CN112629895A - 一种轨道交通车辆视野环境试验装置及试验方法 - Google Patents

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文秧林
顾也飞
陈兆玲
肖健
冯静弦
何雪珠
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CRRC Zhuzhou Locomotive Co Ltd
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    • G01M17/08—Railway vehicles
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D27/00—Simultaneous control of variables covered by two or more of main groups G05D1/00 - G05D25/00
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Abstract

本发明公开了一种轨道交通车辆视野环境试验装置及试验方法，其中试验装置包括气候室，所述气候室包括试验舱，位于该试验舱内的第一温湿度控制系统和太阳辐射模拟系统；所述试验舱内设有司机室模型和降雨模拟装置，司机室模型具有前窗玻璃以及与前窗玻璃对应的雨刮系统，司机室模型内设有第二温湿度控制系统及车窗加热系统。本发明用于模拟城轨车辆司机室车窗在极寒自然环境中的起雾和结冰现象，在设定的试验条件下，能够对司机室模型内的第二温湿度控制系统和车窗加热系统的除雾除冰功能进行验证，可用于车辆车窗视野环境试验研究和试验验证，缩短了车辆整改的时间成本和经济成本。

Description

一种轨道交通车辆视野环境试验装置及试验方法
技术领域
本发明属于轨道交通技术领域，特别涉及一种轨道交通车辆视野环境试验装置及试验方法。
背景技术
轨道交通车辆司机室车窗视野关乎整车行车安全，当列车长时间在低温环境中运行时，司机室车窗视野会不同程度地受到雨雪和结冰的影响，导致车窗玻璃起雾和结冰。如不及时对司机室车窗进行清理，将会影响行车安全，极易引发安全事故，造成人员及财产损失。
现有技术中，都是在车辆装车后再进行除雾、除冰等车窗视野环境保障性能的检测，这大幅增加了车辆整改的时间成本和经济成本。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种轨道交通车辆视野环境试验装置及试验方法，可用于车辆车窗视野环境试验研究和试验验证，缩短了车辆整改的时间成本和经济成本。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种轨道交通车辆视野环境试验装置，其特点是包括气候室，所述气候室包括试验舱，位于该试验舱内的第一温湿度控制系统和太阳辐射模拟系统；所述试验舱内设有司机室模型和降雨模拟装置，司机室模型具有前窗玻璃以及与前窗玻璃对应的雨刮系统，司机室模型内设有第二温湿度控制系统及车窗加热系统。
借由上述结构，气候室可实现环境温湿度精准模拟，可实现车辆外部各种气候条件的模拟，在气候室内进行试验，降低了实车试验所产生的事故发生风险，提高轨道交通车辆在各种气候条件下运行的可靠性。车内的第二温湿度控制系统可实现自动控制，亦可手动干预，精准实现司机室模型内温湿度的调节，还可以实时输出司机室模型内的温湿度数据。降雨模拟装置可模拟自然环境的降雨过程，降雨模拟装置可以采用可调节式阀门，通过调整阀体通流面积以模拟不同的试验工况。司机室模型可模拟真实车辆空间，结构简单实用且造价低。
将带车窗结构的司机室模型置于能制造低温环境的气候室内，通过降雨模拟装置模拟降雨过程，在低温环境中，前窗玻璃外表面的水凝结形成一定厚度的冰层，前窗玻璃内表面起雾。司机室模型内的第二温湿度控制系统控制温湿度，模拟实车司机室的温湿度环境。司机室模型内的的第二温湿度控制系统和车窗加热系统一起作用于表面起雾、结冰的前窗玻璃，实现对前窗玻璃的除冰除雾。
作为一种优选方式，所述第一温湿度控制系统为空调。
为一种优选方式，所述降雨模拟装置包括若干均匀布置的喷头，各喷头的出水量及出水水压可控。
基于同一个发明构思，本发明还提供了一种轨道交通车辆视野环境试验方法，其特点是利用所述的轨道交通车辆视野环境试验装置，包括以下步骤：
步骤一，开启第一温湿度控制系统和太阳辐射模拟系统模拟车辆运行环境；
步骤二，待司机室模型内温湿度达到预设值且和试验舱内温湿度达到平衡后，利用降雨模拟装置在司机室模型外进行下雨模拟；
步骤三，待司机室模型的前窗玻璃上的冰层厚度达到试验要求后，开启第二温湿度控制系统和车窗加热系统，间隔一段时间后开启雨刮系统；
步骤四，判断在规定时间内前窗玻璃上的冰层是否被全部融化，若否，则优化司机室模型并重复步骤一～步骤四，若是，则判断司机室模型在对应的试验条件下满足视野环境可靠性要求。
