CN113740017A - 轨道车辆碰撞试验的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种轨道车辆碰撞试验的系统和方法，系统包括前台车、后台车、中间车钩、检测装置和数据采集仪，中间车钩的两端分别与前台车和后台车连接；检测装置的第一传感器设置在前台车与中间车钩之间；检测装置的第二传感器设置在前台车与后台车之间，并与前台车和后台车均连接；数据采集仪与第一传感器和第二传感器均电性连接，以获取撞击力的数据和压缩位移的数据；根据数据采集仪获取的撞击力的数据和压缩位移的数据计算得到中间车钩在碰撞试验过程中的吸能量的数据。本发明解决了现有技术中的轨道车辆的碰撞试验只能够通过碰撞仿真和静压试验来进行验证，导致获得的中间车钩的吸能量的数据的精度较差的问题。

Description

轨道车辆碰撞试验的系统和方法

技术领域

本发明涉及轨道车辆技术领域，具体而言，涉及一种轨道车辆碰撞试验的系统和方法。

背景技术

轨道车辆通常包括两辆子轨道车辆，两辆子轨道车辆通过中间车钩连接，中间车钩用于传递两辆子轨道车辆之间的牵引力和制动力，当上述的轨道车辆与其他轨道车辆发生碰撞时，中间车钩不仅能够进行载荷的传递，还能够参与变形并吸收一部分的能量，由此可知，中间车钩的碰撞吸能的稳定性关系着整列轨道车辆是否产生爬车、脱轨等事故，因此，中间车钩的碰撞试验十分重要。

现有技术中，由于中间车钩的碰撞试验涉及到两辆子轨道车辆的相对运动，一直以来都是测试难题，现有的碰撞试验通常是依靠碰撞仿真和静压试验来进行验证，难以进行实际的冲击试验，且在实际的碰撞试验过程中，由于涉及到两辆子轨道车辆的相对运动，很难精确地测试中间车钩的撞击力和压缩位移，只能通过车载加速度的间接计算进行转换，进而得到中间车钩的吸能量的数据，但是，通过上述方式得出的中间车钩的吸能量的数据的精度较差。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种轨道车辆碰撞试验的系统和方法，以解决现有技术中的轨道车辆的碰撞试验只能够通过碰撞仿真和静压试验来进行验证，导致获得的中间车钩的吸能量的数据的精度较差的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种轨道车辆碰撞试验的系统，包括前台车、后台车、中间车钩、检测装置和数据采集仪，其中，中间车钩位于前台车与后台车之间，且中间车钩的两端分别与前台车和后台车连接；检测装置包括第一传感器和第二传感器，第一传感器设置在前台车与中间车钩之间，以检测中间车钩在碰撞试验的碰撞阶段受到的撞击力；第二传感器设置在前台车与后台车之间，并与前台车和后台车均连接，第二传感器用于检测中间车钩在碰撞试验的碰撞阶段产生的压缩位移；数据采集仪设置在前台车或后台车上，且数据采集仪与第一传感器和第二传感器均电性连接，以获取第一传感器检测到的撞击力的数据，以及获取第二传感器检测到的压缩位移的数据；根据数据采集仪获取的撞击力的数据和压缩位移的数据计算得到中间车钩在碰撞试验过程中的吸能量的数据。

进一步地，轨道车辆碰撞试验的系统还包括辅助装置，辅助装置的至少一部分设置在前台车与后台车之间，并与前台车和后台车连接，以在碰撞试验的加速阶段承担前台车的驱动力。

进一步地，辅助装置包括顶杆组件，顶杆组件设置在前台车与后台车之间，且前台车与后台车均与顶杆组件连接，顶杆组件具有在碰撞试验的加速阶段承担前台车的驱动力的支撑状态，以及顶杆组件具有在碰撞试验的匀速阶段不承担前台车的驱动力的自由状态。

进一步地，顶杆组件包括第一顶杆和第二顶杆，第一顶杆的第一端与前台车连接；第二顶杆的第一端与第一顶杆的第二端连接，第二顶杆的第二端与后台车连接；其中，在碰撞试验的加速阶段时，第一顶杆的第二端与第二顶杆的第一端紧固连接，以使顶杆组件处于支撑状态；在碰撞试验的匀速阶段时，第一顶杆的第二端与第二顶杆的第一端活动连接，以使顶杆组件处于自由状态。

