CN110608896A - 一种汽车撞击试验用冲击模型发射装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种汽车撞击试验用冲击模型发射装置，包括：一压力容器；一安装在所述压力容器的充气口与外部供气系统之间的充气电动阀门；一水平设置在所述压力容器内的发射管体；一导气管道，所述导气管道的一端与所述发射管体的第一端连接，其另一端连接在所述压力容器的外周面上并与所述压力容器的内腔连通；一安装在所述导气管道与发射管体之间的排气电动阀门；一安装在所述发射管体内的发射机构；一安装在所述发射机构上的定位机构；一设置在所述压力容器的前方地面上的槽型导轨；以及一控制器，所述控制器分别与所述充气电动阀门和排气电动阀门连接。本发明的结构简单、操作方便、占用空间小、易普及。

Description

一种汽车撞击试验用冲击模型发射装置

技术领域

本发明涉及汽车撞击试验装置技术领域，尤其涉及一种汽车撞击试验用冲击模型发射装置。

背景技术

当前，乘用车上普遍配有安全气囊等约束系统，该约束系统在事故中起爆与否由ACU(电子控制单元)控制。为了避免在非碰撞事故中误起爆，在确定ACU算法过程中，通常要做大量的误用试验，其中包括两轮车撞击碰撞传感器位置附近的两轮车撞击试验、购物车撞击试验等。另外，随着对VRU安全技术研究的不断深入，也需要进行两轮车与机动车的联动碰撞试验，即行驶中的机动车撞击行驶中的两轮车。

对于上述撞击试验，发射载荷普遍较重，以两轮车撞击试验为例，两轮车、骑行假人加上所需要的工装夹具等，其发射载荷可达200kg左右。另外，对于两轮车试验，试验速度通常要达到20km/h。当前，鉴于试验载荷较大，试验速度相对较高，该试验普遍采用电机牵引钢丝绳式牵引系统进行，通过钢丝绳牵引两轮车将其加速至试验速度后释放，让其自由撞击试验样车上的目标位置。这种方式往往要占用较长的试验轨道，不但占用场地大，试验成本高，而且对于许多无牵引轨道的小型试验室而言也无法进行。另外，对于两轮车与机动车的两车联动碰撞试验，需要占用两条牵引轨道，导致能进行此试验的实验室则少之又少，且受轨道与轨道之间夹角的角度限制，能进行的两车联动碰撞试验型式也极其有限。

为此，本申请人经过了有益的探索和研究，找到了解决上述问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：针对现有两轮车碰撞试验通过电机牵引钢丝绳式牵引系统进行，导致设备造价高、使用成本也高、难以实施等问题，而提供一种结构简单、占用空间小、制备成本低、易于实施的汽车撞击试验用冲击模型发射装置。

本发明所要解决的技术问题可以采用如下技术方案来实现：

一种汽车撞击试验用冲击模型发射装置，包括：

一水平放置的压力容器，所述压力容器上具有一充气口，所述压力容器的充气口与外部供气系统连接；

一安装在所述压力容器的充气口与外部供气系统之间的充气电动阀门；

一水平设置在所述压力容器内且沿所述压力容器轴向延伸的发射管体，所述发射管体的第一、第二端分别穿过所述压力容器的两端面后向外延伸；

一导气管道，所述导气管道的一端与所述发射管体的第一端连接，其另一端连接在所述压力容器的外周面上并与所述压力容器的内腔连通；

一安装在所述导气管道与发射管体之间的排气电动阀门；

一安装在所述发射管体内的用于利用所述压力容器所排出的压缩气体将试验物推射出去的发射机构；

一安装在所述发射机构上的用于对试验物进行定位的定位机构；

一设置在所述压力容器的前方地面上的用于放置试验物的槽型导轨；以及

一控制器，所述控制器分别与所述充气电动阀门和排气电动阀门连接。

在本发明的一个优选实施例中，所述压力容器的底部上设置有一用于支承所述压力容器的支承底座，所述支承底座包括一支承底板以及若干竖直设置在所述支承底板上的支承杆。

在本发明的一个优选实施例中，所述支承底板为矩形板，在所述支承底板的中心位置开设有一圆形安装孔，在所述支承底板的前、后端上分别开设有前、后扇形长孔，所述前、后扇形长孔以所述圆形安装孔的圆心呈中心对称分布。

