CN112197982A - 重心可调式高铁模拟碰撞车体及包括该车体的碰撞车 - Google Patents

Abstract

本发明提供重心可调式高铁模拟碰撞车体及包括该车体的碰撞车，该车体包括：动力接收装置，用于接收外部传递的动力；车底架，动力接收装置设置在车底架的一侧；质量可变的装配体，设置在车底架上并包括多个可拆卸地连接的质量块且能沿着车底架的长度方向移动，质量块具有不同的质量；装配体定位装置，设置在车底架上，用于将质量可变的装配体固定在位；及碰撞墙装配体，设置在车底架的与动力接收装置相对的一侧，并设置有多个被试部件安装部。根据本发明，可以模拟动车在高速行驶下受到碰撞冲击后各部件的变形损坏情况，并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重心在前后方向的移动，使得高铁模拟碰撞车的力学结构接近真实列车。

Description

重心可调式高铁模拟碰撞车体及包括该车体的碰撞车

技术领域

本发明涉及一种高铁模拟碰撞车，更具体地说，本发明涉及一种重心可调式高铁模拟碰撞车体及包括该车体的碰撞车。

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，这些或轻或重的碰撞对列车造成变形和损坏的程度需要通过实验去进行验证。

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就更少，高铁碰撞研究还属于初级阶段。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种重心可调式高铁模拟碰撞车体，该碰撞车体解决了对轨道车辆结构、吸能元件和部件进行撞击时，通过撞击实验对车辆的耐冲击性能进行评价的问题。

为了实现上述目的，本申请提供一种重心可调式高铁模拟碰撞车体，该重心可调式高铁模拟碰撞车体包括：动力接收装置，用于接收外部传递的动力；车底架，动力接收装置设置在车底架的一侧；质量可变的装配体，该质量可变的装配体设置在车底架上并且质量可变的装配体包括多个可拆卸地连接的质量块，这些质量块具有不同的质量，质量可变的装配体能沿着车底架的长度方向移动；装配体定位装置，装配体定位装置设置在车底架上，用于将质量可变的装配体固定在位；以及碰撞墙装配体，碰撞墙装配体设置在车底架的与动力接收装置相对的一侧，碰撞墙装配体上设置有多个被试部件安装部，用于安装待测试部件。

进一步地，质量可变的装配体包括：可移动质量块框，所述质量块容纳在所述可移动质量块框中，并且，所述可移动质量框能沿着所述车底架的长度方向移动。

进一步地，所述重心可调式高铁模拟碰撞车体还包括：可移动质量块框安装板，所述安装板设置在所述车底架上，所述可移动质量块框能沿着所述安装板的长度方向移动。

进一步地，所述可移动质量块框设置有成排的第一U型孔，相邻所述第一U型孔之间的间隔相等；所述可移动质量块框安装板上设置有成排的第一螺纹孔，相邻所述第一螺纹孔之间的间隔相等且与所述第一U型孔之间的间隔相同；并且，所述可移动质量块框安装板上的第一螺纹孔的数量多于所述可移动质量块框的第一U型孔的数量，所述成排的第一U型孔与所述成排的第一螺纹孔对齐。

进一步地，所述可移动质量块框包括：可移动质量块框框结构装配体，所述质量块容纳在所述可移动质量块框结构装配体中；以及可移动质量块框底部支撑框装配体，所述可移动质量块框底部支撑框装配体容纳在所述可移动质量块框框结构装配体中并与所述可移动质量块框框结构装配体连接，所述质量块设置在所述可移动质量块框底部支撑框装配体上，并且所述可移动质量块框底部支撑框装配体设置有质量块定位装置，用于定位并固定所述质量块。

进一步地，所述装配体定位装置包括：可移动质量块框定位装置底板，其上设置有第二螺纹孔，并且通过所述第二螺纹孔与所述第一螺纹孔，所述可移动质量块框定位装置底板连接在所述可移动质量块框安装板上；可移动质量块框定位装置二层板，所述二层板上设置有第二U型孔，通过所述第二U型孔和所述第二螺纹孔，所述可移动质量块框定位装置二层板可移动地设置在所述可移动质量块框定位装置底板上；以及可移动质量块框定位装置卡紧立板，所述卡紧立板垂直连接于所述二层板，所述卡紧立板用于限制所述质量可变的装配体的移动。