进一步地，第一顶杆的横截面的截面积小于第二顶杆的横截面的截面积，且第二顶杆的第一端具有第二收纳孔，第二收纳孔沿第二顶杆的轴向延伸设置，第一顶杆的第二端伸入第二收纳孔内设置，并沿第二收纳孔的延伸方向可移动地设置；或，第一顶杆的横截面的截面积大于第二顶杆的横截面的截面积，且第一顶杆的第二端具有第一收纳孔，第一收纳孔沿第一顶杆的轴向延伸设置，第二顶杆的第一端伸入第一收纳孔内设置，并沿第一收纳孔的延伸方向可移动地设置。

进一步地，第一收纳孔和/或第二收纳孔为通孔。

进一步地，第一顶杆的第二端具有第一装配孔，第一装配孔沿第一顶杆的径向延伸，第二顶杆的第一端具有第二装配孔，第二装配孔沿第二顶杆的径向延伸；顶杆组件还包括销钉，销钉穿过第一装配孔和第二装配孔以连接第一顶杆与第二顶杆；其中，当销钉连接第一顶杆与第二顶杆时，顶杆组件处于支撑状态；当销钉由第一装配孔和第二装配孔脱出，顶杆组件处于自由状态。

进一步地，顶杆组件还包括第三顶杆，第三顶杆的第一端与前台车连接，第三顶杆的第二端与第一顶杆的第一端螺纹连接。

进一步地，辅助装置还包括脱销组件，脱销组件设置在前台车或后台车上，脱销组件通过拉线与销钉连接，以在碰撞试验的匀速阶段拔出销钉。

进一步地，脱销组件包括伸缩式电磁铁，伸缩式电磁铁通过拉线与销钉连接，伸缩式电磁铁具有伸出状态和退回状态；其中，当销钉锁紧第一顶杆和第二顶杆时，伸缩式电磁铁处于伸出状态，以放松拉线；当伸缩式电磁铁拔出销钉时，伸缩式电磁铁处于退回状态。

进一步地，脱销组件还包括限位开关和第一控制器，其中，限位开关与伸缩式电磁铁相邻地设置，当伸缩式电磁铁由伸出状态切换为退回状态时，伸缩式电磁铁触碰限位开关，限位开关发出触碰信号；第一控制器根据触碰信号确定销钉处于拔出状态。

进一步地，脱销组件还包括报警灯，报警灯与第一控制器连接；当伸缩式电磁铁没有拔出销钉，限位开关发出未触碰信号，第一控制器根据未触碰信号控制报警灯通电。

进一步地，轨道车辆碰撞试验的系统包括第二控制器，第二控制器与第一控制器信号连接，当伸缩式电磁铁没有拔出销钉，限位开关发出未触碰信号，第一控制器根据未触碰信号确定停止碰撞试验，并将停止信号发送至第二控制器。

进一步地，顶杆组件为多个，多个顶杆组件相间隔地设置，且各顶杆组件均与前台车以及后台车连接，脱销组件为多个，多个脱销组件与多个顶杆组件一一对应地设置。

根据本发明的另一方面，提供了一种轨道车辆碰撞试验的方法，用于轨道车辆碰撞试验的系统，轨道车辆碰撞试验的方法包括以下步骤：驱动车与试验车的尾部连接，驱动车推动试验车进入碰撞试验的加速阶段，以使试验车的速度加速到预设速度；当试验车的速度加速到预设速度时，驱动车推动试验车以预设速度进入匀速阶段；当驱动车推动试验车匀速运行预设时长后，驱动车与试验车分离，试验车自由滑行并撞向刚性墙以进入碰撞阶段；其中，试验车包括相连接的前台车与后台车。

进一步地，轨道车辆碰撞试验的方法还包括以下步骤：在驱动车推动试验车进入加速阶段时，辅助装置的顶杆组件处于支撑状态，以承担前台车的驱动力；在试验车进入碰撞阶段时，辅助装置的脱销组件拔出销钉，以使顶杆组件处于自由状态，防止碰撞过程中干扰中间车钩。

