[实用新型]列车撒砂器撒砂过程模拟实验装置

说明书

本实用新型公开一种列车撒砂器撒砂过程模拟实验装置，装置包括模拟车轮、模拟轨道、待测试列车撒砂装置、横风模拟装置和高速摄像机；模拟轨道过变频电机带动；模拟车轮固定在机架上，与模拟轨道滚动接触，撒砂装置固定在机架上，砂粒经过喷嘴喷射至模拟轮轨入口；模拟轮轨的出口处设有天平，用于收集通过模拟轮轨入口的砂粒；高速摄像机设置于模拟轮轨侧面，横风模拟装置设置于模拟轮轨的另一侧，用于产生高速气流。本实用新型通过模拟车轮和模拟轨道的相对运动对实际情况进行模拟，通过调节定位装置和气动调节装置可研究不同参数下撒砂装置喷嘴处颗粒的喷射行为，研究不同参数对于撒砂过程的影响，对实际撒砂参数具有参考意义。

技术领域

本实用新型涉及轨道交通车辆检测设备领域，具体涉及一种列车撒砂器撒砂过程模拟实验装置。

背景技术

当轮轨界面出现水、油、树叶等污染物时，黏着系数会急剧降低，为避免轮轨间黏着力不足造成的空转和打滑，列车需要通过撒砂增黏的方式提高轮轨界面间的可利用黏着系数。在撒砂增黏过程中，有效进入轮轨界面的砂子颗粒数量是保障增黏效果的关键，过少的撒砂量会导致难以保障增黏效果，而过量的撒砂则会导致轮轨磨耗加剧甚至引起轮轨电路绝缘问题，因此有必要对撒砂器的撒砂流量在不同列车运行速度下的轨面有效撒砂量进行测试、优化等研究。此外，由于撒砂喷射过程中的颗粒损失，列车撒砂装置在工作中的喷射流量并不等效于有效进入轮轨界面的颗粒量，并且对于不同结构的撒砂器、不同粒径砂子颗粒以及列车走形过程中的横向气流干扰均会影响其有效颗粒利用率。因此针对撒砂器喷射效果的检测以及优化必须考虑以上因素对其颗粒利用率的影响。鉴于上述情况本实用新型设计了一种列车撒砂器撒砂过程模拟实验装置及颗粒喷射效果检测方法，提供了一种能在实验室操作的简单有效的检测手段。可检测不同撒砂装置、撒砂气动参数、颗粒粒径、撒砂喷射流量、喷嘴安装位置角度、不同列车行走速度以及横风等影响条件的撒砂喷射效果，具体检测指标包括但不限于撒砂利用率、砂流速度和扩散角度等。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种列车撒砂过程模拟实验装置，该装置可针对不同撒砂装置、不同撒砂气动参数以及安装位置进行撒砂效果检测，使用高速摄像机对于整个撒砂过程进行检测，可记录颗粒从喷嘴喷出到轮轨界面的完整喷射过程中的砂粒速度、扩散角度、弹射行为等，方便研究人员对于撒砂装置性能及安装位置进行评估。此外，利用该实验装置可以模拟列车行走时受到的横向风力对于撒砂过程的影响。技术方案如下：

一种列车撒砂器撒砂过程模拟实验装置，包括机架、模拟车轮、模拟轨道、待测试列车撒砂装置、横风模拟装置和用于观测砂流喷射行为的高速摄像机；

模拟轨道包括橡胶轮组、套设于橡胶轮组外的环形的同步钢带，橡胶轮组通过主动轴与从动轴固定于机架上，主动轴通过变频电机带动；

模拟车轮固定在机架上，与模拟轨道滚动接触，所述变频电机的输出端还设有齿轮对，齿轮对的从动轮轴通过减速皮带带动模拟车轮旋转；

撒砂装置固定在机架上，工作时将砂粒通过气动调节装置输送至喷嘴，经过喷嘴喷射至模拟轮轨入口；模拟轮轨的出口处设有天平，用于收集通过模拟轮轨入口的砂粒；

所述高速摄像机设置于模拟轮轨侧面，高度与模拟轮轨界面对齐，并与计算机通讯连接，通过软件识别计算砂粒流速度及扩散角度参数；

横风模拟装置设置于模拟轮轨的另一侧，用于产生的高速气流。

进一步的，所述气动调节装置包括依次连接的风源、塞门、过滤阀、电磁阀、调压阀和流量阀；风源为提供撒砂装置所需空气压力，塞门用于将撒砂装置与风源隔断，过滤阀用于过滤空气中的水蒸气，电磁阀实现自动换向的作用，提供自动控制功能；调压阀和流量阀调节不同的空气压力和流量，以研究不同气动参数对于撒砂过程的影响。