CN107764563A - 一种轨道交通车辆排障器静强度试验方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种轨道交通车辆排障器静强度试验方法，包括：对排障器的待测表面沿水平方向正向投影，并利用仿形法确定排障器的加载区域外轮廓；根据加载区域外轮廓制作浇筑模具；将浇筑模具与排障器的待测表面紧贴并保持相对固定，然后在浇筑模具内进行工件浇筑，以形成载荷加载头；将载荷加载头安装到排障器上，并使载荷加载头的加载表面与排障器的待测表面紧贴；通过加载测试***对载荷加载头进行水平方向的载荷加载。本发明能够在顺利完成静强度试验的基础上，防止试验过程中加载器与排障器之间产生相对滑移，同时提高载荷加载头的结构强度和载荷加载的均匀性。本发明还公开一种轨道交通车辆排障器静强度试验装置，其有益效果如上所述。

Description

一种轨道交通车辆排障器静强度试验方法及装置
技术领域
本发明涉及轨道交通车辆技术领域，特别涉及一种轨道交通车辆排障器静强度试验方法。本发明还涉及一种轨道交通车辆排障器静强度试验装置。
背景技术
随着中国机械工业的发展，越来越多的机械设备已得到广泛使用。
在机车工业中，轨道交通车辆也衍生出众多品种，比如列车、地铁、轻轨以及磁悬浮列车等。轨道交通车辆必然沿着铺设好的轨道行驶，因此轨道轨面的清洁无阻碍非常重要。
为保证轨道面的安全，在轨道交通车辆上往往设置排障器。轨道车辆排障器是用于清除轨道区域内可能存在的障碍物的一种重要装置，它不仅承担着清除障碍物的作用，还有吸能缓冲保护车体结构的作用。
由于轨道车辆排障器的重要性举足轻重，无论是国内标准还是国际标准，都要求进行排障器的静强度试验。但是排障器的排障板一般都存在水平方向160°左右，竖直方向60°～70°的夹角，甚至排障板是成流线型的不规则曲面(多见于高速动车组排障器)，这给排障器静强度试验(沿排障器排障板的正向方向或前行方向施加200kN～300kN的水平力)带来了不小的困难。
目前轨道车辆排障器静强度试验方法，均是用质密木块通过仿形加工，再加上橡胶垫补充，从而达到完全贴合排障器排障板的目的，然后通过载荷传感器和千斤顶来加载。此种方法存在众多缺陷：木块仿形加工困难，精度差，导致仿形木块与排障器的排障板表面贴合不紧密，加载过程中容易出现两者产生相对滑移的现象，导致失稳、载荷分布不均的后果，如此容易损坏排障板，并且木块结构强度不够，加载过程中容易炸裂。
因此，如何在顺利完成对轨道车辆排障器的静强度试验的基础上，防止试验过程中加载器与排障器之间产生相对滑移，提高两者的结合紧密性和载荷加载均匀性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种轨道交通车辆排障器静强度试验方法，能够在顺利完成对轨道车辆排障器的静强度试验的基础上，防止试验过程中加载器与排障器之间产生相对滑移，提高两者的结合紧密性和载荷加载均匀性。本发明的另一目的是提供一种轨道交通车辆排障器静强度试验装置。
为解决上述技术问题，本发明提供一种轨道交通车辆排障器静强度试验方法，包括：
对排障器的待测表面沿水平方向正向投影，并利用仿形法确定所述排障器的加载区域外轮廓；
根据所述加载区域外轮廓制作浇筑模具；
将所述浇筑模具与所述排障器的待测表面紧贴并保持相对固定，然后在所述浇筑模具内进行工件浇筑，以形成载荷加载头；
将所述载荷加载头安装到所述排障器上，并使所述载荷加载头的加载表面与所述排障器的待测表面紧贴；
通过加载测试***对所述载荷加载头进行水平方向的载荷加载。
优选地，在所述浇筑模具内进行工件浇筑时，通过混凝土浇筑形成载荷加载头。
优选地，通过加载测试***对所述载荷加载头进行水平方向的载荷加载，具体包括：
将所述载荷加载头的一端与加载驱动缸相连；