进一步地，轨道车辆碰撞试验的方法还包括以下步骤：在试验车碰撞过程中，数据采集仪获取检测装置的第一传感器检测到的撞击力的数据，以及获取检测装置的第二传感器检测到的压缩位移的数据；根据数据采集仪获取的撞击力的数据得到中间车钩在碰撞过程中的力-时间曲线，根据数据采集仪获取的压缩位移的数据得到中间车钩在碰撞过程中的位移-时间曲线；再根据力-时间曲线和位移-时间曲线通过坐标转换得到中间车钩的力-位移曲线，根据力-位移曲线得出中间车钩在碰撞过程中的撞击力与压缩位移的数学表达式，对数学表达式进行积分得到中间车钩在碰撞过程中的吸能量的数据。

应用本发明的技术方案，提供了一种轨道车辆碰撞试验的系统，通过在轨道车辆碰撞试验的系统安装检测装置，具体地，将检测装置的第一传感器设置在前台车与中间车钩之间，使得第一传感器能够精准地检测中间车钩在碰撞试验的碰撞阶段受到的撞击力，同时，将检测装置的第二传感器设置在前台车与后台车之间，并与前台车和后台车均连接，使得第二传感器能够精准地检测中间车钩在碰撞试验的碰撞阶段产生的压缩位移，后续根据数据采集仪来获取第一传感器检测到的撞击力的数据，以及获取第二传感器检测到的压缩位移的数据，最后根据撞击力的数据和压缩位移的数据计算得到中间车钩在碰撞试验过程中的吸能量的数据，由此得到较为精准的中间车钩在碰撞试验过程中的吸能量的数据，使得试验得到的数据能够更接近于中间车钩的实际数据，解决了评估中间车钩的耐撞性指标的测试难题。

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示出了根据本发明的一种可选实施例的轨道车辆碰撞试验的方法的流程图；

图2示出了根据本发明的一种可选实施例的轨道车辆碰撞试验的系统的结构示意图；

图3示出了图2中的A处的放大结构示意图；

图4示出了图2中的轨道车辆碰撞试验的系统的俯视视角的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、试验车；2、刚性墙；3、轨道；4、蜂窝吸能块；10、前台车；20、后台车；30、中间车钩；40、检测装置；41、第一传感器；42、第二传感器；50、数据采集仪；60、辅助装置；61、顶杆组件；611、第一顶杆；612、第二顶杆；613、销钉；614、第三顶杆；62、脱销组件；621、拉线；622、伸缩式电磁铁；623、限位开关；624、第一控制器；625、报警灯。

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。

为了解决现有技术中的轨道车辆的碰撞试验只能够通过碰撞仿真和静压试验来进行验证，导致获得的中间车钩的吸能量的数据的精度较差的问题，本发明提供了一种轨道车辆碰撞试验的系统和方法。

如图1所示，轨道车辆碰撞试验的方法，用于轨道车辆碰撞试验的系统，轨道车辆碰撞试验的方法包括以下步骤：驱动车与试验车1的尾部连接，驱动车推动试验车1进入碰撞试验的加速阶段，以使试验车1的速度加速到预设速度；当试验车1的速度加速到预设速度时，驱动车推动试验车1以预设速度进入匀速阶段；当驱动车推动试验车1匀速运行预设时长后，驱动车与试验车1分离，试验车1自由滑行并撞向刚性墙2以进入碰撞阶段；其中，试验车1包括相连接的前台车10与后台车20。

需要说明的是，在本申请中，轨道车辆碰撞试验的方法还包括以下步骤：在驱动车推动试验车1进入加速阶段时，辅助装置60的顶杆组件61处于支撑状态，以承担前台车10的驱动力；在试验车1进入碰撞阶段时，辅助装置60的脱销组件62拔出销钉613，以使顶杆组件61处于自由状态，防止碰撞过程中干扰中间车钩30。

需要说明的是，在本申请中，轨道车辆碰撞试验的方法还包括以下步骤：在试验车1碰撞过程中，数据采集仪50获取检测装置40的第一传感器41检测到的撞击力的数据，以及获取检测装置40的第二传感器42检测到的压缩位移的数据；根据数据采集仪50获取的撞击力的数据得到中间车钩30在碰撞过程中的力-时间曲线，根据数据采集仪50获取的压缩位移的数据得到中间车钩30在碰撞过程中的位移-时间曲线；再根据力-时间曲线和位移-时间曲线通过坐标转换得到中间车钩30的力-位移曲线，根据力-位移曲线得出中间车钩30在碰撞过程中的撞击力与压缩位移的数学表达式，对数学表达式进行积分得到中间车钩30在碰撞过程中的吸能量的数据。

