CN110542571A - 下沉式砝码整体抬升重心可调式轨道碰撞台车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轨道模拟碰撞台车，更具体地说，特别涉及下沉式砝码整体抬升重心可调式轨道碰撞台车。包括：碰撞台车传力车钩装配体、轮对、举升丝杆和反力柱装配体、下沉式四轴均布碰撞车连接底架、含砝码吊篮式举升副车架、碰撞墙及联接框架装配体和被试验车钩装配体。本发明采用主副车架的结构，砝码分布在副车架上可以整体抬升，通过调整砝码整体抬升平台的高度以及砝码块的分布，模拟实际情况中由于人员座椅行李等排布不均所引起的列车重心在上下前后左右三个方向的移动。本发明可以模拟动车在高速行驶下受到碰撞冲击后车辆结构、吸能元件和部件的变形损坏情况，从而对车辆的耐冲击性能进行评价，对轨道车辆的安全性研究有着重大意义。

Description

下沉式砝码整体抬升重心可调式轨道碰撞台车

技术领域

本发明涉及一种轨道模拟碰撞台车，更具体地说，本发明一种涉及下沉式砝码整体抬升重心可调式轨道碰撞台车。

背景技术

目前，我国动车组技术发展迅速，已经在运行的动车组最高车速已经达到380km/h，研制中的动车组最高车速已经接近600km/h。一直以来，铁路被认为是地面上最安全、效率最高的交通运输工具。当今世界发展高速铁路、提高列车运行效率己成为发展趋势。但是我们也必须看到，提速的同时必然会引起一定的安全问题。列车在运行过程中可能会发生一些碰撞，列车在运行中发生的碰撞可分为车体仅有弹性变形的“低速”碰撞和车体产生塑性变形是的“高速”碰撞2种。“低速”碰撞是车辆在正常运行工况下产生的纵向冲击，不会对乘员产生大的损伤；“高速”碰撞为列车在非正常情况下发生的碰撞，属于列车碰撞事故，其后果是车毁人亡，损失非常惨重。

碰撞试验属于被动防护技术中的外部被动安全，轨道车辆的碰撞安全性主要受车辆端部结构(司机室结构、底架端部结构、端墙等)的结构形式及其耐撞性能的影响。对可能发生的碰撞进行研究，分析碰撞对列车端部及重要部件造成变形和损坏的程度，获得对应技术参数，对找出薄弱部分加以改进具有重要意义。

我国从20世纪90年代开始轨道车辆耐碰撞安全技术的研究，目前关于列车碰撞的研究主要集中在采用有限元方法进行车辆耐碰撞性分析，获得碰撞部位的结构变形和应力大小，而对于车辆动力学方面主要集中于采用车辆动力学及列车动力学原理研究列车在正常工况下(如牵引、制动和过曲线等)的动力学性能，关于整列车碰撞的动力学仿真的研究较少，对轨道车辆耐碰撞性的实物碰撞试验也很少，高铁碰撞研究还属于初级阶段。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是对轨道车辆结构、吸能元件和部件进行撞击试验，通过撞击实验对车辆的耐冲击性能进行评价的问题，提供了一种下沉式砝码整体抬升重心可调式轨道碰撞台车。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的，结合附图说明如下：

一种下沉式砝码整体抬升重心可调式轨道碰撞台车，包括：碰撞台车传力车钩装配体、轮对、举升丝杆和反力柱装配体、下沉式四轴均布碰撞车连接底架、含砝码吊篮式举升副车架、碰撞墙及联接框架装配体和被试验车钩装配体，所述下沉式四轴均布碰撞车连接底架为中间下沉式结构，通过马蹄形支腿坐在轮对的轴箱上；所述含砝码吊篮式举升副车架为下沉式吊篮结构，嵌入在下沉式四轴均布碰撞车连接底架内，通过四角上的丝杆螺母固定支座装配体与四个举升丝杆和反力柱装配体连接，并通过蜗轮蜗杆整体举升，上下调节整车重心；所述举升丝杆和反力柱装配体为四个，通过举升立柱安装板螺栓连接在下沉式四轴均布碰撞车连接底架上；所述碰撞台车传力车钩装配体通过螺栓连接在下沉式四轴均布碰撞车连接底架的一端；所述被试验车钩装配体通过螺栓连接在下沉式四轴均布碰撞车连接底架的另一端。

优选地，所述下沉式四轴均布碰撞车连接底架，包括：举升立柱安装板、吊篮固定护栏、下沉式四轴均布底架和车上斜撑安装板；

优选地，所述举升立柱安装板为四个，均布固定在下沉式四轴均布底架上，呈矩形排列；所述吊篮固定护栏分别直立固定在下沉式四轴均布底架的左右两侧，用于防护受碰撞冲击的砝码；所述车上斜撑安装板固定在下沉式四轴均布底架的上方，用以与支撑碰撞墙及联接框架装配体的碰撞墙斜撑相连；

优选地，所述吊篮固定护栏，包括：固定护栏上梁、固定护栏斜撑和固定护栏立柱，所述固定护栏斜撑和固定护栏立柱焊接在下沉式四轴均布底架上，固定护栏上梁水平设置，焊接在固定护栏立柱上方。

