CN104458314A - 一种地铁屏蔽门加载试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地铁屏蔽门加载试验装置，包括用于驱动屏蔽门的台架主体、高度可调的安装基座、测试台架和气动柜，所述台架主体设置在安装基座上，所述气动柜安装在台架主体，所述台架主体、测试台架之间设有垂直放置的待试验的屏蔽门，屏蔽门的底部卡接在槽钢内，所述槽钢、安装基座的底部固定在站台土建上，本发明的地铁屏蔽门加载试验装置，重量轻、移动方便快捷，模拟程度高，连接安全可靠，操作控制简单，满足全高屏蔽门、半高安全门的加载试验，通用性强，具有良好的应用前景。

Description

一种地铁屏蔽门加载试验装置

技术领域

本发明涉及城市轨道交通技术领域，具体涉及一种地铁屏蔽门加载试验装置。

背景技术

随着城市轨道交通的快速发展，地铁的需求量逐年增加，地铁屏蔽门是地铁的关键部件，在安装在地铁前，需要对其做试验测试，现有的地铁屏蔽门加载试验装置是使用碳钢材料的方管三角形焊接结构为台架主体，再次焊接上、中、下三个方管平面框架，平面框架前连接一定厚度的模板构成整个加载平面，中间的加载平面通过气缸推动和两侧的导向实现前后移动，加载平面和屏蔽门之间通过悬挂气囊，调节气囊中的压强来控制作用在屏蔽门上的载荷，最终达到模拟屏蔽门在使用过程中地下活塞风压，乘客挤压力以及二者叠加作用在屏蔽门上的状态，测试台架也是由钢管焊接，在其特定的位置安装位移传感器，以此检测屏蔽门各个部门在该状态下的变形情况，现有的地铁屏蔽门加载试验装置存在以下缺点，

（1）台架主体、测试台架均为钢焊结构，整体重量很大，移动和调整其与屏蔽门之间的距离都必须使用叉车，搬运很不方便；

（2）两侧的导向采用的是尼龙板滑动摩擦导向方式，进水或者潮湿后摩擦系数高，削弱了加载在屏蔽门上的载荷，不能充分模拟乘客挤压力，影响试验结果；

（3）加载平面采用的木板长时间使用后，木板边上会有毛刺，容易戳坏气囊；

（4）气囊充气和控制气缸所使用的电气元件，气管都是在使用时连接和组装，不能集成在一起，操作时很杂乱，容易出错；

（5）在进行全高屏蔽门、半高屏蔽门在试验时，要将上部加载平面和下部加载平面进行拆装转换，通用性差，费时费力。

发明内容

本发明所解决的技术问题是现有技术中地铁屏蔽门加载试验装置存在的缺点。本发明的地铁屏蔽门加载试验装置，重量轻、移动方便快捷，模拟程度高，连接安全可靠，操作控制简单，通用性强，具有良好的应用前景。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种地铁屏蔽门加载试验装置，其特征在于：包括用于驱动屏蔽门的台架主体、高度可调的安装基座、测试台架和气动柜，所述台架主体设置在安装基座上，所述气动柜安装在台架主体，所述台架主体、测试台架之间设有垂直放置的待试验的屏蔽门，屏蔽门的底部卡接在槽钢内，所述槽钢、安装基座的底部固定在站台土建上，

所述台架主体包括若干个矩形框架从上而下拼接而成的蜂窝支撑架，所述蜂窝支撑架的一侧设有支撑两片直角三角形状的支撑片，各支撑片垂直方向的直角边与蜂窝支撑架相贴合，各支撑片水平方向的直角边固定在安装基座上，两个支撑片之间设有推板组件，所述推板组件包括推板、推杆，所述推杆的两侧设有承载轮，各承载轮均嵌入在对侧支撑片上的导轨内，所述推板还通过推杆与气缸组件的驱动轴相连接，所述推板在气缸组件的驱动下，延伸出蜂窝支撑架；

