本实用新型属于被动安全防护装置技术领域，更具体地说，是涉及一种多级侧缓冲装置。
背景技术：
侧缓冲器广泛应用于欧洲、东南亚和中东等采用uic(国际铁路联盟)标准的地区，在列车的相邻两节车体之间通常会采用螺纹车钩与侧缓冲器组合搭配，由于螺纹车钩只能承受拉伸载荷、不能承受压缩载荷，因此在车辆连挂等工况下，需要侧缓冲器吸收连挂冲击所产生的能量。
目前，市场上常用的侧缓冲器一般包括弹性缓冲部和塑性变形部，其中，弹性缓冲部容置在塑性变形部内，整体尺寸需要根据具体工况进行定制，无法快速匹配；弹性缓冲部由弹性体、橡胶片等弹性元件组成，塑性变形部为金属外壳，侧缓冲器的吸能缓冲功能主要是采用弹性体弹性变形+金属外壳塑性变形的方式实现，即当车辆发生意外碰撞时先由多级侧缓冲装置的弹性元件吸能，当撞击力超过一定阈值时接着由多级侧缓冲装置的金属外壳进行塑性变形吸能，这样吸能完成后，金属外壳被破坏，不能重复利用。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种多级侧缓冲装置，包括但不限于解决侧缓冲器的整体尺寸需要根据具体工况定制、以及金属外壳完成吸能后无法重复利用的技术问题。
为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种多级侧缓冲装置，包括：
弹性缓冲机构，包括可伸缩的外壳和可弹性变形的弹性组件，所述弹性组件容置于所述外壳的内腔内；以及
塑性吸能机构，包括安装法兰和可溃缩吸能的吸能组件，所述吸能组件的一端与所述安装法兰紧固连接，所述吸能组件的另一端与所述外壳的一端可拆卸连接。
进一步地，所述外壳包括：
防撞板；
第一连接板，与所述吸能组件的一端紧固连接；
第一导向筒，所述第一导向筒的第一端与所述防撞板紧固连接；以及
第二导向筒，所述第二导向筒的第一端从所述第一导向筒的第二端伸入所述第一导向筒内，并可沿所述第一导向筒的轴向滑动，所述第二导向筒的第二端与所述第一连接板紧固连接。
进一步地，所述外壳还包括：
导向杯，凸设于所述第一连接板的内表面上；
所述弹性组件包括：
第一固定环，所述第一固定环的一面与所述防撞板抵接；
第一导向管，所述第一导向管的一端与所述第一固定环紧固连接，所述第一导向管的另一端穿过所述导向杯的杯壁伸入所述导向杯内；以及
弹性体，套设于所述第一导向管上，所述弹性体的一端与所述第一固定环的另一面抵顶，所述弹性体的另一端与所述导向杯的杯壁抵顶。
可选地，所述外壳还包括：
导向杯，凸设于所述防撞板的内表面上；
所述弹性组件包括：
第一固定环，所述第一固定环的一面与所述第一连接板抵接；
第一导向管，所述第一导向管的一端与所述第一固定环紧固连接，所述第一导向管的另一端穿过所述导向杯的杯壁伸入所述导向杯内；以及
弹性体，套设于所述第一导向管上，所述弹性体的一端与所述第一固定环的另一面抵顶，所述弹性体的另一端与所述导向杯的杯壁抵顶。
进一步地，所述弹性体包括：
多个弹性分体；以及
多个隔板，分别夹设于所述弹性分体与所述第一固定环之间、相邻两所述弹性分体之间以及所述弹性分体与所述导向杯之间的间隔处。
可选地，所述弹性组件为胶泥缓冲器或液压缓冲器。
进一步地，所述吸能组件包括：
第二连接板，与所述第一连接板紧固连接；
第二导向管，所述第二导向管的一端与所述第二连接板紧固连接，所述第二导向管的另一端穿设于所述安装法兰上；以及
蜂窝结构件，套设于所述第二导向管上，所述蜂窝结构件的一端与所述第二连接板的内表面抵接，所述蜂窝结构件的另一端与所述安装法兰抵接。
可选地，所述吸能组件为溃缩管或膨胀管。
进一步地，所述防撞板的外表面为弧面或凸设有防爬齿，所述弧面的曲率值设置为与轨道转弯半径相适配。
进一步地，所述第一导向筒上设置有限位组件，所述第二导向筒的筒壁上开设有限位槽，所述限位组件的一端伸入所述限位槽内形成限位。