进一步地，所述碰撞墙装配体包括：碰撞墙骨架，所述碰撞墙骨架垂直设置在所述车底架上；碰撞墙受冲击墙面，所述受冲击墙面连接在所述碰撞墙骨架上并与所述碰撞墙骨架平行，所述受冲击墙面的侧面上设置有所述多个被试部件安装部；以及支撑部，所述支撑部的一端设置在所述车底架上，所述支撑部的另一端设置在所述碰撞墙骨架上。

进一步地，所述质量块上设置有与所述可移动质量块框底部支撑框装配体的质量块定位装置相配合的安装开口。

进一步地，所述质量块包括单位质量块、1/2单位质量块、1/4单位质量块、1/8单位质量块、1/16单位质量块以及1/32单位质量块。

根据本申请的另一方面，本申请还提供一种包括上述的重心可调式高铁模拟碰撞车体。

通过本发明的碰撞车体，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，并且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重心在前后方向的移动，而且通过增减质量块和调整质量块位置实现了对列车质量变化以及重心位置水平变化的模拟，使得高铁模拟碰撞车的力学结构接近真实列车。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是重心可调式高铁模拟碰撞车体轴测图。

图2是重心可调式高铁模拟碰撞车体正视图。

图3是高铁模拟碰撞车底架轴测图。

图4是高铁模拟碰撞车底架右视图。

图5是高铁模拟碰撞车底架两个支腿装配体轴测图。

图6是密接车钩安装座连接板轴测图。

图7是高铁模拟碰撞车底架二位端端梁轴测图。

图8是车架连接可移动砝码框安装板轴测图。

图9是斜撑安装连接板轴测图。

图10是车钩安装座装配体轴测图。

图11是车钩安装座框架轴测图。

图12是车钩安装座联接加强板轴测图。

图13是碰撞墙及斜支撑装配体轴测图。

图14是碰撞墙骨架轴测图。

图15是碰撞墙受冲击墙面轴测图。

图16是碰撞墙受冲击墙面侧视图。

图17是斜支撑轴测图。

图18是分块可移动砝码组装配体轴测图。

图19是可移动砝码框及底部支撑框装配体轴测图。

图20是可移动砝码框框结构装配体轴测图。

图21是可移动砝码框底部支撑框装配体轴测图。

图22是整块砝码组轴测图。

图23是单位质量砝码板轴测图。

图24是分块砝码组轴测图。

图25是单位质量1/2砝码板轴测图。

图26是单位质量1/4砝码板轴测图。

图27是单位质量1/8砝码板轴测图。

图28是单位质量1/16砝码板轴测图。

图29是单位质量1/32砝码板轴测图。

图30是可移动砝码框定位装置轴测图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、驱动密接车钩；2、高铁模拟碰撞车底架；3、碰撞墙装配体；4、分块可移动砝码总装配体；5、被试验车钩；6、碰撞车底架一位端端梁；7、密接车钩安装座连接板；8、树杈型支腿；9、车架连接可移动砝码框安装板；91、螺纹孔；10、车钩安装座加强管；11、碰撞车底架二位端端梁加强管；12、车钩安装座框架；13、碰撞车底架二位端端梁；14、斜撑安装连接板；141、螺栓孔；15、碰撞车底架吊耳；16、车钩安装座装配体；17、车钩安装座联接加强板；171、凹部；18、树杈型支腿斜撑；19、树杈型支腿立柱；20、树杈型支腿支撑台；21、树杈型支腿支撑导向台；22、二位端端部横梁；23、二位端端部面板；231、螺栓孔；24、车钩安装座加强肋；25、车钩安装座侧板；251、突出部；26、车钩安装座车钩安装板；27、车钩安装座框架面板；28、碰撞墙受冲击墙面；29、碰撞墙骨架；30、斜支撑；31、碰撞墙骨架横梁；32、碰撞墙骨架横梁螺栓连接板；33、碰撞墙骨架纵梁；34、碰撞墙骨架二位端连接板；341、螺栓孔；35、碰撞墙骨架斜支撑连接板；351、孔；36、碰撞墙上部长面板；37、碰撞墙下部短面板；38、碰撞墙面被试件安装T型槽；39、斜支撑螺栓连接板；391、螺栓孔；392、螺纹孔；40、可移动砝码框；41、整块砝码组；42、分块砝码组；43、可移动砝码框定位装置；44、可移动砝码框底部支撑框装配体；45、可移动砝码框框结构装配体；46、可移动砝码框框结构吊耳凸块；47、可移动砝码框框结构安装板；471、U型孔；48、移动砝码框底部支撑框上下限位螺母；49、移动砝码框底部支撑框导向螺杆；50、移动砝码框底部支撑框螺杆安装凸块；51、单位质量砝码板；511、U型孔；52、砝码板侧边螺纹孔；53、砝码板固定顶丝；54、单位质量1/32砝码板；541、矩形开口；55、单位质量1/16砝码板；56、单位质量1/8砝码板；561、矩形开口；57、单位质量1/4砝码板；571、矩形开口；58、单位质量1/2砝码板；581、矩形开口；59、可移动砝码框定位装置底板；591、螺纹孔；60、可移动砝码框定位装置卡紧立板；61、可移动砝码框定位装置二层板；62、可移动砝码框定位装置加强肋。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本发明提供一种重心可调式高铁模拟碰撞车体，该重心可调式高铁模拟碰撞车包括：动力接收装置，用于接收外部传递的动力；车底架，动力接收装置设置在车底架的一侧；质量可变的装配体，质量可变的装配体设置在车底架上并且质量可变的装配体包括多个可拆卸地连接的质量块，质量块具有不同的质量，质量可变的装配体能沿着车底架的长度方向移动；装配体定位装置，装配体定位装置设置在车底架上，用于将质量可变的装配体固定在位；以及碰撞墙装配体，碰撞墙装配体设置在车底架的与动力接收装置相对的一侧，碰撞墙装配体上设置有多个被试部件安装部，用于安装待测试部件。

