[发明专利]汽车碰撞试验重锤牵引车辆加速系统及其加速方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种非车辆自身动力加速的装置与方法，特别是涉及汽车碰撞试验时重锤下落牵引车辆加速的车辆加速装置与方法。

背景技术

汽车运输业需求的日益增加，带动公路建设的迅猛发展，在公路建设飞速发展的同时，道路安全防护设施也必须同步发展，因此，加强道路安全防护设施的实验研究，开发与当前公路交通条件相适应的安全、可靠的新型道路安全防护设施来减少和避免车辆坠崖、坠桥等恶性事故发生，缓解公路交通安全面临的严峻形势。

道路安全防护设施是一种“恰到好处”的防护结构，影响其功能的因素很多，又都非线性关系，单是用理论分析、结构计算难以得出结论，最终还必须用实车碰撞验证实验来确认其防护能力是否满足安全标准要求。这是世界各国公认的道路安全防护设施开发研究的基本方法之一。实车碰撞实验是一种“人造车祸”，实现碰撞实验的关键问题之一是如何将实验车辆加速到规定的碰撞速度，并在指定的位置上以规定的角度与标的物相撞。欧洲、美国、日本等在相关技术法规中都对实验车辆的加速作了明确规定。可以归纳如下：

1、速度控制准确到实验法规要求的误差范围内，这个范围是：对于大型车辆最大吨位38t，最高速度80₀^+7％km/h；对于小型车辆吨位1.5t，最高速度113₀^+7％km/h；特殊路段特殊设计的护栏需要的试验车辆加速能力更高，如80t80km/h。

2、要求实验车辆碰撞道路安全防护设施前姿态稳定，没有明显的摇摆、俯仰、偏转等，按照预定的方向行驶且不受转向等任何其它手段的限制。

3、安全、可靠、节能容易实现。

一方面要满足上述要求，另一方面由于汽车碰撞试验具有一定程度的不可预见性和危险性，所以一般不用驾驶员驾驶汽车。目前，有的采用无人驾驶遥控技术，但对实验车辆的动力性和自动控制性能要求高。因此目前主要采用来自实验车辆以外的其它动力进行加速，如：直流电机牵引、液压马达牵引、拖车牵引、坡道行驶、橡皮绳弹射、重锤下落等。相比之下，直流电机和液压马达价格昂贵，对于大型车辆加速困难；拖车牵引速度控制困难且对于大型车辆牵引难以实现。坡道加速对于大型车辆非常有效，但对于地势的要求高，平地实现难度大，而且加速跑道方向固定，多个碰撞角度适应性差。

急需要研究一种对于解决在平地上为大吨位高速度车辆加速、同时一个重锤适应多条加速跑道的汽车碰撞试验车辆加速方法。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的缺陷，为解决在平地上建立大型车辆碰撞试验加速系统困难和一套加速装置适用于多条加速跑道困难的问题，从而提供一种汽车碰撞试验重锤牵引车辆加速系统。

本发明的汽车碰撞试验重锤牵引车辆加速系统，主要包括重锤、重锤支撑塔、重锤提升装置(由起重卷扬机、滑轮组、钢丝绳构成)、重锤导向装置、重锤能量缓冲装置、车辆导向装置(由导向轨、导向小车、缓冲池构成)、车辆脱钩装置和车辆定位调整装置等。

所述重锤是由壳体和多块密度较大材质的物质以一定方式组合构成的质量块，是被加速车辆的能量来源，实现的原理是依靠将有一定提升高度的重锤具有的势能在下落的过程中转换为车辆和重锤的动能，从而使被加速车辆得到加速，本加速系统重锤能够方便灵活地组合成3～120吨大小不同的重量，以适应不同吨位不同速度加速等级的需要；重锤壳体内有限位装置，限制质量块之间，质量块与重锤的壳体之间的相对运动。

所述重锤提升装置是由起重卷扬机、滑轮组和钢丝绳组成，其动滑轮组由多组滑轮组成，以减小钢丝绳拉力，其定滑轮设在重锤支撑塔顶和地面结构的不同位置以改变钢丝绳走向；所述重锤支撑塔是用于承受重锤的重力和为重锤提供起落空间的塔式构造物，在重锤起落空间的四周安装有重锤起落导向轨，在塔底有重锤能量缓冲装置；所述车辆脱钩装置是试验前用来切断车辆与锚固卷扬机之间的连接，以释放重锤下落牵动车辆加速的机构；所述车辆定位调整装置是当车辆所停位置与设定位置有差距时拖动车辆位置移动的卷扬机或其它拖拽机构。

所述重锤提升装置和车辆位置调整装置可以是两个卷扬机也可以是其它动力设备，两个卷扬机相互配合可以实现重锤提升高度的调整和车辆停止位置的调整；为了消除重锤起重时和调整车辆位置时卷扬机突然起动带来的冲击，在卷扬机的电机和卷筒之间安装有起缓冲作用的离合器装置。