优选地，所述述的下沉式四轴均布底架，包括：传力车钩传力槽钢、下沉式底架侧面加强肋、下沉式底架下沉立柱、下沉式底架下部横梁和车钩移动座，所述下沉式四轴均布底架由纵横梁钢架结构交错焊接而成，四根主要纵梁平行排布，中间两根纵梁之间排布有数根下沉式底架下沉立柱和下沉式底架下部横梁，焊接形成下沉型车架结构；所述传力车钩传力槽钢焊接在下沉式四轴均布底架的一端，用于和碰撞台车传力车钩装配体螺栓连接；所述下沉式底架侧面加强肋焊接在两侧的纵梁和与之相邻的纵梁之间；所述马蹄形支腿由两根钢管焊接而成，下方设置马蹄形圆台，通过螺栓与轮对的轴箱固定相连，所述轴箱与马蹄形支腿对应。

优选地，所述含砝码吊篮式举升副车架，包括：举升吊篮桁架、夹紧板装配体、碰撞试验砝码组、丝杆螺母固定支座装配体和举升吊篮桁架加强梁，所述碰撞试验砝码组采用中间定位，均匀排布在举升吊篮桁架上部和举升吊篮桁架中间下沉部位；所述举升吊篮桁架两侧设置夹紧板装配体，所述夹紧板装配体为两块直角结构，直角夹紧板中间设置肋板，所述夹紧板装配体通过螺栓连接在举升吊篮桁架两侧。

优选地，所述举升吊篮桁架的上部由举升吊篮桁架上部纵梁和举升吊篮桁架上部横梁交错焊接而成，构成矩形环状结构，下部由举升吊篮桁架下部横梁和举升吊篮桁架下部纵梁交错焊接而成，构成矩形下部结构，通过举升吊篮桁架下沉立柱将上下部份连接在一起；所述举升吊篮桁架与碰撞试验砝码组或分框式碰撞试验砝码组通过螺栓连接；

优选地，所述的碰撞试验砝码组，包括：砝码中间固定装置、碰撞试验砝码和碰撞试验定位砝码组成，所述碰撞试验砝码组通过砝码中间定位底架螺栓固定在举升吊篮桁架上，通过增减砝码和移动位置调整中心距离。

所述分框式碰撞试验砝码组，包括砝码和砝码固定框，所述砝码固定框均匀排列固定在举升吊篮桁架安装在砝码固定框中，并上下限位固定。

优选地，所述砝码中间定位底架中间设置砝码定位装置中间导向柱，两侧设有水平限位块；所述碰撞试验砝码和碰撞试验定位砝码的上下平面两侧，均设置凹陷圆台，中间设置圆孔；所述碰撞试验定位砝码上方两侧凹陷圆台上设置试验砝码定位柱；所述碰撞试验定位砝码和碰撞试验砝码通过中间设置砝码定位装置中间导向柱，依次放置在砝码中间定位底架上，并通过水平限位块和试验砝码定位柱定位；

优选地，所述所述碰撞试验定位砝码和碰撞试验砝码通过固定在砝码中间定位底架上的砝码中间定位装置两侧螺杆和砝码中间定位装置两侧上下限位块固定。

优选地，所述碰撞墙及联接框架装配体，包括：碰撞墙端墙支承框架、碰撞墙冲击面板和碰撞墙斜撑，所述碰撞墙冲击面板通过螺栓连接在碰撞墙端墙支承框架，用于安装轨道车辆被试件，所述碰撞墙端墙支承框架通过碰撞墙斜撑固定在车上斜撑安装板上，

优选地，所述碰撞墙端墙支承框架，包括：碰撞墙联接车架下平面斜撑、碰撞墙加强筋、碰撞墙纵横梁骨架、碰撞墙联接车架上平面角钢和墙上斜撑安装板，所述碰撞墙端墙支承框架由长短不同的槽钢焊接而成，其正面通过螺栓与碰撞墙冲击面板固定连接，碰撞墙端墙支承框架背面通过墙上斜撑安装板与碰撞墙斜撑通过螺栓固定连接，所述碰撞墙加强筋分别固定安装在碰撞墙纵横梁骨架的四角；所述撞墙纵横梁骨架下部通过碰撞墙联接车架下平面斜撑固定在下沉式四轴均布底架下表面，通过碰撞墙联接车架上平面角钢固定在在下沉式四轴均布底架的上表面。

优选地，所述的碰撞墙冲击面板，由多快碰撞墙长冲击面板和多块碰撞墙短冲击面板组成，每块面板上设有多个螺纹孔，通过螺栓紧密贴合连接在碰撞墙端墙支承框架上，以增加碰撞墙冲击面板所能承受的力；所述每块碰撞墙长冲击面板和每块碰撞墙短冲击面板之间无连接，便于变形更换。

优选地，所述的车钩移动座上部为带由多个螺纹孔钢板，前部设有多个长孔；所述被试验车钩装配体，包括：上梁板、吊杆装配体、吊板、转接板、被试件车钩装配体和螺杆；所述吊杆装配体由吊杆、锁紧装置和吊杆双耳环组成；所述吊板通过吊杆安装在上梁板上，所述上梁板搭在车钩移动座上，所述被试件车钩装配体通过转接板安装在吊板上；所述上梁板与车钩移动座的水平方向前后位置通过螺栓调整，所述吊板与上梁板的垂向位置通过吊杆调整，并通过锁紧装置锁紧，所述吊板与上梁板的水平位置通过螺杆微调；所述转接板根据不同型号的被试件车钩装配体更换。

优选地，所述的碰撞台车传力车钩装配体通过碰撞台车传力车钩连接板螺栓相连在传力车钩传力槽钢上，从而固定在下沉式四轴均布碰撞车连接底架的一端，所述碰撞台车传力车钩装配体与驱动列车头连接；

