[發(fā)明專利]一種列車橫向激振和測力裝置

在審

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• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN107436216A
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃東梅;歐俊偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: G01M7/04
• 分類號: G01M7/04;G01M7/02;G01M9/02;G01M9/06;G01L5/16
• 代理公司: 長沙七源專利代理事務(wù)所(普通合伙)43214
• 代理人: 鄭雋,周曉艷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)車技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種列車橫向激振和測力裝置。

背景技術(shù)

高速鐵路的快速發(fā)展是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國力增強(qiáng)的重要體現(xiàn)。2016年7月20日，國家發(fā)改委發(fā)布了關(guān)于印發(fā)《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》的通知。根據(jù)規(guī)劃，到2025年我國鐵路網(wǎng)規(guī)模達(dá)到17.5萬公里，其中高鐵達(dá)到3.8萬公里，高速鐵路主通道形成“八橫八縱”的格局，形成連接中國主要城市的高速網(wǎng)絡(luò)。由此，高速列車經(jīng)過強(qiáng)風(fēng)區(qū)和多發(fā)地震區(qū)的可能性大大增加，強(qiáng)風(fēng)和地震等多源作用的概率增大。風(fēng)環(huán)境和地震下列車的行駛安全性研究成為迫切需要關(guān)注和解決的問題。目前的研究中，主要局限于理論分析和數(shù)值模擬，專門針對強(qiáng)風(fēng)作用下高速鐵路車-橋系統(tǒng)整體氣動力測量的試驗(yàn)不多見，而同時考慮強(qiáng)風(fēng)和地震共同影響的列車受力測量試驗(yàn)則沒有報道。

此外，移動列車的作用力有線測試由于復(fù)雜性和不便性，嚴(yán)重制約了相關(guān)的研究進(jìn)展。

因此，業(yè)內(nèi)急需一種能夠同時考慮強(qiáng)風(fēng)和地震影響、脫離帶線的約束、并實(shí)現(xiàn)移動列車無線測力的裝置，為之后進(jìn)行列車傾覆性驗(yàn)證提供技術(shù)支撐。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種列車橫向激振和測力裝置，以解決現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)裝置沒有同時考慮強(qiáng)風(fēng)和地震影響的技術(shù)問題，具體技術(shù)方案是：

一種列車橫向激振和測力裝置，包括用于提供地震作用的激振裝置、用于進(jìn)行研究的橋梁-列車模型以及測力系統(tǒng)；

所述測量系統(tǒng)包括用于對列車所受力進(jìn)行測量的測力傳感器；

所述激振裝置包括振動動力源、動力加載器、固定底座、滑軌組和振動臺座，所述固定底座固定設(shè)置，且其沿縱橋向布置；所述滑軌組中的滑軌沿橫橋向鋪設(shè)；所述振動臺座通過所述滑軌組活動設(shè)置在所述固定底座上，且所述振動臺座能在所述軌道組上進(jìn)行橫橋向滑動；所述振動動力源為所述振動臺座提供振動動力，其通過所述動力加載器與所述振動臺座連接，所述動力加載器能帶動所述振動臺座在所述軌道組上沿橫橋向方向往復(fù)運(yùn)動；

所述橋梁-列車模型包括從下至上依次設(shè)置的高橋墩模型、簡支箱梁模型、軌道模型和列車模型，所述高橋墩模型設(shè)置在所述振動臺座上，且所述高橋墩模型、簡支箱梁模型、軌道模型三者與所述振動臺座固定為一體，同步發(fā)生振動；列車模型包括列車車體、輪對、輪對底盤和連桿，所述輪對底盤固定在所述輪對上，相鄰兩組輪對底盤通過連桿進(jìn)行連接，所述列車車體和輪對底盤之間設(shè)有所述測力傳感器。

以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述測力系統(tǒng)包括上位機(jī)和下位機(jī)，所述上位機(jī)包括帶無線網(wǎng)卡且可接受無線信號并進(jìn)行儲存的筆記本或臺式機(jī)以及能向下位機(jī)發(fā)送指令并控制下位機(jī)工作狀態(tài)的控制部件；所述下位機(jī)包括測力傳感器、采集通信模塊和供電模塊，所述采集通信模塊包括依次串聯(lián)設(shè)置的A/D信號轉(zhuǎn)換器、濾波器和無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊-加密型嵌入式Wi-Fi模塊，所述A/D信號轉(zhuǎn)換器與所述測力傳感器連接，所述無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊-加密型嵌入式Wi-Fi模塊與所述上位機(jī)中的筆記本或臺式機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；所述供電模塊用于給所述測力傳感器和采集通信模塊供電。

以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述測力傳感器為六分力傳感器，所述列車車體用于安裝所述六分力傳感器的部位設(shè)置有螺孔，所述六分力傳感器通過螺孔和螺帽的組合同時與列車車體和輪對底盤進(jìn)行連接。

以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述振動動力源包括加載控制系統(tǒng)、液壓源和電液伺服閥，所述電液伺服閥分別與所述加載控制系統(tǒng)和所述液壓源連接，所述液壓源與所述動力加載器連接；所述動力加載器為液壓加載器。

以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述輪對呈兩外側(cè)向內(nèi)凹型，使得車輪內(nèi)表面貼合在軌道模型表面。

以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述固定底座固定在地面上設(shè)置，所述滑軌組包括沿縱橋向每隔固定距離并列設(shè)置的多組滑軌單件，所述滑軌單件包括三道并列設(shè)置的滑軌，所述滑軌長度方向同橫橋向方向；

所述振動臺座下表面上對應(yīng)所述滑軌位置設(shè)置有滑槽，內(nèi)扣滑軌上部；所述滑軌上表面設(shè)置鋼珠，與振動臺座底面形成良好接觸的滑動面。

應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，效果是：