一种柔性布囊推动器引导与保护系统

摘要

本发明公开了一种柔性布囊推动器引导与保护系统，由提吊桁架7、固连在提吊桁架上的导轨8、挂接在导轨上并可沿导轨滑动的柔性布囊1所组成；所述柔性布囊为筒式气密性结构，通过悬挂机构悬挂在所述导轨上，其一端为固定端，通过连接器5固定在充气缸6上，其另一端为在实验中推动被试车体移动的推动端；所述长度限位机构采用：柔性布囊沿长度方向等距设置多个布囊保护器2而将柔性布囊分为若干布囊单元；柔性布囊上设置有避免布囊沿长度方向过渡伸展的长度限位机构。本发明对柔性布囊推动器起到了动态支撑，实现了布囊推动器在高速推动工况下的惯性拉扯和气体冲击的自我保护。系统具有成本低、保护高效有力的优点。

说明书

技术领域

本发明涉及轨道车辆技术领域，特别涉及机车车辆高速碰撞实验 系统与平台。

背景技术

机车车辆碰撞事故是机车车辆运行中最为严重的事故之一。为了 研究和探讨机车车辆在不同速度下的碰撞特性，通过建立相应的实验 平台来进行实际碰撞验证是一种有效的方法。目前此类实验方法有大 型活塞气缸推动系统、导弹气体发射推动系统、囊式大行程柔性推动 碰撞实验系统等，其中囊式大行程柔性推动碰撞实验系统结构简单、 成本低，气体冲击时间长且没有音爆等问题，能实现大质量机车车辆 长距离、持续作动，使机车车辆获得的能量或速度得以大幅度提高， 此方法有效地实现了高速、超高速列车碰撞实验的深度开展。但是囊 式大行程柔性推动碰撞实验系统所采用的是柔性囊，在形状方面不容 易控制，特别是在高压气体作用下展开不当容易造成折皱、破损等状 况，特别是当柔性囊推动端随车位高速运行且突然与车体分离时，柔 性囊在气体冲击与惯性作用下很可能造成撕裂的情况。

发明内容

鉴于囊式大行程柔性推动碰撞实验系统存在的问题，本发明的目 的是提供一种用于囊式大行程柔性推动碰撞实验系统中柔性布囊推 动器的引导与保护系统，对柔性布囊推动器起到动态支撑与保护作 用，特别是布囊推动器在高速推动工况下的惯性拉扯和气体冲击作用 下的自我保护。

本发明的目的是通过如下的手段实现的：

一种柔性布囊推动器引导与保护系统，其特征在于，由提吊桁架 7、固连在提吊桁架上的导轨8、挂接在导轨上并可沿导轨滑动的柔 性布囊1所组成；所述柔性布囊为筒式气密性结构，通过悬挂机构悬 挂在所述导轨上，其一端为固定端，通过连接器5固定在充气缸6上， 其另一端为在实验中推动被试车体移动的推动端；所述长度限位机构 采用：柔性布囊沿长度方向等距设置多个布囊保护器2而将柔性布囊 分为若干布囊单元；柔性布囊上设置有避免布囊沿长度方向过渡伸展 的长度限位机构。

本发明充分保持了布囊推动器柔性推动作用的优点，并建立了一 种柔柔相结合、刚柔相结合的空间一体化的柔性布囊推动器保护和引 导策略，有效实现了对柔性布囊推动器的支撑与保护作用。