所述安装基座包括两个呈上、下分布的上框架、下框架，所述上框架通过T型螺母与支撑片水平方向的直角边固定连接，所述上框架、下框架之间的四角设有高度可调节的支撑柱，所述下框架的四角设有偏心万向刹车滚轮，所述偏心万向刹车滚轮一侧的下框架上还设有水平调整座，所述偏心万向刹车滚轮、水平调整座之间的下框架上还设有转换支撑座；

所述测试台架包括两片直角三角形状的侧框架，两片侧框架垂直方向的直角边固定在支撑框架上，所述支撑框架平行与蜂窝支撑架，所述支撑框架从上而下分布的横档构成，位于中部的横档通过连接板固定连接垂直于横档的辅助横档，所述辅助横档上安装有多组位移传感器；

所述蜂窝支撑架的另一侧设有从上而下依次排列的若干组气囊，待试验的屏蔽门的一侧面与气囊的前表面相贴合，待试验的屏蔽门的另一侧面与辅助横档相贴合；

所述气动柜安装在两片支撑片之间，并位于气缸组件的下方，包括气动柜盒，所述气动柜盒上卡接有气动柜面板，所述气动柜盒内通过卡圈固定有压力表，所述压力表显示气动柜面板内，所述气动柜盒内通过开关支架固定有通止阀，所述气动柜盒内还通过过滤减压阀支架固定有过滤减压阀，所述通止阀为多个，其中一个通止阀与气源相连接，其余通止阀分别与气缸组件、各气囊相连接，提供动力源，所述过滤减压阀用于调节动力气压。

前述的一种地铁屏蔽门加载试验装置，其特征在于：所述两片支撑片在靠近蜂窝支撑架一侧的下方侧面分别设有左翻转滚轮组件，右翻转滚轮组件，左翻转滚轮组件，右翻转滚轮组件通过铰链组件连接在支撑片下方侧面，所述偏心万向刹车滚轮安装在对应的左翻转滚轮组件，右翻转滚轮组件的底部。

前述的一种地铁屏蔽门加载试验装置，其特征在于：所述矩形框架、上框架、下框架均采用铝合金方管材拼接而成，四个侧面均有便于连接的T型槽。

前述的一种地铁屏蔽门加载试验装置，其特征在于：所述横档、辅助横档采用铝合金方管制成。

前述的一种地铁屏蔽门加载试验装置，其特征在于：所述转换支撑座上设有膨胀螺丝固定孔。

本发明的有益效果是：本发明的地铁屏蔽门加载试验装置，重量轻、移动方便快捷，模拟程度高，连接安全可靠，操作控制简单，通用性强，并具有以下优点，

（1）台架主体、安装基座、测试台架的框架结构，采用铝合金方管材拼接装配而成，这类管材的四个侧面均有T型槽结构，装配连接而形成安全可靠的框架结构，这种结构和材料在保证了该系统安全可靠性的同时又降低了整体的重量，实现了轻便性和可拆装性，节约了叉车使用成本；

（2）增强了台架主体的可拆装性能，在进行全高和半高屏蔽门试验时，只需要调节安装基座的高度即可，实用性强，提高工作效率；

（3）台架主体和安装基座底部的转换支撑、水平调整座、滚轮之间，使用时只需要通过升降水平调整座，就可实现转换支撑座和偏心万向刹车滚轮功能的相互转换，既实现了台架主体与地面固定功能，又解决了台架主体在搬运过程中需借助叉车的难题，方便移动；

（4）在台架主体底部的设有翻转滚轮组件，通过铰链组件的翻转功能，既可避免与台架主体发生干涉，又可以防止台架主体在利用前部的偏心万向刹车滚轮移动时，发生前倾，操作简单快捷，安全可靠；

