CN210571417U - 一种交变风压疲劳试验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于疲劳试验技术领域，尤其一种交变风压疲劳试验系统，包括控制系统、动力系统、测量系统、辅助调压装置、固定装置、试验平台、密封腔，所述控制系统的输出端分解信号连接至所述动力系统、测量系统和辅助调压装置的输入端，所述动力系统、密封腔和测量系统以及辅助调压装置均通过固定装置固定在试验平台上；本实验系统具有正负压零位调节功能，即适用于正负压对称的交变风压疲劳试验，也适用于正负压不对称的交变风压疲劳试验，充分满足试验标准对交变风压疲劳试验的要求，试验装置采用开环控制并辅助有自动调压功能，具有低试验成本、高适用性、操作方便的优点。

Description

一种交变风压疲劳试验系统

技术领域

本实用新型涉及疲劳试验领域，尤其涉及一种交变风压疲劳试验系统。

背景技术

列车和汽车在行驶过程中，不可避免的会经历两车交会和出入隧道的过程，当两列高速行驶的列车会车时和会车结束时，它们面向对方一侧的车体(包括车窗、门扇、裙板等设备) 需要承受交变风压带来的载荷，同理，当列车驶入隧道时和驶出隧道时，列车车体也需要承受交变风压带来的载荷，在这些情况下列车行驶速度越快，载荷也越大，考虑到交通工具普遍设计寿命都比较长，在长时间的使用过程中，列车等产品承受交变风压载荷带来的累计损伤不可忽视，正常使用不发生意外的情况下，交变风压疲劳载荷是造成车体损坏的重要原因之一，而车辆的车体作为乘客安全的重要保障措施，其能否满足设计使用寿命的要求便成为重要性能考核项目之一。

目前，对于车辆门扇、车窗、裙板等设备的交变风压疲劳试验，大多模拟实际使用工况实施，且市面上对于该类试验的设备并不完善，普遍存在进行正负压对称的交变风压疲劳试验时，正负压无法调节，从而造成正压和负压的压力值不相等的现象，这种现象目前普遍是通过反复密封处理来改善，这样不仅影响了试验质量，还延长了试验时间，提高了试验成本。

为解决上述问题，本申请中提出一种交变风压疲劳试验系统。

实用新型内容

(一)实用新型目的

为解决背景技术中存在的技术问题，本实用新型提出一种交变风压疲劳试验系统，具有模拟产品承受气压变化的实际使用工况，且可适用正负压不对称的交变风压疲劳试验的特点。

(二)技术方案

为解决上述问题，本实用新型提供了一种交变风压疲劳试验系统，包括控制系统、动力系统、测量系统、辅助调压装置、固定装置、试验平台、密封腔，所述控制系统的输出端分解信号连接至所述动力系统、测量系统和辅助调压装置的输入端，所述动力系统、密封腔和测量系统以及辅助调压装置均通过固定装置固定在试验平台上。

优选的，所述密封腔由活塞缸所述塞缸内的活塞盘、试验平台、夹具和车窗总成所围成的腔体。

优选的，所述控制系统包括波形发生器、动力系统控制柜、控制触摸屏和PLC模块，所述动力系统控制柜的输出端与所述波形发生器的输入端信号连接，所述控制触摸屏的输出端与所述PLC模块的输入端信号连接，所述PLC模块的输出端与动力系统控制柜的输入端信号连接。

优选的，所述动力系统包括动力源和作动器，所述动力系统控制柜的输出端与所述动力源的输入端单向信号连接，所述动力源驱动作动器，所述作动器与所述活塞盘相连接。

优选的，所述测量系统包括压力传感器、接触开关、动态信号采集仪和数据处理显示装置，所述压力传感器的信号输出端与所述动态信号采集仪的信号输入端信号连接，所述动态信号采集仪的信号输出端与所述数据处理显示装置的信号输入端信号连接，所述接触开关的信号输出端与PLC模块的信号输入端信号连接，所述作动器靠近所述接触开关的一侧设置有推杆，且所述作动器和所述接触开关均通过固定装置安装在实验平台上。