在本发明的一个优选实施例中，所述槽型导轨的一端通过紧固件安装在所述支承底板上。

在本发明的一个优选实施例中，在所述发射管体靠近其第一端且位于所述压力容器外侧的管面上开设有一排气孔，在所述排气孔上安装有一手动排气阀门。

在本发明的一个优选实施例中，所述发射机构包括：

一滑动配置在所述发射管体内的活塞，所述活塞的外周面与所述发射管体的内管面之间密封滑动配合；

一固定安装在所述发射管体的第二端上的安装法兰板，所述安装法兰板上周向间隔嵌设有若干直线运动轴承；

若干周向间隔设置在所述发射管体内且与所述若干直线运动轴承呈一一对应关系的滑动光轴，每一滑动光轴的一端与所述活塞连接，其另一端穿过与其相对应的直线运动轴承后向外延伸；以及

一推射端板，所述推射端板分别与每一滑动光轴穿过与其相对应的直线运动轴承的那一端固接。

在本发明的一个优选实施例中，在所述安装法兰板的中心处开设有一排气孔，在所述安装法兰板的排气孔上安装有一缓冲器。

在本发明的一个优选实施例中，所述缓冲器为不锈钢短管，所述不锈钢短管的一端固定安装有一安装端盖并通过所述安装端盖固定所述安装法兰板的外板面上，其另一端延伸入所述发射管体内。

在本发明的一个优选实施例中，所述定位机构包括：

一固定安装在所述安装法兰板的外板面上的电磁铁；

一通过磁力吸附在所述电磁铁上的小钢块，所述小钢块上固定有一钢环；

若干细钢丝绳，每一细钢丝绳的一端固定连接在所述钢环上，其另一端用于与试验物连接；以及

一放置在所述槽型导轨的指定位置处的带状压力开关，所述带状压力开关通过电线与所述电磁铁连接，用于控制所述电磁铁吸合或者释放。

由于采用了如上技术方案，本发明的有益技术效果在于：本发明的结构简单、操作方便、占用空间小、易普及。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的支承底座的支承底板的结构示意图。

图3是本发明的槽型导轨的主视图。

图4是本发明的槽型导轨的俯视图。

图5是本发明的槽型导轨的侧视图。

图6是本发明的发射管体的结构示意图。

图7是本发明的发射机构的结构示意图。

图8是本发明的安装法兰板的结构示意图。

图9是本发明的发射机构与发射管体的配合示意图。

图10是本发明的定位机构的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1，图中给出的是一种汽车撞击试验用冲击模型发射装置，包括压力容器100、充气电动阀门200、发射管体300、导气管道400、排气电动阀门500、发射机构600、定位机构700、槽型导轨800以及控制器900。

压力容器100采用水平放置的0.6m³以上的常压卧式压力罐，压力容器100上具有一充气口110，压力容器100的充气口110与外部供气系统10连接。压力容器100的底部上设置有一用于支承所述压力容器的支承底座120，支承底座120包括一支承底板121以及若干竖直设置在支承底板121上的支承杆122。参见图2，支承底板121为矩形板，在支承底板121的中心位置开设有一圆形安装孔121a，在支承底板121的前、后端上分别开设有前、后扇形长孔121b、121c，前、后扇形长孔121b、121c以圆形安装孔121a的圆心呈中心对称分布。安装时，支承底板121与在地面预埋的螺栓套进行配合，调整冲击模型发射装置的发射角度。

槽型导轨800设置在压力容器100的前方地面上，其用于放置两轮车等试验物。具体地，参见图3至图5，槽型导轨800的一端开设有一安装孔810，槽型导轨800通过在安装孔810上安装螺栓等紧固件安装在支承底板121上。槽型导轨800上形成有限位槽820，可保证发射瞬间两轮车等试验物沿着直线向前运动。