（5）相比于传统的试验装置推板导轨采用的尼龙板滑动摩擦的导向方式，采用滑轮式滚动摩擦的导向方式，降低了摩擦，减少了能耗；

（6）蜂窝支撑架，重量小，成本低，又能承受较大的纵向载荷，满足试验要求；

（7）相比与传统的试验装置繁琐的控制步骤，现控制部分集成在一个气动柜中，压力表、过滤减压阀、通止阀一目了然，操作简单，美观的同时减少了出错几率。

附图说明

图1是本发明的可自动保持水平状态的升降机构应用在全高屏蔽门的结构示意图。

图2是本发明的的台架主体的结构示意图。

图3是图2的A-A的侧视图。

图4是本发明的推板组件的结构示意图。

图5是本发明的安装基座的结构示意图。

图6是本发明的偏心万向刹车滚轮安装处的放大图。

图7是本发明的左、右翻转滚轮组件的结构示意图。

图8是本发明的测试台架的结构示意图。

图9是本发明的测试台架的侧视图。

图10是本发明的气动柜的结构示意图。

图11是本发明的气动柜的侧视图。

图12是本发明的可自动保持水平状态的升降机构应用在半高安全门的结构示意图。

附图中标记的含义如下：

1：台架主体；2：高度可调的安装基座；3：测试台架；4：气动柜；5：槽钢；6：站台土建；7：矩形框架；8：蜂窝支撑架；9：支撑片；10：推板组件；101：推板；102：推杆；103：承载轮；11：导轨；12：气缸组件；13：上框架；14：下框架；15：支撑柱；16：T型螺母；17：偏心万向刹车滚轮；18：水平调整座；19：转换支撑座；20：侧框架；21：支撑框架；22：横档；23：连接板；24：辅助横档；25：位移传感器；26：气动柜盒；27: 卡圈；28：压力表；29：开关支架；30：通止阀；31：过滤减压阀支架；32：过滤减压阀；33：气囊；34：左翻转滚轮组件；35：右翻转滚轮组件；36：铰链组件；37：全高屏蔽门样机；38：半高安全门样机。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。

如图1所示，一种地铁屏蔽门加载试验装置，包括用于驱动屏蔽门的台架主体1、高度可调的安装基座2、测试台架3和气动柜4，台架主体1设置在安装基座2上，气动柜4安装在台架主体1，台架主体1、测试台架3之间设有垂直放置的待试验的屏蔽门，屏蔽门的底部卡接在槽钢5内，槽钢5、安装基座2的底部固定在站台土建6上，

如图2、图3及图4所示，台架主体1包括若干个矩形框架7从上而下拼接而成的蜂窝支撑架8，蜂窝支撑架8，重量小，成本低，又能承受较大的纵向载荷，满足试验要求，蜂窝支撑架8的一侧设有支撑两片直角三角形状的支撑片9，各支撑片9垂直方向的直角边与蜂窝支撑架8相贴合，各支撑片9水平方向的直角边固定在安装基座2上，两个支撑片9之间设有推板组件10，推板组件10包括推板101、推杆102，推杆102的两侧设有承载轮103，各承载轮103均嵌入在对侧支撑片9上的导轨11内，推板101还通过推杆102与气缸组件12的驱动轴相连接，推板101在气缸组件12的驱动下，延伸出蜂窝支撑架8，相比于传统的试验装置推板导轨采用的尼龙板滑动摩擦的导向方式，采用滑轮式滚动摩擦的导向方式，降低了摩擦，减少了能耗。

如图5、图6所示，安装基座2包括两个呈上、下分布的上框架13、下框架14，上框架13通过T型螺母16与支撑片9水平方向的直角边固定连接，上框架13、下框架14之间的四角设有高度可调节的支撑柱15，下框架14的四角设有偏心万向刹车滚轮17，偏心万向刹车滚轮17一侧的下框架14上还设有水平调整座18，偏心万向刹车滚轮17、水平调整座18之间的下框架14上还设有转换支撑座19，转换支撑座19上设有膨胀螺丝固定孔，使用时只需要通过升降水平调整座18，就可实现转换支撑座19和偏心万向刹车滚轮17功能的相互转换，既实现了台架主体与地面固定功能，又解决了台架主体在搬运过程中需借助叉车的难题，方便移动。