所述轮对为4个，均布在下沉式四轴均布底架下方。

本发明的主要特点是采用主副车架的结构形式。砝码分布在副车架上平面，可以整体抬升，通过调整砝码整体抬升平台的高度以及砝码块的分布，可以模拟实际情况中列车重心在上下前后左右三个方向的变化。采用下沉式主车架，从而模拟碰撞车的重心下降，使得重心高度不仅仅只能在原本的高度往上调，还能往下调，为重心高度的上下调节留出足够的距离，更好地模拟真实列车。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

1.本发明所述的下沉式砝码整体抬升重心可调式轨道碰撞台车可以模拟动车在高速行驶下受到碰撞冲击后车辆结构、吸能元件和部件的变形损坏情况，通过撞击实验对车辆的耐冲击性能进行评价，对轨道车辆的安全性研究有着重大意义。

2.本发明所述的下沉式砝码整体抬升重心可调式轨道碰撞台车采用主副车架的结构形式，砝码分布在副车架上可以整体抬升，通过调整砝码整体抬升平台的高度以及砝码块的分布，可以模拟实际情况中由于人员座椅行李等排布不均所引起的列车重心在上下前后左右三个方向的移动。

3.本发明所述的下沉式砝码整体抬升重心可调式轨道碰撞台车的采用下沉式主车架，从而模拟碰撞车的重心下降，使得重心高度不仅仅只能在原本的高度往上调，还能往下调，为重心高度的上下调节留出足够的距离，同时，吊篮式副车架的上下平台均排布了砝码，使得重心调节范围更大，更好地模拟真实列车。

4.本发明所述下沉式砝码整体抬升重心可调式轨道碰撞台车通过增减砝码和调整砝码位置实现了对列车质量变化的模拟，使得所述的列车模拟碰撞车的力学特性接近真实列车。

5.本发明所述的下沉式砝码整体抬升重心可调式轨道碰撞台车采用多个圆柱对砝码进行安装定位，不仅方便了砝码的拆装和水平移动，同时圆柱体可以承受砝码受到碰撞时带来的冲击载荷，保证了结构的强度。

7.本发明所述的下沉式砝码整体抬升重心可调式轨道碰撞台车的碰撞端为墙式结构，采用螺栓固定连接的方式将各零部件安装到碰撞墙上，可以方便的进行检修或更换，大大提高了高铁碰撞试验的试验效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1是下沉式砝码整体抬升重心可调式轨道碰撞台车轴测图

图2是下沉式砝码整体抬升重心可调式轨道碰撞台车正视图

图3是下沉式四轴均布碰撞车连接底架轴测图

图4是下沉式四轴均布底架轴测图

图5是车钩移动座放大轴测图图

图6是车上斜撑安装板轴测图

图7是举升立柱安装板轴测图

图8是吊篮固定护栏正视图

图9是轮对轴测图

图10是碰撞台车传力车钩装配体轴测图

图11是被试验车钩装配体轴测图

图12是吊杆装配体轴测图

图13是含砝码吊篮式举升副车架轴测图

图14是含砝码吊篮式举升副车架正视图

图15是举升吊篮桁架轴测图

图16是夹紧板装配体轴测图

图17是碰撞试验砝码组轴测图

图18是砝码定位装置轴测图

图19是碰撞试验定位砝码轴测图

图20是碰撞试验砝码轴测图

图21是试验砝码定位柱正视图

图22是丝杠螺母固定支座装配体轴测图

图23是丝杠螺母定位块轴测图

图24是举升丝杆和反力柱装配体轴测图

图25是涡轮箱安装座轴测图

图26是丝杠螺母下端支承座装配体轴测图

图27是碰撞墙及联接框架装配体轴测图

图28是碰撞墙端墙支承框架轴测图

图29是碰撞墙纵横梁骨架轴测图

图30是碰撞墙冲击面板正视图

图31是碰撞墙斜撑轴测图

图中：1.碰撞台车传力车钩装配体,2.轮对,3.举升丝杆和反力柱装配体,4.下沉式四轴均布碰撞车连接底架,5.含砝码吊篮式举升副车架,6.碰撞墙及联接框架装配体,7.被试验车钩装配体,8.举升立柱安装板,9.吊篮固定护栏,10.下沉式四轴均布底架,11.车上斜撑安装板,12.传力车钩传力槽钢,13.下沉式底架侧面加强肋,14.下沉式底架下沉立柱,15.下沉式底架下部横梁,16.车钩移动座,17.马蹄形支腿,18.车钩上下移动座孔管上下移动连接孔, 19.固定护栏上梁,20.固定护栏斜撑,21.固定护栏立柱,22.车轮，23.车轴，24轴箱，25.碰撞台车传力车钩连接板26.上梁板，27.吊杆装配体，28.吊板，29.转接板，30.被试件车钩装配体，31.螺杆，32.吊杆，33.锁紧装置，34.吊杆双耳环35.举升吊篮桁架,36.夹紧板装配体,37.碰撞试验砝码组,38.丝杆螺母固定支座装配体,39.举升吊篮桁架加强梁,40.举升吊篮桁架上部纵梁,41.举升吊篮桁架下沉立柱,42.举升吊篮桁架上部横梁,43.举升吊篮桁架下部横梁,44.举升吊篮桁架下部纵梁,45.砝码中间固定装置,46.碰撞试验砝码,47.碰撞试验定位砝码,48.砝码中间定位装置两侧上下限位块,49.砝码定位装置中间导向柱,50.砝码中间定位装置两侧螺杆,51.砝码中间定位底架,52.水平限位块,53.试验砝码定位柱54. 丝杠螺母固定支座,55.丝杠螺母定位块装配体,56.十字轴支承板,57.丝杠螺母键,58.丝杠螺母,59.丝杠螺母定位块,60.丝杠螺母定位块支腿,61.涡轮箱安装座,62.举升立柱,63.举升涡轮箱,64.丝杠,65.丝杠螺母下端支承座装配体,66.碰撞墙端墙支承框架,67.碰撞墙冲击面板,68.碰撞墙斜撑,69.碰撞墙联接车架下平面斜撑,70.碰撞墙加强筋,71.碰撞墙纵横梁骨架,72.碰撞墙联接车架上平面角钢,73.墙上斜撑安装板74.碰撞墙长冲击面板,75.碰撞墙短冲击面板,76.碰撞墙长斜撑,77.碰撞墙短斜撑,78.斜撑车架连接板,79.斜撑端墙连接板,

