CN110646228A - 一种应用于轨道车辆的雨天模拟系统 - Google Patents

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都武
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Abstract

本发明涉及一种应用于轨道车辆的雨天模拟系统，包括试验轨道、框架、输水管、若干喷嘴以及水泵，水泵接通蓄水池，在水泵出口处的输水管上设置第一压力监测仪，在输水管的末端设置第二压力监测仪，在靠近喷嘴的输水管内设置流量传感器，系统还包括控制端，水泵、流量传感器、第一压力监测仪以及第二压力监测仪均与控制端通信，第一压力监测仪与第二压力监测仪之间的压差用于判断该条输水管的工作状态，流量传感器用于判断相应的喷嘴的工作状态。通过上述系统的设置能够快速判断损坏的位置，而当控制端电子设备失灵时，可及时发现是否损坏并进行排查，提高快速找出损坏位置的效率以及维修效率，提高雨天模拟的效果，提高试验的准确性。

Description

一种应用于轨道车辆的雨天模拟系统
技术领域
本发明涉及轨道车辆检测的辅助设备，尤其是涉及一种应用于轨道车辆的雨天模拟系统。
背景技术
轨道车辆由于高密度运转，列车行车时间间隔短，行车速度高，列车编组辆数多而具有较大的运输能力，在专用行车道上运行，不受其他交通工具干扰，不产生线路堵塞现象并且不受气候影响，是全天候的交通工具，列车能按运行图运行，具有可信赖的准时性，与常规公共交通相比，不受其他交通工具干扰，车辆有较高的运行速度，轨道车辆在运行时需要对抗暴雨天气并能在暴雨天气中正常运行，故在生产完成之后需要进行淋雨试验。
而目前，轨道车辆淋雨装置主要在室内外模拟出自然淋雨的状况，从而获得轨道车辆在雨中运行时其部件、设备以及其他器件的各种性能参数，工作状态。现有的淋雨装置通常采用固定式结构，通过分段式淋雨进行检测，主要包括外部框架、设置在框架上的喷嘴以及输水管道，在设计上对于各试验变量的控制不够合理，不能够对于雨量进行控制，而当淋雨装置发生故障时，无法快速的找到故障源。
发明内容
本发明所要解决的技术问题提供一种能够在喷嘴发生故障时快速找到故障源头进行修理保障试验顺利进行的应用于轨道车辆的雨天模拟系统。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种应用于轨道车辆的雨天模拟系统，包括试验轨道、横跨在试验轨道上的框架、设置于框架上的输水管、设置于输水管上的若干喷嘴以及连接在输水管上的水泵，所述的水泵接通蓄水池，在所述的水泵出口处的输水管上设置第一压力监测仪，在所述的输水管的末端设置第二压力监测仪，在靠近所述的喷嘴的输水管内设置流量传感器，所述的系统还包括控制端，所述的水泵、流量传感器、第一压力监测仪以及第二压力监测仪均与控制端通信，所述的第一压力监测仪与第二压力监测仪之间的压差用于判断该输水管的工作状态，所述的流量传感器用于判断相应的喷嘴的工作状态。
进一步具体的，在所述的喷嘴处的输水管上设置流量阀，所述的流量阀与控制端通信。
进一步具体的，所述的框架包括试验轨道两侧的侧架以及位于两个侧架顶部的顶架，所述的输水管在一侧的侧架底部垂直向上布置通过顶架后垂向布置在另一侧的侧架上。
进一步具体的，所述的输水管至少两条且均通过同一水泵供水。
进一步具体的，在所述的试验轨道下方设有废水回收单元，所述的废水回收单元包括设置于地面上的回水池、设置于试验轨道旁的排水沟以及设置于排水沟与回水池之间的过滤装置，所述的回水池连通蓄水池。
进一步具体的，相邻所述输水管之间距离为1m。
进一步具体的，同一所述的输水管上的喷嘴之间的距离0.75m，相邻所述的输水管上的喷嘴对应错开排布。
进一步具体的，所述的喷嘴与车体表面之间的距离为0.85m；相邻所述的喷嘴在车体表面形成的喷洒面有三分之一的面积重合。
进一步具体的，在所述的侧架上的喷嘴中心线向下倾斜45°或30°。
进一步具体的，在所述的侧架底部设置滚轮，所述的滚轮通过电机驱动，所述的电机与控制端通信。
