[发明专利]一种高速列车风阻板静载试验装置及方法

说明书

本发明公开了一种高速列车风阻板静载试验装置及方法，包括动力单元、执行机构、测量单元及夹持工装，所述动力单元与执行机构相连接，所述执行机构与凤翼板固定连接，所述执行机构将动力单元产生的作用力放大并传递到凤翼板上，所述夹持工装用于刚性夹持固定风阻板在0°～90°内多角度旋转，所述测量单元用于测量关键尺寸数据试验前后对比确定静载试验是否合格。本发明操作简单，造价成本较低，能够实现不同工作角度及不同结构风阻板的静载试验，通过静载试验可省通过去风洞试验研究风阻板结构强度的成本。

技术领域

本发明涉及列车风阻静载试验技术，特别是一种高速列车风阻板静载试验装置及方法。

背景技术

风阻制动作为非黏着制动是现有高速列车制动系统的重要补充，国内外开展了风阻制动装置的研究。静载试验在航空领域已经普遍运用，但在轨道交通领域用针对风阻制动装置的部件风阻板的静载试验装置及试验方法研究较少或处于空白。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种操作简单，造价成本较低，能够实现不同工作角度及不同结构风阻板的静载试验，通过静载试验可省通过去风洞试验研究风阻板结构强度的成本的高速列车风阻板静载试验装置及方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种高速列车风阻板静载试验装置，包括动力单元、执行机构、测量单元及夹持工装，所述动力单元与执行机构相连接，所述执行机构与凤翼板固定连接，所述执行机构将动力单元产生的作用力放大并传递到凤翼板上，所述夹持工装用于刚性夹持固定风阻板在0°～90°内多角度旋转，所述测量单元用于测量关键尺寸数据试验前后对比确定静载试验是否合格。

所述动力单元采用液压驱动，包括多个液压作动器，试验过程中，液压作动器将液压力转化为机械力。

所述执行机构包括杠杆和拉压垫块，所述杠杆与拉压垫块相连接，所述杠杆将机械力放大并传递至拉压垫块，所述拉压垫块与风阻板表面通过粘结剂粘结在一起，能够实现拉力和压力的传递。

所述测量单元包括串联在传动装置中的力传感器和位移传感器以及贴在风阻板背面的应变片，所述力传感器是用于监测作用力的大小是否满足设计要求，并通过改力反馈给控制系统实现加载力的闭环控制，所述位移传感器是用于监测风阻板在受到力的作用后所产生的位移，所述贴在风阻板背面的应变片是用于验证风阻板关键位置处的结构受力和变形情况。

所述夹持工装包括底板、锁定机构、旋转臂、角度尺及支撑座，所述底板上安装有锁定机构，所述锁定机构通过旋转轴连接有旋转臂，所述旋转臂通过支撑座固定在底板上，所述旋转臂上安装有风阻板，所述旋转轴上设有角度尺。

还包括控制系统，所述控制系统包括控制面板、上位机和显示器，所述控制系统用于实现控制不同作用力输出及力值与形变量记录。

所述杠杆连接有4个拉压垫块，所述杠杆为“H”型分布；或者所述杠杆连接有3个拉压垫块，所述杠杆为“人”字型分布；或者所述杠杆连接有2个拉压垫块，所述杠杆为“一”字型分布。

一种高速列车风阻板静载试验方法，包括以下步骤：

1)根据风阻板的受力工况将风阻板离散为多个受力区域；

2)将受力情况输入控制系统；

3)将风阻板固定到夹持工装并将工装调整到使用角度；

4)启动液压泵站，各液压作动器根据不同推力指令将作用力通过执行机构传递到风阻板离散区域，持续加载拉力或压力一定时间，记录试验数据完成加载试验；

5)静载试验之后目测风阻板是否存在开裂缺陷，判定静载试验是否合格，通过测量比较风阻板静载试验前后关键尺寸变化，尺寸变化范围满足规范允许范围内则静载试验合格。