專利名稱：司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)的氣囊加載裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于檢測(cè)軌道車輛司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與安全壓力性能的氣囊加載裝置及其方法，屬于軌道交通技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)內(nèi)城市軌道交通的迅速普及與車輛行駛速度的大幅提升，對(duì)于車體前端司機(jī)室前窗提出了更高的設(shè)計(jì)和使用要求。為更好地了解司機(jī)室前窗的主要性能指標(biāo)，通常需要模擬車輛高速行駛時(shí)風(fēng)壓對(duì)于前窗下部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、以及在安全壓力測(cè)試條件下進(jìn)行系列測(cè)試。牽引機(jī)車車體設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)于牽引機(jī)車司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)有著較高的試驗(yàn)要求，并且此類牽引機(jī)車司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)的外形比較規(guī)則，實(shí)施相關(guān)安全壓力試驗(yàn)較為容易。然而高速動(dòng)車組司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)外形比較復(fù)雜，運(yùn)用以往試驗(yàn)的手段很難達(dá)到對(duì)司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)均勻加載，且對(duì)加載的過程較難控制。更為重要的是，以往的司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)加載方式與動(dòng)車組司機(jī)室實(shí)際承載相差甚遠(yuǎn)，因此以往的司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)加載方式不能滿足動(dòng)車組司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的要求。因此需開發(fā)研制一種能夠?qū)?dòng)車組司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)均布加載的試驗(yàn)裝置與方法，以期模擬出最接近于實(shí)際使用狀態(tài)的試驗(yàn)條件，對(duì)提高車輛的安全性能起到重要的參考價(jià)值。有鑒于此，特提出本專利申請(qǐng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所述的司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)的氣囊加載裝置及其方法，其目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題而提供一種氣囊均布加載試驗(yàn)裝置，以應(yīng)用于高速動(dòng)車組的司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行風(fēng)壓試驗(yàn)和安全壓力試驗(yàn)。另一發(fā)明目的在于，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確地控制針對(duì)前窗下部結(jié)構(gòu)所施加的載荷力值，從而提高試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，所述的司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)的氣囊加載裝置主要包括有:在氣囊承載橫梁上安裝固定有加載氣囊，充氣設(shè)備連通于加載氣囊并提供具有一定壓力的空氣；壓力控制設(shè)備與加載氣囊連通以控制加載氣囊內(nèi)的氣壓；司機(jī)室上氣囊限位圈一端與加載氣囊連通，其另一端連接于試驗(yàn)車體以限定加載氣囊與司機(jī)室的接觸面積。如上述基本方案，在司機(jī)室上氣囊限位圈限定加載氣囊與司機(jī)室接觸面積的前提下，即加載氣囊施加于司機(jī)室前窗下部的區(qū)域是受到具體限定的，充入加載氣囊內(nèi)的壓力空氣使其發(fā)生柔性變形，從而由加載氣囊針對(duì)司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)施加均布載荷。