与现有技术相比，本发明用于模拟城轨车辆司机室车窗在极寒自然环境中的起雾和结冰现象，在设定的试验条件下，能够对司机室模型内的第二温湿度控制系统和车窗加热系统的除雾除冰功能进行验证，可用于车辆车窗视野环境试验研究和试验验证，缩短了车辆整改的时间成本和经济成本。
附图说明
图1为本发明轨道交通车辆视野环境试验装置一实施例结构示意图。
图2为气候室的结构示意图。
其中，1为气候室，101为试验舱，102为第一温湿度控制系统，103为太阳辐射模拟系统，2为司机室模型，201为前窗玻璃，202为雨刮系统，203为第二温湿度控制系统，204为车窗加热系统，3为降雨模拟装置，301为喷头。
具体实施方式
下面结合附图来描述本发明的具体实施方式。
如图1和图2所示，轨道交通车辆视野环境试验装置包括气候室1，所述气候室1包括试验舱101，位于该试验舱101内的第一温湿度控制系统102和太阳辐射模拟系统103；所述试验舱101内设有司机室模型2和降雨模拟装置3，司机室模型2具有前窗玻璃201以及与前窗玻璃201对应的雨刮系统202，司机室模型2内设有第二温湿度控制系统203及车窗加热系统204。
所述第一温湿度控制系统102为空调。
所述降雨模拟装置3包括若干均匀布置的喷头301，各喷头301的出水量及出水水压可控。
气候室1用于模拟车辆外部环境条件。在密闭的试验舱101内，根据具体所需试验气候条件模拟车辆运行时不同的环境温度、湿度及太阳辐射强度。气候室1的最大优点在于可以准确地反复多次模拟气候条件，从而将改进措施立即得以验证，既节省时间又节约成本。
司机室模型2可根据不同实车按比例模拟其真实车辆空间，第二温湿度控制系统203用于调节司机室模型2内的温湿度，可实现手动控温和自动控温。降雨模拟装置3用于模拟自然环境的降雨过程，喷头301布置按照降雨均匀度原理均匀布置，可通过调节供水管道的流量和控制喷头301出水压力来实现小雨、中雨、大雨的模拟。雨刮系统202用于刮除前窗玻璃201上的冰雪及灰尘等。此外，采用传热系数接近于实车车辆特性的密封板进行封堵处理，保证司机室模型2的保温性能与实际车辆一致。
本发明所述轨道交通车辆视野环境试验方法包括以下步骤：
步骤一，开启第一温湿度控制系统102和太阳辐射模拟系统103模拟车辆运行的极寒环境。
步骤二，待司机室模型2内温湿度达到预设值且和试验舱101内温湿度达到平衡后，利用降雨模拟装置3连接供水管道，在司机室模型2外进行下雨模拟；在低温环境中，前窗玻璃201外表面的水凝结形成一定厚度的冰层，前窗玻璃201内表面起雾。
步骤三，待司机室模型2的前窗玻璃201上的冰层厚度达到试验要求后，开启第二温湿度控制系统203(模拟司机室内的空调系统的开启状态，用于提供司机室内空间的温湿度环境，可方便快捷地实现不同试验需求的司机室内温湿度调节)和车窗加热系统204，间隔一段时间后，前窗玻璃201上的冰层通过第二温湿度控制系统203和车窗加热系统204的作用后融化松动，开启雨刮系统202，加速冰层的融化和掉落速度。
步骤四，判断在规定时间内前窗玻璃201上的冰层是否被全部融化，若否，则优化司机室模型2并重复步骤一～步骤四，若是，则判断司机室模型2在对应的极寒环境试验条件下满足视野环境可靠性要求。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是局限性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种轨道交通车辆视野环境试验装置，其特征在于，包括气候室(1)，所述气候室(1)包括试验舱(101)，位于该试验舱(101)内的第一温湿度控制系统(102)和太阳辐射模拟系统(103)；所述试验舱(101)内设有司机室模型(2)和降雨模拟装置(3)，司机室模型(2)具有前窗玻璃(201)以及与前窗玻璃(201)对应的雨刮系统(202)，司机室模型(2)内设有第二温湿度控制系统(203)及车窗加热系统(204)。
2.如权利要求1所述的轨道交通车辆视野环境试验装置，其特征在于，所述第一温湿度控制系统(102)为空调。
3.如权利要求1或2所述的轨道交通车辆视野环境试验装置，其特征在于，所述降雨模拟装置(3)包括若干均匀布置的喷头(301)，各喷头(301)的出水量及出水水压可控。
4.一种轨道交通车辆视野环境试验方法，其特征在于，利用如权利要求1至3任一项所述的轨道交通车辆视野环境试验装置，包括以下步骤：
步骤一，开启第一温湿度控制系统(102)和太阳辐射模拟系统(103)模拟车辆运行环境；
步骤二，待司机室模型(2)内温湿度达到预设值且和试验舱(101)内温湿度达到平衡后，利用降雨模拟装置(3)在司机室模型(2)外进行下雨模拟；
步骤三，待司机室模型(2)的前窗玻璃(201)上的冰层厚度达到试验要求后，开启第二温湿度控制系统(203)和车窗加热系统(204)，间隔一段时间后开启雨刮系统(202)；
步骤四，判断在规定时间内前窗玻璃(201)上的冰层是否被全部融化，若否，则优化司机室模型(2)并重复步骤一～步骤四，若是，则判断司机室模型(2)在对应的试验条件下满足视野环境可靠性要求。
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