通过所述加载驱动缸对所述载荷加载头的一端按照预设梯级逐渐加压，并达到试验所需载荷。
优选地，通过加载测试***对所述载荷加载头进行水平方向的载荷加载时，监测所述载荷加载头的实时载荷，并以此调节所述加载驱动缸的工作压力。
本发明还提供一种轨道交通车辆排障器静强度试验装置，包括加载反力架、水平连接在所述加载反力架上的加载驱动缸，以及连接在所述加载驱动缸的活塞杆末端、用于与排障器的待测表面紧贴的载荷加载头。
优选地，还包括连接在所述加载驱动缸与载荷加载头之间、用于检测所述加载驱动缸对所述载荷加载头施加压力的压力传感器。
优选地，所述载荷加载头具体包括用于与所述驱动缸的活塞杆末端相连的连接面，以及位于所述连接面的另一侧、形状与所述排障器的待测表面相匹配的加载表面。
优选地，所述加载表面具体呈斜面或圆弧面。
优选地，所述载荷加载头的底面上设置有用于在加载时钩住所述排障器的下排障板的底板，以防止所述载荷加载头在加载时垂向滑移。
优选地，所述载荷加载头的表面上设置有多根并列分布、用于提高其抗压强度的加强筋。
本发明所提供的轨道交通车辆排障器静强度试验方法，主要包括五个步骤，首先需要根据排障器的待加载面或待测表面的具体情况制作合适的载荷加载器，即载荷加载头。其中，在第一步中，对排障器的待测表面沿水平方向正向(即排障器的前行方向的逆方向)投影，同时利用仿形加工方法描摹出排障器的加载区域外轮廓，该外轮廓同时也是排障器表面的部分外形。在第二步中，根据制定出的加载区域外轮廓制作浇筑模具，如此可通过浇筑加工的方式提高载荷加载头的结构强度和密度，同时浇筑加工的灵活性很高，可针对各种不同类型的排障器进行加工。第三步中，将制作好的浇筑模具与排障器的待测表面紧贴并保持相对固定，如此可精确固定浇筑模具内与排障器相紧贴面的表面形状，也就是载荷加载头的加载表面，之后在浇筑模具内进行工件浇筑，形成载荷加载头。在对应的载荷加载器制作完成后，即可利用其对排障器进行静强度试验。其中，在第四步中，将载荷加载头安装到排障器上，使得载荷加载头的加载表面与排障器的待测表面紧贴，保证载荷加载头安装稳定、牢固，避免产生相对滑移。在第五步中，即可通过记载测试***对载荷加载头进行方向的加压，从而使得载荷加载头将压力正向传递到排障器的待测表面上，如此完成静强度测试。因此，本发明所提供的轨道交通车辆排障器静强度试验方法，针对排障器的待测表面形状通过浇筑模具制作载荷加载头，提高了载荷加载头的载荷加载面与排障器的待测表面的结合紧密程度，能够在顺利完成对轨道车辆排障器的静强度试验的基础上，有效防止试验过程中加载器与排障器之间产生相对滑移，同时提高了载荷加载头的结构强度和载荷加载的均匀性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的一种具体实施方式的流程图；
图2为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构图；
图3为图2中的A圈结构放大示意图；
图4为图3的俯视图；
图5为图4中所示的载荷加载头的具体结构多视角示意图；
图6为图2中的A圈另一种结构放大示意图。
其中，图1—图6中：
加载反力架—1，加载驱动缸—2，载荷加载头—3，连接面—301，加载表面—302，底板—303，压力传感器—4，排障器—5，加强筋—6。
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
请参考图1，图1为本发明所提供的一种具体实施方式的流程图。
