[发明专利]伺服电机驱动型行车系统模型列车提速装置

说明书

本发明公开了一种伺服电机驱动型行车系统模型列车提速装置，整个装置包括测试试验段和电机加速段，测试试验段根据试验内容不同区别设置，电机加速段由伺服电机驱动系统、加速导向系统、衔接轨道系统、可调节支撑钢架系统等组成，其特征在于，在试验过程中，高速行驶的模型列车通过地震模拟振动台台阵试验段前，通过电机加速段，电机加速段通过加速电机提供主级动力，同时带动同步轮带系统进行主级动力传输，从而实现模型列车较短距离快速提速。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提速方案和技术保障。

技术领域

本发明涉及一种模型列车加速装置，具体涉及一种伺服电机驱动型行车系统模型列车提速装置。

背景技术

数据显示，截止2018年底，我国铁路运营里程达13.1万公里，其中高铁2.9万公里，占世界高铁总里程的66.3％，稳居世界第一位。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，其中模型列车的发射加速存在几个大的技术难点。(1)如何短距高效安全发射加速试验模型车辆？由于试验模型列车具有质量大、速度高的特点，其蕴含的动能极大，例如采用1：10的缩尺比，加速段相似比选为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，常规提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加速段，因而需要设计短距高效的提速方案。(2)如何无损发射试验模型列车？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，若加速及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)如何衔接加速段和试验段？加速段落于试验场地上，试验段落于地震模拟振动台上；模型列车在加速过程中振动台不振动，模型列车上台后在试验发生上下左右方向的运动，而加速段在整个试验过程中静止不动，如何连接静止的加速段和运动的试验段，保证模型列车平稳驶上试验段，同时保证交接处不发生大变形甚至破坏成为必须解决的难题。

基于此，本发明提出了伺服电机驱动型行车系统模型列车提速装置，其能够解决上述三个难题。该装置在加速导向系统与模型列车间设置有防止模型列车倾覆的半T型挂钩导轨，保证模型列车加速过程中不会发生倾覆而破坏；该装置采用伺服电机驱动系统提速列车，高效能的伺服电机和同步轮带系统通过联轴器串联，可以有效缩短加速距离，实现短距高效发射加速模型列车；同时该装置中的衔接轨道系统作为加速段和试验段的过渡段，与试验段通过锁定装置对中列车轨道和半T型挂钩防倾覆导轨，保证加速运动中的模型列车始终能够准确进入试验段，有效规避加速段和试验段轨道对中问题，同时模型列车上试验段后毫秒级解锁连接，能够保证在试验过程中试验段轨道不受加速度轨道影响。该加速装置能够为地震作用下高速列车桥上行车安全相关试验研究的模型列车加速提供强有力的发射方案和技术保障。

发明内容

针对现有技术问题，本发明的目的在于提供给伺服电机驱动型行车系统模型列车提速装置，其能够为地震作用下高速列车桥上行车安全相关试验研究提供试验模型列车发射加速的技术保障。