如图2所示，驱动车和试验车1均在轨道3上行驶。

如图2和图4所示，试验车1的前台车10远离后台车20的一端安装有蜂窝吸能块4，蜂窝吸能块4起到缓冲吸能的作用，从而对前台车10起到保护作用，防止前台车10被撞坏。

如图2至图4所示，轨道车辆碰撞试验的系统，包括前台车10、后台车20、中间车钩30、检测装置40和数据采集仪50，其中，中间车钩30位于前台车10与后台车20之间，且中间车钩30的两端分别与前台车10和后台车20连接；检测装置40包括第一传感器41和第二传感器42，第一传感器41设置在前台车10与中间车钩30之间，以检测中间车钩30在碰撞试验的碰撞阶段受到的撞击力；第二传感器42设置在前台车10与后台车20之间，并与前台车10和后台车20均连接，第二传感器42用于检测中间车钩30在碰撞试验的碰撞阶段产生的压缩位移；数据采集仪50设置在前台车10或后台车20上，且数据采集仪50与第一传感器41和第二传感器42均电性连接，以获取第一传感器41检测到的撞击力的数据，以及获取第二传感器42检测到的压缩位移的数据；根据数据采集仪50获取的撞击力的数据和压缩位移的数据计算得到中间车钩30在碰撞试验过程中的吸能量的数据。

本申请提供了一种轨道车辆碰撞试验的系统，通过在轨道车辆碰撞试验的系统安装检测装置40，具体地，将检测装置40的第一传感器41设置在前台车10与中间车钩30之间，使得第一传感器41能够精准地检测中间车钩30在碰撞试验的碰撞阶段受到的撞击力，同时，将检测装置40的第二传感器42设置在前台车10与后台车20之间，并与前台车10和后台车20均连接，使得第二传感器42能够精准地检测中间车钩30在碰撞试验的碰撞阶段产生的压缩位移，后续根据数据采集仪50来获取第一传感器41检测到的撞击力的数据，以及获取第二传感器42检测到的压缩位移的数据，最后根据撞击力的数据和压缩位移的数据计算得到中间车钩30在碰撞试验过程中的吸能量的数据，由此得到较为精准的中间车钩30在碰撞试验过程中的吸能量的数据，使得试验得到的数据能够更接近于中间车钩30的实际数据，解决了评估中间车钩30的耐撞性指标的测试难题。

需要说明的是，在本申请中，为了确保中间车钩30在碰撞试验的碰撞阶段前处于原始状态，如图2至图4所示，轨道车辆碰撞试验的系统还包括辅助装置60，辅助装置60的至少一部分设置在前台车10与后台车20之间，并与前台车10和后台车20连接，以在碰撞试验的加速阶段承担前台车10的驱动力。这样，确保中间车钩30在碰撞试验的加速阶段不承受前台车10的驱动力，从而确保中间车钩30能够处于原始不受力的状态，进而避免了因前台车10的驱动力过大而导致中间车钩30过早地动作，确保碰撞试验的可靠性。

如图2至图4所示，辅助装置60包括顶杆组件61，顶杆组件61设置在前台车10与后台车20之间，且前台车10与后台车20均与顶杆组件61连接，顶杆组件61具有在碰撞试验的加速阶段承担前台车10的驱动力的支撑状态，以及顶杆组件61具有在碰撞试验的匀速阶段不承担前台车10的驱动力的自由状态。这样，在碰撞试验中，试验车1从加速阶段加速到预定速度后，以上述的预定速度进入匀速阶段，而此阶段结束后进入碰撞阶段，为了确保中间车钩30在碰撞阶段时能够不受干扰。

如图2至图4所示，顶杆组件61包括第一顶杆611和第二顶杆612，第一顶杆611的第一端与前台车10连接；第二顶杆612的第一端与第一顶杆611的第二端连接，第二顶杆612的第二端与后台车20连接；其中，在碰撞试验的加速阶段时，第一顶杆611的第二端与第二顶杆612的第一端紧固连接，以使顶杆组件61处于支撑状态；在碰撞试验的匀速阶段时，第一顶杆611的第二端与第二顶杆612的第一端活动连接，以使顶杆组件61处于自由状态。这样，确保顶杆组件61在支撑状态和自由状态之间的切换可靠性。

