一種機車車輛碰撞實驗用氣囊推動裝置的製作方法
2023-10-23 23:41:17 2
專利名稱：一種機車車輛碰撞實驗用氣囊推動裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及軌道車輛技術領域，特別涉及實現機車車輛高速推動碰撞試驗裝置。
背景技術：
機車車輛碰撞事故是機車車輛運行中最為嚴重的事故之一。為了研究和探討機車車輛在不同速度下的碰撞特性，目前有兩種途徑用於碰撞現象研究一是應用大型軟體通過建立不同參量狀態下的機車車輛仿真模型進行計算得出碰撞發生時的一些現象，此種方法簡便、無須進行大量的投入，但對於實際工況下發生的碰撞問題還是存在一定的差異；二是通過建立相應的實驗平臺來進行實際碰撞驗證，此種方法真實，得出的數據可靠，對於深入研究機車車輛碰撞問題具有不可替代的作用，但是其投入大，建設周期長，特別是在實驗條件下使機車車輛獲得當量碰撞速度須採用大型推動設備，目前常規採用大型活塞氣缸推動系統，此系統在設計、安裝、運行維護等方面存在一定問題或困難；另外還可採用類似飛彈氣體發射推動系統，使機車車輛在一通道內由氣體推動而實現加速增速，但也存在如氣體衝擊時間短、製造難度高、音爆等問題。
發明內容
鑑於現有技術的以上不足，本發明的目的是提供一種用於機車車輛碰撞實驗用的氣囊高速推動裝置，以實現對大質量機車車輛進行長距離持續作動，使機車車輛能夠獲得較高的能量和速度以實現高速、超高速碰撞實驗的深度開展。為了實現上述目的，本裝置提供以下技術方案一種機車車輛碰撞實驗用的氣囊推動裝置，主要由固定的充氣缸體和可摺疊圓柱形柔性氣囊所構成，可摺疊圓柱形柔性氣囊通過壓蓋及密封器件與充氣缸體連接；所述可摺疊圓柱形柔性氣囊由兩個以上圓柱形布囊縫合併加固而成，可摺疊圓柱形柔性氣囊的一端設置有氣口與充氣缸體氣路連接，其另一端封底由兩層及以上布料加強；整個可摺疊圓柱形柔性氣囊掛設在空間掛架上。通過以上技術方案，本發明提供的機車車輛碰撞實驗用的氣囊推動裝置，充分利用高壓氣體的壓縮能，對進入裝置的壓縮空氣進行有效可控地釋放，實現車輛不同能級、不同速度的機車車輛推動，以實現機車車輛與被撞車輛相碰撞的實驗。本發明將傳統固定活塞作功過程或氣體瞬間爆破能量傳遞過程轉變為柔性氣囊持續推動作功的過程，隨著摺疊壓縮氣囊展開和長度的增加，實現了長距離持續作功，使機車車輛能夠獲得較高的能量和速度。本發明裝置製作簡便、成本低、作用力大且持久、穩定可靠、易於實現，且無音爆現象。
如下圖I是機車車輛碰撞實驗用的氣囊推動裝置示意圖。圖2為圖I的A向視圖。圖3為圖I的B-B視圖。
圖4為圖I的I處局部放大圖。圖5為圖I的II處局部放大圖。圖6為圖I的III處局部放大圖。圖7為圖3的IV處局部放大圖。
具體實施例方式為了更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。本發明實施例提供一種機車車輛碰撞實驗用的氣囊推動裝置，如圖I、圖2、圖3、 圖4、圖5、圖6、圖7所示，裝置包括固定的充氣缸體2與可摺疊圓柱形柔性氣囊I所構成。 充氣缸體2上設置有安裝座3、進氣口 7、排氣口 11、排水口 5、氣壓計接口 6和氣囊接口 13。 固定的充氣缸體2上所設置的安裝座3與地基相連，進氣口 7與供氣系統相連，排氣口 11與排氣閥門相連，排水口 5與排水閥門相連；氣壓計接口 6與氣壓計相連，氣囊接口 13與可摺疊圓柱形柔性氣囊I通過壓蓋20及密封器件(密封條)18和19連接，並用螺栓組件固定。 可摺疊圓柱形柔性氣囊I由兩個以上圓柱形布囊縫合併加固而成，其一端設有開口 13，另一端設有封底16，封底16由兩層以上布料26和27重疊加強並與圓柱形布囊I縫合加固， 且縫合加固處設有橡膠圈25，通過U形壓緊環23壓緊，並用螺栓件28固定壓緊，U形壓緊環23上設有通孔，通孔上設有懸掛纜繩12，懸掛纜繩12下端通過至少三處與可摺疊圓柱形柔性氣囊I上U形壓緊環23通孔相連，懸掛纜繩12上端與滑輪組件29相連。圓柱形布囊 I封底16處一機車車輛14後端部接觸實現推動(推動過程中)。滑輪組件29上設有滾輪 31、滾輪軸30,滾輪31掛懸於導向支撐件10之上。