专利名称：车体气动载荷模拟试验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气动载荷模拟试验装置，尤其适用于高速动车组的车体气动载荷模拟试验。
背景技术：
随着铁道车辆高速化，铁道车辆特别是高速动车组车辆在交会时，会引起车外较大的压力波动，当列车在线路上频繁交会时会对列车形成交替的气密性压力载荷，为了考察气动载荷对动车组强度的影响，通常使用气动载荷模拟试验装置对高速动车组进行模拟试验。现有技术通常采用一柱形罐体，该罐体底部设有导轨，借助工艺转向架将待测试的车体送入罐体内，然后将待测试车体密封在罐体内，通过向密封的罐体内通入气体进行对车体进行压力试验，在该试验过程中，对罐体的密闭性要求很高，并且能容置整个车体的 罐体加工起来有很大难度，现有的罐体通常仅能对部分车体(最大1/3车体)进行压力试验，试验时需要通过端盖对待测试车体与罐体之间进行连接，以保证置于罐体内部的车体部分处于一个密封空间内从而进行有效的压力试验，由于不同型号车体的外形尺寸及结构存在差异，通常需要不同的端盖对罐体进行密封，通用性较差，另外，罐体属于压力容器，加工成本闻昂。

发明内容
本发明提供一种车体气动载荷模拟试验装置，用于解决现有技术中的缺陷，增强试验装置的通用性同时降低成本。本发明提供的车体气动载荷模拟试验装置由试验台、用于将待测车体两端固定在该试验台上的固定机构和用于向该待测车体两侧施加压力的横向加压机构构成；其中，所述试验台上设有用于待测车体移动的轨道；所述横向加压机构由多个加压组件构成，所述加压组件由立柱、风压板和液压作动器构成，所述立柱底部固定在所述试验台上，所述液压作动器一端与所述立柱铰接，另一端与所述风压板的其中一个侧面铰接。本发明的车体气动载荷模拟试验装置，在试验前需要将待测车体通过固定机构固定在试验台上，通过操作液压作动器动作推动风压板向待测车体侧墙施加力模拟气压载荷试验，本发明相对现有技术不需要在密封的罐体内进行气压试验，无需制作体积硕大并且价格高昂的压力容器罐体，仅通过机械装置即可实现对车体进行气压载荷的模拟试验，通过对加压组件的任意布置来实现风压板对车体侧墙的不同位置进行施压，并且可对各个风压板上可施加不同的载荷，最大程度的对试验工况进行组合，来模拟实际中风压对动车组车体侧墙的影响；本试验装置可以测试车体在高速或重载条件下，在实验室环境进行周期加载和随机加载的疲劳试验，以测试其疲劳强度是否满足其标准要求，评估其使用寿命。为新一代的动车组设计提供更可靠的数据；不影响列车的正常运行，试验方便、周期短、成本低，便于实施。


图I为本发明实施例一的结构示意图；图2为本发明实施例二的主视图；图3为图2的俯视图。
具体实施例方式实施例一如图I所示，本发明提供的车体气动载荷模拟试验装置由试验台I、用于将待测车体01两端固定在该试验台上的固定机构2和用于向该待测车体两侧施加压力的横向加压 机构3构成；其中，横向加压机构3由多个加压组件构成，加压组件由立柱31、风压板32和液压作动器33构成，立柱31底部固定在试验台I上，液压作动器33 —端与立柱31铰接，另一端与风压板32的其中一个侧面铰接；风压板32的另一个侧面连接待测车体01的侧墙。液压作动器33可在市场上直接购得，液压作动器33两端的铰接，保证了施加载荷的正确性以及设备的耐久性。试验时通过工艺转向架将待测车体置于试验台上，通过固定机构将待测车体固定在试验台上，这里的固定机构可以是固定螺栓或是其他类似的紧固件；将待测车体固定在试验台上之后，转动风压板使其侧面与待测车体的侧墙连接，操作液压作动器通过风压板即可向待测车体的侧墙施加压力进行气动载荷模拟试验。风压板与待测车体连接的侧面与待测车体的侧墙形状相适配。本发明实施例相对于现有技术不需要在密封罐体内进行气压试验，无需制作体积硕大并且价格高昂的压力容器罐体，仅通过机械装置即可实现对车体进行气压载荷的模拟试验，在试验过程中测试并记录作用力、车体侧墙位移变形量，以及应变等试验参数，为高速动车组气动载荷的研究提供更加真实有效的试验数据。