如图2和图3所示，第一顶杆611的横截面的截面积小于第二顶杆612的横截面的截面积，且第二顶杆612的第一端具有第二收纳孔，第二收纳孔沿第二顶杆612的轴向延伸设置，第一顶杆611的第二端伸入第二收纳孔内设置，并沿第二收纳孔的延伸方向可移动地设置。这样，在确保顶杆组件61的结构足够简单的同时，还能够确保顶杆组件61处于自由状态时不会对中间车钩30造成干涉。

当然，也可以是第一顶杆611的横截面的截面积大于第二顶杆612的横截面的截面积，且第一顶杆611的第二端具有第一收纳孔，第一收纳孔沿第一顶杆611的轴向延伸设置，第二顶杆612的第一端伸入第一收纳孔内设置，并沿第一收纳孔的延伸方向可移动地设置。这样，在确保顶杆组件61的结构足够简单的同时，还能够确保顶杆组件61处于自由状态时不会对中间车钩30造成干涉。

需要说明的是，在本申请中，考虑到试验车1进入碰撞阶段后，前台车10与后台车20之间的间距会发生改变，可选地，第一收纳孔和/或第二收纳孔为通孔。这样，确保第一顶杆611的第二端与第二顶杆612的第一端能够相对移动。

如图2和图3所示，第一顶杆611的第二端具有第一装配孔，第一装配孔沿第一顶杆611的径向延伸，第二顶杆612的第一端具有第二装配孔，第二装配孔沿第二顶杆612的径向延伸；顶杆组件61还包括销钉613，销钉613穿过第一装配孔和第二装配孔以连接第一顶杆611与第二顶杆612；其中，当销钉613连接第一顶杆611与第二顶杆612时，顶杆组件61处于支撑状态；当销钉613由第一装配孔和第二装配孔脱出，顶杆组件61处于自由状态。这样，销钉613起到连接第一顶杆611和第二顶杆612的作用，确保顶杆组件61处于支撑状态时的支撑可靠性，在顶杆组件61由支撑状态切换至自由状态时，只需将销钉613脱出即可，操作方便快捷。

如图2和图3所示，顶杆组件61还包括第三顶杆614，第三顶杆614的第一端与前台车10连接，第三顶杆614的第二端与第一顶杆611的第一端螺纹连接。这样，螺纹连接确保第三顶杆614与第一顶杆611的连接可靠性的同时，还便于两者之间的装配便捷性。

如图3所示，第三顶杆614包括相连接的圆盘和圆柱，圆盘的横截面的截面积大于圆柱的横截面的截面积，其中圆盘的端面与前台车10紧固连接，圆柱的外周侧具有外螺纹结构，第一顶杆611的第一端具有用于与外螺纹结构配合的内螺纹结构，使得第三顶杆614的第二端能够旋入和旋出第一顶杆611的第一端，以调节后台车20与前台车10之间的顶紧间隙。

如图2至图4所示，辅助装置60还包括脱销组件62，脱销组件62设置在前台车10或后台车20上，脱销组件62通过拉线621与销钉613连接，以在碰撞试验的匀速阶段拔出销钉613。这样，确保销钉613的拔出可靠性。

如图4所示，脱销组件62包括伸缩式电磁铁622，伸缩式电磁铁622通过拉线621与销钉613连接，伸缩式电磁铁622具有伸出状态和退回状态；其中，当销钉613锁紧第一顶杆611和第二顶杆612时，伸缩式电磁铁622处于伸出状态，以放松拉线621；当伸缩式电磁铁622拔出销钉613时，伸缩式电磁铁622处于退回状态。这样，提升了轨道车辆碰撞试验的系统的自动化程度。

如图4所示，脱销组件62还包括限位开关623和第一控制器624，其中，限位开关623与伸缩式电磁铁622相邻地设置，当伸缩式电磁铁622由伸出状态切换为退回状态时，伸缩式电磁铁622触碰限位开关623，限位开关623发出触碰信号；第一控制器624根据触碰信号确定销钉613处于拔出状态。这样，确保轨道车辆的碰撞试验的安全性，对系统起到了保护作用。