本实用新型提供的多级侧缓冲装置的有益效果在于：采用了弹性缓冲机构与塑性吸能机构串联，由于弹性缓冲机构和塑性吸能机构是两个独立模块，可以通过更换弹性缓冲机构和/或塑性吸能机构来调节多级侧缓冲装置的整体尺寸，进而满足具体工况的需求，当发生碰撞时，通过吸能组件配合弹性组件吸收碰撞所产生的能量，以吸能组件溃缩变形吸收能量的方式替代金属外壳塑性变形吸收能量的方式，避免了外壳和安装法兰被破坏，进而吸能完成后只需更换吸能组件，即可实现重复利用，从而有效地解决了侧缓冲器的整体尺寸需要根据具体工况定制、以及金属外壳完成吸能后无法重复利用的技术问题，扩大了多级侧缓冲装置的适配范围，提高了多级侧缓冲装置的维修效率，降低了多级侧缓冲装置的使用成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本实用新型实施例一提供的多级侧缓冲装置的立体示意图；
图2为本实用新型实施例一提供的多级侧缓冲装置的局部剖面示意图；
图3为图2中a部分的放大示意图。
其中，图中各附图标记：
1—多级侧缓冲装置、10—弹性缓冲机构、20—塑性吸能机构、11—外壳、12—弹性组件、13—限位组件、21—安装法兰、22—吸能组件、110—外壳的内腔、111—防撞板、112—第一连接板、113—第一导向筒、114—第二导向筒、115—导向杯、121—第一固定环、122—第一导向管、123—弹性体、124—第二固定环、131—滑块、132—紧固件、221—第二连接板、222—第二导向管、223—蜂窝结构件、224—蒙皮、1110—弧面、1140—限位槽、1231—弹性分体、1232—隔板。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，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专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。术语“第一”、“第二”等仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。术语“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
现对本实用新型提供的多级侧缓冲装置进行说明。
实施例一：
请参阅图1和图2，多级侧缓冲装置1包括弹性缓冲机构10和塑性吸能机构20，其中，弹性缓冲机构10包括可伸缩的外壳11和可弹性变形的弹性组件12，弹性组件12容置在外壳的内腔110内；塑性吸能机构20包括安装法兰21和可溃缩吸能的吸能组件22，吸能组件22的一端与安装法兰21紧固连接，吸能组件22的另一端与外壳11的一端可拆卸地连接。可以理解的是，外壳11的与吸能组件22相对的另一端为防撞端，该防撞端用于直接承受外力冲击，在安装法兰21上开设有安装孔，塑性吸能机构20通过螺栓穿过该安装孔旋入被防护物内与被防护物紧固连接。
当相邻的两节车体之间发生碰撞时，外壳11的一端首先承受正面撞击，接着外壳11在撞击力推顶下发生收缩，在此过程中，弹性组件12在外壳11的夹持下通过自身的弹性变形吸收部分碰撞所产生的能量，直至碰撞所产生的能量达到或超过一定的阈值，吸能组件22在外壳11的推顶下通过自身的溃缩变形继续吸收碰撞所产生的能量，直至碰撞所产生的能量被全部吸收或者吸能组件22被完全压溃；当碰撞结束后，弹性组件12在自身弹力作用下恢复到初始形状，并且外壳11和安装法兰21的结构没有被破坏，只需更换吸能组件22，即可实现多级侧缓冲装置1重复利用。
本实用新型提供的多级侧缓冲装置1，采用了弹性缓冲机构10与塑性吸能机构20串联，由于弹性缓冲机构10和塑性吸能机构20是两个独立模块，可以通过更换弹性缓冲机构10和/或塑性吸能机构20来调节多级侧缓冲装置1的整体尺寸，进而满足具体工况的需求，当发生碰撞时，通过吸能组件22配合弹性组件12吸收碰撞所产生的能量，以吸能组件22溃缩变形吸收能量的方式替代金属外壳塑性变形吸收能量的方式，避免了外壳11和安装法兰21被破坏，进而吸能完成后只需更换吸能组件22，即可实现重复利用，从而有效地解决了侧缓冲器的整体尺寸需要根据具体工况定制、以及金属外壳完成吸能后无法重复利用的技术问题，扩大了多级侧缓冲装置的适配范围，提高了多级侧缓冲装置的维修效率，降低了多级侧缓冲装置的使用成本。