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细的描述：

本发明提供下沉式砝码整体抬升重心可调式轨道碰撞台车，其质量可以调节，重心位置可以在上下左右水平三个方向调节，能够模拟真实高铁的力学性能，通过对本发明所述的下沉式砝码整体抬升重心可调式轨道碰撞台车的碰撞试验，能够分析出高铁车辆结构以及被试件栽高速运行下受到冲击的破坏程度。所做试验均为破坏性试验，这样就能准确给出被测的列车的受损程度以及具体技术参数。从而对高铁被动安全试验有着很高的社会价值和广泛的社会意义，对提高高铁安全性和动车组技术的发展有着有益影响。

参阅图1和图2，本发明所述的下沉式砝码整体抬升重心可调式轨道碰撞台车，包括碰撞台车传力车钩装配体1、轮对2、举升丝杆和反力柱装配体3、下沉式四轴均布碰撞车连接底架4、含砝码吊篮式举升副车架5、碰撞墙及联接框架装配体6和被试验车钩装配体7。所述的下沉式四轴均布碰撞车连接底架4通过马蹄形支腿17坐在轮对22的轴箱24上；所述的碰撞台车传力车钩装配体10通过螺栓连接在下沉式四轴均布碰撞车连接底架4的一位端；所述的被试验车钩装配体7通过螺栓连接在下沉式四轴均布碰撞车连接底架4的二位端；所述的举升丝杆和反力柱装配体3有四个，通过举升立柱安装板8连接下沉式四轴均布碰撞车连接底架4上方，用螺栓连接；所述的含砝码吊篮式举升副车架5通过四角上的丝杆螺母固定支座装配体38与四个举升丝杆和反力柱装配体3连接，通过蜗轮蜗杆将含砝码吊篮式举升副车架5整体举升。

参阅图3至图8，本发明所述的下沉式四轴均布碰撞车连接底架4由举升立柱安装板8、吊篮固定护栏9、下沉式四轴均布底架10和车上斜撑安装板11。所述举升立柱安装板8有四个，均布焊接在下沉式四轴均布底架10中间，呈矩形排列，用于安装举升立柱安装板8；所述吊篮固定护栏9有两个，分别直立焊接在下沉式四轴均布底架10的左右两侧，同于防护受碰撞冲击的砝码；所述车上斜撑安装板11焊接在下沉式四轴均布底架10的上方靠近二位端的地方，用以和碰撞墙及联接框架装配体6中的碰撞墙斜撑68相连。

所述的下沉式四轴均布底架10包括传力车钩传力槽钢12、下沉式底架侧面加强肋13、下沉式底架下沉立柱14、下沉式底架下部横梁15和车钩移动座16。所述的下沉式四轴均布底架10由纵横梁钢架结构交错焊接而成，四根主要纵梁平行排布，中间两根纵梁之间排布有数根下沉式底架下沉立柱14和下沉式底架下部横梁15，焊接形成下沉型车架结构，这样的下沉结构使得碰撞车重心下调，重心上下调整范围更大；所述的传力车钩传力槽钢12焊接在下沉式四轴均布底架10的一位端，用于和碰撞台车传力车钩装配体1螺栓连接；所述的下沉式底架侧面加强肋13焊接在两侧的纵梁和与之相邻的纵梁之间，用于加强车架强度和刚度；所述的马蹄形支腿17由两根钢管焊接而成，下方设置马蹄形圆台，通过螺栓与轮对2的轴箱24固定相连，一个轴箱24对应马蹄形支腿80。

所述的车钩移动座16上部设置带螺纹孔钢板，被试验车钩装配体7可以通过上梁板26 在连接不同的螺纹孔从而在水平方向前后移动；车钩移动座16前部钢管中设置数个长孔，使得车钩移动座16中的螺杆31可以穿过其中，并方便其上下移动。

所述的吊篮固定护栏9由固定护栏上梁19、固定护栏斜撑20和固定护栏立柱21组成，固定护栏斜撑20和固定护栏立柱21焊接在下沉式四轴均布底架10上，固定护栏上梁19水平设置，焊接在固定护栏立柱21上方。

参阅图9，所述的轮对2由车轴23、车轮22和轴箱24组成。轴箱24通过螺栓与马蹄形支腿80固定连接，从而固定在下沉式四轴均布底架10的底部，一个轴箱24对应马蹄形支腿17。4个轮对2均布在下沉式四轴均布碰撞车连接底架4中的下沉式四轴均布底架10 下方。含砝码吊篮式举升副车架5集中在均布下沉式四轴均布碰撞车连接底架4的中间部分，均布四个轮对2的方式能够起到更好的支承作用，减小下沉式四轴均布底架10的挠度变形。