根据本申请的重心可调式高铁模拟碰撞车体，其质量可以调节，重心位置可以水平调节，能够模拟真实高铁的力学性能，通过对本发明所述的碰撞车的碰撞试验，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。

下面，以砝码板作为本申请的质量块为例来描述重心可调式高铁模拟碰撞车体。

参阅图1至图2，本发明所述的重心可调式高铁模拟碰撞车体包括驱动密接车钩1(即，动力接收装置)、高铁模拟碰撞车底架2、碰撞墙装配体3、分块可移动砝码总装配体4(即，质量可变的装配体)和被试验车钩5。高铁模拟碰撞车底架2通过树杈型支腿坐在轴箱上；碰撞墙装配体3通过斜支撑用螺栓连接在高铁模拟碰撞车底架2上方，通过碰撞墙骨架与高铁模拟碰撞车底架2的二位端端梁用螺栓连接；驱动密接车钩1为整车动力传递动力来源，通过螺栓连接在高铁模拟碰撞车底架2左侧的密接车钩安装座连接板上；分块可移动砝码总装配体4通过螺栓和底架上的U型孔相连安装在高铁模拟碰撞车底架2上方可水平方向左右移动；被试验车钩5通过螺栓连接在高铁模拟碰撞车底架2右侧的车钩安装座装配体上。

参阅图3至图12，所述的高铁模拟碰撞车底架2为安装平台，由数根纵梁和横梁交错焊接成基础框架，通过树杈型支腿8安装在列车轮对上，同时高铁模拟碰撞车底架2为焊接整体，其包括碰撞车底架一位端端梁6、密接车钩安装座连接板7、车架连接可移动砝码框安装板9、车钩安装座加强管10、碰撞车底架二位端端梁加强管11、车钩安装座框架12、碰撞车底架二位端端梁13、斜撑安装连接板14、碰撞车底架吊耳15、车钩安装座装配体16以及车钩安装座联接加强板17。

所述的树杈型支腿8焊接在高铁模拟碰撞车底架2底部，作为整个碰撞车体的支撑结构。一组树杈型支腿8坐在一个轴箱上，一个轮对有两个轴箱，所以两组树杈型支腿8对应一个轮对。所述的一种重心可调式高铁模拟碰撞车体设置有两个轮对，因此有一共有四组树杈型支腿8。如图5所示，所述的树杈型支腿8包括树杈型支腿斜撑18、树杈型支腿立柱19、树杈型支腿支撑台20和树杈型支腿支撑导向台21。树杈型支腿支撑台20竖直放置，为管状结构，与管状树杈型支腿斜撑18焊接在一起，并在通过其下端焊接树杈型支腿立柱19和圆柱形树杈型支腿支撑导向台21与轴箱上的圆形凹台相嵌从而坐在轮对上。

如图3所示，所述的密接车钩安装座连接板7有两块，分别安装在高铁模拟碰撞车底架2的左侧碰撞车底架一位端端梁6内外。如图6所示，密接车钩安装座连接板7为矩形结构，矩形四角设置有螺栓孔，驱动密接车钩1通过自身的车钩安装座与密接车钩安装座连接板7用螺栓相连，试验时，驱动密接车钩1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。

