轨道试验车安全拦阻及防倾覆装置的制作方法

1.本实用新型涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种轨道试验车安全拦阻及防倾覆装置。


背景技术：

2.在新型轨道交通装备研发过程中，通常需要进行大量的试验车跑车试验，以实现对新技术的充分验证。在跑车试验过程中，由于新技术尚未完全成熟且试验线路长度通常受限，为保障极端故障情况下跑车试验安全，需要在试验线末端布置安全拦阻装置，将试验车的动能转化为其它形式能量以实现试验车减速制动，并在拦阻过程中保证试验车核心设备、试验线路以及人员的安全。
3.现有的拦阻网装置主要用于汽车、飞机等交通工具在地面的拦阻，尚不存在用于轨道试验车跑车试验的拦阻网装置。并且，根据轨道试验车的拦阻需求，已有拦阻网装置存在占地空间过大、网体与试验车接触区域应力集中严重、最大拦阻动能不匹配、拦阻过程试验车倾覆风险大等问题。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种轨道试验车安全拦阻及防倾覆装置，能够解决现有技术中的技术问题。
5.本实用新型提供了一种轨道试验车安全拦阻及防倾覆装置，其中，该装置包括固定单元、拦阻网体、防倾覆挡板、安装座、传力绳索、拦阻平台、吸能单元和绳索收纳转盘，所述固定单元底部与试验线轨道连接，所述拦阻网体设置在所述固定单元内，且所述拦阻网体的顶部与所述固定单元的顶部连接而所述拦阻网体的底部与试验线轨道连接，所述拦阻平台对称设置在所述试验线轨道两侧，所述安装座设置在所述拦阻网体与所述拦阻平台之间的试验线轨道两侧，所述防倾覆挡板设置在所述安装座上，所述吸能单元设置在所述拦阻平台的顶部，所述绳索收纳转盘设置在所述拦阻平台内且与所述吸能单元连接，所述传力绳索一端与所述拦阻网体连接，另一端缠绕在所述绳索收纳转盘上，在拦阻试验车的过程中所述吸能单元用于将试验车的动能转化为内能。
6.优选地，该装置还包括导带单元，所述导带单元设置在所述拦阻平台的前侧板上，所述传力绳索的另一端穿过所述导带单元缠绕在所述绳索收纳转盘上，所述导带单元用于使所述传力绳索具有恒定的导出方向。
7.优选地，所述导带单元包括两个滚轮，所述传力绳索的另一端穿过两个滚轮的中间空隙缠绕在所述绳索收纳转盘上。
8.优选地，所述拦阻网体的顶部通过吊网带与所述固定单元的顶部的吊环螺钉连接，而所述拦阻网体的底部通过吊网带与试验线轨道的吊环螺钉连接，在试验车进入所述拦阻网体后，所述吊网带在载荷作用下自动断开。
9.优选地，所述拦阻网体的外形与试验车的外形适配。
10.优选地，所述拦阻网体为柔性结构。
11.优选地，所述传力绳索为弹性绳索。
12.优选地，所述吸能单元底部设置有底部法兰盘，所述绳索收纳转盘顶部设置有顶部法兰盘，所述吸能单元与所述绳索收纳转盘通过所述底部法兰盘和所述顶部法兰盘连接。
13.通过上述技术方案，可以对轨道试验车进行安全拦阻，有效避免了拦阻过程中发生试验车前后倾覆等危险情况。并且，本实用新型所述的安全拦阻及防倾覆装置具有横向占地空间小、结构简洁和使用方便的优点。
附图说明
14.所包括的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本实用新型的实施例，并与文字描述一起来阐释本实用新型的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1示出了根据本实用新型实施例的一种轨道试验车安全拦阻及防倾覆装置的结构示意图；
16.图2示出了根据本实用新型实施例的一种轨道试验车安全拦阻及防倾覆装置的局部结构示意图；
17.图3示出了根据本实用新型实施例的导带单元局部结构示意图；
18.图4a-4c示出了根据本实用新型实施例的一种轨道试验车安全拦阻及防倾覆装置的拦阻过程的示意图。
19.附图标记说明
20.1固定单元；
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2拦阻网体；
