[發明專利]壓力摩擦板制動式軌道車輛實車撞擊試驗系統

有效

• 申請號: 201410195040.6
• 申請日: 2014-05-09
• 公開（公告）號: CN103940622A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 田紅旗;劉國偉;梁習鋒;許平;彭勇;姚曙光;王中鋼
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G01M17/007
• 分類號: G01M17/007
• 代理公司: 長沙丁卯專利代理事務所(普通合伙) 43211
• 代理人: 陳書誠

技術領域

本發明涉及一種壓力摩擦板制動式軌道車輛實車撞擊試驗系統。

背景技術

列車碰撞事故嚴重威脅乘員安全。為減輕列車碰撞事故造成的損失，研制耐沖擊吸能車體，是減輕列車撞擊事故災害損失的重要途徑，也是世界鐵路客車車體結構（包括城市軌道交通車輛）發展的必然趨勢。在軌道車輛結構耐撞性研究中，實車撞擊試驗是一種能真實反映撞擊過程并且不可替代的研究手段。必須依托實車碰撞實驗進行耐撞吸能車體開發。

中國專利申請號為200610046823.3，名稱為《汽車被動安全系統碰撞實驗方法》公開了以下技術方案：“一種汽車被動安全系統碰撞實驗方法，可按以下步驟實施：(A)對車體進行加固并安裝車載相機及數據采集系統；?(B)檢查和確定約束系統配置情況；檢查座椅并記錄座棋靠背的角度、位置及固定情況；(d)檢查H點定位的精確性；(E)檢查安全帶的基本狀態；(F)?檢查方向盤和方向柱固定是否牢固；(G)檢查儀表的固定是否堅固，如果有副氣囊，是否固定牢固；(H)在假人的面部涂上油彩；(I)進行整車碰撞”。

中國專利申請號為01134940.9，名稱為《坡道式汽車碰撞實驗系統和碰撞實驗方法》公開了以下技術方案：“一種坡道式汽車碰撞實驗系統，包括：支架、牽引鋼絲繩、卷揚機和托輥組成牽引導向裝置；其中支架固定在坡道的頂端，支架上設有一卷揚機，順序安裝另一支架，該支架上設有托輥，一根牽引鋼絲繩通過托輥和卷揚機相連，牽引鋼絲繩另一端通過牽引車上的動滑輪再繞回連接到坡道的頂端；或者直接與牽引定位車連接；牽引定位車與實驗車之間連接依靠一牽引鉤及脫鉤釋放機構，實現牽引定位車與實驗車之間的聯結和分離；有一定高差的加速度坡道包括水平過渡段、曲線過渡段和直線加速段；坡道的一端連接試驗段，試驗段上設置一安有測試設備的觀測塔，試驗段兩旁設有護墻；實驗車內安裝有測試加速度的儀器”。

以上公開的兩種技術方案，雖然它們能夠在汽車領域應用，但它們都不能直接使用在軌道車輛的撞擊實驗上。其根本原因是軌道車輛構造的特殊性，其體積大、質量大、撞面積大，一般不小于4米×4米；特別是高鐵上運行的軌道車輛的速度高，撞擊時能級高，無法直接借鑒使用，需要重新開發針對軌道車輛的實車碰撞實驗系統。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種對質量為40~80T的和撞擊速度為25~80km/h或者更高的軌道車輛實車進行撞擊試驗的，集驅動、制動、中央控制和試驗參數采集于一體的壓力摩擦板制動式軌道車輛實車撞擊試驗系統。

本發明的目的通過下述技術方案予以實現：所述試驗系統包括中央控制臺、發射器、實車和撞擊墻；所述中央控制臺內安裝有專用軟件，與發射器的電控部分和撞擊墻的測力采集裝置電連接；

所述發射器與撞擊墻之間的地基上設置鋼軌，鋼軌上擺放實車；

所述撞擊墻的一側或者兩側安裝撞擊測速裝置和高速攝影裝置，撞擊測速裝置和高速攝影裝置均與中央控制臺電連接；

所述試驗系統配置在調試工況時使用制動裝置、調速制動裝置接頭和調試測速裝置；所述調速制動裝置接頭固定在實車上；所述調試測速裝置布置在鋼軌的一側或者兩側并與中央控制臺電連接，調試測速裝置位于實車開始自由滑行時位置；

所述制動裝置為壓力摩擦板式結構，包括楔式摩擦板、摩擦底板、摩擦腔體、壓力能夠調整和控制的壓力裝置和鋼絲繩，楔式摩擦板為斜楔板式結構套裝在摩擦腔體中，摩擦腔體的上方安裝若干個壓力裝置，壓力裝置的壓頭壓在楔式摩擦板的上方，鋼絲繩的一端安裝在楔式摩擦板的小頭一端，鋼絲繩的另外一端在調試測速工況時連接到鋼絲繩的一端上，制動裝置工作期間，當鋼絲繩的運動方向和實車的運動方向相反時，鋼絲繩中間設置定滑輪；楔式摩擦板、摩擦底板和壓力裝置的壓頭的工作面上均設置能夠增加摩擦力的花紋；

在撞擊試驗過程中：

所述中央控制臺通過程序控制發射器、撞擊測速裝置、高速攝影裝置和撞擊墻的測力采集裝置的工作，并接收保存相關數據；

所述發射器在有效行程內對實車進行加速，實車經過一定距離的無動力自由滑行后與撞擊墻發生碰撞，實車自由滑行的距離至少為發射器有效行程的1.1倍；

所述實車與撞擊墻發生碰撞時的試驗撞擊速度為設定撞擊速度的1-2倍，設定撞擊速度為實車運營時速的20-40%，最低的試驗撞擊速度不低于每小時25公里；

試驗結束后進行分析計算，輸出試驗結果。

所述壓力裝置為液壓式、氣壓式、電磁式、或者機械式的壓力裝置。