本发明的有益效果是：通过上述系统的设置能够快速判断损坏的位置，而当控制端电子设备失灵时能够通过第一压力监测仪与第二压力监测仪的对比观察，可及时发现是否损坏并进行排查，提高快速找出损坏位置的效率以及维修效率，进一步提高雨天模拟的效果，提高试验的准确性。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明的主视结构示意图。
图中：1、试验轨道；2、框架；3、输水管；4、喷嘴；5、水泵；6、蓄水池；7、第一压力监测仪；8、第二压力监测仪；9、回水池；10、笼状结构；11、轨道车辆。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示一种应用于轨道车辆的雨天模拟系统，包括试验轨道1、横跨在试验轨道1上的框架2、设置于框架2上的输水管3、设置于输水管3上的若干喷嘴4以及连接在输水管3上的水泵5，所述的水泵5接通蓄水池6，在所述的水泵5出口处的输水管3上设置第一压力监测仪7，在所述的输水管3的末端设置第二压力监测仪8，在所述的靠近喷嘴4的输水管3内设置流量传感器，所述的系统还包括控制端，所述的水泵5、流量传感器、第一压力监测仪7以及第二压力监测仪8均与控制端通信，所述的第一压力监测仪7与第二压力监测仪8之间的压差用于判断该条输水管3的工作状态，当第一压力监测仪7与第二压力监测仪8测出的压差发生了变化，则说明该输水管3内的压力发生的变化，即说明该条输水管3发生了故障，若压差变大则说明该输水管3发生了泄漏，若压差变小则说明该输水管3发生了堵塞；所述的流量传感器用于判断相应的喷嘴4的工作状态，若流量传感器检测到该喷嘴4处的流量增大，则说明该喷嘴4处可能出现松动导致密封性能降低泄漏，若流量传感器检测到该喷嘴4处的流量变小，则说明该喷嘴4处可能发生了堵塞导致水流不畅；上述检测状态均能通过控制端进行体现，能够很清楚且容易的发现损坏的位置及损坏的类型(堵塞或泄露)，并能及时进行相应的处理。
基于上述结构，为了能够模拟不同雨量进行测试，在所述的喷嘴4处的输水管3上设置流量阀，所述的流量阀与控制端通信，通过控制端输入所模拟的雨天天气，控制端控制流量阀对喷嘴4喷出的水量进行控制。由于轨道车辆11较长，而制造较长的框架2将造成浪费，故本案中采用分段式进行模拟，通过同一雨天模拟系统对轨道车辆11不同段进行先后模拟，既实现了模拟效果，也不会使框架2太长节省资源，该框架2的长度设计为4m即可，高度根据轨道车辆11的实际高度进行设计，在高度方面也可以设计为可调节形式的结构，可以根据不同高度的轨道车辆11进行调整；该框架2主要包括设置于试验轨道1两侧的侧架21以及位于两个侧架21顶部的顶架22，在侧架21与顶架22的外侧设置一层壳板，该壳板的主要作用是防止水从内部喷射而出，使得模拟环境控制在较小的范围；所述的输水管3在一侧的侧架21底部垂直向上布置通过顶架22后垂向布置在另一侧的侧架21上，输水管3设置三条，在三条的输水管3的一端通过一连接管将三条输水管3连通，水泵5直接给连接管供水即实现同一水泵5对三条输水管3同时供水，三条输水管3的设置位于三个不同的竖直平面内，三条输水管3之间的距离为1m，喷嘴4直接设置在三条输水管3上，同一所述的输水管3上的喷嘴4之间的距离控制在0.75m，相邻所述的输水管3上的喷嘴4对应错开排布，使得三条输水管3上的喷嘴4呈阵列状。
而喷嘴4距离车体表面的距离需要根据以下公式计算得出：
D＝2Stg(α/2)
其中，D为喷洒直径，S为喷嘴与车体表面的距离，α为喷嘴的喷射角度。
在所述的侧架21上的喷嘴4中心线向下倾斜45°或30°，即为喷嘴4的喷射角度，顶架22上的喷射中心线垂直于车体表面，为了保证相邻所述的喷嘴4在车体表面形成的喷洒面有三分之一的面积重合，在本案中计算得到喷嘴4与车体表面之间的距离为0.85m(为最优选择)。
进一步，为了提高水的回收利用，在所述的试验轨道1下方设有废水回收单元，所述的废水回收单元包括设置于地面上的回水池9、设置于试验轨道1旁的排水沟以及设置于排水沟与回水池9之间的过滤装置，所述的回水池9连通蓄水池6；模拟的雨水顺着车体流下进入排水沟内，排水沟连通回水池9，而排水沟的底面从高到低布置，能够使得水尽快流入至回水池9内，在进入回水池9之前需要通过过滤装置将杂质进行过滤使得水能被二次利用，在回水池9内的水进行沉淀净化，回水池9与蓄水池6之间通过溢流连接，回水池9内的上层清水通过溢流进入蓄水池6内储存，而水泵5的进水口插入蓄水池6内进行抽水作业，在水泵5的进水口处设置为笼状结构10，能够减少树叶等杂质进入输水管3内，防止输水管3堵塞。