图1是柔性布囊推动器引导与保护系统示意图。

图2为图1A-A向视图。

图3为图1I处局部放大图。

图4为图1II处局部放大图。

图5为图1III处局部放大图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本 发明作进一步说明。

本发明实施例提供一种柔性布囊推动器引导与保护系统，如图1、 图2、图3、图4、图5所示，系统提吊桁架7、导轨8、移动滑块9、 布囊提吊线缆10、柔性布囊1、布囊保护器2、环扣4、安全线缆3 组成；提吊桁架7由角钢或U型钢连接而成，一端固定、一端可沿长 度方向移动；导轨8为两圆形轨道，分布于提吊桁架7下方且与提吊 桁架7固定；柔性布囊为筒式气密性结构，通过悬挂机构悬挂在所述 导轨上，其一端为固定端，通过连接器5(为将柔性布囊端头固定在 充气缸6上的法兰盘)固定在充气缸6上，其另一端为在实验中推动 被试车体移动的推动端；长度限位机构采用：柔性布囊沿长度方向等 距设置多个布囊保护器2，将柔性布囊分为若干布囊单元；柔性布囊 上设置有避免布囊沿长度方向过渡伸展的长度限位机构。在本实施例 中长度限位机构采用：布囊保护器为连接在柔性布囊外沿的设有若干 通孔的伸出物，安全线缆通过所述通孔将各布囊单元两两相连，安全 线缆的限位长度小于布囊单元的长度；安全线缆亦设置在挂接布囊单 元的移动滑块之间。在本实施例中悬挂机构采用：布囊提吊线缆通过 布囊保护器上的通孔和移动滑块将布囊单元挂接在导轨上。移动滑块 9与布囊保护器2通过布囊提吊线缆10相连；布囊保护器2将柔性 布囊1两两串联，在末端封闭形成柔性布囊推动器，柔性布囊推动器 开口端与柔性布囊推动器进气缸6通过连接器5相连；连接器5和布 囊保护器2上设有若干通孔和螺栓紧固件，布囊提吊线缆10穿套于 布囊保护器2通孔之上；环扣4沿柔性布囊1轴向分布于柔性布囊1 和布囊保护器2上下、前后侧，位于柔性布囊1和布囊保护器2上的 安全线缆3左端与连接器5上连接孔相连并固定，再通过环扣4于每 个布囊保护器2上通孔打结固定并顺沿直达末端布囊保护器2上通孔 固定；分布于导轨8之上的安全线缆3左端对应于连接器5固定于提 吊桁架7上，右侧依次与移动滑块9沿前进方向两两固定连接，并顺 沿直达末端移动滑块并与其固定；上述安全线缆3两端之间应留出对 应于沿柔性布囊1长度略短的长度；在柔性布囊推动器末端(最右 端)，安全线缆3穿连于最右侧布囊保护器2上各通孔，且安全线缆 3两两相交处打结固定。

下面结合图1、图2、图3、图4、图5说明本发明的使用方法及 流程：进行实验前，将由柔性布囊构成的柔性布囊推动器折叠收缩于 充气缸6和连接器5近侧，移动滑块9、柔性布囊1、布囊保护器2 等依次向左侧靠紧，主动车辆11被推置于柔性布囊最右侧布囊保护 器2侧面并紧靠，同时用主动车辆11锁定器15将主动车辆11锁定。 实验时，根据实验不同速度与动力要求，通过充气缸6充进一定压力 气体，气体将压缩柔性布囊1周边及其端部(最右侧)，当充气缸6 内气体压力达到要求程度后，打开主动车辆11锁定器15开关，主动 车辆11被释放，柔性布囊1内高压气体持续作用于柔性布囊最右侧 布囊保护器2侧面，随着主动车辆11的移动，各柔性布囊1逐渐展 开，与各柔性布囊1对应的移动滑块9、布囊提吊线缆10、布囊保护 器2、环扣4、安全线缆3依次展开。当柔性布囊推动器快展开完成 时，由于柔性布囊推动器轴向安全线缆3总长度略小于柔性布囊推动 器总长度，柔性布囊推动器受安全线缆3轴向长度约束将停止展开， 此时柔性布囊推动器上所有质量惯性、气体冲击力被转移到了安全线 缆3之上(同时，分布于导轨之上且串连于各移动滑块9之间的安全 线缆总长与位于柔性布囊和布囊保护器上的安全线缆串连总长相当， 均略小于柔性布囊推动器总长度，串连在一起的安全线缆3被拉直， 各移动滑块9的惯性冲击被转移到了安全线缆3之上)，此时主动车 辆11与柔性布囊推动器脱离，行驶一段距离后与被撞车辆相撞而实 现碰撞实验的目的。

以上叙述力图显示和描述本发明的主要特征、发明实质、基本原 理、技术优点以及具体实施方式，本领域的技术人员将会意识到，这 里所述的实施方式是为了帮助读者理解本发明的原理，在不脱离本发 明思想和范围的前提下，本发明还会有其他各种变化和改进(包括布 囊的个数)，应被理解为本发明的保护范围内。