如图4所示，所述的碰撞车底架二位端端梁13有两个，分别焊接在高铁模拟碰撞车底架2右端两侧，中间焊有车钩安装座框架12，三者共同构成二位端。如图7所示，碰撞车底架二位端端梁13由两根钢管上下焊接而成，钢管两头焊有堵板，碰撞车底架二位端端梁13的一侧焊接上二位端端部面板23，二位端端部面板23为矩形结构，上面设置数排螺栓孔231，高铁模拟碰撞车底架2通过二位端端部面板23上的螺栓孔231与碰撞墙骨架29上的螺栓孔341通过螺栓连接。所述的碰撞车底架二位端端梁加强管11，一端焊接在高铁模拟碰撞车底架2外侧纵梁下方，一端焊接在碰撞车底架二位端端梁13背部，用于加强碰撞车底架二位端端梁13的结构强度，减小其受到碰撞冲击时的变形或损坏。

如图8所示，所述的车架连接可移动砝码框安装板9为长条形钢板，一共两块，分别焊接在高铁模拟碰撞车底架2外侧纵梁上方，其上均匀密布一排螺纹孔91，方便可移动砝码框40的螺栓连接，并且可移动砝码框40能沿着车架连接可移动砝码框安装板9的长度方向(如图1所示的左右方向)移动。

如图9所示，所述的斜撑安装连接板14为矩形板状结构，焊接在高铁模拟碰撞车底架2上方右侧，其下方排布着横梁，使得有足够的强度承受碰撞墙斜支撑30传递的冲击和载荷。斜撑安装连接板14上排布有螺栓孔141，通过螺栓与斜支撑螺栓连接板39相连。

所述的车钩安装座框架12为四根钢管焊接而成的框型结构，焊接在高铁模拟碰撞车底架2的二位端中间，两侧与碰撞车底架二位端端梁13相接，被试验车钩5的车钩安装座穿过这个框型结构与车钩安装座装配体16相连。如图11所示，车钩安装座框架12的一侧焊接有车钩安装座框架面板27，所述的车钩安装座框架面板27与二位端端部面板23齐平，并保证两个面板竖直，二者与碰撞墙相贴，承受碰撞冲击。所述的车钩安装座加强管10一端焊接在高铁模拟碰撞车底架2中间纵梁上方，一端焊接在车钩安装座框架12背部，用于加强车钩安装座框架12的结构强度。

如图4和图10所示，所述的车钩安装座装配体16为焊接体，设置在车钩安装座框架12中间内侧，包括车钩安装座加强肋24、车钩安装座侧板25和车钩安装座车钩安装板26。所述的车钩安装座侧板25有两块，为矩形板状结构，通过螺栓连接在车钩安装座框架12中间内侧，由于车钩安装座框架12管壁较薄，因此在车钩安装座侧板25与车钩安装座框架12内侧之间设置车钩安装座联接加强板17，其结构与车钩安装座侧板25相匹配，如图10所示，车钩安装座侧板25上设置有多个突出部251，如图12所示，车钩安装座联接加强板17上设置有多个凹部171，用于接收突出部251。所述的车钩安装座车钩安装板26焊接在两块车钩安装座侧板25中间，为矩形板状结构，中间加工矩形孔，四角设置螺纹孔，被试验车钩5的车钩安装座通过螺栓与车钩安装座车钩安装板26相连。所述的车钩安装座加强肋24焊接在车钩安装座侧板25一侧以加强其结构强度。

参阅图13至图17，所述的碰撞墙装配体3包括碰撞墙受冲击墙面28、碰撞墙骨架29和斜支撑(即，支撑部)30，其中，碰撞墙骨架29垂直设置在高铁模拟碰撞车底架2上，碰撞墙受冲击墙面28连接在碰撞墙骨架29上并与碰撞墙骨架29平行，碰撞墙受冲击墙面28的侧面上设置有多个被试部件安装部，斜支撑30的一端设置在高铁模拟碰撞车底架2上，斜支撑30的另一端设置在碰撞墙骨架29上。

碰撞墙装配体3通过斜支撑螺栓连接板39和斜撑安装连接板14的螺栓连接固定在高铁模拟碰撞车底架2上；碰撞墙骨架二位端连接板34和碰撞车底架二位端端梁13通过螺栓连接固定在高铁模拟碰撞车底架2一端，通过这样的固定方式使得碰撞墙装配体3与高铁模拟碰撞车底架2的连接稳固可靠。