参阅图10，所述的碰撞台车传力车钩装配体1两侧设置两组碰撞台车传力车钩连接板 25，所述的碰撞台车传力车钩连接板25与下沉式四轴均布底架10上的传力车钩传力槽钢 12螺栓相连，从而固定在下沉式四轴均布碰撞车连接底架4的一位端。试验时，碰撞台车传力车钩装配体1另一端连接驱动列车头，从而将动力源从车钩转移到碰撞车上，使得碰撞车具有初速度。

参阅图11和图12，被试验车钩装配体7由上梁板26、吊杆装配体27、吊板28、转接板29、被试件车钩装配体30和螺杆31组成；吊杆装配体27由吊杆32、锁紧装置33和吊杆双耳环34组成。上梁板26搭在车钩移动座16上，通过螺栓连接上梁板26左右两边的八个长孔与车钩移动座16上的螺栓孔，使被试验车钩装配体7可以在水平方向前后移动。上梁板26与吊杆装配体27之间通过调整吊杆32的长度达到垂直方向上下移动的目的，当吊杆32的长度确定以后，用锁紧装置33上的螺栓进行锁紧。吊板28四角的吊耳用螺栓固定在吊杆双耳环34上，同时可以通过螺杆31进行小幅度水平方向的前后移动，达到微调的目的。转接板29可以将不同型号的被试件车钩装配体30用螺栓固定在吊板28上。

参阅图13至图16，所述的含砝码吊篮式举升副车架5包括举升吊篮桁架35、夹紧板装配体36、碰撞试验砝码组37、丝杆螺母固定支座装配体38和举升吊篮桁架加强梁39。含砝码吊篮式举升副车架5为下沉式吊篮结构，未举升时嵌入在下沉式四轴均布碰撞车连接底架4内，四角设置丝杆螺母固定支座装配体38用于连接举升丝杆和反力柱装配体3的丝杠64，举升丝杆和反力柱装配体3工作时可以将含砝码吊篮式举升副车架5整体抬升，上下调节整车重心。举升吊篮桁架35两侧设置夹紧板装配体36，夹紧板装配体36为两块直角结构夹紧板，直角夹紧板中间设置肋板，夹紧板装配体36通过螺栓连接在举升吊篮桁架35两侧，两块直角结构夹紧板将举升吊篮桁架上部横梁42和固定护栏立柱21夹在其中，加强了举升吊篮桁架35和吊篮固定护栏9的稳固性。十个碰撞试验砝码组37均匀排布在举升吊篮桁架35上部，六个碰撞试验砝码组37均匀排列在在举升吊篮桁架35中间下沉部位，这些砝码，通过增减移动等可以调整重心前后左右上下的排布，真实模拟列车。

所述的举升吊篮桁架35包括举升吊篮桁架上部纵梁40、举升吊篮桁架下沉立柱41、举升吊篮桁架上部横梁42、举升吊篮桁架下部横梁43和举升吊篮桁架下部纵梁44。举升吊篮桁架35的上部由举升吊篮桁架上部纵梁40和举升吊篮桁架上部横梁42交错焊接而成，构成矩形环状上部结构，下部由举升吊篮桁架下部横梁43和举升吊篮桁架下部纵梁44交错焊接而成，构成矩形下部结构，举升吊篮桁架下沉立柱41焊接其中，用以连接上半部份和下半部份。碰撞试验砝码组37同时在举升吊篮桁架35的上部外侧和下部中间均匀排布。举升吊篮桁架35作为碰撞试验砝码组37的安放平台，两者之间用螺栓连接，同时作为整体举升平台在举升丝杆和反力柱装配体3的牵引下上下移动，改变碰撞车重心。

参阅图17至21，所述的碰撞试验砝码组37由砝码中间固定装置45、碰撞试验砝码46 和碰撞试验定位砝码47组成。碰撞试验砝码组37通过砝码中间定位底架51用螺栓连接在举升吊篮桁架35上，通过增减砝码和移动位置调整中心距离。碰撞试验砝码组37采用中间定位的方式，砝码中间固定装置45的砝码中间定位底架51中间设置砝码定位装置中间导向柱49，碰撞试验定位砝码47和碰撞试验砝码46依次放置在砝码中间定位底架51上，砝码中间定位底架51上方两侧设置的水平限位块52与碰撞试验定位砝码47下方的两侧凹陷圆台相嵌，起定位作用，碰撞试验定位砝码47上方两侧凹陷圆台上设置试验砝码定位柱53给碰撞试验砝码46导向定位，碰撞试验砝码46和碰撞试验定位砝码47的上下两平面均设置两侧凹陷圆台用于定位，中间设置圆孔，永远穿过砝码定位装置中间导向柱49，碰撞试验砝码46和碰撞试验定位砝码47安放完成后，用固定在砝码中间定位底架51上的砝码中间定位装置两侧螺杆50穿过砝码，在螺杆上方套入砝码中间定位装置两侧上下限位块48并用螺母拧紧进行位置固定，保证砝码组的结构稳定。所述的砝码定位装置中间导向柱49可以承受碰撞时砝码传递的冲击，不易变形，保证结构稳定。