优选的，所述辅助调压装置包括储气仓和设置在所述密封腔与储气仓之间的电动球阀开关，所述电动球阀开关的输入端与所述PLC模块的输出端信号连接。

本实用新型的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

本实验系统具有正负压零位调节功能，即适用于正负压对称的交变风压疲劳试验，也适用于正负压不对称的交变风压疲劳试验，充分满足试验标准对交变风压疲劳试验的要求，试验装置采用开环控制并辅助有自动调压功能，具有低试验成本、高适用性、操作方便的优点。

附图说明

图1为本实用新型一典型案例，应用于某动客室普通车窗的交变风压疲劳试验的主视图。

图2为本实用新型一典型案例，应用于某动客室普通车窗的交变风压疲劳试验的三维视图。

图3为本实用新型一典型案例，应用于某动客室普通车窗的交变风压疲劳试验的左视图。

图4为本实用新型组成部分活塞盘的三维视图。

标记说明：1--控制系统，101--控制触摸屏，102--PLC模块，103--动力系统控制柜，104-- 波形发生器，2--动力系统，201--动力源，3--测量系统，301--数据处理显示装置，302--动态信号采集仪，4--辅助调压装置，5-固定装置，6--试验平台，202--作动器，303--压力传感器，304-- 接触开关，401--储气仓，402--电动球阀开关，6--试验平台，701--活塞缸，702--活塞盘，401-- 储气仓，402--电动球阀开关，7--密封腔，8--车窗总成，9--夹具，20--密封胶条槽；21--耐磨导向槽。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

如图1、图2和图3所示，一种交变风压疲劳试验系统，包括控制系统1、动力系统2、测量系统3、辅助调压装置4、固定装置5、试验平台6、密封腔7，所述控制系统1的输出端分解信号连接至所述动力系统2、测量系统3和辅助调压装置4的输入端，所述动力系统2、密封腔7和测量系统3以及辅助调压装置4均通过固定装置(5)固定在试验平台6上。

固定装置5主体由至少三个连接杆固定而成的连接架(图中为三个连接杆拼接而成的连接架)，其表面上开设有用以作动器202往复运动的滑槽，该作动器202和活塞缸701内的活塞盘702连接，当作动器202在固定装置5上往复运动时，其驱动活塞盘702在活塞缸701 内往复运动。

需要说明的是：作动器202和活塞盘702处于同一水平面上，且活塞盘702安装在作动器202的输出端上。

进一步而言：

夹具9夹持车窗总成8时，在试验平台6上形成密封腔7(如图3)，结合上述内容，进而通过此上述方式，使密封腔7内体积发生交替变化，实现密封腔7内气压交变的状态，故密封腔7内气压变化的同时，也说明车窗总成8面向密封腔7一侧承受着交变风压载荷。

需要说明的是：夹具9可根据测试对象选择与测试对象相匹配的夹具9，可对不同产品进行交变风压疲劳试验，对其夹持方式，在此不一一追叙。

进一步而言：

试验过程中，当正压幅值偏大时，在一个可选的实施例中：(如图2和图3所示)调整电动球阀开关402动作的相位，控制密封腔7在正压状态下与储气仓401连通，负压状态下与储气仓401断开，以增大正压状态下密封腔7的体积，进而实现调低正压幅值的作用(反之，可以实现调低负压幅值的作用)。

需要说明的是：电动球阀开关402动作的频率与作动器202往复运动的频率一致。

更进一步而言：

本发明提供一种实现该上述结构之间配合的方式；

为了试验过程中，使得作动器202驱动，在一个可选的实施例中：如图1所示，本实施方案中，波形发生器104发送控制信号至动力系统控制柜103，动力系统控制柜103驱动动力源201产生载荷并施加在作动器202上，进而使得作动器202进行往复运动。

对于实现车窗总成8承受的交变风压疲劳试验监测功能，在一个可选的实施例中：如图 1所示，本实施方案中，压力传感器303对密封腔7内压力的变化进行实时采集并传递至数据动态信号采集仪302，动态信号采集仪302将数据传递至数据处理显示装置301进行处理并显示，通过观察数据处理显示装置301，进而实现车窗总成8承受的交变风压疲劳试验监测功能。