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3防倾覆挡板；
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4安装座；
21.5传力绳索；
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6拦阻平台；
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7吸能单元；
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8绳索收纳转盘；
22.9导带单元；
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10滚轮；
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11试验车；
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12试验线轨道。
具体实施方式
23.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，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，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
24.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技术的示例性实施方式。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。
25.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实用新型的范围。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。
26.图1示出了根据本实用新型实施例的一种轨道试验车安全拦阻及防倾覆装置的结构示意图。
27.如图1所示，本实用新型实施例提供了一种轨道试验车安全拦阻及防倾覆装置，其中，该装置包括固定单元1、拦阻网体2、防倾覆挡板3、安装座4、传力绳索5、拦阻平台6、吸能单元7和绳索收纳转盘8，所述固定单元1底部与试验线轨道连接，所述拦阻网体2设置在所述固定单元1内，且所述拦阻网体2的顶部与所述固定单元1的顶部连接而所述拦阻网体2的底部与试验线轨道连接，所述拦阻平台6对称设置在所述试验线轨道两侧，所述安装座4设置在所述拦阻网体2与所述拦阻平台6之间的试验线轨道两侧(即，沿试验车行驶方向布置在拦阻网体2与拦阻平台6之间的试验线轨道两侧)，所述防倾覆挡板3设置在所述安装座4上，所述吸能单元7设置在所述拦阻平台6的顶部，所述绳索收纳转盘8设置在所述拦阻平台6内且与所述吸能单元7连接，所述传力绳索5一端与所述拦阻网体2连接，另一端缠绕在所述绳索收纳转盘8上，在拦阻试验车的过程中所述吸能单元7用于将试验车的动能转化为内能。
28.其中，本实用新型所述的轨道试验车安全拦阻及防倾覆装置整体位于整个试验线轨道的末端位置。当试验车尚未进入拦阻网体2时，阻拦网体2与固定单元和试验线轨道保持连接，且传力绳索5保持一定的松弛量；当试验车进入拦阻网体2时，试验车头部首先与拦阻网体2接触并进入其中，拦阻网体2在载荷作用下与固定单元1和试验线轨道分离。在惯性作用下，试验车带动分离后的拦阻网体2一同向前运动，与拦阻网体2相连的传力绳索5由松弛状态转换为承载绷紧状态，传力绳索5带动绳索收纳转盘8转动，绳索收纳转盘8带动吸能装置7转动并提供阻尼，将试验车的巨大动能转化为吸能装置7的内能。