如图4所示，脱销组件62还包括报警灯625，报警灯625与第一控制器624连接；当伸缩式电磁铁622没有拔出销钉613，限位开关623发出未触碰信号，第一控制器624根据未触碰信号控制报警灯625通电。这样，在碰撞试验过程中，如遇到销钉613没有拔出情况时，第一控制器624能够及时控制报警灯625通电，使得操作人员及时收到销钉613未拔出的信号，确保轨道车辆碰撞试验的系统的完整性及安全性，避免造成较大的损失。

可选地，轨道车辆碰撞试验的系统包括第二控制器，第二控制器与第一控制器624信号连接，当伸缩式电磁铁622没有拔出销钉613，限位开关623发出未触碰信号，第一控制器624根据未触碰信号确定停止碰撞试验，并将停止信号发送至第二控制器。这样，确保当销钉613处于拔出状态时，能够及时停止碰撞试验，从而确保碰撞试验的停止可靠性，进而确保轨道车辆碰撞试验的系统能够不被损坏。

可选地，顶杆组件61为多个，多个顶杆组件61相间隔地设置，且各顶杆组件61均与前台车10以及后台车20连接，脱销组件62为多个，多个脱销组件62与多个顶杆组件61一一对应地设置。这样，在确保多个顶杆组件61同时处于支撑状态时的支撑可靠性的同时，确保一个脱销组件62对应一个顶杆组件61的销钉613，从而确保各销钉613的拔出可靠性。

优选地，如图2至图4所示，顶杆组件61为两个，两个顶杆组件61相间隔地设置，且各顶杆组件61均与前台车10以及后台车20连接，脱销组件62为两个，两个脱销组件62与两个顶杆组件61一一对应地设置。

需要说明的是，在本申请中，脱销组件62的脱销的控制原理如下：轨道车辆碰撞试验的系统还包括控制箱，控制箱内设置有第一控制器624、蓄电池、时间继电器、中间继电器等装置，试验前按照预估的加速时间设置时间继电器，试验车1开始运动时时间继电器开始计时，当达到预设时间时，继电器吸和中间继电器，中间继电器吸和给伸缩式电磁铁通电，此时拔销动作开始，5秒后检测限位开关623是否闭合，如闭合则试验正常进行，如未闭合则开始报警，并发出报警信息给第二控制器，第二控制器接收到信息后对试验进行紧急停止。

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。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

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、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

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 (17)

1.一种轨道车辆碰撞试验的系统，其特征在于，包括：

前台车(10)、后台车(20)、中间车钩(30)、检测装置(40)和数据采集仪(50)，其中，所述中间车钩(30)位于所述前台车(10)与所述后台车(20)之间，且所述中间车钩(30)的两端分别与所述前台车(10)和所述后台车(20)连接；

所述检测装置(40)包括：

第一传感器(41)，所述第一传感器(41)设置在所述前台车(10)与所述中间车钩(30)之间，以检测所述中间车钩(30)在碰撞试验的碰撞阶段受到的撞击力；

第二传感器(42)，所述第二传感器(42)设置在所述前台车(10)与所述后台车(20)之间，并与所述前台车(10)和所述后台车(20)均连接，所述第二传感器(42)用于检测所述中间车钩(30)在碰撞试验的碰撞阶段产生的压缩位移；

所述数据采集仪(50)设置在所述前台车(10)或所述后台车(20)上，且所述数据采集仪(50)与所述第一传感器(41)和所述第二传感器(42)均电性连接，以获取所述第一传感器(41)检测到的所述撞击力的数据，以及获取所述第二传感器(42)检测到的所述压缩位移的数据；

根据所述数据采集仪(50)获取的所述撞击力的数据和所述压缩位移的数据计算得到所述中间车钩(30)在碰撞试验过程中的吸能量的数据。

2.根据权利要求1所述的轨道车辆碰撞试验的系统，其特征在于，所述轨道车辆碰撞试验的系统还包括辅助装置(60)，所述辅助装置(60)的至少一部分设置在所述前台车(10)与所述后台车(20)之间，并与所述前台车(10)和所述后台车(20)连接，以在碰撞试验的加速阶段承担所述前台车(10)的驱动力。

