CN103674581B - 燃油动车组车下燃油箱的试验加载装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车体强度试验技术领域，公开了一种燃油动车组车下燃油箱的试验加载装置，包括：加载板、加载油缸、力传感器、模拟油箱框架和反力框架，模拟油箱框架固定安装在车体的燃油箱安装座上；反力框架包括架体和反力板，架体固定在试验台上，反力板设在架体上；加载板设置在反力板的下方位置，且通过连接组件与模拟油箱框架相连接；加载油缸放置在加载板与反力板之间；力传感器设置在加载油缸与加载板之间。本试验加载装置结构简单，便于安装和拆卸，加载快捷准确，能在短时间内对车下燃油箱悬挂区域进行多次加载，保证加载重心位置位于加载区域中心，加载精度高、重复性好。用液压加载方式，加载均匀，加载的范围可迅速调节控制，无突变载荷。

Description

燃油动车组车下燃油箱的试验加载装置

技术领域

本发明涉及车体强度试验技术领域，特别是涉及一种燃油动车组车下燃油箱的试验加载装置。

背景技术

在对燃油动车组进行头车车体静强度试验时，需要对车下燃油箱区域进行1：1模拟加载，以测试车体的强度是否能够安全支撑燃油箱。但是在试验车体放置到试验平台后，发现车体下的空间狭窄，如果用常规配重装置来完成模拟燃油箱区域进行加载，具有以下缺陷：（1）车下空间高度小，在载荷施加过程中加载人员难以在有限空间内将配重块安放至车下燃油箱区域。（2）燃油箱重8000Kg，采用人工加载配重块的方式，完成车下区域8000Kg配重一次需4－5个小时，加载过程中重量为缓慢地逐渐增加配重，导致试验车体区域长时间承受不均匀载荷，难以采集真实应力数据。为保证试验数据采集的准确性，试验过程中至少进行3次以上加载，试验周期太长、劳动强度极大且因空间狭小，容易造成危险。（3）采用人工配重加载，配重的重心与试验区域的中心不符，无法精确保证加载质量，且数据重复性较差，导致测试结果不准确。（4）加载区域需布置大量应力采集点配重过程中极易将应变片、数据线损伤。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种结构简单、加载速度快、并且加载载荷均匀的燃油动车组车下燃油箱的试验加载装置。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种燃油动车组车下燃油箱的试验加载装置，包括：加载板、加载油缸、力传感器、模拟油箱框架和反力框架，所述模拟油箱框架固定安装在车体的燃油箱安装座上；所述反力框架包括架体和反力板，所述架体固定在试验台上，所述反力板设在架体上；所述加载板设置在所述反力板的下方位置，且通过连接组件与所述模拟油箱框架相连接；所述加载油缸放置在所述加载板上，且位于所述加载板与所述反力板之间；所述力传感器设在所述加载油缸与所述加载板之间。

其中，所述架体包括立柱和横梁，所述立柱的下端固定在试验台上，所述横梁设在所述立柱的上端，所述反力板设在横梁上。

其中，所述连接组件包括连板和连杆，所述连板设置在所述模拟油箱框架上；所述连杆连接所述加载板与所述连板。

其中，所述反力板设有通孔，所述连杆穿设在所述通孔内。

其中，所述通孔为长槽孔。

其中，所述连杆为可调节的丝杠。

其中，所述立柱与所述横梁之间设有加强梁。

其中，该加载装置还包括一个载荷控制元件，所述载荷控制元件分别与所述力传感器及加载油缸连接，接收所述力传感器的信号，并控制所述加载油缸。

（三）有益效果

本发明提供的燃油动车组车下燃油箱的试验加载装置，具有以下有益效果：

（1）使用加载油缸进行加载，无需人工搬动配重进行加载，能够在短时间内多次重复加载，加载速度快，提高试验效率，减少人工操作成本，降低危险性；

（2）加载到试验区域的载荷均匀，解决现有技术采用人工配重加载产生的加载不均匀的问题；

（3）加载的位置与油箱的中心相符合，加载区域准确，提高加载质量，确保实验数据的精确性；

（4）不需要人工搬动配重进行加载，只需要进行简单安装，不会损坏用于采集数据的应变片、数据线等。

附图说明

图1为本发明的俯视图；

图2为图1中沿A-A方向的剖视图；

图3为图2中I部分的放大图；

图4为图1中沿B-B方向的剖视图。

图中，1：立柱；2：横梁；3：模拟油箱框架；4：连板；5：连杆；6：反力板；7：加载油缸；8：力传感器；9：加载板；10：加强梁；31：挂钩；61：通孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1至4所示，本发明的燃油动车组车下燃油箱的试验加载装置，包括：加载板9、加载油缸7、力传感器8、模拟油箱框架3和反力框架，模拟油箱框架3设有四个挂钩31，模拟油箱框架3通过挂钩31固定安装在车体的燃油箱安装座上。反力框架包括架体和反力板6，架体固定在试验台上，反力板6设在架体上；加载板9设置在反力板6的下方位置，且通过连接组件与模拟油箱框架3相连接；加载油缸7放置在加载板9上，且位于加载板9与反力板6之间；力传感器8设置在加载油缸7与加载板9之间。力传感器8放置在加载板9的上表面，加载油缸7设置在和力传感器8的上表面，加载油缸7位于加载板9与反力板6之间。进行加载试验时，加载油缸7的活塞轴顶压反力板6，形成一个对于加载板9的反力作用，加载板9向下拉动模拟油箱框架3，使模拟油箱框架3对车体的拉力与燃油箱对车体的拉力分布相同。