如图14所示，所述的碰撞墙骨架29包括碰撞墙骨架横梁31、碰撞墙骨架横梁螺栓连接板32、碰撞墙骨架纵梁33、碰撞墙骨架斜支撑连接板35和碰撞墙骨架二位端连接板34。所述的碰撞墙骨架29通过数根碰撞墙骨架横梁31和碰撞墙骨架纵梁33的交错焊接组成了碰撞墙装配体3的受冲击基础，中间的碰撞墙骨架纵梁33和下方第二根碰撞墙骨架横梁31中间断开，使得被试验车钩5可以从其中穿过与高铁模拟碰撞车底架2相连。所述的碰撞墙骨架横梁31上下均设置了碰撞墙骨架横梁螺栓连接板32，使得碰撞墙骨架29可以通过碰撞墙骨架横梁螺栓连接板32与碰撞墙受冲击墙面28螺栓连接。碰撞墙骨架纵梁33下部设置了碰撞墙骨架二位端连接板34，碰撞墙骨架二位端连接板34与碰撞车底架二位端端梁13螺栓连接，具体地，螺栓穿过碰撞车底架二位端端梁13的螺栓孔231和碰撞墙骨架二位端连接板34的螺栓孔341将碰撞墙骨架二位端连接板34和碰撞车底架二位端端梁13连接在一起，碰撞墙骨架纵梁33中部设置了碰撞墙骨架斜支撑连接板35，以与斜支撑30螺栓连接，具体地，通过螺栓将斜支撑30的螺纹孔392与碰撞墙骨架斜支撑连接板35的孔351(如图14所示)相配合，使得斜支撑30连接在碰撞墙骨架斜支撑连接板35上，从而对碰撞墙装配体3进行支撑。

如图15所示，所述的碰撞墙受冲击墙面28包括碰撞墙上部长面板36和碰撞墙下部短面板37。碰撞墙上部长面板36和碰撞墙下部短面板37上设置螺栓孔，通过与碰撞墙骨架横梁螺栓连接板32的螺栓连接固定在碰撞墙骨架29上。碰撞墙上部长面板36和碰撞墙下部短面板37左右两侧设置吊耳以方便装吊。碰撞墙上部长面板36和碰撞墙下部短面板37均为板状结构，板的上下边缘切去一部分厚度，使得形成小矩形截面，加上板与板之间安装距离，侧面形成被试部件安装部，即，碰撞墙面被试件安装T型槽38，被试部件通过T型螺栓安装在碰撞墙受冲击墙面28上，方便更换和试验。

所述的斜支撑30两端均焊接有斜支撑螺栓连接板39，斜支撑螺栓连接板39的一端通过与斜撑安装连接板14螺栓连接固连在高铁模拟碰撞车底架2上，具体地，通过螺栓将斜支撑螺栓连接板39的螺栓孔391与斜撑安装连接板14的螺栓孔141相连接；斜支撑螺栓连接板39另一端通过与碰撞墙骨架斜支撑连接板35的螺栓连接固连在碰撞墙装配体3上。

参阅图18至图30，所述的分块可移动砝码总装配体4将可移动砝码框框结构安装板47上的U型孔471与高铁模拟碰撞车底架2上的车架连接可移动砝码框安装板9的螺纹孔91通过螺栓连接而安装在高铁模拟碰撞车底架2上。如图18所示，所述的分块可移动砝码总装配体4包括可移动砝码框40、整块砝码组41、分块砝码组42以及可移动砝码框定位装置43(即，装配体定位装置)。砝码容纳在可移动砝码框40中，并且，可移动砝码框40能沿着高铁模拟碰撞车底架2的长度方向移动。

优选地，该可移动砝码框40设置有成排的U型孔471，相邻U型孔之间的间隔相等。并且车架连接可移动砝码框安装板9上设置有成排的螺纹孔91，相邻螺纹孔91之间的间隔相等且与U型孔471之间的间隔相同，并且，车架连接可移动砝码框安装板9上的螺纹孔91的数量多于可移动砝码框40的U型孔471的数量，安装时，成排的U型孔471与成排的螺纹孔91对齐。