29.需要说明的是，吸能装置7初始启动时，试验车承载较为严酷，存在发生前、后倾覆的趋势，若试验车有向前倾覆趋势时，靠近拦阻平台6的防倾覆挡板3与试验车尾部区域接触并抑制其倾覆趋势，若试验车有向后倾覆趋势时，靠近拦阻网体2的防倾覆挡板与试验车头部区域接触并抑制其倾覆趋势。
30.通过上述技术方案，可以对轨道试验车进行安全拦阻，有效避免了拦阻过程中发生试验车前后倾覆等危险情况。并且，本实用新型所述的安全拦阻及防倾覆装置具有横向占地空间小、结构简洁和使用方便的优点。
31.根据本实用新型一种实施例，所述固定单元1可以为固定架。
32.其中，固定架底部与试验线轨道可以通过螺栓固定连接。
33.举例来讲，固定架底部与试验线轨道可以通过12个规格为m30的螺栓固定连接，轨道内预埋有对应规格的螺栓套筒。
34.根据本实用新型一种实施例，如图1和2所示，该装置还包括导带单元9，所述导带单元9设置在所述拦阻平台6的前侧板上，所述传力绳索5的另一端穿过所述导带单元9缠绕
在所述绳索收纳转盘8上，所述导带单元9用于使所述传力绳索5具有恒定的导出方向。
35.其中，导带单元9可以通过螺栓固定在所述拦阻平台6的前侧板上。
36.由此，可以使传力绳索的运动路径保持恒定。
37.根据本实用新型一种实施例，如图3所示，所述导带单元9包括两个滚轮10，所述传力绳索5的另一端穿过两个滚轮的中间空隙缠绕在所述绳索收纳转盘8上。
38.也就是，可以通过两个滚轮对传力绳索的运动进行导向。
39.根据本实用新型一种实施例，所述拦阻网体2的顶部通过吊网带与所述固定单元1的顶部的吊环螺钉连接，而所述拦阻网体2的底部通过吊网带与试验线轨道的吊环螺钉连接，在试验车进入所述拦阻网体2后，所述吊网带在载荷作用下自动断开。
40.其中，吊带网例如可以为薄壁塑料结构，结构强度弱，仅用于承载网体悬吊载荷，当试验车进入拦阻网体2后，吊网带在载荷作用下自行断开。
41.举例来讲，固定架顶部可以安装有4排、每排5个规格为m6的吊环螺钉，试验线轨道上可以安装有4排、每排3个规格为m6的吊环螺钉。
42.根据本实用新型一种实施例，所述拦阻网体2的外形与试验车的外形适配。
43.也就是，拦阻网体2的外形与试验车头部轮廓相对应(相贴合)，以使拦阻载荷分布均匀。
44.根据本实用新型一种实施例，所述拦阻网体2的入口位置设置有塑料环，用于支撑所述拦阻网体2的外形。
45.其中，塑料环设计为易损件，可以避免试验车进入时对试验车壳体造成损伤。
46.根据本实用新型一种实施例，所述拦阻网体2为柔性结构。
47.举例来讲，拦阻网体2可以由多根竖带和多根水平带编制而成，整体为柔性结构，具有弹性形变能力。并且，拦阻网体2的材料可以为具有较高延伸率的材料，例如，锦纶66高强丝。
48.由此，在试验车进入拦阻网体时，可以起到一定的缓冲作用，同时保护试验车不受损伤。
49.根据本实用新型一种实施例，所述传力绳索5为弹性绳索。
50.通过采用弹性绳索，可以避免拦阻初始时刻出现较大冲击。
51.此外，传力绳索5安装到位后垂向位置与试验车质心重合(垂向位置偏差不超过50mm)，且具有承载能力强的优点。
52.举例来讲，传力绳索的长度可以为100m，材料可以为锦纶66高强丝，截面尺寸厚8mm、宽200mm，两端缝合成环状，便于连接。传力绳索5破断拉力不小于500kn。
53.根据本实用新型一种实施例，所述吸能单元7底部设置有底部法兰盘，所述绳索收纳转盘8顶部设置有顶部法兰盘，所述吸能单元7与所述绳索收纳转盘8通过所述底部法兰盘和所述顶部法兰盘连接。
54.举例来讲，所述绳索收纳转盘8的转轴(例如，直径为200mm)伸入拦阻平台6的底部开孔(例如，直径为202mm)内，顶部法兰盘和底部法兰盘通过螺栓固定连接。
55.根据本实用新型一种实施例，安装座4上表面位置高于试验车顶面(例如，安装座4上表面高出试验车顶面30mm)，下表面与试验线轨道通过螺栓固定连接。
56.举例来讲，试验线轨道的左侧轨道和右侧轨道分别设置安装座4，左右两个安装座