进一步地，请参阅图1和图2，在本实施例中，外壳11包括防撞板111、第一连接板112、第一导向筒113以及第二导向筒114，其中，第一连接板112与吸能组件22的一端紧固连接，第一导向筒113的第一端与防撞板111紧固连接，第二导向筒114的第一端从第一导向筒113的第二端伸入第一导向筒113内，并且第二导向筒114的第一端可以沿第一导向筒113的轴向滑动，第二导向筒114的第二端与第一连接板112紧固连接。具体地，外壳的内腔110由第一导向筒113的内腔与第二导向筒114的内腔套接形成，弹性组件12的一端容置在第一导向筒113的内腔内，弹性组件12的另一端容置在第二导向筒114的内腔内，第一导向筒113与防撞板111一体成型，第二导向筒114与第一连接板112一体成型。当发生碰撞时，防撞板111承受正面撞击，防撞板111推顶弹性组件12沿外壳的内腔110的轴向收缩，弹性组件12的轴向长度缩短，将碰撞所产生的能量全部或者部分转化为热能和内能，第二导向筒114的第一端继续滑入第一导向筒113内，外壳11实现收缩，当完成碰撞后，弹性组件12释放碰撞过程中储存的内能，其轴向长度逐渐伸长，并且推顶防撞板111驱使第一导向筒113沿第二导向筒114滑动，使得第二导向筒114的第一端朝滑出第一导向筒113外的方向移动，外壳11实现伸长。
进一步地，请参阅图2，在本实施例中，外壳11还包括导向杯115，该导向杯115凸设在第一连接板112的内表面上；弹性组件12包括第一固定环121、第一导向管122以及弹性体123，其中，第一固定环121的一面与防撞板111抵接，第一导向管122的一端与第一固定环121紧固连接，第一导向管122的另一端穿过导向杯115的杯壁伸入导向杯115内，弹性体123套设在第一导向管122上，弹性体123的一端与第一固定环121的另一面抵顶，弹性体123的另一端与导向杯115的杯壁抵顶。具体地，第一固定环121的一端面上凸设有定位凸缘，防撞板111的内表面上开设有定位槽，第一固定环121的端面与防撞板111的内表面抵顶，该定位凸缘伸入该定位槽内形成定位，当发生碰撞时，有效地防止了第一固定环121与防撞板111之间方式径向偏移，确保了撞击力全部作用在弹性体123上；在导向杯115的与防撞板111和第一连接板112平行的杯壁上开设有第一导向孔，并且导向杯115的内腔的轴向长度大于弹性体123的最大收缩行程，第一导向管122的一端穿过该第一导向孔伸入导向杯115的内腔内，当发生碰撞时，第一导向管122可以沿导向杯115的内腔的轴向后退，确保了外壳11实现伸缩，以及第一导向管122引导弹性体123沿外壳的内腔110的轴向伸缩。
进一步地，请参阅图2，在本实施例中，弹性体123包括多个弹性分体1231和多个隔板1232，其中，隔板1232分别夹设在弹性分体1231与第一固定环121之间、相邻的两个弹性分体1231之间以及弹性分体1231与导向杯115之间的间隔处。具体地，隔板1232的面积大于或者等于弹性分体1231的端面的面积，并且小于或者等于第一固定环121的端面或者导向杯115的杯壁的面积，由于弹性分体1231由橡胶材料制成，在相互摩擦或者相互挤压的作用下容易发生粘连现象，因此隔板1232既可以防止弹性分体1231之间或者弹性分体1231与导向杯115或者弹性分体1231与第一固定环121发生粘连，又能够保证外力在弹性分体1231之间或者弹性分体1231与导向杯115之间或者弹性分体1231与第一固定环121之间的传递更加均匀。