目前，分段式雨量模拟通常是模拟系统固定，而通过轨道车辆11的运动实现分段式模拟的操作，由于轨道车辆11较重启动需要较大的能量输入，在进行分段式雨量模拟时将造成能量的浪费，故对于此本案将该系统设计为可移动式结构，即在侧架21底部设置滚轮，滚轮通过电机驱动，而电机由控制端进行控制，控制端控制滚轮转动将框架2移动至未模拟段进行雨天模拟，由于该系统较轻其运动能量将大大减少，降低了能量的使用。
综上，通过上述系统的设置能够快速判断损坏的位置，而当控制端电子设备失灵时能够通过第一压力监测仪7与第二压力监测仪8的对比观察，可及时发现是否损坏并进行排查，提高快速找出损坏位置的效率以及维修效率，通过流量传感器的使用能够精准定位损坏喷头的位置；对角度、距离控制进一步提高雨天模拟的效果，提高试验的准确性；通过废水回收单元的使用，提高水的利用率减少相应支出；通过滚轮与电机的使用，使得轨道车辆不需要启动即可完成模拟，节省能源，提高效率。
需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种应用于轨道车辆的雨天模拟系统，包括试验轨道(1)、横跨在试验轨道(1)上的框架(2)、设置于框架(2)上的输水管(3)、设置于输水管(3)上的若干喷嘴(4)以及连接在输水管(3)上的水泵(5)，所述的水泵(5)接通蓄水池(6)，其特征在于，在所述的水泵(5)出口处的输水管(3)上设置第一压力监测仪(7)，在所述的输水管(3)的末端设置第二压力监测仪(8)，在靠近所述的喷嘴(4)的输水管(3)内设置流量传感器，所述的系统还包括控制端，所述的水泵(5)、流量传感器、第一压力监测仪(7)以及第二压力监测仪(8)均与控制端通信，所述的第一压力监测仪(7)与第二压力监测仪(8)之间的压差用于判断该输水管(3)的工作状态，所述的流量传感器用于判断相应的喷嘴(4)的工作状态。
2.根据权利要求1所述的应用于轨道车辆的雨天模拟系统，其特征在于，在所述的喷嘴(4)处的输水管(3)上设置流量阀，所述的流量阀与控制端通信。
3.根据权利要求1所述的应用于轨道车辆的雨天模拟系统，其特征在于，所述的框架(2)包括试验轨道(1)两侧的侧架(21)以及位于两个侧架(21)顶部的顶架(22)，所述的输水管(3)在一侧的侧架(21)底部垂直向上布置通过顶架(22)后垂向布置在另一侧的侧架(21)上。
4.根据权利要求3所述的应用于轨道车辆的雨天模拟系统，其特征在于，所述的输水管(3)至少两条且均通过同一水泵(5)供水。
5.根据权利要求1所述的应用于轨道车辆的雨天模拟系统，其特征在于，在所述的试验轨道(1)下方设有废水回收单元，所述的废水回收单元包括设置于回水池(9)、设置于试验轨道(1)旁的排水沟以及设置于排水沟与回水池(9)之间的过滤装置，所述的回水池(9)连通蓄水池(6)。
6.根据权利要求4所述的应用于轨道车辆的雨天模拟系统，其特征在于，相邻所述输水管(3)之间距离为1m。
7.根据权利要求4所述的应用于轨道车辆的雨天模拟系统，其特征在于，同一所述的输水管(3)上的喷嘴(4)之间的距离0.75m，相邻所述的输水管(3)上的喷嘴(4)对应错开排布。
8.根据权利要求1所述的应用于轨道车辆的雨天模拟系统，其特征在于，所述的喷嘴(4)与车体表面之间的距离为0.85m；相邻所述的喷嘴(4)在车体表面形成的喷洒面有三分之一的面积重合。
9.根据权利要求3所述的应用于轨道车辆的雨天模拟系统，其特征在于，在所述的侧架(21)上的喷嘴(4)中心线向下倾斜45°或30°。
10.根据权利要求3所述的应用于轨道车辆的雨天模拟系统，其特征在于，在所述的侧架(21)底部设置滚轮，所述的滚轮通过电机驱动，所述的电机与控制端通信。
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