如图7所示，两片支撑片9在靠近蜂窝支撑架8一侧的下方侧面分别设有左翻转滚轮组件34，右翻转滚轮组件35，左翻转滚轮组件34，右翻转滚轮组件35通过铰链组件36连接在支撑片9下方侧面，偏心万向刹车滚轮17安装在对应的左翻转滚轮组件34，右翻转滚轮组件35的底部，通过铰链组件36的翻转功能，既可避免与台架主体1发生干涉，又可以防止台架主体1在利用前部的偏心万向刹车滚轮17移动时，发生前倾，操作简单快捷，安全可靠；

如图8及图9所示，测试台架3包括两片直角三角形状的侧框架20，两片侧框架20垂直方向的直角边固定在支撑框架21上，支撑框架21平行与蜂窝支撑架8，支撑框架21从上而下分布的横档22构成，位于中部的横档22通过连接板23固定连接垂直于横档22的辅助横档24，辅助横档24上安装有多组位移传感器25；

蜂窝支撑架8的另一侧设有从上而下依次排列的若干组气囊33，待试验的屏蔽门的一侧面与气囊33的前表面相贴合，待试验的屏蔽门的另一侧面与辅助横档24相贴合；

如图10及图11所示，气动柜4安装在两片支撑片9之间，并位于气缸组件12的下方，包括气动柜盒26，气动柜盒26上卡接有气动柜面板，气动柜盒26内通过卡圈27固定有压力表28，压力表28显示气动柜面板内，气动柜盒26内通过开关支架29固定有通止阀30，气动柜盒26内还通过过滤减压阀支架31固定有过滤减压阀32，通止阀30为多个，其中一个通止阀与气源相连接，其余通止阀分别与气缸组件12、各气囊33相连接，提供动力源，过滤减压阀32用于调节动力气压，相比与传统的试验装置繁琐的控制步骤，现控制部分集成在一个气动柜中，压力表、过滤减压阀、通止阀一目了然，操作简单，美观的同时减少了出错几率。

本发明的矩形框架7、上框架13、下框架14均采用铝合金方管材拼接而成，四个侧面均有便于连接的T型槽，横档22、辅助横档24采用铝合金方管制成，这类管材的四个侧面均有T型槽结构，装配连接而形成安全可靠的框架结构，这种结构和材料在保证了该系统安全可靠性的同时又降低了整体的重量，实现了轻便性和可拆装性，节约了叉车使用成本。

本发明的增强了台架主体的可拆装性能，在进行全高屏蔽门或半高安全门试验时，只需要调节安装基座2的高度即可，实用性强，提高工作效率，如图1所示为全高屏蔽门试验图，工作过程如下，验证内容为屏蔽门在乘客挤压力和地下车站活塞风压叠加荷载作用下，屏蔽门的门体不会发生永久性变形，测量点处最大变形量不大于规定值，

安装时，台架主体1的底部通过安装于安装基座2上，通过安装基座2底部的偏心万向刹车滚轮17推动整个台架主体1，移动到屏蔽门样机37的站台侧，此时，屏蔽门样机37的底部卡接在槽钢5内，槽钢5、安装基座2的底部固定在站台土建6上，与屏蔽门样机36保持一定的距离保证气囊33充到规定气压时，台架主体1和屏蔽门样机37之间的气囊有挤压变形。此时，通过安装基座2底部的水平调整座18，使整个台架主体1升高，底部的偏心万向刹车滚轮17升离地面，下降安装基座2底部的转换支撑座19直至与地面完全接触，使用膨胀螺栓将其与站台土建6连接牢固，测试台架3放置于屏蔽门样机37的轨道侧，其上安装位移传感器，通过调节辅助横档24，使得位移传感器的测针抵到屏蔽门样机37上的各个规定的测点上，本发明采用5个气囊33悬挂的位置，如图图1所示，气动柜4上部分通止阀接入气缸组件12，控制台架主体1上推杆组件4的运动，并通过其他的通止阀接入挂在蜂窝支撑架8与屏蔽门样机36一侧面的5个气囊33分别控制气囊33内的压强，过滤减压阀的数量为压力表的数量相对应，均为3个，且相对应。