进一步地，请参阅图1和图2，在本实施例中，吸能组件22包括第二连接板221、第二导向管222以及蜂窝结构件223，其中，第二连接板221与第一连接板112紧固连接，第二导向管222的一端与第二连接板221紧固连接，第二导向管222的另一端穿设在安装法兰21上，蜂窝结构件223套设在第二导向管222上，并且蜂窝结构件223的一端与第二连接板221的内表面抵接，蜂窝结构件223的另一端与安装法兰21抵接。具体地，第二连接板221与第二导向管222一体成型，在第二连接板221上开设有至少两个第二连接孔，同时，在第一连接板112上开设有至少两个第一连接孔，该第一连接孔与第二连接孔一一对应，弹性缓冲机构10与塑性吸能机构20连接时，通过螺栓的一端穿过第一连接孔和第二连接孔后与螺母螺纹连接将第一连接板112和第二连接板221紧固在一起，这样有利于根据具体工况需求将各种规格的弹性缓冲机构10和/或塑性吸能机构20进行安装和更换；在安装法兰21的中部开设有第二导向孔，第二导向管222穿设在该第二导向孔中，当发生剧烈碰撞时，第二导向管222会从该第二导向孔处退出，确保了蜂窝结构件223沿第二导向管222的轴向发生叠缩；蜂窝结构件223可以由金属波纹片层叠粘接后形成，具有高度对称性，结构稳定可靠，压缩过程平稳有序，吸能效率高等特点，当然，根据具体情况和需求，在本实用新型的其它实施例中，蜂窝结构件223还可以通过其它方式制成，此处不作唯一限定，蜂窝结构件223可以与第二连接板221和安装法兰21焊接或者粘接，也可以通过蒙皮224与第二连接板221和安装法兰21焊接实现固定，蒙皮224包裹在蜂窝结构件223的外周，当发生剧烈碰撞时，蜂窝结构件223沿第二导向管222的轴向发生塑性变形，将碰撞所产生的能量转化为金属的塑性变形能，从而降低了被防护物受到破坏的风险。
进一步地，请参阅图2，在本实施例中，防撞板111的外表面为弧面1110，该弧面1110的曲率值设置为与轨道转弯半径相适配，即弧面1110的曲率值由轨道转弯半径等参数计算得到。这样防撞板111能够承受不同方向的载荷，并且可以配合第一导向筒113用于载荷导向。
进一步地，请参阅图1和图3，在本实施例中，在第一导向筒113上设置有限位组件13，同时，在第二导向筒114的筒壁上开设有限位槽1140，此处限位组件13的一端伸入限位槽1140内形成限位。具体地，限位组件13包括滑块131和紧固件132，滑块131与紧固件132螺纹连接，紧固件132的一端穿过第一导向筒113的筒壁后将滑块131固定在第一导向筒113的筒壁的内表面上，限位槽1140沿第二导向筒114的筒壁的轴向延伸，滑块131伸入限位槽1140内，并且可以沿限位槽1140的延伸方向滑动，这样既不会对第一导向筒113与第二导向筒114相互滑动造成阻碍，又可以确保第一导向筒113与第二导向筒114连接的可靠性。
实施例二：
本实施例提供的多级侧缓冲装置与实施例一的基本一致，不同之处在于：导向杯115凸设在防撞板111的内表面上，第一固定环121的一面与第一连接板112抵接。具体地，第一连接板112的内表面上开设有定位槽，第一固定环121的端面与第一连接板112的内表面抵顶，第一固定环121的定位凸缘伸入该定位槽内形成定位，当发生碰撞时，有效地防止了第一固定环121与第一连接板112之间方式径向偏移，确保了撞击力全部作用在弹性体123上。
进一步地，请参阅图2，在本实施例中，弹性组件12还包括第二固定环124，第二固定环124套设在第一导向管122的伸入导向杯115的内腔内的一端上。具体地，第二固定环124的外径大于导向杯115的第一导向孔的孔径，这样可以有效地防止第一导向管122意外退出导向杯115。
实施例三：
本实施例提供的多级侧缓冲装置与实施例一的基本一致，不同之处在于：弹性组件12为胶泥缓冲器或者液压缓冲器。此处胶泥缓冲器或者液压缓冲器是本领域内具有吸能后可以恢复原始形状特性的缓冲器。
实施例四：
本实施例提供的多级侧缓冲装置与实施例一的基本一致，不同之处在于：吸能组件22为溃缩管或者膨胀管。此处溃缩管是通过管件的溃缩变形实现吸能，膨胀管是通过管件的膨胀变形实现吸能，溃缩管或者膨胀管是本领域内具有溃缩吸能特性的缓冲套件。
实施例五：
本实施例提供的多级侧缓冲装置与实施例一的基本一致，不同之处在于：在防撞板111的外表面上凸设有防爬齿。这样当两辆装有多级侧缓冲装置1的车辆发生碰撞时，两个多级侧缓冲装置1上的防爬齿相互啮合，可以防止两辆车辆发生相互骑爬，最大限定地保护了司乘人员的人身安全。
