CN102607865A - 一种机车车辆碰撞实验用气囊推动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机车车辆碰撞实验用气囊推动装置，主要由固定的充气缸体和可折叠圆柱形柔性气囊所构成，可折叠圆柱形柔性气囊通过压盖及密封器件与充气缸体连接；所述可折叠圆柱形柔性气囊由两个以上圆柱形布囊缝合并加固而成，可折叠圆柱形柔性气囊的一端设置有气口与充气缸体气路连接，其另一端封底由两层及以上布料加强；整个可折叠圆柱形柔性气囊挂设在空间挂架上。本发明实现了动活塞持续长时大行程做功，使主动车辆(碰撞车辆)获得最大行使速度，具有实验成本低、作用力大且持久、主动车辆加速明显的优点，可用于大质量机车车辆的推动实验。
Description
技术领域
本发明涉及轨道车辆技术领域，特别涉及实现机车车辆高速推动碰撞试验装置。
背景技术
机车车辆碰撞事故是机车车辆运行中最为严重的事故之一。为了研究和探讨机车车辆在不同速度下的碰撞特性，目前有两种途径用于碰撞现象研究：一是应用大型软件通过建立不同参量状态下的机车车辆仿真模型进行计算得出碰撞发生时的一些现象，此种方法简便、无须进行大量的投入，但对于实际工况下发生的碰撞问题还是存在一定的差异；二是通过建立相应的实验平台来进行实际碰撞验证，此种方法真实，得出的数据可靠，对于深入研究机车车辆碰撞问题具有不可替代的作用，但是其投入大，建设周期长，特别是在实验条件下使机车车辆获得当量碰撞速度须采用大型推动设备，目前常规采用大型活塞气缸推动系统，此系统在设计、安装、运行维护等方面存在一定问题或困难；另外还可采用类似导弹气体发射推动系统，使机车车辆在一通道内由气体推动而实现加速增速，但也存在如气体冲击时间短、制造难度高、音爆等问题。
发明内容
鉴于现有技术的以上不足，本发明的目的是提供一种用于机车车辆碰撞实验用的气囊高速推动装置，以实现对大质量机车车辆进行长距离持续作动，使机车车辆能够获得较高的能量和速度以实现高速、超高速碰撞实验的深度开展。
为了实现上述目的，本装置提供以下技术方案：
一种机车车辆碰撞实验用的气囊推动装置，主要由固定的充气缸体和可折叠圆柱形柔性气囊所构成，可折叠圆柱形柔性气囊通过压盖及密封器件与充气缸体连接；所述可折叠圆柱形柔性气囊由两个以上圆柱形布囊缝合并加固而成，可折叠圆柱形柔性气囊的一端设置有气口与充气缸体气路连接，其另一端封底由两层及以上布料加强；整个可折叠圆柱形柔性气囊挂设在空间挂架上。
通过以上技术方案，本发明提供的机车车辆碰撞实验用的气囊推动装置，充分利用高压气体的压缩能，对进入装置的压缩空气进行有效可控地释放，实现车辆不同能级、不同速度的机车车辆推动，以实现机车车辆与被撞车辆相碰撞的实验。
本发明将传统固定活塞作功过程或气体瞬间爆破能量传递过程转变为柔性气囊持续推动作功的过程，随着折叠压缩气囊展开和长度的增加，实现了长距离持续作功，使机车车辆能够获得较高的能量和速度。本发明装置制作简便、成本低、作用力大且持久、稳定可靠、易于实现，且无音爆现象。
附图说明如下：
图1是机车车辆碰撞实验用的气囊推动装置示意图。
图2为图1的A向视图。
图3为图1的B-B视图。
图4为图1的I处局部放大图。
图5为图1的II处局部放大图。
图6为图1的III处局部放大图。
图7为图3的IV处局部放大图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
本发明实施例提供一种机车车辆碰撞实验用的气囊推动装置，如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，装置包括：固定的充气缸体2与可折叠圆柱形柔性气囊1所构成。充气缸体2上设置有安装座3、进气口7、排气口11、排水口5、气压计接口6和气囊接口13。固定的充气缸体2上所设置的安装座3与地基相连，进气口7与供气系统相连，排气口11与排气阀门相连，排水口5与排水阀门相连；气压计接口6与气压计相连，气囊接口13与可折叠圆柱形柔性气囊1通过压盖20及密封器件(密封条)18和19连接，并用螺栓组件固定。可折叠圆柱形柔性气囊1由两个以上圆柱形布囊缝合并加固而成，其一端设有开口13，另一端设有封底16，封底16由两层以上布料26和27重叠加强并与圆柱形布囊1缝合加固，且缝合加固处设有橡胶圈25，通过U形压紧环23压紧，并用螺栓件28固定压紧，U形压紧环23上设有通孔，通孔上设有悬挂缆绳12，悬挂缆绳12下端通过至少三处与可折叠圆柱形柔性气囊1上U形压紧环23通孔相连，悬挂缆绳12上端与滑轮组件29相连。圆柱形布囊1封底16处一机车车辆14后端部接触实现推动(推动过程中)。滑轮组件29上设有滚轮31、滚轮轴30，滚轮31挂悬于导向支撑件10之上。