3.根据权利要求2所述的轨道车辆碰撞试验的系统，其特征在于，所述辅助装置(60)包括：

顶杆组件(61)，所述顶杆组件(61)设置在所述前台车(10)与所述后台车(20)之间，且所述前台车(10)与所述后台车(20)均与所述顶杆组件(61)连接，所述顶杆组件(61)具有在碰撞试验的加速阶段承担所述前台车(10)的驱动力的支撑状态，以及所述顶杆组件(61)具有在碰撞试验的匀速阶段不承担所述前台车(10)的驱动力的自由状态。

4.根据权利要求3所述的轨道车辆碰撞试验的系统，其特征在于，所述顶杆组件(61)包括：

第一顶杆(611)，所述第一顶杆(611)的第一端与前台车(10)连接；

第二顶杆(612)，所述第二顶杆(612)的第一端与所述第一顶杆(611)的第二端连接，所述第二顶杆(612)的第二端与所述后台车(20)连接；

其中，在碰撞试验的加速阶段时，所述第一顶杆(611)的第二端与所述第二顶杆(612)的第一端紧固连接，以使所述顶杆组件(61)处于所述支撑状态；在碰撞试验的匀速阶段时，所述第一顶杆(611)的第二端与所述第二顶杆(612)的第一端活动连接，以使所述顶杆组件(61)处于所述自由状态。

5.根据权利要求4所述的轨道车辆碰撞试验的系统，其特征在于，

所述第一顶杆(611)的横截面的截面积小于所述第二顶杆(612)的横截面的截面积，且所述第二顶杆(612)的第一端具有第二收纳孔，所述第二收纳孔沿所述第二顶杆(612)的轴向延伸设置，所述第一顶杆(611)的第二端伸入所述第二收纳孔内设置，并沿所述第二收纳孔的延伸方向可移动地设置；或，

所述第一顶杆(611)的横截面的截面积大于所述第二顶杆(612)的横截面的截面积，且所述第一顶杆(611)的第二端具有第一收纳孔，所述第一收纳孔沿所述第一顶杆(611)的轴向延伸设置，所述第二顶杆(612)的第一端伸入所述第一收纳孔内设置，并沿所述第一收纳孔的延伸方向可移动地设置。

6.根据权利要求5所述的轨道车辆碰撞试验的系统，其特征在于，所述第一收纳孔和/或所述第二收纳孔为通孔。

7.根据权利要求4所述的轨道车辆碰撞试验的系统，其特征在于，

所述第一顶杆(611)的第二端具有第一装配孔，所述第一装配孔沿所述第一顶杆(611)的径向延伸，所述第二顶杆(612)的第一端具有第二装配孔，所述第二装配孔沿所述第二顶杆(612)的径向延伸；

所述顶杆组件(61)还包括销钉(613)，所述销钉(613)穿过所述第一装配孔和所述第二装配孔以连接所述第一顶杆(611)与所述第二顶杆(612)；

其中，当所述销钉(613)连接所述第一顶杆(611)与所述第二顶杆(612)时，所述顶杆组件(61)处于所述支撑状态；当所述销钉(613)由所述第一装配孔和所述第二装配孔脱出，所述顶杆组件(61)处于所述自由状态。

8.根据权利要求4所述的轨道车辆碰撞试验的系统，其特征在于，所述顶杆组件(61)还包括：

第三顶杆(614)，所述第三顶杆(614)的第一端与所述前台车(10)连接，所述第三顶杆(614)的第二端与所述第一顶杆(611)的第一端螺纹连接。

9.根据权利要求7所述的轨道车辆碰撞试验的系统，其特征在于，所述辅助装置(60)还包括：

脱销组件(62)，所述脱销组件(62)设置在所述前台车(10)或所述后台车(20)上，所述脱销组件(62)通过拉线(621)与所述销钉(613)连接，以在碰撞试验的匀速阶段拔出所述销钉(613)。

10.根据权利要求9所述的轨道车辆碰撞试验的系统，其特征在于，所述脱销组件(62)包括：

伸缩式电磁铁(622)，所述伸缩式电磁铁(622)通过所述拉线(621)与所述销钉(613)连接，所述伸缩式电磁铁(622)具有伸出状态和退回状态；

其中，当所述销钉(613)锁紧所述第一顶杆(611)和所述第二顶杆(612)时，所述伸缩式电磁铁(622)处于所述伸出状态，以放松所述拉线(621)；当所述伸缩式电磁铁(622)拔出所述销钉(613)时，所述伸缩式电磁铁(622)处于所述退回状态。