在本发明所提供的一种具体实施方式中，轨道交通车辆排障器5静强度试验方法主要包括五个步骤，分别为：对排障器5的待测表面沿水平方向正向投影，并利用仿形法确定排障器5的加载区域外轮廓；根据加载区域外轮廓制作浇筑模具；将浇筑模具与排障器5的待测表面紧贴并保持相对固定，然后在浇筑模具内进行工件浇筑，以形成载荷加载头3；将载荷加载头3安装到排障器5上，并使载荷加载头3的加载表面302与排障器5的待测表面紧贴；通过加载测试***对载荷加载头3进行水平方向的载荷加载。
整体来说，本实施例中的轨道交通车辆排障器5静强度试验方法可以划分为两个阶段，第一阶段为根据排障器5的待加载面或待测表面的具体情况制作合适的载荷加载器，即载荷加载头3，第二阶段为利用制作好的载荷加载头3对排障器5进行静强度试验。
其中，在第一步中，对排障器5的待测表面沿水平方向正向(即排障器5的前行方向的逆方向)投影，同时利用仿形加工方法描摹出排障器5的加载区域外轮廓，该外轮廓同时也是排障器5表面的部分外形。
在第二步中，根据制定出的加载区域外轮廓制作浇筑模具，如此可通过浇筑加工的方式提高载荷加载头3的结构强度和密度，同时浇筑加工的灵活性很高，可针对各种不同类型的排障器5进行加工。
第三步中，将制作好的浇筑模具与排障器5的待测表面紧贴并保持相对固定，如此可精确固定浇筑模具内与排障器5相紧贴面的表面形状，也就是载荷加载头3的加载表面302，之后在浇筑模具内进行工件浇筑，形成载荷加载头3。
在第四步中，将载荷加载头3安装到排障器5上，使得载荷加载头3的加载表面302与排障器5的待测表面紧贴，保证载荷加载头3安装稳定、牢固，避免产生相对滑移。
在第五步中，即可通过记载测试***对载荷加载头3进行方向的加压，从而使得载荷加载头3将压力正向传递到排障器5的待测表面上，期间可以通过加载测试***逐渐加压至目标载荷，如此完成静强度测试。
因此，本实施例所提供的轨道交通车辆排障器5静强度试验方法，针对排障器5的待测表面形状通过浇筑模具制作载荷加载头3，提高了载荷加载头3的载荷加载面与排障器5的待测表面的结合紧密程度，能够在顺利完成对轨道车辆排障器5的静强度试验的基础上，有效防止试验过程中加载器与排障器5之间产生相对滑移，同时提高了载荷加载头3的结构强度和载荷加载的均匀性。
其中，在浇筑模具内进行工件浇筑时，具体的，可通过混凝土进行浇筑，形成混凝土结构的载荷加载头3，相比于现有技术中的木头与橡胶复合结构，大幅提高了载荷加载头3的结构强度和密度。
在通过记载测试***对载荷加载头3进行水平方向的载荷加载时，具体的，首先可将载荷加载头3的一端与加载驱动缸2相连，使加载驱动缸2的动力能够传递到载荷加载头3上。然后，再通过该加载驱动缸2对载荷加载头3的一端逐渐加压，期间可按照预设梯级逐渐加压，比如每隔5s加压1KPa等，并经过若干时间后达到试验所需载荷。
另外，在通过加载测试***对载荷加载头3进行载荷加载时，可在加载过程中时刻监测载荷加载头3的实时载荷，并以此调节加载驱动缸2的工作压力，提高载荷加载精确性。
如图2、图3和图4所示，图2为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构图，图3为图2中的A圈结构放大示意图，图4为图3的俯视图。
本实施例还提供一种轨道交通车辆排障器5静强度试验装置，主要包括加载反力架1、加载驱动缸2和载荷加载头3。其中，加载反力架1一般可同时架设在车体的首端两端，由于排障器5设置在车体的首端，因此加载驱动缸2可水平连接在位于首端的加载反力架1上，同时保持正对车头，与车体的长度方向平行。加载驱动缸2上设置有活塞杆，而载荷加载头3即连接在该活塞杆的末端上，主要用于与排障器5的待测表面相紧贴。
另外，为精确检测试验过程中的载荷加载情况，本实施例在加载驱动缸2和载荷加载头3之间连接了压力传感器4，当加载驱动缸2对载荷加载头3施加压力时，压力传递路径必然经过压力传感器4，如此实现对实时压力的精确检测。
如图5和图6所示，图5为图4中所示的载荷加载头的具体结构多视角示意图，图6为图2中的A圈另一种结构放大示意图。