地下车站活塞风压模拟试验：气源接入气动柜4的一通止阀并打开，依次打开其他通止阀，调节其中一路过滤减压阀，使对应的压力表的读数为地下车站活塞风压值，调节好后，关闭此通止阀，重复上述步骤，进行下一个通止阀调节，使5个气囊33内的压强全部为地下车站活塞风压值，最后打开调节后的通止阀，调节过滤减压阀，使压力表的读数为地下车站活塞风压值进行气囊33保压； 

乘客挤压力模拟试验：在保持地下车站活塞风压模拟试验的同时进行，打开其他与气缸组件12连接的通止阀，调节剩余的过滤减压阀，使对应的压力表读数为乘客挤压力转化的压强、另一压力表的读数为乘客挤压力转化的压强，气缸组件12推动推板组件10顶到屏蔽门样机37上。

二者叠加载荷作用屏蔽门样机37在持续时间一定时间后，卸载，气囊33放气、气缸组件12复位，位移传感器清零，重复上述实验步骤一次，记录各个位移传感器读数，填写测量的位移量，与实验要求做比较，得出实验结论。

如图12所示为半高屏蔽门试验图，工作过程如下，验证半高安全门在乘客挤压力+地下车站活塞风压叠加荷载作用下，门体不会发生永久性变形，变形量不大于超过规定值，

安装时，将加载台架移动到半高安全门样机38站台侧，与半高安全门样机38保持一定的距离，保证气囊33充到规定气压时，加载台架主体1和半高安全门样机38之间的气囊有挤压变形。此时，旋出台架主体1底部的水平调整座18，使整个加载台架主体1升高，底部的偏心万向刹车滚轮17升离地面，下降台架主体1底部的转换支撑座19直至与站台土建6完全接触，使用膨胀螺栓将其与站台土建6连接牢固，测试台架3放置于半高安全门样机38的轨道侧，其上安装位移传感器，通过调节辅助横档24，使得位移传感器的测针抵到半高安全门样机38上的各个规定的测点上，由于半高安全门样机38高度低，采用3个气囊33悬挂于如图11所示的位置即可，气动柜4上部分通止阀分别接入气缸组件12，控制台架主体1上推杆组件10的运动，剩余的通止阀选择3路接入挂在3个气囊33，分别控制气囊33内的压强。

地下车站活塞风压模拟试验：气源接入气动柜4的一通止阀并打开，依次打开其他通止阀，调节其中一路过滤减压阀，使对应的压力表的读数为地下车站活塞风压值，调节好后，关闭此通止阀，重复上述步骤，进行下一个通止阀调节，使3个气囊33内的压强全部为地下车站活塞风压值，最后打开调节后的通止阀，调节过滤减压阀，使压力表的读数为地下车站活塞风压值进行气囊33保压；

乘客挤压力模拟试验：在保持地下车站活塞风压模拟试验的同时进行，打开其他与气缸组件12连接的通止阀，调节剩余的过滤减压阀，使对应的压力表读数为乘客挤压力转化的压强、另一压力表的读数为乘客挤压力转化的压强，气缸组件12推动推板组件10顶到屏蔽门样机38上。

二者叠加载荷作用半高安全门样机38持续时间一定时间后，卸载，气囊35放气，气缸复位，位移传感器清零。重复上述实验步骤一次，记录各个位移传感器读数，填写测量的位移量，与实验要求做比较，得出实验结论。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种地铁屏蔽门加载试验装置，其特征在于：包括用于驱动屏蔽门的台架主体（1）、高度可调的安装基座（2）、测试台架（3）和气动柜（4），所述台架主体（1）设置在安装基座（2）上，所述气动柜（4）安装在台架主体（1），所述台架主体（1）、测试台架（3）之间设有垂直放置的待试验的屏蔽门，屏蔽门的底部卡接在槽钢（5）内，所述槽钢（5）、安装基座（2）的底部固定在站台土建（6）上，