以上仅为本实用新型的可选实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。
技术特征：
1.多级侧缓冲装置，其特征在于，包括：
弹性缓冲机构，包括可伸缩的外壳和可弹性变形的弹性组件，所述弹性组件容置于所述外壳的内腔内；以及
塑性吸能机构，包括安装法兰和可溃缩吸能的吸能组件，所述吸能组件的一端与所述安装法兰紧固连接，所述吸能组件的另一端与所述外壳的一端可拆卸连接。
2.如权利要求1所述的多级侧缓冲装置，其特征在于，所述外壳包括：
防撞板；
第一连接板，与所述吸能组件的一端紧固连接；
第一导向筒，所述第一导向筒的第一端与所述防撞板紧固连接；以及
第二导向筒，所述第二导向筒的第一端从所述第一导向筒的第二端伸入所述第一导向筒内，并可沿所述第一导向筒的轴向滑动，所述第二导向筒的第二端与所述第一连接板紧固连接。
3.如权利要求2所述的多级侧缓冲装置，其特征在于，所述外壳还包括：
导向杯，凸设于所述第一连接板的内表面上；
所述弹性组件包括：
第一固定环，所述第一固定环的一面与所述防撞板抵接；
第一导向管，所述第一导向管的一端与所述第一固定环紧固连接，所述第一导向管的另一端穿过所述导向杯的杯壁伸入所述导向杯内；以及
弹性体，套设于所述第一导向管上，所述弹性体的一端与所述第一固定环的另一面抵顶，所述弹性体的另一端与所述导向杯的杯壁抵顶。
4.如权利要求2所述的多级侧缓冲装置，其特征在于，所述外壳还包括：
导向杯，凸设于所述防撞板的内表面上；
所述弹性组件包括：
第一固定环，所述第一固定环的一面与所述第一连接板抵接；
第一导向管，所述第一导向管的一端与所述第一固定环紧固连接，所述第一导向管的另一端穿过所述导向杯的杯壁伸入所述导向杯内；以及
弹性体，套设于所述第一导向管上，所述弹性体的一端与所述第一固定环的另一面抵顶，所述弹性体的另一端与所述导向杯的杯壁抵顶。
5.如权利要求3或4所述的多级侧缓冲装置，其特征在于，所述弹性体包括：
多个弹性分体；以及
多个隔板，分别夹设于所述弹性分体与所述第一固定环之间、相邻两所述弹性分体之间以及所述弹性分体与所述导向杯之间的间隔处。
6.如权利要求2所述的多级侧缓冲装置，其特征在于，所述弹性组件为胶泥缓冲器或液压缓冲器。
7.如权利要求2所述的多级侧缓冲装置，其特征在于，所述吸能组件包括：
第二连接板，与所述第一连接板紧固连接；
第二导向管，所述第二导向管的一端与所述第二连接板紧固连接，所述第二导向管的另一端穿设于所述安装法兰上；以及
蜂窝结构件，套设于所述第二导向管上，所述蜂窝结构件的一端与所述第二连接板的内表面抵接，所述蜂窝结构件的另一端与所述安装法兰抵接。
8.如权利要求2所述的多级侧缓冲装置，其特征在于，所述吸能组件为溃缩管或膨胀管。
9.如权利要求6至8任一项所述的多级侧缓冲装置，其特征在于，所述防撞板的外表面为弧面或凸设有防爬齿，所述弧面的曲率值设置为与轨道转弯半径相适配。
10.如权利要求9所述的多级侧缓冲装置，其特征在于，所述第一导向筒上设置有限位组件，所述第二导向筒的筒壁上开设有限位槽，所述限位组件的一端伸入所述限位槽内形成限位。
技术总结
本实用新型提供了一种多级侧缓冲装置，包括弹性缓冲机构，包括可伸缩的外壳和可弹性变形的弹性组件，弹性组件容置于外壳的内腔内；及塑性吸能机构，包括安装法兰和可溃缩吸能的吸能组件，吸能组件的一端与安装法兰紧固连接，吸能组件的另一端与外壳的一端可拆卸连接。本实用新型采用了弹性缓冲机构与塑性吸能机构串联，可以通过更换弹性缓冲机构和/或塑性吸能机构来调节多级侧缓冲装置的整体尺寸，进而满足具体工况的需求，当发生碰撞时，以吸能组件溃缩变形吸收能量的方式替代金属外壳塑性变形吸收能量的方式，进而吸能完成后只需更换吸能组件，从而解决了侧缓冲器的整体尺寸需要根据具体工况定制、以及金属外壳完成吸能后无法重复利用的问题。
技术研发人员：黄科;钟波;王骏;钟鑫;周保君;罗昌杰;崔邓奇
受保护的技术使用者：深圳市乾行达科技有限公司
技术研发日：.04.30
技术公布日：.02.07