為適應(yīng)于進(jìn)行風(fēng)壓試驗(yàn)，較為細(xì)化的改進(jìn)措施是，所述的司機(jī)室上氣囊限位圈粘附于試驗(yàn)車體上。為適應(yīng)于進(jìn)行安全壓力試驗(yàn)，較為細(xì)化的改進(jìn)措施是，所述的司機(jī)室上氣囊限位圈焊接固定于試驗(yàn)車體。為保證能夠有效地限制加載氣囊的非加載部位的位移，即與試驗(yàn)車體保留足夠的間隙而在試驗(yàn)過程中不與試驗(yàn)車體有所接觸，可在所述氣囊承載橫梁上固定有，將加載氣囊容納在其內(nèi)部的氣囊限位罩，通過氣囊限位罩限制加載氣囊的非加載部位的位移?；诒景l(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思、以及上述司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)的氣囊加載裝置的使用，還可實(shí)現(xiàn)下述內(nèi)容的加載方法:沿車體縱向、通過氣囊承載橫梁安裝固定有，分別連通于充氣設(shè)備、壓力控制設(shè)備和司機(jī)室上氣囊限位圈的加載氣囊；在司機(jī)室上氣囊限位圈限定加載氣囊與司機(jī)室接觸面積的前提下，充入加載氣囊內(nèi)的壓力空氣使其發(fā)生柔性變形，從而對(duì)司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)施加均布載荷。具體地，在進(jìn)行風(fēng)壓試驗(yàn)時(shí)，將所述的司機(jī)室上氣囊限位圈粘附于試驗(yàn)車體上。在進(jìn)行安全壓力試驗(yàn)時(shí)，將所述的司機(jī)室上氣囊限位圈焊接固定于試驗(yàn)車體。為提高加載后測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，可將加載氣囊置于氣囊限位罩內(nèi)部，以限制加載氣囊的非加載部位的位移。實(shí)現(xiàn)上述氣囊加載方法的具體實(shí)施步驟如下:將試驗(yàn)車體置于車體強(qiáng)度試驗(yàn)臺(tái)上，非司機(jī)室端加載限定車體移動(dòng)的反向作用；將司機(jī)室上氣囊限位圈固定連接于試驗(yàn)車體的司機(jī)室前窗下部；在氣囊承載橫梁上，將加載氣囊置于氣囊限位罩內(nèi)部，并且將加載氣囊分別連通于充氣設(shè)備、壓力控制設(shè)備和司機(jī)室上氣囊限位圈；充氣設(shè)備對(duì)加載氣囊內(nèi)充入具有一定壓力的空氣；壓力控制設(shè)備控制加載氣囊內(nèi)的空氣達(dá)到試驗(yàn)所需的壓力；通過司機(jī)室上氣囊限位圈限定加載氣囊與司機(jī)室之間的接觸面積，利用加載氣囊的柔性變形而對(duì)司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)施加均布載荷。綜上內(nèi)容，本發(fā)明司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)的氣囊加載裝置及其方法具有以下優(yōu)點(diǎn):1、利用氣囊均布加載試驗(yàn)裝置，可滿足高速動(dòng)車組的司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)在進(jìn)行風(fēng)壓試驗(yàn)和安全壓力試驗(yàn)的要求。2、能夠準(zhǔn)確地控制針對(duì)前窗下部結(jié)構(gòu)所施加的載荷力值，顯著地提高試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。


現(xiàn)結(jié)合以下附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步地說明。圖1是所述氣囊加載裝置的示意圖；圖2是圖1的正向示意圖；圖3是圖1的俯向示意圖；如圖1至圖3所示，氣囊承載橫梁1、加載氣囊2、氣囊限位罩3、充氣設(shè)備4、壓力控制設(shè)備5、司機(jī)室上氣囊限位圈6、縱向梁7。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1，如圖1至圖3所示，所述的司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)的氣囊加載裝置主要包括有，氣囊承載橫梁1、加載氣囊2、氣囊限位罩3、充氣設(shè)備4、壓力控制設(shè)備5、司機(jī)室上氣囊限位圈6。其中，被試車體置于車體強(qiáng)度試驗(yàn)臺(tái)框架內(nèi)，非司機(jī)室端在車鉤安裝座處用頂棒限制車體的移動(dòng)。所述的氣囊承載橫梁I用于固定加載氣囊2和氣囊限位罩3，氣囊承載橫梁I螺接固定于車體強(qiáng)度試驗(yàn)臺(tái)的縱向梁7上。