所述台架主体（1）包括若干个矩形框架（7）从上而下拼接而成的蜂窝支撑架（8），所述蜂窝支撑架（8）的一侧设有支撑两片直角三角形状的支撑片（9），各支撑片（9）垂直方向的直角边与蜂窝支撑架（8）相贴合，各支撑片（9）水平方向的直角边固定在安装基座（2）上，两个支撑片（9）之间设有推板组件（10），所述推板组件（10）包括推板（101）、推杆（102），所述推杆（102）的两侧设有承载轮（103），各承载轮（103）均嵌入在对侧支撑片（9）上的导轨（11）内，所述推板（101）还通过推杆（102）与气缸组件（12）的驱动轴相连接，所述推板（101）在气缸组件（12）的驱动下，延伸出蜂窝支撑架（8）；

所述安装基座（2）包括两个呈上、下分布的上框架（13）、下框架（14），所述上框架（13）通过T型螺母（16）与支撑片（9）水平方向的直角边固定连接，所述上框架（13）、下框架（14）之间的四角设有高度可调节的支撑柱（15），所述下框架（14）的四角设有偏心万向刹车滚轮（17），所述偏心万向刹车滚轮（17）一侧的下框架（14）上还设有水平调整座（18），所述偏心万向刹车滚轮（17）、水平调整座（18）之间的下框架（14）上还设有转换支撑座（19）；

所述测试台架（3）包括两片直角三角形状的侧框架（20），两片侧框架（20）垂直方向的直角边固定在支撑框架（21）上，所述支撑框架（21）平行与蜂窝支撑架（8），所述支撑框架（21）由从上而下分布的横档（22）构成，位于中部的横档（22）通过连接板（23）固定连接垂直于横档（22）的辅助横档（24），所述辅助横档（24）上安装有多组位移传感器（25）；

所述蜂窝支撑架（8）的另一侧设有从上而下依次排列的若干组气囊（33），待试验的屏蔽门的一侧面与气囊（33）的前表面相贴合，待试验的屏蔽门的另一侧面与辅助横档（24）相贴合；

所述气动柜（4）安装在两片支撑片（9）之间，并位于气缸组件（12）的下方，包括气动柜盒（26），所述气动柜盒（26）上卡接有气动柜面板，所述气动柜盒（26）内通过卡圈（27）固定有压力表（28），所述压力表（28）显示气动柜面板内，所述气动柜盒（26）内通过开关支架（29）固定有通止阀（30），所述气动柜盒（26）内还通过过滤减压阀支架（31）固定有过滤减压阀（32），所述通止阀（30）为多个，其中一个通止阀与气源相连接，其余通止阀分别与气缸组件（12）、各气囊（33）相连接，提供动力源，所述过滤减压阀（32）用于调节动力气压。

2.根据权利要求1所述的一种地铁屏蔽门加载试验装置，其特征在于：所述两片支撑片（9）在靠近蜂窝支撑架（8）一侧的下方侧面分别设有左翻转滚轮组件（34），右翻转滚轮组件（35），左翻转滚轮组件（34），右翻转滚轮组件（35）通过铰链组件（36）连接在支撑片（9）下方侧面，所述偏心万向刹车滚轮（17）安装在对应的左翻转滚轮组件（34），右翻转滚轮组件（35）的底部。

3.根据权利要求1所述的一种地铁屏蔽门加载试验装置，其特征在于：所述矩形框架（7）、上框架（13）、下框架（14）均采用铝合金方管材拼接而成，四个侧面均有便于连接的T型槽。

4.根据权利要求1所述的一种地铁屏蔽门加载试验装置，其特征在于：所述横档（22）、辅助横档（24）采用铝合金方管制成。

5.根据权利要求1所述的一种地铁屏蔽门加载试验装置，其特征在于：所述转换支撑座（19）上设有膨胀螺丝固定孔。