如图19所示，所述的可移动砝码框40用于安放试验砝码，包括可移动砝码框底部支撑框装配体44和可移动砝码框框结构装配体45。砝码容纳在可移动砝码框框结构装配体45中，并且可移动砝码框底部支撑框装配体44容纳在可移动砝码框框结构装配体45中并且可移动砝码框框结构装配体45与可移动砝码框底部支撑框装配体44连接，诸如通过焊接方式将可移动砝码框底部支撑框装配体44和可移动砝码框框结构装配体45焊接在一起，试验砝码设置在可移动砝码框底部支撑框装配体44上(如图18所示)，并且可移动砝码框底部支撑框装配体44设置有质量块定位装置，用于定位并固定砝码。其中，质量块定位装置包括移动砝码框底部支撑框上下限位螺母48、移动砝码框底部支撑框导向螺杆49和移动砝码框底部支撑框螺杆安装凸块50。

如图20所示，所述的可移动砝码框框结构装配体45为四根钢管焊接而成的框型结构，短边下侧焊接可移动砝码框框结构安装板47，所述的可移动砝码框框结构安装板47上加工出一排U型孔471，通过U型孔471与车架连接可移动砝码框安装板9的螺纹孔91用螺栓连接。一方面，可移动砝码框40可以连接车架连接可移动砝码框安装板9上不同位置的螺纹孔91，同时又可以通过螺栓在U型孔471中的左右移动对可移动砝码框40的安装位置进行微调，双重调整下可以对可移动砝码框40的位置进行比较精确的调整。所述可移动砝码框框结构安装板47与可移动砝码框框结构装配体45的框体之间焊接加强肋。可移动砝码框框结构装配体45的框体四角焊接了可移动砝码框框结构吊耳凸块46，用于安装吊耳，保证吊耳的结构强度。

所述的可移动砝码框底部支撑框装配体44的底部外侧与可移动砝码框框结构装配体45的底部内侧焊接在一起，底面相平。如图21所示，所述的可移动砝码框底部支撑框装配体44由两根长管和五根短管焊接而成，短管中间和长短管相接处均设置移动砝码框底部支撑框螺杆安装凸块50用于安装移动砝码框底部支撑框导向螺杆49。所述的移动砝码框底部支撑框导向螺杆49用于穿过砝码，对砝码安装进行定位。所述的移动砝码框底部支撑框上下限位螺母48安装在移动砝码框底部支撑框导向螺杆49上，拧紧移动砝码框底部支撑框上下限位螺母48可以对砝码进行紧固。

所述的整块砝码组41安放在可移动砝码框40中，由数块单位质量砝码板51叠放而成。所述的单位质量砝码板51为板状结构，长宽相比可移动砝码框框结构装配体45的内框稍小，其表面罗列两排螺纹孔，可以通过增减螺栓的数量对砝码块质量进行小幅度调节，使得质量相对精确，同时这些螺纹孔可以作为吊耳安装孔，方便装吊。如图23所示，所述的单位质量砝码板51的一侧排列数个砝码板侧边螺纹孔52用于安装砝码板固定顶丝53，通过拧紧砝码板固定顶丝53对砝码进行卡紧，防止碰撞试验时砝码松动。所述的单位质量砝码板51的表面在与移动砝码框底部支撑框螺杆安装凸块50相对应的位置处设置U型孔511，方便砝码穿过移动砝码框底部支撑框导向螺杆49，在拧紧砝码板固定顶丝53前砝码可轻微移动，减小装配难度。

如图24所示，所述的分块砝码组42由两块单位质量1/32砝码板54、一块单位质量1/16砝码板55、一块单位质量1/8砝码板56、一块单位质量1/4砝码板57和一块单位质量1/2砝码板58平铺，同时叠放数块单位质量砝码板51而成。所述的单位质量1/32砝码板54、单位质量1/16砝码板55、单位质量1/8砝码板56、单位质量1/4砝码板57、单位质量1/2砝码板58和单位质量砝码板51的质量顺次递增，后面的依次是前面的两倍。所述的单位质量1/32砝码板54、单位质量1/16砝码板55、单位质量1/8砝码板56、单位质量1/4砝码板57和单位质量1/2砝码板58均为板状结构，厚度相同，平铺后组成的总长宽与单位质量砝码板51保持一致，单位质量砝码板51具有U型孔，在与单位质量砝码板51的U型孔对应处设置有矩形开口541、561、571、581(如图24至29所示)，其中，单位质量砝码板51的U型孔和这些矩形开口541、561、571、581与可移动砝码框底部支撑框装配体44的质量块定位装置相配合，以便穿过移动砝码框底部支撑框导向螺杆49，不影响安装。所述各砝码板与单位质量砝码板51的同一侧开有砝码板侧边螺纹孔52，方便通过拧紧砝码板固定顶丝53对砝码板进行紧固，同时各砝码板上方开有螺纹孔方便安装吊耳。