通过对加压组件的任意布置来实现风压板对车体侧墙的不同位置进行施压，并且可对各个风压板上可施加不同的载荷，最大程度的对试验工况进行组合，来模拟实际中风压对动车组车体侧墙的影响；本试验装置可以测试车体在高速或重载条件下，在实验室环境进行周期加载和随机加载的疲劳试验，以测试其疲劳强度是否满足其标准要求，评估其使用寿命。为新一代的动车组设计提供更可靠的数据；不影响列车的正常运行，试验方便、周期短、成本低，便于实施。作为上述实施例的优选实施方式，每两个加压组件构成一对，多对加压组件沿长度方向布置于试验台上。便于模拟不同的工况下的气压载荷。实施例二如图2、图3所示，在实施例一的基础上，上述试验装置还具有一纵向加压机构，固定机构2具体采用封闭圈梁，封闭圈梁由两根平行设置的纵向梁21和两根平行设置且与纵向梁21交叉的反力梁22围置成一个封闭的框形，该纵向加压机构具体为两端分别与两根纵向梁滑动连接的加载梁4，加载梁4与其近端的反力梁22之间连接有液压作动器5。具体地纵向梁21通过多个支承座23固定在试验台I上，反力梁22两端与两根纵向梁21之间分别通过紧固件固定连接。液压作动器5动作推动或拉伸加载梁4，进而实现对待测车体01的两端进行气压载荷模拟试验。液压作动器5的结构如实施例一中所描述，也可在市场上直接采购。固定机构采用水平放置的封闭圈梁形式，圈梁的纵向梁21采用实心钢管设计，其通过多个支撑座23固定于试验台I上，纵向梁21端部与反力梁22连接。反力梁22采用箱型梁结构，作为纵向受力的主要支撑点，两反力梁22间距可任意调节。不仅可以满足各个长度的车体，同时使得纵向加载的力变为内力消化。对于不同头型的动车组也同样适用。最后应说明的是以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制； 尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
权利要求
1.一种车体气动载荷模拟试验装置，其特征在于，该装置由试验台、用于将待测车体两端固定在该试验台上的固定机构和用于向该待测车体两侧施加压力的横向加压机构构成；其中，所述试验台上设有用于待测车体移动的轨道；所述横向加压机构由多个加压组件构成，所述加压组件由立柱、风压板和液压作动器构成，所述立柱底部固定在所述试验台上，所述液压作动器一端与所述立柱铰接，另一端与所述风压板的其中一个侧面铰接。
2.根据权利要求I所述的车体气动载荷模拟试验装置，其特征在于，每两个所述加压组件构成一对，多对所述加压组件沿长度方向布置于所述试验台上。
3.根据权利要求I或2所述的车体气动载荷模拟试验装置，其特征在于，所述试验装置还具有一纵向加压机构，所述固定机构具体采用封闭圈梁，所述封闭圈梁由两根平行设置的纵向梁和两根平行设置且与所述纵向梁交叉的反力梁围置成一个封闭的框形，该纵向加压机构具体为两端分别与两根所述纵向梁滑动连接的加载梁，所述加载梁与其近端的所述反力梁之间连接有至少一个液压作动器。
4.根据权利要求3所述的车体气动载荷模拟试验装置，其特征在于，所述纵向梁通过多个支承座固定在所述试验台上，所述反力梁两端与两根纵向梁之间分别通过紧固件固定连接。
全文摘要
本发明提供一种车体气动载荷模拟试验装置，用于车辆的气压载荷的模拟试验，该装置由试验台、用于将待测车体两端固定在该试验台上的固定机构和用于向该待测车体两侧施加压力的横向加压机构构成；其中，所述试验台上设有用于待测车体移动的轨道；所述横向加压机构由多个加压组件构成，所述加压组件由立柱、风压板和液压作动器构成，所述立柱底部固定在所述试验台上，所述液压作动器一端与所述立柱铰接，另一端与所述风压板的其中一个侧面铰接。本发明实现了在常温常压环境中用机械装置代替在密封容器内进行的气压载荷试验，解决了现有技术中需要制造超大容积的压力容器带来的高昂成本和不具备通用性的技术问题。
文档编号G01M17/08GK102706570SQ20121018029
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月4日 优先权日2012年6月4日
发明者于金朋, 傅振亮, 宋烨, 张荧驿, 李明高, 王贵国, 邬平波 申请人:唐山轨道客车有限责任公司