CN107449621A - 一种移动式轨道车辆碰撞测力墙 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种移动式轨道车辆碰撞测力墙，属于轨道车辆碰撞试验碰撞力测试领域。所述移动式轨道车辆碰撞测力墙主要包括：端墙，支撑梁滑槽，支撑梁，测力墙背板，冲击力传感器，碰撞面板等。该测力墙可用于主动试验台车与被动试验台车对撞场景下的碰撞力测试，包括安装有待测试部件，如司机室、吸能装置等的主动试验台车与不安装待测试部件的被动试验台车碰撞，同时安装有司机室结构的主、被动试验台车对撞，包括接触界面的碰撞力测试与司机室结构后端的碰撞力测试。该测力墙碰撞力测试区域可调，同时可支撑多种司机室结构，增加了轨道车辆碰撞试验中可进行碰撞力测试的碰撞场景。

Description

一种移动式轨道车辆碰撞测力墙
技术领域
本发明属于轨道车辆碰撞试验技术领域，尤其是涉及轨道车辆及其零部件碰撞试验时的碰撞力数值及碰撞力分布的测试设备。
背景技术
碰撞试验是评价轨道车辆安全性最直接和最有说服力的方法，是高速载运工具新产品开发必须进行的试验，也是判断轨道车辆安全性碰撞吸能产品能否达到相关规定指标的重要手段。随着轨道交通的快速发展，碰撞试验越来越受到重视。测力墙用于测试车辆或其零部件在碰撞试验中的受力情况，广泛应用于轨道车辆碰撞试验中。测力墙主要由冲击力传感器及测力墙背板或其它部件构成,冲击力传感器安装于测力墙背板上,测力墙背板通过其它装置安装在刚性壁障上。
目前公知的轨道车辆碰撞试验系统包括日本铁道综合技术研究所设计的碰撞试验台车，中南大学设计的轨道车辆三轴式多功能碰撞台车(专利号CN 105067289A)，中车青岛四方机车车辆股份有限公司设计的一种轨道车辆碰撞试验台及轨道车辆碰撞试验方法(专利号CN 1O4359642A)，中车株洲电力机车有限公司设计的一种轨道列车碰撞试验方法及系统(专利号CN 1O6198066 A)以及西南交通大学申请的专利一种多功能轨道车辆碰撞试验台车(申请号201710406693.8)，其中带有测力墙设备的碰撞系统中的测力墙均无法跟随碰撞试验台车移动，只能固定在刚性壁障上位置不变，故现有碰撞试验台的测力墙只能进行碰撞试验台车撞击刚性墙时的碰撞力测试，但轨道车辆碰撞试验中除了试验台车碰撞刚性墙的场景外还包括具有初速度的主动试验台车与初始静止的被动试验台车对撞的碰撞场景，目前还没有测试此种碰撞场景下碰撞力数值及碰撞力分布的随车移动式测力墙。对于此种场景下的碰撞试验，亟需一种新的测力墙设备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种移动式轨道车辆碰撞测力墙，它能有效地解决主、被动试验台车对撞的碰撞场景中的碰撞力测试问题，并能够测试出轨道车辆司机室结构端部的碰撞力分布情况。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种移动式轨道车辆碰撞测力墙，包括轨道车辆碰撞试验台车、端墙、支撑梁和冲击力传感器，端墙内侧与底架之间设有L型斜撑梁。端墙为框架式结构，固接于轨道车辆碰撞试验台车端部，最外侧的两根箱型竖梁上设有间隔相同的螺栓通孔；支撑梁滑槽为箱型梁结构，位于轨道车辆碰撞试验台车底架前部两侧边梁下方，与底架边梁焊接加螺栓连接，支撑梁滑槽的底板及两侧腹板的厚度相同且比顶板的厚度小；两侧腹板的纵向间隔均匀距离设有矩形孔，矩形孔上方的顶板中央设有纵向间隔的连接通孔，矩形孔位置的底板设有三排横向矩形通槽，腹板两端设有固定支撑梁的定位通孔；支撑梁为箱形梁，外部嵌套支撑梁滑槽，支撑梁的顶板、底板及两侧腹板的厚度相同，顶板设有与司机室结构底部螺栓连接的纵向矩形通槽，腹板两端设有与支撑梁滑槽位置对应的支撑梁定位孔；测力墙背板为平面支撑板，两侧设有与端墙的螺栓通孔间隔相同的安装孔，中间部分设有横向T型槽；碰撞面板的表面设有与冲击力传感器以及待测试结构安装端相连的螺栓孔。
