[发明专利]气动阻尼减速网行车系统两级无损列车捕获装置

说明书

本发明公开了一种气动阻尼减速网行车系统两级无损列车捕获装置，整个装置包括测试试验段和减速捕获段，测试试验段根据试验内容不同区别设置，减速捕获段由减速网、气动阻尼系统、减速导轨系统、支撑钢架系统等组成，其特征在于，试验过程中，高速行驶的模型列车通过地震模拟振动台台阵试验段后，进入减速捕获段，减速捕获段通过减速网变形进行初级耗能，随后通过钢丝绳带动气动阻尼系统进行主级耗能，从而实现模型列车短距快速降速的两级无损捕获。整个试验装置为地震作用下高速列车桥上行车试验研究提供了安全可靠的列车回收方案和技术保障。

技术领域

本发明涉及一种列车捕获装置，具体涉及一种气动阻尼减速网行车系统两级无损列车捕获装置。

背景技术

国家铁路局官方网站上的数据显示，截止2017年底，我国铁路运营里程达12.7万公里，其中高铁2.5万公里，占世界高铁总里程的66.3％，稳居世界第一位。中国在高铁建设上取得的成就令世界瞩目，如今高铁已经成为中国伟大复兴的响亮名片。然而，我国高速铁路建设和运营也面临着诸多挑战和危险，如地质复杂、气候多变、耐久性和经时行为凸显以及风、地震等动力作用都给高铁建设和运营带来危险，其中强地震作用的潜在危险值得关注。我国位于环太平洋地震带，属于地震多发国家，地震活动频繁。最近十几年更是频繁遭受强地震危害，如2008年的汶川地震、2010年青海玉树地震、2013年四川雅安地震、2017年四川九寨沟地震，历次的强地震都给我国人民造成了严重的经济损失及人员伤亡，强烈的地震动导致人民的生命财产受到极大威胁，同时也使得铁路等生命线工程遭受破坏。高铁线路不可避免的会存在跨越地震带或沿着地震带修建等情况，从而导致地震发生时高速列车线上运行的几率大大增加，研究地震作用下高铁列车运营的安全性十分必要。

然而实际中，由于地震发生的不可预见性和测试的困难，很难规划何时或如何通过实际震害测到地震下行车的珍贵数据，从而实验室内试验的重要性则凸显出来。地震下高速列车桥上行车试验研究具有诸多难点，其中模型列车的回收捕获存在几个大的技术难点。(1)如何短距高效安全回收试验模型车辆？由于试验模型车辆具有质量大、速度高的特点，其蕴含的动能极大，例如采用1：10的缩尺比，加速度相似比选为1，弹模相似比选0.5，原型车辆采用CRH380A，此时计算得模型车辆质量在500kg上下，速度在20m/s上下，常规摩擦降速方案需要足够长的轨道，但实验室往往场地受限，没有足够的长度来布置减速段，因而需要设计短距高效的降速方案。(2)如何无损回收试验模型列车？试验模型列车由于缩尺比小，制作精度要求高，且模型列车往往需要内置各种传感器，因而模型列车的制作耗时耗资，如试验过程中如发生损坏，不仅会造成不必要的经济损失，同时也将耽误试验进程，确保制作精细的试验模型车辆不被损坏则成为必须要解决的问题。(3)如何衔接试验段和减速段？由于试验段落于地震模拟振动台上，在试验中存在上下左右方向的运动，而减速段在整个试验过程中静止不动。此时试验段的轨道结构如延续到试验段，两者在交界处将存在大的变形甚至破坏，与实际过程不符；如试验段和减速段的轨道断开布置，则在交界处两侧轨道的对中又成为大问题，对中不准确将使得高速运行的模型列车发生跳轨甚至倾覆，从而造成模型列车损坏的潜在风险，因而需要设计新的解决方案。

基于此，本发明提出了一种气动阻尼减速网行车系统两级无损列车捕获装置，其能够解决上述三个难题。该装置采用软性减速网捕获列车，软性减速网可保证模型车辆不发生破坏，实现无损捕获；减速网与气动阻尼系统的串联设计可实现两级高效耗能，初级(一级)耗能为减速网自身变形耗能，主级(二级)耗能为气动阻尼器运动耗能，减速网和气动阻尼器通过滑轮组串联，可有效缩短降速距离，实现短距高效回收捕获模型列车；同时减速网采用悬吊设计，网口稍大于模型列车截面尺寸，保证运动中的模型列车始终能够准确进入减速网，有效规避试验段和减速段摩擦降速轨道对中问题。该捕获装置能够为地震下高速列车桥上行车安全相关试验研究的列车捕获提供强有力的技术保障和回收方案。

发明内容

针对现有技术问题，本发明的目的在于提供一种气动阻尼减速网行车系统两级无损列车捕获装置，其能够为地震作用下高速列车行车安全相关试验研究提供试验模型列车回收捕获的技术保障。