加載氣囊2向司機(jī)室前窗下部施加壓縮載荷，加載氣囊2置于氣囊限位罩3內(nèi)。氣囊限位罩3固定于氣囊承載橫梁I上，用于限制氣囊非加載部位的位移，與試驗(yàn)車體保留足夠的間隙，在試驗(yàn)過程中不與試驗(yàn)車體接觸。充氣設(shè)備4為加載氣囊2提供足夠的壓力的氣源，充氣設(shè)備4可放置于地面上。壓力控制設(shè)備5通過壓力控制程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)加載氣囊2進(jìn)行充氣和放氣。司機(jī)室上氣囊限位圈6用于限制加載氣囊2與試驗(yàn)車體的接觸面積即加載范圍。司機(jī)室上氣囊限位圈6與試驗(yàn)車體有兩種連接方式，第一種是用于風(fēng)壓試驗(yàn)，即將司機(jī)室上氣囊限位圈6通過強(qiáng)力結(jié)構(gòu)膠粘于試驗(yàn)車體上，以具有一定的強(qiáng)度和剛度；第二種是用于安全壓力試驗(yàn)，可將司機(jī)室上氣囊限位圈6通過焊接手段固定在試驗(yàn)車體上，以達(dá)到強(qiáng)度和剛度上的試驗(yàn)要求。壓力控制設(shè)備5和充氣設(shè)備4逐步地向加載氣囊2內(nèi)充氣加壓，加載氣囊2再向司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)施加載荷并不斷加大，直至達(dá)到試驗(yàn)要求或試驗(yàn)結(jié)構(gòu)破壞。在加載氣囊2柔性變形的同時(shí)，加載氣囊2置滿司機(jī)室上氣囊限位圈6的整個(gè)范圍以實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)要求?；谏鲜鰵饽壹虞d裝置，所述司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)的氣囊加載方法如下:沿車體縱向、通過氣囊承載橫梁I安裝固定有，分別連通于充氣設(shè)備4、壓力控制設(shè)備5和司機(jī)室上氣囊限位圈6的加載氣囊2 ；在司機(jī)室上氣囊限位圈6限定加載氣囊2與司機(jī)室接觸面積的前提下，充入加載氣囊2內(nèi)的壓力空氣使其發(fā)生柔性變形，從而對(duì)司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)施加均布載荷。在進(jìn)行風(fēng)壓試驗(yàn)時(shí)，將所述的司機(jī)室上氣囊限位圈6粘附于試驗(yàn)車體上。在進(jìn)行安全壓力試驗(yàn)時(shí)，將所述的司機(jī)室上氣囊限位圈6焊接固定于試驗(yàn)車體。將加載氣囊2置于氣囊限位罩3內(nèi)部，以限制加載氣囊2的非加載部位的位移。實(shí)現(xiàn)上述氣囊加載方法的具體實(shí)施步驟是，將試驗(yàn)車體置于車體強(qiáng)度試驗(yàn)臺(tái)上，非司機(jī)室端加載限定車體移動(dòng)的反向作用；將司機(jī)室上氣囊限位圈6固定連接于試驗(yàn)車體的司機(jī)室前窗下部；在氣囊承載橫梁I上，將加載氣囊2置于氣囊限位罩3內(nèi)部，并且將加載氣囊2分別連通于充氣設(shè)備4、壓力控制設(shè)備5和司機(jī)室上氣囊限位圈6 ；充氣設(shè)備4對(duì)加載氣囊2內(nèi)充入具有一定壓力的空氣；壓力控制設(shè)備5控制加載氣囊2內(nèi)的空氣達(dá)到試驗(yàn)所需的壓力；通過司機(jī)室上氣囊限位圈6限定加載氣囊2與司機(jī)室之間的接觸面積，利用加載氣囊2的柔性變形而對(duì)司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)施加均布載荷。如上所述，結(jié)合附圖和實(shí)施例所給出的方案內(nèi)容，可以衍生出類似的技術(shù)方案。但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)上述技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)的氣囊加載裝置，其特征在于:在氣囊承載橫梁(I)上安裝固定有加載氣囊(2)， 充氣設(shè)備(4)連通于加載氣囊(2)并提供具有一定壓力的空氣； 壓力控制設(shè)備(5)與加載氣囊(2)連通以控制加載氣囊(2)內(nèi)的氣壓； 司機(jī)室上氣囊限位圈(6) —端與加載氣囊(2)連通，其另一端連接于試驗(yàn)車體以限定加載氣囊(2)與司機(jī)室的接觸面積。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)的氣囊加載裝置，其特征在于:所述的司機(jī)室上氣囊限位圈(6)粘附于試驗(yàn)車體上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)的氣囊加載裝置，其特征在于:所述的司機(jī)室上氣囊限位圈(6)焊接固定于試驗(yàn)車體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)的氣囊加載裝置，其特征在于:在所述氣囊承載橫梁(I)上固定有，將加載氣囊(2)容納在其內(nèi)部的氣囊限位罩(3)，以限制加載氣囊(2)的非加載部位的位移。
