可移动多功能动模型列车试验平台的制作方法
【专利摘要】本发明公开了可移动多功能动模型列车试验平台，包括壳体、皮带轮、皮带、底盘和列车模型，两个所述皮带轮通过第一转轴安装在所述壳体上，所述皮带连接两个所述皮带轮，第一电动机与所述皮带轮连接、并带动所述皮带轮转动，所述底盘通过第二转轴安装在所述壳体底部，第二电机安装在所述壳体上、带动所述壳体相对于所述底盘转动。本发明可以用于做复杂环境下动模型的相关试验，该试验平台可以结合风洞使用，也可以在野外环境下单独进行使用，具有可移动，便携性、多功能等多种优势。
【专利说明】
可移动多功能动模型列车试验平台
技术领域
[0001 ]本发明涉及实验器材制造技术领域，尤其是可移动多功能动模型列车试验平台。
【背景技术】
[0002]随着科技的进步，我国铁路事业迅速发展，高铁最高时速可达350km/h，伴随着列车大提速的同时，环境对列车运行安全的影响越发明显。
[0003]我国北方以及南方部分区域在冬季降雨降雪后，列车在积雪积雨的轨道上运行，会使雪及地面上的水飞溅起来，粘到列车底部的设备和转向架上。粘上的雪在运行中越积越多，列车底部的设备在运行过程中会发热，使部分雪融化，但由于低温，会使融化的雪结冰于列车底部的设备及转向架上，在长途运行过程中，由于融雪速度过慢，会使列车设备及转向架上结冰越来越多，设备上的结冰由于其自重或车辆的振动使部分冰块掉落到轨道上，并四处飞溅，引起车辆损坏或沿线房屋破损事故，同时对周边人生安全也有一定隐患。因此，这也是冬季限制列车运行速度及列车晚点的主要原因。同时也是哈大高铁在冬季降速主要原因。所以需要减少列车底部设备和转向架底部的结冰量，这些需要通过各种实验和数值方法进行模拟。
[0004]在我国西北地区，列车经常会在扬沙及浮尘的环境中运行，列车上的一些零件难免会受到风沙及浮尘的影响，会影响列车的正常运行以及使用寿命。所以需要在列车或周边加装一些防护措施，减少风沙和尘对列车的影响，这些都需要通过实验与数值方法进行模拟。
[0005]而我国现有的列车试验平台多以静模型为主，大部分都不能真实的模拟复杂环境下列车运行情况，现有的动模型试验平台多以测试列车稳定性为主，并没有模拟动模型在复杂环境下的运行情况。
【发明内容】
[0006]本发明针对现有技术的不足，提出可移动多功能动模型列车试验平台，可以用于做复杂环境下动模型的的相关试验，该试验平台可以结合风洞使用，也可以在野外环境下单独进行使用，具有可移动，便携性、多功能等多种优势。
[0007]为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案:
可移动多功能动模型列车试验平台，包括壳体、皮带轮、皮带、底盘和列车模型，
两个所述皮带轮通过第一转轴安装在所述壳体上，所述皮带连接两个所述皮带轮，第一电动机与所述皮带轮连接、并带动所述皮带轮转动，
所述底盘通过第二转轴安装在所述壳体底部，第二电机安装在所述壳体上、带动所述壳体相对于所述底盘转动。
[0008]进一步地，所述列车模型沿所述皮带长度方向延伸、固定在所述皮带上半部。
[0009]进一步地，在所述列车模型底面上开有若干螺纹盲孔，盲孔深度5mm，在所述皮带的上半部与各所述螺纹盲孔位置相对应处开有若干通孔，螺栓穿过所述通孔与所述螺纹盲孔连接。
[0010]进一步地，在所述列车模型底面与所述皮带的上半部之间留有间隙。
[0011 ]进一步地，在所述列车模型底部安装有轮子，在所述皮带上半部开有若干与所述轮子位置对应的开口，所述轮子置于所述开口中。