所述的支撑梁下部两侧与固定在横向矩形通槽的滚动轴承外圈接触，滚动轴承的内圈与螺栓光杆过盈配合。
所述测力墙背板的数量为三块。
所述端墙由六根箱型竖梁与七根箱型横梁相互垂直固定而成。
所述测力墙背板通过螺栓与端墙固定。
与现有技术对比，本发明具有以下优点：提供一种进行轨道车辆主、被动试验台车对撞时能跟随被动试验台车一起运动的移动式测力墙，该移动式测力墙可以用于两种碰撞场景下的碰撞力测试：其一为安装有待测试部件(司机室、吸能装置等)的主动试验台车撞击不安装待测试部件的被动试验台车时的碰撞力测试；其二为安装于被动试验台车前端的移动式测力墙结构支撑司机室，主、被动试验台车前端同时安装司机室结构且对撞时被动试验台车司机室结构后端的碰撞力测试。该测力墙碰撞力测试区域可调，同时可通过结构调节支撑多种尺寸下的司机室结构，增加了轨道车辆碰撞试验中可进行碰撞力测试的碰撞场景。
附图说明
图1为本发明实施例1中测力墙结构安装示意图
图2为本发明实施例2中测力墙结构安装示意图
图3为本发明图2中测力墙结构局部放大图
图4为本发明端墙结构示意图
图5为本发明测力墙背板结构示意图
图6为本发明支撑梁滑槽局部结构示意图
图7为本发明支撑梁局部结构示意图
图8为本发明底架边梁、支撑梁滑槽、支撑梁连接相对位置示意图
图9为本发明碰撞面板结构示意图
图10为本发明冲击力传感器结构示意图
图中：1-边梁，2-滚动轴承，3-支撑梁滑槽，3A-横向矩形通槽，3B-连接通孔，3C-定位通孔，4-冲击力传感器，5-碰撞面板，6-支撑梁，6A-纵向矩形通槽，6B-支撑梁定位孔，7-测力墙背板，7A-安装孔，7B-横向T型槽，8-端墙，8A-螺栓通孔，9-斜撑梁
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
参照图1～图3，移动式轨道车辆碰撞测力墙包括轨道车辆碰撞试验台车、端墙8、支撑梁6和冲击力传感器4。
参照图4，所述端墙8为框架式结构，由六根箱型竖梁与七根箱型横梁相互垂直固定而成，固接于轨道车辆碰撞试验台车端部，最外侧的两根箱型竖梁上设有间隔相同的螺栓通孔8A，端墙8内侧与底架之间设有L型斜撑梁9。
参照图6，所述支撑梁滑槽3为箱型梁结构，位于轨道车辆碰撞试验台车底架前部两侧边梁1下方，与底架边梁1焊接加螺栓连接；支撑梁滑槽3的底板及两侧腹板的厚度相同且比顶板的厚度小；两侧腹板的纵向间隔均匀距离设有矩形孔，矩形孔上方的顶板中央设有纵向间隔的连接通孔3B，用于与底架边梁1螺栓连接，矩形孔位置的底板设有三排横向矩形通槽3A，用于固定并调节滚动轴承2的横向位置，进而调节支撑梁6的横向位置；腹板两端设有固定支撑梁6的定位通孔3C。
参照图7，所述支撑梁6为箱形梁，外部嵌套支撑梁滑槽3，支撑梁6的顶板、底板及两侧腹板的厚度相同，顶板设有与司机室结构底部螺栓连接的纵向矩形通槽6A，腹板两端设有与支撑梁滑槽3位置对应的支撑梁定位孔6B，在支撑梁6缩在支撑梁滑槽3内部时，通过支撑梁定位孔6B与定位通孔3C螺栓连接固定其位置。
参照图8，所述的支撑梁6下部两侧与固定在横向矩形通槽3A的滚动轴承2外圈接触，滚动轴承2的内圈与螺栓光杆过盈配合。
参照图5，所述测力墙背板7为平面支撑板，两侧设有与端墙8的螺栓通孔8A间隔相同的安装孔7A，测力墙背板7通过螺栓与端墙8固定；测力墙背板7中间部分设有横向T型槽7B，可用于安装冲击力传感器4并调节冲击力传感器4的横向位置；测力墙背板7的数量为三块，在一块测力墙背板7的数量不够时可将多块拼起来测试较大区域的碰撞力。