碰撞试验砝码组也可采用分框式碰撞试验砝码组，所述分框式碰撞试验砝码组37，包括砝码45和砝码固定框46，所述砝码固定框46均匀排列固定在举升吊篮桁架(35内，所述砝码45安装在砝码固定框46中，并上下限位固定。

参阅图22和图23，所述的丝杆螺母固定支座装配体38用螺栓连接在举升吊篮桁架35 的四角上方，由丝杠螺母固定支座54和丝杠螺母定位块装配体55组成。丝杠螺母固定支座 54包括上下两个平台，中间设有加强肋，下平台通过螺栓连接在含砝码吊篮式举升副车架5 上。

所述的丝杠螺母定位块装配体55由十字轴支承板56、丝杠螺母键57、丝杠螺母58、丝杠螺母定位块59和丝杠螺母定位块支腿60组成，所述的丝杠螺母58设置在丝杠螺母定位块59中间，通过丝杠螺母键57连接，丝杠螺母定位块59的十字轴穿过十字轴支承板56 中，丝杠螺母定位块装配体55下方焊接有丝杠螺母定位块支腿60支腿上设置螺栓孔与举升吊篮桁架35螺栓连接，用以固定丝杠螺母定位块装配体55。

参阅图22至26，所述的举升丝杆和反力柱装配体3为碰撞车副车架的举升装置，其包括涡轮箱安装座61、举升立柱62、举升涡轮箱63、丝杠64和丝杠螺母下端支承座装配体65。举升立柱62作为支撑结构通过螺栓安装在下沉式四轴均布碰撞车连接底架4的举升立柱安装板8板上，举升立柱62上方通过螺栓连接着涡轮箱安装座61；举升涡轮箱63通过螺栓安装在涡轮箱安装座61上，丝杠64一端穿过涡轮箱安装座61中间圆孔连接举升涡轮箱63中的涡轮，一端先拧入丝杠螺母定位块装配体55中的丝杠螺母58，再拧入丝杠螺母下端支承座装配体65，所述的丝杠螺母下端支承座装配体65底座四角有四个螺栓孔，通过螺栓连接在含砝码吊篮式举升副车架5上。当举升丝杆和反力柱装配体3中的涡轮开始运动，含砝码吊篮式举升副车架5带动砝码整体抬升。

参阅图27至图31，所述的碰撞墙及联接框架装配体6由碰撞墙冲击面板67、碰撞墙端墙支承框架66、碰撞墙斜撑68组成。将碰撞墙冲击面板67用螺栓连接在碰撞墙及联接框架装配体6的正面，作为安装轨道车辆被试件的装置，同时承担一部分碰撞试验时产生的碰撞力。所述的碰撞墙斜撑68由碰撞墙长斜撑76、碰撞墙短斜撑77、斜撑车架连接板78 和斜撑端墙连接板79组成的，碰撞墙长斜撑76和碰撞墙短斜撑77的一端设置斜撑端墙连接板79，连接在碰撞墙及联接框架装配体6的背面，连接方式为螺栓连接，另一端设置斜撑车架连接板78用螺栓连接在下沉式四轴均布底架10上。碰撞墙斜撑68作为碰撞墙冲击面板67、碰撞墙端墙支承框架66的支撑，使碰撞墙冲击面板67和碰撞墙端墙支承框架66 在碰撞试验中能够承担更大的碰撞力同时减小碰撞时产生的变形。

所述的碰撞墙端墙支承框架66由碰撞墙联接车架下平面斜撑69、碰撞墙加强筋70、碰撞墙纵横梁骨架71、碰撞墙联接车架上平面角钢72和墙上斜撑安装板73组成。碰撞墙端墙支承框架66由长短不同的槽钢焊接而成，它的正面有螺纹孔，与碰撞墙冲击面板67通过螺栓固定连接。12个墙上斜撑安装板73通过焊接的方式，6个一排，均匀分布在碰撞墙纵横梁骨架71的背面，四周的螺纹孔用于与碰撞墙斜撑68的一端通过螺栓固定连接。4个碰撞墙加强筋70分别安装在碰撞墙纵横梁骨架71的四角，两者之间通过焊接的方式固定，用于增强其刚度，碰撞墙纵横梁骨架71在碰撞发生时不容易产生变形。两个碰撞墙联接车架下平面斜撑69安装在碰撞墙纵横梁骨架71的背面下部，用焊接的方式一端连接底架装配体8，另一端连接碰撞墙纵横梁骨架71，减少碰撞发生时碰撞墙纵横梁骨架71底部产生的变形。碰撞墙联接车架上平面角钢72上的三角形钢板是加强肋，用于增强其自身的刚度，将两个碰撞墙联接车架上平面角钢72一面焊接在碰撞墙纵横梁骨架71的背面，一面焊接在下沉式四轴均布底架10的上表面，用于增强刚度，使碰撞墙纵横梁骨架71的上半部在碰撞发生时不容易产生变形。碰撞墙加强筋70、碰撞墙联接车架下平面斜撑69和碰撞墙联接车架上平面角钢72均用于增加刚度，使试验更准确。

所述的碰撞墙冲击面板67由碰撞墙长冲击面板74和碰撞墙短冲击面板75组成。碰撞墙长冲击面板74和碰撞墙短冲击面板75上均有许多螺纹孔，通过螺栓连接将每一块分别固定在碰撞墙端墙支承框架66上，多排螺纹孔可以将碰撞墙长冲击面板74和碰撞墙短冲击面板75更好的贴合在碰撞墙端墙支承框架66上，增加碰撞墙冲击面板67所能承受的力。试验前确定轨道车辆被试件的安装位置并在碰撞墙冲击面板67上钻孔，用于安装轨道车辆被试件。每个碰撞墙长冲击面板74和碰撞墙短冲击面板75之间无连接，当碰撞试验后产生过大的变形，可以单个更换，节约试验成本。