11.根据权利要求10所述的轨道车辆碰撞试验的系统，其特征在于，所述脱销组件(62)还包括：

限位开关(623)，所述限位开关(623)与所述伸缩式电磁铁(622)相邻地设置，当所述伸缩式电磁铁(622)由所述伸出状态切换为所述退回状态时，所述伸缩式电磁铁(622)触碰所述限位开关(623)，所述限位开关(623)发出触碰信号；

第一控制器(624)，所述第一控制器(624)根据所述触碰信号确定所述销钉(613)处于拔出状态。

12.根据权利要求11所述的轨道车辆碰撞试验的系统，其特征在于，所述脱销组件(62)还包括：

报警灯(625)，所述报警灯(625)与所述第一控制器(624)连接；

当所述伸缩式电磁铁(622)没有拔出所述销钉(613)，所述限位开关(623)发出未触碰信号，所述第一控制器(624)根据所述未触碰信号控制所述报警灯(625)通电。

13.根据权利要求11所述的轨道车辆碰撞试验的系统，其特征在于，所述轨道车辆碰撞试验的系统包括：

第二控制器，所述第二控制器与所述第一控制器(624)信号连接，当所述伸缩式电磁铁(622)没有拔出所述销钉(613)，所述限位开关(623)发出未触碰信号，所述第一控制器(624)根据所述未触碰信号确定停止碰撞试验，并将停止信号发送至所述第二控制器。

14.根据权利要求11所述的轨道车辆碰撞试验的系统，其特征在于，所述顶杆组件(61)为多个，多个所述顶杆组件(61)相间隔地设置，且各所述顶杆组件(61)均与所述前台车(10)以及所述后台车(20)连接，所述脱销组件(62)为多个，多个所述脱销组件(62)与多个所述顶杆组件(61)一一对应地设置。

15.一种轨道车辆碰撞试验的方法，其特征在于，用于权利要求1至14中任一项所述的轨道车辆碰撞试验的系统，所述轨道车辆碰撞试验的方法包括以下步骤：

驱动车与试验车(1)的尾部连接，驱动车推动试验车(1)进入碰撞试验的加速阶段，以使所述试验车(1)的速度加速到预设速度；

当所述试验车(1)的速度加速到所述预设速度时，所述驱动车推动所述试验车(1)以所述预设速度进入匀速阶段；

当所述驱动车推动所述试验车(1)匀速运行预设时长后，所述驱动车与所述试验车(1)分离，所述试验车(1)自由滑行并撞向刚性墙(2)以进入碰撞阶段；

其中，所述试验车(1)包括相连接的前台车(10)与后台车(20)。

16.根据权利要求15所述的轨道车辆碰撞试验的方法，其特征在于，所述轨道车辆碰撞试验的方法还包括以下步骤：

在所述驱动车推动所述试验车(1)进入所述加速阶段时，辅助装置(60)的顶杆组件(61)处于支撑状态，以承担所述前台车(10)的驱动力；

在所述试验车(1)进入所述碰撞阶段时，所述辅助装置(60)的脱销组件(62)拔出销钉(613)，以使所述顶杆组件(61)处于自由状态，防止碰撞过程中干扰中间车钩(30)。

17.根据权利要求16所述的轨道车辆碰撞试验的方法，其特征在于，所述轨道车辆碰撞试验的方法还包括以下步骤：

在所述试验车(1)碰撞过程中，数据采集仪(50)获取检测装置(40)的第一传感器(41)检测到的撞击力的数据，以及获取检测装置(40)的第二传感器(42)检测到的压缩位移的数据；

根据所述数据采集仪(50)获取的所述撞击力的数据得到所述中间车钩(30)在碰撞过程中的力-时间曲线，根据所述数据采集仪(50)获取的所述压缩位移的数据得到所述中间车钩(30)在碰撞过程中的位移-时间曲线；

再根据所述力-时间曲线和所述位移-时间曲线通过坐标转换得到所述中间车钩(30)的力-位移曲线，根据所述力-位移曲线得出所述中间车钩(30)在碰撞过程中的撞击力与压缩位移的数学表达式，对所述数学表达式进行积分得到所述中间车钩(30)在碰撞过程中的吸能量的数据。

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