4上共同设置一个防倾覆挡板3(防倾覆挡板与安装座上表面固定)，所述防倾覆挡板3单侧与安装座4上表面通过10个规格为m10的螺栓固定，安装座4的下表面与试验线轨道可以通过10个规格为m10的螺栓固定连接。
57.也就是，1个防倾覆挡板3与2个安装座4构成防倾覆组件，防倾覆组件的具体布置个数及间隔可以根据实际拦阻需要设置，本实用新型不对此进行限定。
58.举例来讲，防倾覆组件可以布置3组，相邻防倾覆组件之间的间隔可以为0.9m。
59.其中，防倾覆挡板3的材料可以为极限应力及弹性模量较大的材料，以提供充足的防倾覆力矩。例如，防倾覆挡板3的材料可以为1cr18ni9ti。
60.根据本实用新型一种实施例，拦阻平台6的数量可以为两个，对称布置在试验线轨道两侧。
61.也就是，试验线轨道的左侧轨道和右侧轨道分别设置一个阻拦平台。
62.其中，阻拦平台的底部和前后两侧可以通过螺栓与试验线轨道固定连接。举例来讲，单个拦阻平台的底部及前后两侧与试验线轨道共通过15个规格为m30螺栓固定连接，轨道内预埋有对应规格螺栓套筒。
63.在阻拦平台的数量为两个的情况下，吸能单元、传力绳索和绳索收纳转盘的数量分别也为两个。也就是，一个阻拦平台对应设置一个吸能单元、一个传力绳索和一个绳索收纳转盘。
64.其中，吸能单元7可以通过螺栓固定在所述拦阻平台6上。
65.本领域技术人员应当理解，上述关于数量的描述仅仅是示例性的，并非用于限定本实用新型。
66.下面结合图3对本实用新型实施例所述的一种轨道试验车安全拦阻及防倾覆装置的拦阻过程进行描述。
67.在图4中，图4a为试验车尚未驶入拦阻网体2的示意图，图4b为试验车驶入拦阻网体2的示意图，图4c为试验车带动拦阻网体2一起运动的示意图。
68.当试验车11运行在试验线轨道12上尚未进入拦阻网体2时，传力绳索5保持一定的松弛量，以防止撞网瞬间造成较大冲击。当试验过程中出现极端故障情况，试验车11进入安全拦阻及防倾覆装置布置区域，试验车11头部区域首先与拦阻网体2接触并进入其中，吊网带在载荷作用下自行断开，拦阻网体2与固定单元1之间连接失效。在惯性作用下，试验车11带动拦阻网体2一同向前运动，与拦阻网体2相连的传力绳索5由松弛状态转换为承载绷紧状态，传力绳索5带动绳索收纳转盘8转动，绳索收纳转盘8带动吸能装置7转动并提供阻尼，可将试验车11的巨大动能转化为吸能装置7的内能。
69.在拦阻试验车的过程中，通过拦阻网体与拦阻平台之间设置的多个防倾覆挡板3(防倾覆组件)，可以避免发生试验车前后倾覆等危险情况。
70.从上述实施例可以看出，本实用新型所述的轨道试验车安全拦阻及防倾覆装置相比于现有技术至少具有以下优点：
71.(1)横向占地空间小：所述安全拦阻及防倾覆装置各组成部分均固定在试验线轨道结构上，最大横向轮廓略小于试验线轨道宽度，横向占地空间小。
72.(2)试验车承载均匀柔和：所述安全拦阻及防倾覆装置拦阻网体呈网套状，与试验车外形匹配，载荷分布比较均匀，同时拦阻网体及传力绳索均具有一定弹性变形能力，可有
效改善试验车初始撞网时所承受的载荷。
73.(3)结构简洁：所述安全拦阻及防倾覆装置采用模块化设计，拦阻网体、防倾覆挡板、拦阻平台间隔布置，组成简洁明了。
74.(4)使用方便：所述安全拦阻及防倾覆装置在使用过程中布置在试验线轨道的末端位置，无特殊维护需求、使用方便。
75.(5)安全可靠：所述安全拦阻及防倾覆装置通过设置防倾覆挡板，可有效避免拦阻过程发生试验车前后倾覆等危险情况。
76.在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
77.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。
78.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
79.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。