砝码分块重心可调式高铁模拟碰撞车工作原理：

在焊接完成的下沉式四轴均布碰撞车连接底架4上一次安装碰撞台车传力车钩装配体1、轮对2、举升丝杆和反力柱装配体3、含砝码吊篮式举升副车架5、碰撞墙及联接框架装配体6和被试验车钩装配体7。

实验前，按照轨道车辆被试件的位置，在碰撞墙及联接框架装配体6中未安装的碰撞墙冲击面板67上打螺纹孔，将打好孔的碰撞墙冲击面板67用螺栓安装在碰撞墙端墙支承框架 66上，再安装轨道车辆被试件。根据被试验车钩装配体7的型号调整被试验车钩装配体7 在下沉式四轴均布底架10中车钩移动座16上的位置，并安装被试验车钩装配体7。根据实际情况调整含砝码吊篮式举升副车架5的高度，并移动碰撞试验砝码组37，使其具有指定的分布。

实验时，动力车通过碰撞台车传力车钩装配体1与下沉式砝码整体抬升重心可调式轨道碰撞台车连接，并为碰撞台车提供动力。当达到碰撞试验所需要的速度，断开碰撞台车传力车钩装配体1连接，使下沉式砝码整体抬升重心可调式轨道碰撞台车依靠惯性力向前继续行驶，并与碰撞物体产生撞击。若要进行二次撞击实验，则需实验前在碰撞墙端墙支承框架 66上安装打好孔的碰撞墙冲击面板67和轨道车辆被试件，在一次撞击后下沉式砝码整体抬升重心可调式轨道碰撞台车的行驶路线上放置碰撞物体。碰撞结束后，下沉式砝码整体抬升重心可调式轨道碰撞台车速度降为零，实验结束。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种下沉式砝码整体抬升重心可调式轨道碰撞台车，包括：碰撞台车传力车钩装配体、轮对、举升丝杆和反力柱装配体、下沉式四轴均布碰撞车连接底架、含砝码吊篮式举升副车架、碰撞墙及联接框架装配体和被试验车钩装配体，其特征在于，所述下沉式四轴均布碰撞车连接底架为中间下沉式结构，通过马蹄形支腿坐在轮对的轴箱上；所述含砝码吊篮式举升副车架为下沉式吊篮结构，嵌入在下沉式四轴均布碰撞车连接底架内，通过四角上的丝杆螺母固定支座装配体与四个举升丝杆和反力柱装配体连接，并通过蜗轮蜗杆整体举升，上下调节整车重心；所述举升丝杆和反力柱装配体为四个，通过举升立柱安装板螺栓连接在下沉式四轴均布碰撞车连接底架上；所述碰撞台车传力车钩装配体通过螺栓连接在下沉式四轴均布碰撞车连接底架的一端；所述被试验车钩装配体通过螺栓连接在下沉式四轴均布碰撞车连接底架的另一端。

2.根据权利要求1所述的下沉式砝码整体抬升重心可调式轨道碰撞台车，其特征在于，所述下沉式四轴均布碰撞车连接底架，包括：举升立柱安装板、吊篮固定护栏、下沉式四轴均布底架和车上斜撑安装板；

所述举升立柱安装板为四个，均布固定在下沉式四轴均布底架上，呈矩形排列；所述吊篮固定护栏分别直立固定在下沉式四轴均布底架的左右两侧，用于防护受碰撞冲击的砝码；所述车上斜撑安装板固定在下沉式四轴均布底架的上方，用以与支撑碰撞墙及联接框架装配体的碰撞墙斜撑相连；

所述吊篮固定护栏，包括：固定护栏上梁、固定护栏斜撑和固定护栏立柱，所述固定护栏斜撑和固定护栏立柱焊接在下沉式四轴均布底架上，固定护栏上梁水平设置，焊接在固定护栏立柱上方。

3.根据权利要求2所述的下沉式砝码整体抬升重心可调式轨道碰撞台车，其特征在于，

所述述的下沉式四轴均布底架，包括：传力车钩传力槽钢、下沉式底架侧面加强肋、下沉式底架下沉立柱、下沉式底架下部横梁和车钩移动座，所述下沉式四轴均布底架由纵横梁钢架结构交错焊接而成，四根主要纵梁平行排布，中间两根纵梁之间排布有数根下沉式底架下沉立柱和下沉式底架下部横梁，焊接形成下沉型车架结构；所述传力车钩传力槽钢焊接在下沉式四轴均布底架的一端，用于和碰撞台车传力车钩装配体螺栓连接；所述下沉式底架侧面加强肋焊接在两侧的纵梁和与之相邻的纵梁之间；所述马蹄形支腿由两根钢管焊接而成，下方设置马蹄形圆台，通过螺栓与轮对的轴箱固定相连，所述轴箱与马蹄形支腿对应。

4.根据权利要求1所述的下沉式砝码整体抬升重心可调式轨道碰撞台车，其特征在于，

所述含砝码吊篮式举升副车架，包括：举升吊篮桁架、夹紧板装配体、碰撞试验砝码组、丝杆螺母固定支座装配体和举升吊篮桁架加强梁，所述碰撞试验砝码组采用中间定位，均匀排布在举升吊篮桁架上部和举升吊篮桁架中间下沉部位；所述举升吊篮桁架两侧设置夹紧板装配体，所述夹紧板装配体为两块直角结构，直角夹紧板中间设置肋板，所述夹紧板装配体通过螺栓连接在举升吊篮桁架两侧。

