一種用于高速列車碰撞試驗臺的推動裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于高速列車碰撞試驗臺的推動裝置,屬于空氣動力學【技術領域】。本實用新型能夠解決利用空氣彈簧實現對主動車輛(碰撞車輛)較大行程內的快速做功問題,使其在較短的時間和行程內達到所需碰撞速度。包括儲氣罐,空氣彈簧、主動小車和軌道,儲氣罐通過安裝座與地基固定,儲氣罐右端設有接口法蘭,空氣彈簧左端部接口通過壓板和螺栓與接口法蘭連接,空氣彈簧右端部接口通過壓板和螺栓與封底板連接;限位板通過螺栓與主動小車的左端面固定。本實用新型具有結構簡單,占用空間較小,作用力大,主動車輛加速明顯,實驗成本低等優點,主要用于碰撞實驗研究。
【專利說明】—種用于高速列車碰撞試驗臺的推動裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于空氣動力學【技術領域】,特別涉及用于碰撞實驗臺的氣動裝置。
【背景技術】
[0002]機車車輛碰撞事故是機車車輛運行中最為嚴重的事故之一。為了研究和探討機車車輛在一定速度下的碰撞特性,特別是機車車輛在發生碰撞時,機車車輛能量吸收裝置、機車司機室結構、客車端部等關鍵部位發生的破壞形式、破壞程度,廣大科技工作者大多采用大型軟件對機車車輛結構件及整車的碰撞進行計算仿真,以期通過此手段研究碰撞的一些特征參量,作為設計的依據。但由于彈性體與剛體混合形成的撞擊問題是一門全新的學科,沒有成熟的理論和模式可循,單純的計算仿真與實際碰撞的特性必然存在較大的差異。除了歐洲各國鐵路相繼開展了大量的列車耐撞擊研究外,美國、日本川崎重工也進行了大量的研究工作。美國1997年建立了有關列車碰撞的安全規范,并進行了大量試驗研究工作。這些國家對客、貨運列車的機車、客車以及城市軌道列車,已開始逐步采用耐沖擊吸能結構車體,正計劃全面推廣應用。其中美國交通部Vople研究中心從1993年開始一直致力于列車碰撞方面的研究工作,從單節車輛與剛性墻的碰撞、機車與機車的碰撞、機車與車輛、車輛之間的碰撞,到列車對列車的碰撞,以及車輛發生碰撞后客室內乘客的二次碰撞都進行了大量研究。日本川崎重工已交付紐約地鐵使用的R142型地鐵列車,為滿足美國提出的車體結構能吸收撞擊能量的要求,專門在美國科羅拉多州的普韋布洛市進行了單臺整車的沖撞試驗。國際鐵路聯盟試驗研究所(ERRI)在改進司機室正面碰撞時的動力阻抗方面進行了研究。其目的是開發分析碰撞過程的新方法和理論,設計能安裝在車體上的能量吸收裝置,并提出全尺寸碰撞可行性研究,在車輛端部碰撞區域耗散碰撞能量。這一項目還包括對能量吸收部件以及安裝于車體上的能量吸收部件的材料和結構特性的研究,并作為設計的依據,包括鋁制的蜂窩材料、承受沖擊載荷的平板以及承受軸向載荷的鋼管。
[0003]本實用新型主要考慮從實驗環節驗證機車車輛的碰撞特性,建立一種簡單有效的實驗平臺,在較短時間內使得機車車輛獲得較大的能量,從而實現碰撞。
[0004]鑒于目前實驗中為獲得當量碰撞速度所用的推動系統的一些不足之處,如大型活塞氣缸推動系統,此系統在設計、安裝、運行維護等方面存在一定問題或困難,類似導彈氣體發射推動系統存在氣體沖擊時間短、制造難度高、音爆等問題,本實用新型需要解決碰撞實驗臺快速展開式推動系統,以實現機車車輛在較短時間、較短距離的情況下獲得較大能量和速度,在有限空間內實現機車車輛高速碰撞實驗開展。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的是提供一種用于高速列車碰撞試驗臺的推動裝置,它能有效地實現機車車輛在較短時間、較短距離的情況下獲得較大能量和速度。
[0006]本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的:一種用于高速列車碰撞實驗臺的推動裝置,包括儲氣罐,空氣彈簧、主動小車和軌道,儲氣罐通過安裝座與地基固定,儲氣罐右端設有接口法蘭,空氣彈簧左端部接口通過壓板和螺栓與儲氣罐的接口法蘭連接,空氣彈簧右端部接口通過壓板和螺栓與封底板連接;限位板通過螺栓與主動小車的左端面固定。
[0007]所述儲氣罐上設有進氣閥、限壓閥、氣壓計、排氣閥。
[0008]所述壓板為圓環形薄板,其內孔一側設有大圓弧半徑的倒圓。
[0009]所述限位板沿圓周設有均勻分布的螺紋孔和均勻分布的通孔。
[0010]通過以上技術方案,可實現對主動小車快速做功,使其在短時間和行程內達到所需碰撞速度,具有作用力大,主動車輛加速明顯,實驗裝置結構簡單,占用空間較小,實驗成本低等優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的整體結構示意圖
[0012]圖2為本實用新型圖1標記I的局部放大圖
[0013]圖3為本實用新型圖1標記II的局部放大圖