充气电动阀门200安装在压力容器100的充气口110与外部供气系统10之间，其用于控制压力容器100的充气量。在本实施例中，充气电动阀门200采用DN160以上的电动蝶阀，一旦开启后可实现大流量充气。

参见图6并结合图1，发射管体300水平设置在压力容器100内且沿压力容器100轴向延伸，发射管体300的第一、第二端310、320分别穿过压力容器100的两端面后向外延伸。发射管体300的外管面与压力容器100之间焊接，保证两者之间的密封性。

在发射管体300靠近其第一端310且位于压力容器100外侧的管面上开设有一排气孔301，在排气孔301上安装有一手动排气阀门302。

导气管道400的一端与发射管体300的第一端310连接，其另一端连接在压力容器100的外周面上并与压力容器100的内腔连通。

排气电动阀门500安装在导气管道400与发射管体300之间，排气电动阀门500的两端分别通过法兰结构与导气管道400和发射管体300连接。在本实施例中，排气电动阀门500采用DN160以上的电动蝶阀，一旦开启后可实现大流量排气。

发射机构600安装在发射管体300内，其用于利用压力容器100所排出的压缩气体将试验物推射出去。具体地，参见图7和图9，发射机构600包括发射机构600包括活塞610、安装法兰板620、三根滑动光轴630以及推射端板640。活塞610滑动配置在发射管体300内，活塞610的外周面与发射管体300的内管面之间形成密封滑动配合。安装法兰板620固定安装在发射管体300的第二端320上，安装法兰板620上周向间隔嵌设有三个直线运动轴承650，如图8所示。三根滑动光轴630周向间隔设置在发射管体300内且与三个直线运动轴承650呈一一对应关系，每一根滑动光轴630的一端与活塞610连接，其另一端穿过与其相对应的直线运动轴承630后向外延伸。推射端板640分别与每一根滑动光轴630穿过与其相对应的直线运动轴承630的那一端固接。

在安装法兰板620的中心处开设有一排气孔621，在安装法兰板620的排气孔621上安装有一缓冲器660。在本实施例中，缓冲器660为不锈钢短管，不锈钢短管的一端固定安装有一安装端盖661并通过安装端盖661固定安装法兰板620的外板面上，其另一端延伸入发射管体300内。

定位机构700安装在发射机构600上，其用于对试验物进行定位。具体地，参见图10，定位机构700包括电磁铁710、小钢块720、若干细钢丝绳730以及带状压力开关740。电磁铁710固定安装在安装法兰板620的外板面上。小钢块720通过磁力吸附在电磁铁710上，小钢块720上固定有一钢环721。每一细钢丝绳730的一端固定连接在钢环721上，其另一端用于与试验物连接，例如可与二轮车上的假人的肩部等部位相连。带状压力开关740放置在槽型导轨800的指定位置处，带状压力开关740通过电线741与电磁铁710连接，用于控制电磁铁710吸合或者释放。

控制器900分别与充气电动阀门200和排气电动阀门500连接，其用于控制充气电动阀门200和排气电动阀门500进行动作。

试验前，推动发射机构600的推射端板640，以将活塞610置于发射管体300的底部。而后，将试验用两轮车、假人等分别通过定位机构700、槽型导轨800进行定位和限位，并将定位机构700的带状压力开关740置于槽型导轨800上的指定位置。通过控制器900控制排气电动阀门500关闭，并控制充气电动阀门200打开，向压力容器100内充气至试验所需压力。通过控制器900打开排气电动阀门500，压力容器100内所存储的气流通过导气管道400和排气电动阀门500后进入发射管体300内，并推动发射机构600的活塞610沿着发射管体300向前运动，使得推射端板640将试验用两轮车、假人等试验物推射出去。试验用两轮车在行进过程中碾压带状压力开关740，使得电磁铁710释放，小钢块720和若干细钢丝绳730跟随假人向前运动。当活塞610撞击到缓冲器660后将快速收住，使得试验用两轮车、假人等试验物自行飞出，完成试验。