5.如權(quán)利要求1至4所述司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)的氣囊加載裝置實(shí)現(xiàn)的加載方法，其特征在于:沿車體縱向、通過氣囊承載橫梁(I)安裝固定有，分別連通于充氣設(shè)備(4)、壓力控制設(shè)備(5)和司機(jī)室上氣囊限位圈(6)的加載氣囊(2); 在司機(jī)室上氣囊限位圈(6)限定加載氣囊(2)與司機(jī)室接觸面積的前提下，充入加載氣囊(2)內(nèi)的壓力空氣使其發(fā)生柔性變形，從而對(duì)司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)施加均布載荷。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)的氣囊加載方法，其特征在于:在進(jìn)行風(fēng)壓試驗(yàn)時(shí)，將所述的司機(jī)室上氣囊限位圈(6)粘附于試驗(yàn)車體上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)的氣囊加載方法，其特征在于:在進(jìn)行安全壓力試驗(yàn)時(shí)，將所述的司機(jī)室上氣囊限位圈(6)焊接固定于試驗(yàn)車體。
8.根據(jù)權(quán)利要求5、6或7所述的司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)的氣囊加載方法，其特征在于:將加載氣囊(2)置于氣囊限位罩(3)內(nèi)部，以限制加載氣囊(2)的非加載部位的位移。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)的氣囊加載方法，其特征在于:具有以下實(shí)施步驟， 將試驗(yàn)車體置于車體強(qiáng)度試驗(yàn)臺(tái)上，非司機(jī)室端加載限定車體移動(dòng)的反向作用； 將司機(jī)室上氣囊限位圈(6)固定連接于試驗(yàn)車體的司機(jī)室前窗下部； 在氣囊承載橫梁(I)上，將加載氣囊(2)置于氣囊限位罩(3)內(nèi)部，并且將加載氣囊(2)分別連通于充氣設(shè)備(4)、壓力控制設(shè)備(5)和司機(jī)室上氣囊限位圈(6)； 充氣設(shè)備(4)對(duì)加載氣囊(2)內(nèi)充入具有一定壓力的空氣； 壓力控制設(shè)備(5)控制加載氣囊(2)內(nèi)的空氣達(dá)到試驗(yàn)所需的壓力； 通過司機(jī)室上氣囊限位圈(6)限定加載氣囊(2)與司機(jī)室之間的接觸面積，利用加載氣囊(2)的柔性變形而對(duì)司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)施加均布載荷。
全文摘要
本發(fā)明所述的司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)的氣囊加載裝置及其方法，提供一種氣囊均布加載試驗(yàn)裝置以用于高速動(dòng)車組的司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行風(fēng)壓試驗(yàn)和安全壓力試驗(yàn)。氣囊加載裝置包括有在氣囊承載橫梁上安裝固定有加載氣囊，充氣設(shè)備連通于加載氣囊并提供具有一定壓力的空氣；壓力控制設(shè)備與加載氣囊連通以控制加載氣囊內(nèi)的氣壓；司機(jī)室上氣囊限位圈一端與加載氣囊連通，其另一端連接于試驗(yàn)車體以限定加載氣囊與司機(jī)室的接觸面積。在司機(jī)室上氣囊限位圈限定加載氣囊與司機(jī)室接觸面積的前提下，即加載氣囊施加于司機(jī)室前窗下部的區(qū)域是受到具體限定的，充入加載氣囊內(nèi)的壓力空氣使其發(fā)生柔性變形，從而由加載氣囊針對(duì)司機(jī)室前窗下部結(jié)構(gòu)施加均布載荷。
文檔編號(hào)G01M17/08GK103105304SQ20111035161
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2011年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月9日
發(fā)明者張洪, 梁建英, 崔洪舉, 王偉華, 張志強(qiáng) 申請(qǐng)人:南車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司