5.根据权利要求4所述的下沉式砝码整体抬升重心可调式轨道碰撞台车，其特征在于，所述举升吊篮桁架的上部由举升吊篮桁架上部纵梁和举升吊篮桁架上部横梁交错焊接而成，构成矩形环状结构，下部由举升吊篮桁架下部横梁和举升吊篮桁架下部纵梁交错焊接而成，构成矩形下部结构，通过举升吊篮桁架下沉立柱将上下部份连接在一起；所述举升吊篮桁架与碰撞试验砝码组或分框式碰撞试验砝码组通过螺栓连接。

6.根据权利要求5所述的下沉式砝码整体抬升重心可调式轨道碰撞台车，其特征在于，

所述的碰撞试验砝码组，包括：砝码中间固定装置、碰撞试验砝码和碰撞试验定位砝码组成，所述碰撞试验砝码组通过砝码中间定位底架螺栓固定在举升吊篮桁架上，通过增减砝码和移动位置调整中心距离。

所述分框式碰撞试验砝码组，包括砝码和砝码固定框，所述砝码固定框均匀排列固定在举升吊篮桁架安装在砝码固定框中，并上下限位固定。

7.根据权利要求5所述的下沉式砝码整体抬升重心可调式轨道碰撞台车，其特征在于，

所述砝码中间定位底架中间设置砝码定位装置中间导向柱，两侧设有水平限位块；所述碰撞试验砝码和碰撞试验定位砝码的上下平面两侧，均设置凹陷圆台，中间设置圆孔；所述碰撞试验定位砝码上方两侧凹陷圆台上设置试验砝码定位柱；所述碰撞试验定位砝码和碰撞试验砝码通过中间设置砝码定位装置中间导向柱，依次放置在砝码中间定位底架上，并通过水平限位块和试验砝码定位柱定位；

所述所述碰撞试验定位砝码和碰撞试验砝码通过固定在砝码中间定位底架上的砝码中间定位装置两侧螺杆和砝码中间定位装置两侧上下限位块固定。

8.根据权利要求1所述的下沉式砝码整体抬升重心可调式轨道碰撞台车，其特征在于，

所述碰撞墙及联接框架装配体，包括：碰撞墙端墙支承框架、碰撞墙冲击面板和碰撞墙斜撑，所述碰撞墙冲击面板通过螺栓连接在碰撞墙端墙支承框架，用于安装轨道车辆被试件，所述碰撞墙端墙支承框架通过碰撞墙斜撑固定在车上斜撑安装板上，

所述碰撞墙端墙支承框架，包括：碰撞墙联接车架下平面斜撑、碰撞墙加强筋、碰撞墙纵横梁骨架、碰撞墙联接车架上平面角钢和墙上斜撑安装板，所述碰撞墙端墙支承框架由长短不同的槽钢焊接而成，其正面通过螺栓与碰撞墙冲击面板固定连接，碰撞墙端墙支承框架背面通过墙上斜撑安装板与碰撞墙斜撑通过螺栓固定连接，所述碰撞墙加强筋分别固定安装在碰撞墙纵横梁骨架的四角；所述撞墙纵横梁骨架下部通过碰撞墙联接车架下平面斜撑固定在下沉式四轴均布底架下表面，通过碰撞墙联接车架上平面角钢固定在在下沉式四轴均布底架的上表面。

9.根据权利要求7所述的下沉式砝码整体抬升重心可调式轨道碰撞台车，其特征在于，

所述的碰撞墙冲击面板，由多快碰撞墙长冲击面板和多块碰撞墙短冲击面板组成，每块面板上设有多个螺纹孔，通过螺栓紧密贴合连接在碰撞墙端墙支承框架上，以增加碰撞墙冲击面板所能承受的力；所述每块碰撞墙长冲击面板和每块碰撞墙短冲击面板之间无连接，便于变形更换。

10.根据权利要求3所述的下沉式砝码整体抬升重心可调式轨道碰撞台车，其特征在于，所述的车钩移动座上部为带由多个螺纹孔钢板，前部设有多个长孔；所述被试验车钩装配体，包括：上梁板、吊杆装配体、吊板、转接板、被试件车钩装配体和螺杆；所述吊杆装配体由吊杆、锁紧装置和吊杆双耳环组成；所述吊板通过吊杆安装在上梁板上，所述上梁板搭在车钩移动座上，所述被试件车钩装配体通过转接板安装在吊板上；所述上梁板与车钩移动座的水平方向前后位置通过螺栓调整，所述吊板与上梁板的垂向位置通过吊杆调整，并通过锁紧装置锁紧，所述吊板与上梁板的水平位置通过螺杆微调；所述转接板根据不同型号的被试件车钩装配体更换。

11.根据权利要求1所述的下沉式砝码整体抬升重心可调式轨道碰撞台车，其特征在于，所述的碰撞台车传力车钩装配体通过碰撞台车传力车钩连接板螺栓相连在传力车钩传力槽钢上，从而固定在下沉式四轴均布碰撞车连接底架的一端，所述碰撞台车传力车钩装配体与驱动列车头连接；

所述轮对为4个，均布在下沉式四轴均布底架下方。