如图30，其示出了可移动砝码框定位装置43轴测图。所述的可移动砝码框定位装置43用于卡紧可移动砝码框40，避免可移动砝码框40松动，其包括可移动砝码框定位装置底板59、可移动砝码框定位装置卡紧立板60、可移动砝码框定位装置二层板61和可移动砝码框定位装置加强肋62。

可移动砝码框定位装置底板59上设置有螺纹孔591，并且通过其上的螺纹孔591与可移动砝码框安装板9上的螺纹孔91，可移动砝码框定位装置底板59连接在可移动砝码框安装板9上。可移动砝码框定位装置卡紧立板60用于限制分块可移动砝码总装配体4的移动。可移动砝码框定位装置二层板61与可移动砝码框定位装置卡紧立板60垂直连接，并且，可移动砝码框定位装置二层板61上设置有U型孔(如图30所示)，通过螺栓连接U型孔和可移动砝码框定位装置底板59的螺纹孔591，可移动砝码框定位装置二层板61可移动地设置在可移动砝码框定位装置底板59上。

所述的可移动砝码框定位装置43通过将可移动砝码框定位装置底板59上的螺纹孔591与车架连接可移动砝码框安装板9上的螺纹孔91通过螺栓相连从而安装在高铁模拟碰撞车底架2上。所述的可移动砝码框定位装置卡紧立板60与可移动砝码框定位装置二层板61呈直角焊接，同时在二者之间焊接有可移动砝码框定位装置加强肋62以加强其结构强度。所述的可移动砝码框定位装置二层板61上开有U型孔，通过螺栓连接在可移动砝码框定位装置底板59上。所述的可移动砝码框定位装置卡紧立板60在安装完成后与相邻可移动砝码框40的框体相贴，限制可移动砝码框40的位置。由于可移动砝码框定位装置底板59可以在车架连接可移动砝码框安装板9上前后调整，调整的最小单位为车架连接可移动砝码框安装板9上的螺纹孔间距，同时可移动砝码框定位装置二层板61可以通过U型孔在可移动砝码框定位装置底板59上进行位置微调，从而使得可移动砝码框定位装置43可以灵活移动，保证对可移动砝码框40的定位卡紧。

本申请中，重心可调式高铁模拟碰撞车体的动力来源为外部的列车头，外部列车头通过驱动密接车钩1与高铁模拟碰撞车底架2的螺栓连接将动力传递给重心可调式高铁模拟碰撞车体，使得碰撞车具有初速度后外部列车头释放驱动密接车钩1，碰撞车在一定速度时撞击目标物体，碰撞墙受冲击墙面28受到撞击，通过T型螺栓安装在碰撞墙受冲击墙面28上的被试部件以及通过与高铁模拟碰撞车底架2上的车钩安装座装配体16螺栓连接的被试验车钩5的破环情况即为试验研究对象。

重心可调式高铁模拟碰撞车体的重心需要模拟实际列车的，一方面可移动砝码框40可以连接车架连接可移动砝码框安装板9上不同位置的螺纹孔91，同时又可以通过螺栓在U型孔中的左右移动对可移动砝码框40的安装位置进行微调，并用可移动砝码框定位装置43对其位置进行卡紧固定，双重调整下可以对可移动砝码框40的位置进行比较精确的调整，从而调整了碰撞车重心的位置。大小不一的砝码可以放置在不同的可移动砝码框40内，也对重心位置进行了调整。

重心可调式高铁模拟碰撞车体的质量需要模拟实际列车的，砝码板按质量大小依次递减，增减可移动砝码框40内的砝码就可以对质量进行调整，质量调整的最小单位为单位质量的1/32。

根据上面的描述，本申请的重心可调式高铁模拟碰撞车体可以获得以下有益效果：

1.本发明的重心可调式高铁模拟碰撞车体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。

2.本发明的重心可调式高铁模拟碰撞车体通过移动砝码框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重心在前后方向的移动。

3.本发明的重心可调式高铁模拟碰撞车体通过增减砝码和调整砝码位置实现了对列车质量变化以及重心位置水平变化的模拟，使得高铁模拟碰撞车的力学结构接近真实列车。

4.本发明的重心可调式高铁模拟碰撞车体的碰撞端为墙式结构，采用T型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。

5.本发明的重心可调式高铁模拟碰撞车体的砝码逐层递减分块设计实现了对质量的小幅度调节，同时分块砝码的矩形缺口结构使得砝码方便安装固定。

需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种重心可调式高铁模拟碰撞车体，其特征在于，所述重心可调式高铁模拟碰撞车体包括：