进一步的，本试验加载装置还包括载荷控制元件（图未示出），载荷控制元件分别与力传感器8及加载油缸7连接，接收力传感器8发送的信号，并控制加载油缸7。在进行加载试验的过程中，力传感器8检测到载荷，并转化成信号，发送给载荷控制元件，载荷控制元件根据设定的程序控制加载油缸继续加载或者停止加载，从而控制加载载荷的大小，防止载荷过快加载，也防止过分加载载荷，使试验失效。

进一步的，架体包括立柱1和横梁2，立柱1的下端固定在试验台上，横梁2设在立柱1的上端，反力板6设在横梁2上。立柱1为四根，横梁2为两根，四根立柱1以矩形的方向分布，立柱1的下端固定在试验台的轨道两侧的固定槽中，横梁2架设在立柱1的上端，并且两根横梁2相互平行，反力板6横跨设置在横梁2上，优选的，反力板6设置在横梁2的中心位置，使四个立柱1在试验时，受力均匀。

进一步的，连接组件包括连板4和连杆5，连板4设置在模拟油箱框架3上，且位于模拟油箱框架3的重心位置，连杆5连接加载板9与连板4。连杆5为两根，两根连杆5的上端通过螺栓安装在连板4上，并沿模拟油箱框架3的重心对称分布。反力板6设有通孔61，通孔61的直径大于连杆5的直径，连杆5穿设在通孔61内。优选的，通孔61为长槽孔，使连杆5能够沿通孔61的长度方向滑动，确保安装位置的准确，提高试验的精确度。连杆5为可调节的丝杠，丝杠的上端穿过反力板6的通孔61，在连板5上设有安装孔，并使用螺母将丝杠安装在连板4的安装孔上；加载板9设有安装孔，丝杠的下端通过螺母安装在加载板9安装孔上，当需要调节加载板9与反力板5之间的距离时，扭动螺母进行调节，使加载装置具有更好的适用性。

进一步的，立柱1与横梁2之间设有加强梁10。通过加强梁10提高架体的强度，保证加载的稳定性。

在使用本试验加载装置时，启动加载油缸，使加载油缸的活塞杆上升，顶压反力板，在反力作用下，加载油缸向下顶压加载板，使加载板向下移动，加载板通过连板拉动设置在模拟油箱框架上的连板，使模拟油箱框架受到下拉的载荷，直到模拟油箱框架受到的载荷与油箱重量相同时，停止加载。在加载过程中，通过力传感器检测模拟油箱框架受到的实时载荷，发送给载荷控制元件，通过载荷控制元件控制加载载荷的大小，防止载荷过快加载，同时也防止过度加载。

本试验加载装置结构简单，便于安装和拆卸，使用方便，加载快捷准确，能在短时间内对车下燃油箱悬挂区域进行多次加载，精确保证加载重心位置位于加载区域中心位置，加载精度高、重复性好。使用液压加载方式，使加载均匀，加载的范围可迅速调节控制，无突变载荷。不会对加载区域中各应力采集点的设备造成损伤，便于检测及采集。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (8)

1.一种燃油动车组车下燃油箱的试验加载装置，其特征在于，包括：加载板、加载油缸、力传感器、模拟油箱框架和反力框架，所述模拟油箱框架固定安装在车体的燃油箱安装座上；所述反力框架包括架体和反力板，所述架体固定在试验台上，所述反力板设在架体上；所述加载板设置在所述反力板的下方位置，且通过连接组件与所述模拟油箱框架相连接；所述加载油缸放置在所述加载板上，且位于所述加载板与所述反力板之间；所述力传感器设在所述加载油缸与所述加载板之间。

2.如权利要求1所述的燃油动车组车下燃油箱的试验加载装置，其特征在于，所述架体包括立柱和横梁，所述立柱的下端固定在试验台上，所述横梁设在所述立柱的上端，所述反力板设在横梁上。

3.如权利要求1所述的燃油动车组车下燃油箱的试验加载装置，其特征在于，所述连接组件包括连板和连杆，所述连板设置在所述模拟油箱框架上；所述连杆连接所述加载板与所述连板。

4.如权利要求3所述的燃油动车组车下燃油箱的试验加载装置，其特征在于，所述反力板设有通孔，所述连杆穿设在所述通孔内。

5.如权利要求4所述的燃油动车组车下燃油箱的试验加载装置，其特征在于，所述通孔为长槽孔。

6.如权利要求3所述的燃油动车组车下燃油箱的试验加载装置，其特征在于，所述连杆为可调节的丝杠。

7.如权利要求2所述的燃油动车组车下燃油箱的试验加载装置，其特征在于，所述立柱与所述横梁之间设有加强梁。

8.如权利要求1至7任一项所述的燃油动车组车下燃油箱的试验加载装置，其特征在于，该加载装置还包括一个载荷控制元件，所述载荷控制元件分别与所述力传感器及加载油缸连接，接收所述力传感器的信号，并控制所述加载油缸。