[0012]进一步地，所述底盘包括上部的转盘和下部的托盘，所述托盘中心处第二转轴转轴穿过所述转盘中心，所述转盘与所述第二转轴转动配合且与所述托盘之间留有间隙，
所述第二转轴顶端穿过所述壳体底板，与设置在所述壳体内的水平放置的第一锥齿轮固定连接，所述第二电动机固定在所述壳体内部，在所述第二电动机的传动杆上安装有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮啮合，
所述壳体底板与所述转盘固定连接。
[0013]进一步地，还包括变速箱，所述第一电动机通过变速箱与皮带轮连接。
[0014]进一步地，所述变速箱包括相互啮合的一个大圆柱直齿轮和一个小圆柱直齿轮，所述大圆柱直齿轮与所述第一电动机连接。
[0015]进一步地，在所述壳体顶部还可拆卸式安装有上层壳体，
还包括两个第二皮带轮，所述第二皮带轮的直径大于所述皮带轮的直径，两个所述第二皮带轮对称设置在所述皮带轮上方、上层壳体内，所述皮带依次绕过两个所述皮带轮和两个所述第二皮带轮，所述列车模型安装在两个所述第二皮带轮之间的皮带上。
[0016]进一步地，在所述壳体顶部设置有可拆卸式的顶盖，所述顶盖上设置有用于容纳所述皮带轮的开口。
[0017]本发明可移动多功能动模型列车试验平台，可以用于做复杂环境下动模型的的相关试验，该试验平台可以结合风洞使用，也可以在野外环境下单独进行使用，具有可移动，便携性、多功能等多种优势。
【附图说明】
[0018]图1为本发明所述可移动多功能动模型列车试验平台的示意图；
图2为本发明所述可移动多功能动模型列车试验平台的顶部安装上层壳体和第二皮带轮后的不意图；
图3为本发明所述可移动多功能动模型列车试验平台的底盘与第一锥齿轮和第二锥齿轮配合的示意图；
图4为本发明所述可移动多功能动模型列车试验平台的齿轮箱内部结构示意图；
图5为本发明所述可移动多功能动模型列车试验平台的与列车模型配合处皮带的示意图；
图6为本发明所述可移动多功能动模型列车试验平台的列车模型与皮带连接处局部放大示意图；
图7为本发明所述可移动多功能动模型列车试验平台顶部未加装上层壳体和第二皮带轮时与风洞配合使用的示意图，此时本发明全部放入风洞中使用；
图8为本发明所述可移动多功能动模型列车试验平台顶部加装上层壳体和第二皮带轮后与风洞配合使用的示意图，此时列车模型部分位于风洞中，其他部分位于风洞外。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
[0020]如图1-8所示的可移动多功能动模型列车试验平台，包括壳体3、皮带轮13、皮带4、底盘8和列车模型15，
两个皮带轮13通过第一转轴12以及轴承5安装在壳体3上，皮带4连接两个皮带轮13，皮带4绕过两个皮带轮13且皮带4上半部水平设置，第一电动机11与皮带轮13连接、并带动皮带轮13转动，两个皮带轮13的安装在壳体3内部、且顶端从壳体3顶面伸出，两个皮带轮13的第一转轴12相互平行，
底盘8通过第二转轴7安装在壳体3底部，第二电机6安装在壳体3上、带动壳体3相对于底盘8转动。
[0021]列车模型15沿皮带4长度方向延伸、固定在皮带4上半部。
[0022]可以设置速度控制模块控制第一电动机11的转速，用户可以根据自己实际情况在O至100m/S范围内自由切换列车模型15的运行速度，可以模拟普通列车、特快列车与高速列车等不同列车模型15的真实运行情况，该模块有自动制动系统，当第一电动机11在运行中出现故障时，系统会自动探测到并紧急制动，当第一电动机11在未启动时出现故障，该模块会有报警指示灯闪烁，提示用户第一电动机11故障。同时该模块配置手动制动按钮，当设备在运行过程中用户如若发现异样，可以通过手动制动按钮紧急制动。