载荷加载头3的具体形状较复杂，整体可视作矩形，其上设置有连接面301，主要用于与驱动缸的活塞杆末端相连，同时还设置有加载表面302，该加载表面302与连接面301相对设置，其表面形状与排障器5的待测表面相匹配，比如凹凸波浪形互相配合等。载荷加载头3与排障器5紧贴时，即保证连接面301与待测表面的紧贴。同时，考虑到轨道交通车辆上的排障器5主要分别两种，其一为普通列车上的燕尾型板，另一种为高速动车组上的椭球型板，如此，载荷加载头3的加载表面302具体可与之相匹配的呈斜面或圆弧面。
另外，本实施例还在载荷加载头3的底面上增设了底板303，该底板303主要用于在与排障器5形成紧密贴合时，将排障器5底部的下排障板钩住，防止载荷加载头3在加载时沿排障器5表面垂向滑移。
不仅如此，为提高载荷加载头3的结构强度，本实施例在载荷加载头3的表面上设置了多根并列分布的加强筋6。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种轨道交通车辆排障器静强度试验方法，其特征在于，包括：
对排障器的待测表面沿水平方向正向投影，并利用仿形法确定所述排障器的加载区域外轮廓；
根据所述加载区域外轮廓制作浇筑模具；
将所述浇筑模具与所述排障器的待测表面紧贴并保持相对固定，然后在所述浇筑模具内进行工件浇筑，以形成载荷加载头；
将所述载荷加载头安装到所述排障器上，并使所述载荷加载头的加载表面与所述排障器的待测表面紧贴；
通过加载测试***对所述载荷加载头进行水平方向的载荷加载。
2.根据权利要求1所述的轨道交通车辆排障器静强度试验方法，其特征在于，在所述浇筑模具内进行工件浇筑时，通过混凝土浇筑形成载荷加载头。
3.根据权利要求2所述的轨道交通车辆排障器静强度试验方法，其特征在于，通过加载测试***对所述载荷加载头进行水平方向的载荷加载，具体包括：
将所述载荷加载头的一端与加载驱动缸相连；
通过所述加载驱动缸对所述载荷加载头的一端按照预设梯级逐渐加压，并达到试验所需载荷。
4.根据权利要求3所述的轨道交通车辆排障器静强度试验方法，其特征在于，通过加载测试***对所述载荷加载头进行水平方向的载荷加载时，监测所述载荷加载头的实时载荷，并以此调节所述加载驱动缸的工作压力。
5.一种轨道交通车辆排障器静强度试验装置，其特征在于，包括加载反力架(1)、水平连接在所述加载反力架(1)上的加载驱动缸(2)，以及连接在所述加载驱动缸(2)的活塞杆末端、用于与排障器(5)的待测表面紧贴的载荷加载头(3)。
6.根据权利要求5所述的轨道交通车辆排障器静强度试验方法，其特征在于，还包括连接在所述加载驱动缸(2)与载荷加载头(3)之间、用于检测所述加载驱动缸(2)对所述载荷加载头(2)施加压力的压力传感器(4)。
7.根据权利要求6所述的轨道交通车辆排障器静强度试验方法，其特征在于，所述载荷加载头(3)具体包括用于与所述驱动缸(2)的活塞杆末端相连的连接面(301)，以及位于所述连接面(301)的另一侧、形状与所述排障器(5)的待测表面相匹配的加载表面(302)。
8.根据权利要求7所述的轨道交通车辆排障器静强度试验方法，其特征在于，所述加载表面(302)具体呈斜面或圆弧面。
9.根据权利要求8所述的轨道交通车辆排障器静强度试验方法，其特征在于，所述载荷加载头(3)的底面上设置有用于在加载时钩住所述排障器(5)的下排障板的底板(303)，以防止所述载荷加载头(3)在加载时垂向滑移。
10.根据权利要求9所述的轨道交通车辆排障器静强度试验方法，其特征在于，所述载荷加载头(3)的表面上设置有多根并列分布、用于提高其抗压强度的加强筋(6)。
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