации данного изобретения. Описанный пример реализации является частичным, а не полным примером реализации данного изобретения.

Данная телескопическая энергопоглощающая установка, используемая при столкновении средств железнодорожного транспорта, состоит из двух одиночных конструкций. И по отдельности крепится на двух сторонах транспортного средства. Как показано на ФИГ. 1 и ФИГ. 2 данная установка оснащена предохранительными зубцами 1, энергопоглощающей круглой трубы 2, вытяжным кольцом 3, разделяющим механизмом 4, фиксирующим блоком разделяющего механизма 5, монтажной колодкой 6, основой разделяющего механизма 7, направляющей втулкой 8, пневматическим цилиндром двойного действия 9, задней преградой цилиндра 10, болтами 11, пружиной кручения 12, штифтами 13. Энергопоглощающая установка посредством монтажной колодки 6 устанавливается на корпус транспортного средства, монтажная колодка 6 крепится к корпусу средства фиксирующими болтами. Можно самостоятельно устанавливать на любые типы кузовов, либо предварительно установить на производстве транспортного средства. Основание пневматического цилиндра двойного действия 9 крепится фиксирующими болтами на корпус транспортного средства. Вместо пневматического цилиндра двойного действия 9 можно использовать привод гидравлического цилиндра либо электрического двигателя зубчатая рейка. Разделяющий механизм 4 соединяется с фиксирующим блоком 5 штифтами 13. С одной стороны, фиксирующий блок 5 имеет отверстие с зенковкой для штифта. Комплект пружины 13 одевается на штифт 13. Один конец пружины кручения соединяется с разделяющим механизмом 4, второй конец пружины соединяется с фиксирующим блоком 5. Разделяющий механизм 4 соединяется с фиксирующим блоком 5 штифтами 13. Разделяющий механизм крепится болтами 11 к держателю разделяющего механизма. Разделяющий механизм 4 вплотную прижат пружиной кручения 12 ко внешней стенке 2 энергопоглощающей круглой трубы. На разделяющем механизме есть вытяжное кольцо 3. При продвижении энергопоглощающей круглой трубы 2 в направляющую втулку 8, посредством вытяжного кольца 3 вытягивается разделяющий механизм 4. Энергопоглощающая круглая труба 2 и разделяющий механизм 4 отделяются друг от друга. Так же можно используя пневматический цилиндр поднять разделяющий механизм 4, тем самым отделив круглую трубу 2 от разделяющего механизма 4. Установленный на основании разделяющего механизма 7 разделяющий механизм 4 может менять свое положение и отрываться от энергопоглощающей конструкции и может быть заменен после повреждения.

Как показано на ФИГ. 3 и ФИГ. 4, монтажная колодка 6 посредством болтов 16 соединяется с основанием разделяющего механизма 7. Одна сторона направляющей втулки 8 припаяна к основанию разделяющего механизма 7. Другая сторона болтами 17 соединена с задней преградой цилиндра 10. Поршневой конец пневматического цилиндра двойного действия 9 соединен штифтами 15 с предохранительными зубцами 1. Энергопоглощающая круглая труба 2 соединена со внутренними отверстиями основы разделяющего инструмента 7. Спереди установлены предохранительные зубцы 1, задний выступ имеет свободное соединение с направляющей втулкой 8. Энергопоглощающая круглая труба может продольно перемещаться. Энергопоглощающая круглая труба 2 и направляющая втулка 8 могут быть круглыми либо другой формы, однако между ними должно быть свободное соединение. На энергопоглощающей круглой трубе 2 имеется установочная зарубка 14, которая имеет свободную посадку с разделяющим инструментом 4, разделяющий механизм после вытягивания из энергопоглощающей круглой трубы 2 плотно зажат внутри установочной зарубки 14. Энергопоглощающая круглая труба 2 может быть алюминиевой и может быть стальной. После столкновения заменяется только энергопоглощающая конструкция круглой трубы 2, нет необходимости заменять все устройство. Энергопоглощающая круглая труба 2 подвергается воздействию вертикальной либо продольной силы, в результате чего может возникнуть продольная деформация и продольное смещение направляющей втулки 8.

Как показано на ФИГ. 5, система управления энергопоглощающим устройством состоит из электромагнитного клапана двойного действия 18, контроллера 19 и резервуара (баллон для газа) 20. В нерабочем состоянии уже имеющийся воздух высокого давления является источником мощности двигателя. Контроллер 19 приводит в положение 2 электромагнитный клапан 18. Воздух высокого давления из резервуара (баллона для газа) 20 подается в пневматический цилиндр двойного действия (положение 2). При нахождении пневматического цилиндра двойного действия 9 под давлением, натянутая энергопоглощающая труба 2 скрыта внутри направляющей втулки 8. Разделяющий механизм прижат ко внешней стенке энергопоглощающей трубы 2.

Как показано на ФИГ. 6 до столкновения поездов, контроллер 19 приводит электромагнитный клапан двойного действия 18 в положение 1. Воздух высокого давления из резервуара (баллона для газа) 20 подается в пневматический цилиндр двойного действия (положение 1). Пневматический цилиндр двойного действия 9 под действием воздуха высокого давления выталкивает энергопоглощающую трубу 2 наружу. Разделяющий механизм 4 под действием пружины 12 удерживается в выемке 14 энергопоглощающей трубы 2. В то время как данная труба 2 под воздействием внешней силы сжимается в направляющей втулке 8, разделяющий механизм 4 отделяет энергопоглощающую трубу, которая поглощает кинетическую энергию удара. После вытягивания энергопоглощающей трубы 2, если не произошел удар, можно потянуть разделяющий механизм 4 и отделить трубу от этого механизма, при этом пневматический цилиндр двойного действия втянет энергопоглощающую трубу 2 в направляющую втулку 8.

Упомянутая энергопоглощающая установка устанавливается на средство железнодорожного транспорта, используя пневматический привод высокого давления самого средства. А также может быть установлен на другие устройства, требующие энергопоглощения, только необходимо дополнительно предоставить воздух высокого давления.

Можно осуществлять автоматическое управление данной установкой с помощью сенсора (трансмиттера), установленного на транспортном средстве, а также может использоваться ручное управление.

Реферат

Группа изобретений относится к области защиты рельсовых транспортных средств. Телескопическое энергопоглощающее устройство включает в себя первую трубу, во внутренней части которой находится сжимаемая вторая труба. При установке первой трубы используется разделяющее устройство, отделяющее вторую трубу. Энергопоглощающее устройство включает в себя один сжимающий механизм, проходящий через соединение первой и второй труб. Когда энергопоглощающее устройство находится в нерабочем состоянии, сжимаемый механизм втягивает вторую трубу внутрь первой. Сжимаемый механизм под действием воздуха высокого давления приводит в движение вторую трубу и она выскакивает наружу. Разделяющий механизм под действием жесткости пружины давит на установочную зарубку второй трубы. В то время как вторая труба под действием внешней силы втягивается в первую, разделяющее устройство отдаляет вторую трубу, при этом энергия поглощается. Перевозочное средство с пневматическим приводом содержит телескопическое энергопоглощающее устройство. Автоматическое или ручное управление энергопоглощающим устройством осуществляют посредством сенсора (трасмиттера). Достигается снижение габаритов энергопоглощающего устройства. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Формула