一种多功能轨道车辆碰撞试验台车的制作方法

本实用新型涉及轨道车辆碰撞试验技术领域，尤其是涉及用于轨道车辆及其零部件碰撞试验技术领域。

背景技术：

碰撞试验是评价轨道车辆安全性最直接和最有说服力的方法，是高速载运工具新产品开发必须进行的试验，也是判断轨道车辆安全性碰撞吸能产品能否达到相关规定指标的重要手段。随着轨道交通的快速发展，碰撞试验越来越受到重视。碰撞试验采用实车进行可以获得比较精准的试验结果，但由于轨道车辆的特殊结构，使用实车碰撞成本昂贵，且具有一定的危险性。目前常用的解决方法是采用碰撞台车，将防爬器、吸能装置、司机室等结构安装于台车上，与台车组成整体结构代替实车进行试验，研究整车或部件的碰撞性能。由于台车可重复使用及结构的可靠性，极大地减少了试验成本，降低了试验的危险程度。目前公知的轨道车辆碰撞试验台车包括日本铁道综合技术研究所设计的碰撞试验台车以及中南大学设计的轨道车辆三轴式多功能碰撞台车。日本铁道综合技术研究所设计的碰撞试验台车只能完成轨道车辆缩比模型试验或轨道车辆小部件的碰撞试验。中南大学设计的轨道车辆三轴式多功能碰撞台车(专利号CN 105067289 A)既能做轨道车辆部件的碰撞试验又能做轨道车辆整车的碰撞试验。现有技术的不足之处在于：现有台车长度、定距均为固定值，在进行轨道车辆部件或整车碰撞试验时，部件与台车组成的整体结构特征与部件所属实车结构特征不一致，导致碰撞响应不一致，如司机室结构的碰撞试验，司机室固定在台车上，但台车的长度、定距、整体质心、质量与司机室结构所属的实车不一致；同时现有台车无法进行编组状态下车辆部件或整车的碰撞试验。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种多功能轨道车辆碰撞试验台车，它能有效地解决车辆在多种状态下碰撞试验的问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：一种多功能轨道车辆碰撞试验台车，包括底架组成与二轴转向架，分离式底架的平面纵向结构为两根纵向中梁与两根纵向侧梁并向排列；定距调节部件为四横四纵框架结构，其四纵亦为两根纵向侧梁和两根纵向中梁，它们的排列间距与分离式底架的纵向结构相同，上面设有地板；定距调节部件的两端均通过连接件分别与分离式底架的纵向侧梁和两根纵向中梁一端固定，分离式底架的中部设有支撑装置，两端均设有端墙，端墙斜撑的一端与端墙的上部固定，另一端与分离式底架固定；分离式底架与定距调节部件的地板均沿台车x方向均匀布置横向T型槽，设有配重板的支撑装置的底部安装板通过螺栓与T型槽固定，支撑装置斜撑的一端与支撑装置的上部固定，另一端与分离式底架固定；分离式底架前、后端均设有车钩安装座。

所述连接件具有两种结构，一种为槽钢形结构，两侧的腰板及底板均开有两排或三排通孔，一种为L形结构，腰板及底板均开有两排或三排通孔。

所述支撑装置为两节式可伸缩结构，调节高度通过锁紧装置限定。

所述配重板与支撑装置的顶部安装板的x方向尺寸相同，并开有多组对应连接支撑装置的螺栓孔。

所述端墙与待测试部件通过螺栓连接，端墙的安装螺栓孔位置固定不变。

所述分离式底架的单体长度为8m，在一节台车中数量为二个，同车坐标系xz平面对称。

所述定距调节部件的长度为3m，两端纵梁结构与分离式底架的连接端结构相同，在一节台车中的数量为0～3个。

所述支撑装置高度调节的方式可为螺纹或液压方式。

与现有技术对比，本实用新型具有以下优点：提供一种能够进行轨道车辆部件和整车碰撞试验的可调式碰撞台车，所述台车可以根据待测试部件或整车所属车辆类型调节长度、定距、质心、质量，使待测试部件与台车组成的整体结构特征与实车结构特征更接近，碰撞性能表现更接近，提高了现有碰撞试验的真实性与可靠性，并且由于台车的可调节性，能够针对不同类型车辆调节，实现一车多用。同时可以通过结构特征调节合适的多节台车车钩连挂实现司机室等必要结构或整车在编组状态下的碰撞试验，扩大了试验范围。