参照图9，所述碰撞面板5的表面设有与冲击力传感器4以及待测试结构安装端相连的螺栓孔。
实施例1：
安装有待测试部件(司机室、吸能装置等)的主动试验台车与不安装待测试部件的被动试验台车碰撞
此种碰撞场景下被动试验台车前端不安装测试部件，将支撑梁6缩在支撑梁滑槽3内部，并通过在两端的支撑梁滑槽3定位通孔3C与支撑梁定位孔6B处加螺栓固定支撑梁6的位置。根据测试碰撞力的区域大小确定测力墙背板7的数目，并通过调节与端墙8两侧的螺栓连接位置调节好碰撞力测试区域位置；在测力墙背板7安装于被动试验台车端墙8后将冲击力传感器4通过螺栓安装于测力墙背板7的横向T型槽7B，调整冲击力传感器4位置，并安装碰撞面板5，即可进行碰撞力测试。
实施例2：
安装有司机室的主动试验台车与安装有司机室的被动试验台车对撞
在被动试验台车前端，首先根据需要支撑的司机室结构将底架下的支撑梁6从支撑梁滑槽3中伸出合适的距离，并通过调整滚动轴承2的横向位置限制支撑梁6的横向位置，使支撑梁6横向距离与司机室底架纵梁横向距离一致；将适宜数量的测力墙背板7安装于支撑梁6上方的端墙8，调整好位置，并安装冲击力传感器4与碰撞面板5，碰撞面板5通过螺栓连接待碰撞司机室结构，同时司机室结构下方由支撑梁6支撑并通过螺栓连接。在进行碰撞时，被动试验台车端部的司机室的纵向冲击力由测力墙承受，支撑梁6可在支撑梁滑槽3内纵向伸缩，不影响司机室结构的纵向受力，同时能给司机室结构垂向支撑，此种场景下可测试出碰撞时司机室结构端部的冲击力分布。
在本发明中冲击力传感器4的数据采集模块及供电模块均为车载模块，且具备足够的抗冲击性能，试验结束后可下载试验数据。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种移动式轨道车辆碰撞测力墙，包括轨道车辆碰撞试验台车、端墙(8)、支撑梁(6)和冲击力传感器(4)，端墙(8)内侧与底架之间设有L型斜撑梁(9)，其特征在于：端墙(8)为框架式结构，固接于轨道车辆碰撞试验台车端部，最外侧的两根箱型竖梁上设有间隔相同的螺栓通孔(8A)；支撑梁滑槽(3)为箱型梁结构，位于轨道车辆碰撞试验台车底架前部两侧边梁(1)下方，与底架边梁(1)焊接加螺栓连接，支撑梁滑槽(3)的底板及两侧腹板的厚度相同且比顶板的厚度小；两侧腹板的纵向间隔均匀距离设有矩形孔，矩形孔上方的顶板中央设有纵向间隔的连接通孔(3B)，矩形孔位置的底板设有三排横向矩形通槽(3A)，腹板两端设有固定支撑梁(6)的定位通孔(3C)；支撑梁(6)为箱形梁，外部嵌套支撑梁滑槽(3)，支撑梁(6)的顶板、底板及两侧腹板的厚度相同，顶板设有与司机室结构底部螺栓连接的纵向矩形通槽(6A)，腹板两端设有与支撑梁滑槽(3)位置对应的支撑梁定位孔(6B)；测力墙背板(7)为平面支撑板，两侧设有与端墙(8)的螺栓通孔(8A)间隔相同的安装孔(7A)，中间部分设有横向T型槽(7B)；碰撞面板(5)的表面设有与冲击力传感器(4)以及待测试结构安装端相连的螺栓孔。
2.根据权利要求1所述的一种移动式轨道车辆碰撞测力墙，其特征在于：所述的支撑梁(6)下部两侧与固定在横向矩形通槽(3A)的滚动轴承(2)外圈接触，滚动轴承(2)的内圈与螺栓光杆过盈配合。
3.根据权利要求1所述的一种移动式轨道车辆碰撞测力墙，其特征在于：所述测力墙背板(7)的数量为三块。
4.根据权利要求1所述的一种移动式轨道车辆碰撞测力墙，其特征在于：所述端墙(8)由六根箱型竖梁与七根箱型横梁相互垂直固定而成。
5.根据权利要求1所述的一种移动式轨道车辆碰撞测力墙，其特征在于：所述测力墙背板(7)通过螺栓与端墙(8)固定。
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