[0014]圖4為本實用新型圖1標記III的局部放大圖
[0015]圖5為本實用新型限位板結構圖
[0016]圖6為本實用新型封底板結構圖
[0017]圖7為本實用新型壓板結構圖
【具體實施方式】
[0018]為了更好地理解本實用新型的技術方案,下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明:
[0019]本實用新型提供一種用于高速列車碰撞試驗臺的推動裝置,包括:固定在地基上的儲氣罐2,與儲氣罐2連接的空氣彈簧12,設在軌道21上的主動小車18以及小車鎖定裝置20。儲氣罐2下方設置有安裝底座1,儲氣罐2的開口端設有法蘭接口 7 ;同時,儲氣罐2安裝有進氣閥3、排氣閥6、限壓閥4和氣壓計5 ;安裝座I與地基通過地腳螺栓固定,進氣閥3與供氣系統管道相連通,空氣彈簧12左端部接口 9通過壓板10和螺栓8與儲氣罐2右端接口法蘭7連接。
[0020]空氣彈簧12相鄰兩個氣室之間設有加固環13,空氣彈簧12右端部接口 17通過螺栓11與壓板15和封底板16連接。
[0021]若氣囊長度過長,其自由伸縮端在重力的作用下會向下移,則主動小車18所受推動力與其滑行的方向不在同一直線上,導致小車翻滾或是沖出軌道21。為了防止這種現象發生,在主動小車18的左端面上用螺栓14固定有一限位板22,空氣彈簧12右端部接口 17的安裝螺栓11的螺母突出部分嵌入限位板22中,這可使封底板16與小車18充分接觸,并對空氣彈簧12的展開起導向的作用。限位板22設有沿圓周均勻分布的螺紋孔(通過螺栓將限位板與小車固定連接)和沿圓周均勻分布的通孔(中心圓與空氣彈簧右端蓋板上的法蘭孔中心圓同軸線),孔的大小能使螺栓連接件嵌入,可限制空氣彈簧12右端在垂直方向上因重力作用的位移,使推動力的方向與主動小車18行駛的方向在一條直線上,對空氣彈簧12的展開也起著導向的作用。[0022]下面結合圖說明本實用新型的使用方法及流程:進行實驗前,打開排氣閥6對儲氣罐2及空氣彈簧12內空氣進行釋放,將主動小車18推至與封底板16接觸,壓縮空氣彈簧12至最小長度尺寸,并用鎖定器20通過限位開關19將主動小車18鎖定,,然后關閉排氣閥6。
[0023]實驗時,根據實驗對速度與動力的不同要求,通過接入氣泵的進氣閥3對儲氣罐2充氣,充入的氣體使空氣彈簧12有一定程度的膨脹,且在封底板16處產生推力并作用在主動小車18上,當儲氣罐2內氣體壓力達到實驗要求后,打開鎖定器20開關,鎖定器20與主動小車18限位開關19脫離,主動小車18被釋放,空氣彈簧12在高壓氣體的作用下迅速地展,展開過程中高壓氣體所產生的巨大推動力作用在主動小車18上,使主動小車18在短時間內獲得很大的加速度,在空氣彈簧12完全展開后,主動小車18在獲得最大速度后繼續向前滑行至與被撞車輛相撞。該過程完成了在短距離短時間內主動小車18獲得較大的能量,從而實現列車碰撞實驗的要求,主動小車18的加速行程隨著空氣彈簧12的長度增大而延長,推動力也可隨封底板16與主動小車18的作用面積和儲氣罐2內氣體壓強增大而增大。
[0024]以上敘述力圖顯示和描述本實用新型的主要特征、實質、基本原理、技術優點以及【具體實施方式】,本領域的技術人員將會意識到,這里所述的實施方式是為了幫助讀者理解本實用新型的原理,在不脫離實用新型思想和范圍的前提下,本實用新型還會有其他各種變化和改進,應被理解為本實用新型的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種用于高速列車碰撞試驗臺的推動裝置,包括儲氣罐(2),空氣彈簧(12)、主動小車(18)和軌道(21),其特征在于:儲氣罐(2)通過安裝座(I)與地基固定,儲氣罐(2)右端設有接口法蘭(7 ),空氣彈簧(12 )左端部接口( 9 )通過壓板(10 )和螺栓(8 )與接口法蘭(7 )連接,空氣彈簧(12)右端部接口( 17)通過壓板(15)和螺栓(11)與封底板(16)連接;限位板(22)通過螺栓(14)與主動小車(18)的左端面固定。
2.根據權利要求1所述的一種用于高速列車碰撞試驗臺的推動裝置,其特征在于:所述壓板(10)為圓環形薄板,其內孔一側設有大圓弧半徑的倒圓。
3.根據權利要求1所述的一種用于高速列車碰撞試驗臺的推動裝置,其特征在于:所述限位板(22)沿圓周設有均勻分布的螺紋孔和均勻分布的通孔。
4.根據權利要求1所述的一種用于高速列車碰撞試驗臺的推動裝置,其特征在于:所述儲氣罐(2)上設有進氣閥(3)、排氣閥(6)限壓閥(4)和氣壓計(5)。
【文檔編號】G01M7/08GK203672585SQ201320860480
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月25日 優先權日:2013年12月25日
【發明者】張衛華, 肖守訥, 柳忠彬, 王歡, 唐娟 申請人:西南交通大學