附图说明

图1为本实用新型单车状态台车结构示意图

图2为本实用新型所述车辆坐标系

图3为本实用新型分离式底架正视图

图4为本实用新型分离式底架俯视图

图5为本实用新型定距调节部件俯视图

图6为本实用新型定距调节部件基本结构示意图

图7为本实用新型纵向侧梁连接结构示意图

图8为本实用新型图7中A-A剖面结构示意图

图9为本实用新型纵向中梁连接结构示意图

图10为本实用新型图9中B-B剖面结构示意图

图11为本实用新型支撑装置与配重板组合(一)示意图

图12为本实用新型支撑装置与配重板组合(二)示意图

图13为本实用新型端墙结构示意图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

参照图1，一种多功能轨道车辆碰撞试验台车，包括底架组成与二轴转向架2。

所述二轴转向架2轴重为20t，满足最大配重80t的要求；

所述底架组成包括分离式底架1，定距调节部件4，连接件10，支撑装置5，配重板12；通过分离式底架1与定距调节部件4的组合可以调节台车长度和定距；通过支撑装置5和配重板12的组合调节台车质心位置与台车质量；通过待测试部件与分离式底架1的端墙7的连接进行不同车辆部件的碰撞试验。

参照图3和图4，所述分离式底架1长度为8m，在一节台车中数量为二个，关于车辆坐标系xz平面对称(参照图2)，其前端设有安装待测试部件的端墙7与端墙斜撑8，端墙斜撑8与端墙7和分离式底架1的地板9采用焊接或螺栓连接，分离式底架1的基本结构中设计有增强台车纵向刚度的两根纵向中梁13；分离式底架1的地板9沿台车x方向均匀布置用于安装配重板12或支撑装置5的横向T型槽3；分离式底架1前、后端均设有安装车钩的车钩安装座6。

参照图5和图6，所述定距调节部件4的基本结构与分离式底架1连接端的基本结构相同，可以实现完全对接，长度确定为3m；定距调节部件4的数量根据需要代替的实车长度确定，分离式底架1与定距调节部件4组合可实现的碰撞试验台车长度为16m，19m，22m，25m，长度范围包括了目前已有机车、动车组、地铁等不同车型。

参照图7～图10，所述连接件10分为纵向侧梁连接件与纵向中梁连接件，纵向侧梁连接件与分离式底架1和定距调节部件4的纵向侧梁14的端头在三个平面内通过螺栓连接；纵向中梁连接件与分离式底架1和定距调节部件4的纵向中梁13的端头在两个平面通过螺栓连接，避免与上平面地板9干涉。

所述支撑装置5的底部安装板17与分离式底架1或定距调节部件4的连接方式和顶部安装板15与配重板12的连接方式均为螺栓连接，且螺栓孔的布置以地板9的T型槽3的规格为基准，顶部与底部一致；其实现高度调节的方式可为螺纹或液压方式，且高度确定后由锁紧装置16固定，以避免支撑过程中的高度变化；所述支撑装置5与地板9之间设有支撑装置斜撑11。

所述支撑装置斜撑11根据质心确定后的支撑装置5的高度设计制造，支撑装置斜撑11的设计能够有效增强支撑装置5的纵向冲击刚度。

参照图11和图12，所述配重板12与支撑装置5的顶部安装板15的x方向尺寸相同，开有多组对应支撑装置5的螺栓孔，用于与支撑装置5在不同的相对位置连接。所述配重板12既可与单个支撑装置5对应，又可安装在两个纵向并排布置的支撑装置5的中部。

参照图13，所述端墙7与待测试部件的连接方式为螺栓连接，端墙7的螺栓孔位置固定不变，待测试部件的安装螺栓孔根据端墙7设计。

所述碰撞试验台车可通过车钩多节车连挂，进行编组状态部件或整车碰撞试验。

实施例1：车辆部件碰撞试验

在进行车辆部件碰撞试验时，根据待测试部件所述车辆的类型，确定所代替实车的长度、定距、质心位置、质量等要素。采用两个分离式底架1与不同数量定距调节部件4组合，使用连接件10连接分离式底架1和定距调节部件4，实现最接近实车的台车长度；根据实车质心位置和质量合理布置支撑装置5，并调节支撑装置5的高度，调整配重板12的数量，使质心位置、质量与实车接近。根据待测试部件以及分离式底架1的端墙7设计待测试部件与端墙7的连接螺栓孔，将待测试部件与端墙7通过螺栓连接。车辆部件如果只需要进行单车状态下的碰撞试验则只需要调节一节台车即可，若车辆部件(如司机室结构等)的碰撞需要考虑在编组状态下的碰撞响应，则以与第一节台车相同的方式调节第二节台车，第一节与第二节台车通过分离式底架1车钩连挂编组，完成编组状态部件碰撞试验。

实施例2：整车碰撞试验

在进行整车碰撞试验时，台车的调节方式与实施例1基本相同，将待试验整车通过车钩与调节完成的碰撞台车连挂，实现编组状态下整车的碰撞试验。

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，均应在本实用新型的保护范围之内。