为了试验过程中，实现密封腔7和储气仓401的通断控制，在一个可选的实施例中：如图1所示，本实施方案中，在控制触摸屏101上设置试验次数、电动球阀开关402动作的频率、相位和幅值参数，上传至PLC模块102，PLC模块102发送信号至电动球阀开关402，电动球阀开关402动作，进而实现密封腔7和储气仓401的通断控制。

为了试验过程中，实现试验次数的记录和显示功能，在一个可选的实施例中：如图1所示，本实施方案中，接触开关304的开/关状态受作动器202推杆的影响，当作动器202进行往复运动时，其推杆随之运动并触动接触开关304的开/关状态切换，因接触开关304与PLC 模块102相连，使用PLC模块102的计数功能和控制触摸屏的显示功能，进而实现试验次数的记录和显示功能。

上面对本实用新型应用于某动车组座椅的靠背角度调节疲劳寿命试验进行了详细说明，此案例为本实用新型装置的一个典型应用，但并非本实用新型装置的唯一使用实例。本实用新型提供一种交变风压疲劳试验系统，具有正负压零位调节功能，即适用于正负压对称的交变风压疲劳试验，也适用于正负压不对称的交变风压疲劳试验。充分满足试验标准对交变风压疲劳试验的要求。试验装置采用开环控制并辅助有自动调压功能，具有低试验成本、高适用性、操作方便的优点。

Claims (6)

1.一种交变风压疲劳试验系统，其特征在于，包括控制系统(1)、动力系统(2)、测量系统(3)、辅助调压装置(4)、固定装置(5)、试验平台(6)、密封腔(7)，所述控制系统(1)的输出端分解信号连接至所述动力系统(2)、测量系统(3)和辅助调压装置(4)的输入端，所述动力系统(2)、密封腔(7)和测量系统(3)以及辅助调压装置(4)均通过固定装置(5)固定在试验平台(6)上。

2.根据权利要求1所述的交变风压疲劳试验系统，其特征在于，所述密封腔(7)由活塞缸(701)、所述塞缸(701)内的活塞盘(702)、试验平台(6)、夹具(9)和车窗总成(8)所围成的腔体。

3.根据权利要求2所述的交变风压疲劳试验系统，其特征在于，所述控制系统(1)包括波形发生器(104)、动力系统控制柜(103)、控制触摸屏(101)和PLC模块(102)，所述动力系统控制柜(103)的输出端与所述波形发生器(104)的输入端信号连接，所述控制触摸屏(101)的输出端与所述PLC模块(102)的输入端信号连接，所述PLC模块(102)的输出端与动力系统控制柜(103)的输入端信号连接。

4.根据权利要求3所述的交变风压疲劳试验系统，其特征在于，所述动力系统(2)包括动力源(201)和作动器(202)，所述动力系统控制柜(103)的输出端与所述动力源(201)的输入端单向信号连接，所述动力源(201)驱动作动器(202)，所述作动器(202)与所述活塞盘(702)相连接。

5.根据权利要求4所述的交变风压疲劳试验系统，其特征在于，所述测量系统(3)包括压力传感器(303)、接触开关(304)、动态信号采集仪(302)和数据处理显示装置(301)，所述压力传感器(303)的信号输出端与所述动态信号采集仪(302)的信号输入端信号连接，所述动态信号采集仪(302)的信号输出端与所述数据处理显示装置(301)的信号输入端信号连接，所述接触开关(304)的信号输出端与PLC模块(102)的信号输入端信号连接，所述作动器(202)靠近所述接触开关(304)的一侧设置有推杆，且所述作动器(202)和所述接触开关(304)均通过固定装置(5)安装在试验平台(6)上。

6.根据权利要求3所述的交变风压疲劳试验系统，其特征在于，所述辅助调压装置(4)包括储气仓(401)和设置在所述密封腔(7)与储气仓(401)之间的电动球阀开关(402)，所述电动球阀开关(402)的输入端与所述PLC模块(102)的输出端信号连接。

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