动力接收装置，用于接收外部传递的动力；

车底架，所述动力接收装置设置在所述车底架的一侧；

质量可变的装配体，所述质量可变的装配体设置在所述车底架上并且所述质量可变的装配体包括多个可拆卸地连接的质量块，所述质量块具有不同的质量，所述质量可变的装配体能沿着所述车底架的长度方向移动；

装配体定位装置，所述装配体定位装置设置在所述车底架上，用于将所述质量可变的装配体固定在位；以及

碰撞墙装配体，所述碰撞墙装配体设置在所述车底架的与所述动力接收装置相对的一侧，所述碰撞墙装配体上设置有多个被试部件安装部，用于安装待测试部件。

2.根据权利要求1所述的重心可调式高铁模拟碰撞车体，其特征在于，所述质量可变的装配体包括：

可移动质量块框，所述质量块容纳在所述可移动质量块框中，并且，所述可移动质量框能沿着所述车底架的长度方向移动。

3.根据权利要求2所述的重心可调式高铁模拟碰撞车体，其特征在于，所述重心可调式高铁模拟碰撞车体还包括：

可移动质量块框安装板，所述安装板设置在所述车底架上，所述可移动质量块框能沿着所述安装板的长度方向移动。

4.根据权利要求3所述的重心可调式高铁模拟碰撞车体，其特征在于，

所述可移动质量块框设置有成排的第一U型孔，相邻所述第一U型孔之间的间隔相等；

所述可移动质量块框安装板上设置有成排的第一螺纹孔，相邻所述第一螺纹孔之间的间隔相等且与所述第一U型孔之间的间隔相同；

并且，所述可移动质量块框安装板上的第一螺纹孔的数量多于所述可移动质量块框的第一U型孔的数量，所述成排的第一U型孔与所述成排的第一螺纹孔对齐。

5.根据权利要求2所述的重心可调式高铁模拟碰撞车体，其特征在于，所述可移动质量块框包括：

可移动质量块框框结构装配体，所述质量块容纳在所述可移动质量块框框结构装配体中；以及

可移动质量块框底部支撑框装配体，所述可移动质量块框底部支撑框装配体容纳在所述可移动质量块框框结构装配体中并与所述可移动质量块框框结构装配体连接，所述质量块设置在所述可移动质量块框底部支撑框装配体上，并且所述可移动质量块框底部支撑框装配体设置有质量块定位装置，用于定位并固定所述质量块。

6.根据权利要求4所述的重心可调式高铁模拟碰撞车体，其特征在于，所述装配体定位装置包括：

可移动质量块框定位装置底板，其上设置有第二螺纹孔，并且通过所述第二螺纹孔与所述第一螺纹孔，所述可移动质量块框定位装置底板连接在所述可移动质量块框安装板上；

可移动质量块框定位装置二层板，所述二层板上设置有第二U型孔，通过所述第二U型孔和所述第二螺纹孔，所述可移动质量块框定位装置二层板可移动地设置在所述可移动质量块框定位装置底板上；以及

可移动质量块框定位装置卡紧立板，所述卡紧立板垂直连接于所述二层板，所述卡紧立板用于限制所述质量可变的装配体的移动。

7.根据权利要求1所述的重心可调式高铁模拟碰撞车体，其特征在于，所述碰撞墙装配体包括：

碰撞墙骨架，所述碰撞墙骨架垂直设置在所述车底架上；

碰撞墙受冲击墙面，所述受冲击墙面连接在所述碰撞墙骨架上并与所述碰撞墙骨架平行，所述受冲击墙面的侧面上设置有所述多个被试部件安装部；以及

支撑部，所述支撑部的一端设置在所述车底架上，所述支撑部的另一端设置在所述碰撞墙骨架上。

8.根据权利要求5所述的重心可调式高铁模拟碰撞车体，其特征在于，所述质量块上设置有与所述可移动质量块框底部支撑框装配体的质量块定位装置相配合的安装开口。

9.根据权利要求8所述的重心可调式高铁模拟碰撞车体，其特征在于，所述质量块包括单位质量块、1/2单位质量块、1/4单位质量块、1/8单位质量块、1/16单位质量块以及1/32单位质量块。

10.一种碰撞车，其特征在于，所述碰撞车包括根据权利要求1至9中任一项所述的重心可调式高铁模拟碰撞车体。

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