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 (9)

1.一种汽车撞击试验用冲击模型发射装置，其特征在于，包括：

一水平放置的压力容器，所述压力容器上具有一充气口，所述压力容器的充气口与外部供气系统连接；

一安装在所述压力容器的充气口与外部供气系统之间的充气电动阀门；

一水平设置在所述压力容器内且沿所述压力容器轴向延伸的发射管体，所述发射管体的第一、第二端分别穿过所述压力容器的两端面后向外延伸；

一导气管道，所述导气管道的一端与所述发射管体的第一端连接，其另一端连接在所述压力容器的外周面上并与所述压力容器的内腔连通；

一安装在所述导气管道与发射管体之间的排气电动阀门；

一安装在所述发射管体内的用于利用所述压力容器所排出的压缩气体将试验物推射出去的发射机构；

一安装在所述发射机构上的用于对试验物进行定位的定位机构；

一设置在所述压力容器的前方地面上的用于放置试验物的槽型导轨；以及

一控制器，所述控制器分别与所述充气电动阀门和排气电动阀门连接。

2.如权利要求1所述的汽车撞击试验用冲击模型发射装置，其特征在于，所述压力容器的底部上设置有一用于支承所述压力容器的支承底座，所述支承底座包括一支承底板以及若干竖直设置在所述支承底板上的支承杆。

3.如权利要求2所述的汽车撞击试验用冲击模型发射装置，其特征在于，所述支承底板为矩形板，在所述支承底板的中心位置开设有一圆形安装孔，在所述支承底板的前、后端上分别开设有前、后扇形长孔，所述前、后扇形长孔以所述圆形安装孔的圆心呈中心对称分布。

4.如权利要求3所述的汽车撞击试验用冲击模型发射装置，其特征在于，所述槽型导轨的一端通过紧固件安装在所述支承底板上。

5.如权利要求1所述的汽车撞击试验用冲击模型发射装置，其特征在于，在所述发射管体靠近其第一端且位于所述压力容器外侧的管面上开设有一排气孔，在所述排气孔上安装有一手动排气阀门。

6.如权利要求1所述的汽车撞击试验用冲击模型发射装置，其特征在于，所述发射机构包括：

一滑动配置在所述发射管体内的活塞，所述活塞的外周面与所述发射管体的内管面之间密封滑动配合；

一固定安装在所述发射管体的第二端上的安装法兰板，所述安装法兰板上周向间隔嵌设有若干直线运动轴承；

若干周向间隔设置在所述发射管体内且与所述若干直线运动轴承呈一一对应关系的滑动光轴，每一滑动光轴的一端与所述活塞连接，其另一端穿过与其相对应的直线运动轴承后向外延伸；以及

一推射端板，所述推射端板分别与每一滑动光轴穿过与其相对应的直线运动轴承的那一端固接。

7.如权利要求6所述的汽车撞击试验用冲击模型发射装置，其特征在于，在所述安装法兰板的中心处开设有一排气孔，在所述安装法兰板的排气孔上安装有一缓冲器。

8.如权利要求7所述的汽车撞击试验用冲击模型发射装置，其特征在于，所述缓冲器为不锈钢短管，所述不锈钢短管的一端固定安装有一安装端盖并通过所述安装端盖固定所述安装法兰板的外板面上，其另一端延伸入所述发射管体内。

9.如权利要求1至8中任一项所述的汽车撞击试验用冲击模型发射装置，其特征在于，所述定位机构包括：

一固定安装在所述安装法兰板的外板面上的电磁铁；

一通过磁力吸附在所述电磁铁上的小钢块，所述小钢块上固定有一钢环；

若干细钢丝绳，每一细钢丝绳的一端固定连接在所述钢环上，其另一端用于与试验物连接；以及

一放置在所述槽型导轨的指定位置处的带状压力开关，所述带状压力开关通过电线与所述电磁铁连接，用于控制所述电磁铁吸合或者释放。