固定的充氣缸體2與可摺疊圓柱形柔性氣囊I連接處(圖4所示)設有密封器件 18、19、密封圈21、帶孔耳板22和壓蓋20，圓柱形柔性氣囊I被密封器件18、19從兩側壓緊，並用密封圈21將圓柱形柔性氣囊I擠壓於固定的充氣缸體2的氣囊接口 13的圓周側面上，壓蓋20與固定的充氣缸體2通過螺栓組件17固定。壓蓋20上所設帶孔耳板22用於栓套安全纜繩(備用)。下面結合圖I、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7說明本發明的使用方法及流程進行實驗前，打開固定的充氣缸體2中排氣口 11處的排氣閥門對充氣缸體2及氣囊內空氣進行釋放，同時將可摺疊圓柱形柔性氣囊I摺疊收縮於充氣缸體2的氣囊接13近側，主動車輛 14被推置於可摺疊圓柱形柔性氣囊I封底16處並緊靠，同時用主動車輛14鎖定器014將主動車輛鎖定，然後關閉排氣口 11處的排氣閥門。實驗時，根據實驗對速度與動力的不同要求，通過充氣缸體2進氣口 7充進一定壓力氣體，氣體將壓縮可摺疊圓柱形柔性氣囊I周邊及其端部(封底16)，且在可摺疊圓柱形柔性氣囊I與主動車輛14接觸處(封底16)產生推力，當充氣缸體2內氣體壓力達到要求程度後，打開主動車輛14鎖定器014開關，主動車輛14被釋放，氣囊內高壓氣體持續作用於可摺疊圓柱形柔性氣囊I與主動車輛14接觸處(封底16)，使氣囊產生作用力於主動車輛14之上，隨著主動車輛14的移動，可摺疊圓柱形柔性氣囊I逐漸展開並持續作用於主動車輛14之上，此時只要充氣缸體2進入氣體量與壓力足夠，可實現可摺疊圓柱形柔性氣囊I恆作用力於主動車輛14之上。在可摺疊圓柱形柔性氣囊I持續作用力之下，主動車輛14產生加速度，速度快速增長，當可摺疊圓柱形柔性氣囊I展開完成後，主動車輛14將得到最大速度並與可摺疊圓柱形柔性氣囊I之封底16 脫離，行駛一段距離後與被撞車輛相撞而實現碰撞實驗的目的。其中應注意到充氣缸體2所設排水口 5可將充氣缸體2中的積水排放；空間掛架上的導向支撐件10、懸掛纜繩12和U形壓緊環23等對可摺疊圓柱形柔性氣囊I起到導向、約束、保護作用，在可摺疊圓柱形柔性氣囊I延伸過程中也能起到相同作用。以上敘述力圖顯示和描述本發明的主要特徵、發明實質、基本原理、技術優點以及具體實施方式
，本領域的技術人員將會意識到，這裡所述的實施方式是為了幫助讀者理解本發明的原理，在不脫離本發明思想和範圍的前提下，本發明還會有其他各種變化和改進， 應被理解為本發明的保護範圍內。
權利要求
1.一種機車車輛碰撞實驗用氣囊推動裝置，其特徵在於，主要由固定的充氣缸體和可摺疊圓柱形柔性氣囊所構成，可摺疊圓柱形柔性氣囊通過壓蓋及密封器件與充氣缸體連接；所述可摺疊圓柱形柔性氣囊由兩個以上圓柱形布囊縫合併加固而成，可摺疊圓柱形柔性氣囊的一端設置有氣口與充氣缸體氣路連接，其另一端封底由兩層及以上布料加強；整個可摺疊圓柱形柔性氣囊掛設在空間掛架上。
2.根據權利要求I所述之一種機車車輛碰撞實驗用氣囊推動裝置，其特徵在於，所述空間掛架上沿可摺疊圓柱形柔性氣囊的摺疊展開軸向設置有導向支撐件，可摺疊圓柱形柔性氣囊的相應懸掛機構掛置在所述導向支撐件上。
3.根據權利要求I所述之一種機車車輛碰撞實驗用氣囊推動裝置，其特徵在於，所述固定的充氣缸體上設置有安裝座、進氣口、排氣口、排水口、氣壓計接口和氣囊接口。
全文摘要
本發明公開了一種機車車輛碰撞實驗用氣囊推動裝置，主要由固定的充氣缸體和可摺疊圓柱形柔性氣囊所構成，可摺疊圓柱形柔性氣囊通過壓蓋及密封器件與充氣缸體連接；所述可摺疊圓柱形柔性氣囊由兩個以上圓柱形布囊縫合併加固而成，可摺疊圓柱形柔性氣囊的一端設置有氣口與充氣缸體氣路連接，其另一端封底由兩層及以上布料加強；整個可摺疊圓柱形柔性氣囊掛設在空間掛架上。本發明實現了動活塞持續長時大行程做功，使主動車輛(碰撞車輛)獲得最大行使速度，具有實驗成本低、作用力大且持久、主動車輛加速明顯的優點，可用於大質量機車車輛的推動實驗。
文檔編號G01M17/08GK102607865SQ201210065340
公開日2012年7月25日 申請日期2012年1月13日 優先權日2012年1月13日
發明者張衛華, 柳忠彬, 肖守訥, 陽光武 申請人:西南交通大學