固定的充气缸体2与可折叠圆柱形柔性气囊1连接处(图4所示)设有密封器件18、19、密封圈21、带孔耳板22和压盖20，圆柱形柔性气囊1被密封器件18、19从两侧压紧，并用密封圈21将圆柱形柔性气囊1挤压于固定的充气缸体2的气囊接口13的圆周侧面上，压盖20与固定的充气缸体2通过螺栓组件17固定。压盖20上所设带孔耳板22用于栓套安全缆绳(备用)。
下面结合图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7说明本发明的使用方法及流程：进行实验前，打开固定的充气缸体2中排气口11处的排气阀门对充气缸体2及气囊内空气进行释放，同时将可折叠圆柱形柔性气囊1折叠收缩于充气缸体2的气囊接13近侧，主动车辆14被推置于可折叠圆柱形柔性气囊1封底16处并紧靠，同时用主动车辆14锁定器014将主动车辆锁定，然后关闭排气口11处的排气阀门。实验时，根据实验对速度与动力的不同要求，通过充气缸体2进气口7充进一定压力气体，气体将压缩可折叠圆柱形柔性气囊1周边及其端部(封底16)，且在可折叠圆柱形柔性气囊1与主动车辆14接触处(封底16)产生推力，当充气缸体2内气体压力达到要求程度后，打开主动车辆14锁定器014开关，主动车辆14被释放，气囊内高压气体持续作用于可折叠圆柱形柔性气囊1与主动车辆14接触处(封底16)，使气囊产生作用力于主动车辆14之上，随着主动车辆14的移动，可折叠圆柱形柔性气囊1逐渐展开并持续作用于主动车辆14之上，此时只要充气缸体2进入气体量与压力足够，可实现可折叠圆柱形柔性气囊1恒作用力于主动车辆14之上。在可折叠圆柱形柔性气囊1持续作用力之下，主动车辆14产生加速度，速度快速增长，当可折叠圆柱形柔性气囊1展开完成后，主动车辆14将得到最大速度并与可折叠圆柱形柔性气囊1之封底16脱离，行驶一段距离后与被撞车辆相撞而实现碰撞实验的目的。
其中应注意到：充气缸体2所设排水口5可将充气缸体2中的积水排放；空间挂架上的导向支撑件10、悬挂缆绳12和U形压紧环23等对可折叠圆柱形柔性气囊1起到导向、约束、保护作用，在可折叠圆柱形柔性气囊1延伸过程中也能起到相同作用。
以上叙述力图显示和描述本发明的主要特征、发明实质、基本原理、技术优点以及具体实施方式，本领域的技术人员将会意识到，这里所述的实施方式是为了帮助读者理解本发明的原理，在不脱离本发明思想和范围的前提下，本发明还会有其他各种变化和改进，应被理解为本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种机车车辆碰撞实验用气囊推动装置，其特征在于，主要由固定的充气缸体和可折叠圆柱形柔性气囊所构成，可折叠圆柱形柔性气囊通过压盖及密封器件与充气缸体连接；所述可折叠圆柱形柔性气囊由两个以上圆柱形布囊缝合并加固而成，可折叠圆柱形柔性气囊的一端设置有气口与充气缸体气路连接，其另一端封底由两层及以上布料加强；整个可折叠圆柱形柔性气囊挂设在空间挂架上。
2.根据权利要求1所述之一种机车车辆碰撞实验用气囊推动装置，其特征在于，所述空间挂架上沿可折叠圆柱形柔性气囊的折叠展开轴向设置有导向支撑件，可折叠圆柱形柔性气囊的相应悬挂机构挂置在所述导向支撑件上。
3.根据权利要求1所述之一种机车车辆碰撞实验用气囊推动装置，其特征在于，所述固定的充气缸体上设置有安装座、进气口、排气口、排水口、气压计接口和气囊接口。
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