[0023]在列车模型15底面上开有若干螺纹盲孔，在皮带4的上半部与各螺纹盲孔位置相对应处开有若干通孔41，螺栓152穿过通孔41与螺纹盲孔连接。
[0024]在列车模型15底面与皮带4的上半部之间留有间隙，用于加装转向架模型以及其他防护装置。
[0025]在列车模型15底部安装有轮子151，在皮带4上半部开有若干与轮子151位置对应的开口，轮子151置于开口中。
[0026]底盘8包括上部的转盘81和下部的托盘82，托盘82中心处第二转轴7转轴穿过转盘81中心，转盘81与第二转轴7转动配合且与托盘82之间留有间隙，
第二转轴7顶端穿过壳体3底板，与设置在壳体3内的水平放置的第一锥齿轮9固定连接，第二电动机6固定在壳体3内部，在第二电动机6的传动杆上安装有第二锥齿轮16，第二锥齿轮16与第一锥齿轮9啮合，
壳体3底板与转盘81固定连接。
[0027]可以设置旋转角度控制模块控制第二电动机6的转动，从而达到旋转角度的控制，在托盘82上设有O度指针，转盘81设有刻度线，刻度线对应着不同角度旋转角度范围为O至360度，用户可以通过控制面板上的按钮，自由加减转动的角度，最小旋转角为I度。用户可以自由切换旋转方向，即顺时针旋转或是逆时针旋转。
[0028]还包括变速箱10，第一电动机11通过变速箱10与皮带轮13连接。设置变速箱10的目的在于改变传动比，扩大转速的变化范围，以适应经常变化的运行调剂，同时使第一电动机11在低功率下就能达到用户目标转速。
[0029]本实施例中应用的是结构较简单的变速箱10结构，变速箱10包括相互啮合的一个大圆柱直齿轮102和一个小圆柱直齿轮101，大圆柱直齿轮102与第一电动机11连接，小圆柱直齿轮101与第一转轴12连接。
[0030]在壳体3顶部还可拆卸式安装有上层壳体31，
还包括两个第二皮带轮I，第二皮带轮I的直径大于皮带轮13的直径，两个第二皮带轮I对称设置在皮带轮13上方、上层壳体31内，通过转轴2与上层壳体21连接，皮带4依次绕过两个皮带轮13和两个第二皮带轮I，列车模型15安装在两个第二皮带轮I之间的皮带4上。为适应在壳体3顶部加装或拆掉上层壳体31和第二皮带轮I这两种情况，皮带4设计有两种长度，一种用于上层壳体31和第二皮带轮I拆掉后情况的较短的皮带，另一种是上层壳体31和第二皮带轮I加装之后的较长的皮带。同样的，列车模型15相应也设置长短两种不同规格，其中规格较短的用于拆掉上层壳体31和第二皮带轮I之后的情况。
[0031]在壳体3顶部设置有可拆卸式的顶盖17，所述顶盖17上设置有用于容纳所述皮带轮13的开口。当上层壳体31和第二皮带轮I拆下后，在壳体3顶部安装顶盖17，避免壳体3内部部件由于高速运转而弹出。
[0032]在托盘82底部装有四个轮子151，方便设备的移动，需要移动时，只需将轮子151上的踏板抬起即可解除制动。
[0033]本发明配合风洞实验室使用，本发明可以旋转一定角度，从而调整来流风向与列车模型15的角度，具体旋转多少度根据实际情况而定。可以在试验段附近仿真一些地形地貌的沙盘，加装类似于挡风板一样的防护设施，测试不同工况下的实验情况等，同时该试验平台可以配合风洞实验室里进行风沙、浮尘、风雪等自然环境对列车运行的影响。
[0034]本发明也可在野外环境中直接使用。列车在运行时之所以形成气流，是因为列车高速运行，在其周边形成气流，气流与沙、尘、雪等颗粒耦合作用于列车。所以该设备可以直接在野外使用，通过与野外环境搭配使用，更能直接模拟真实情况。
[0035]当本发明放置在风洞外、而只将列车模型15置于风洞内时，或者在野外环境中直接使用时，可将上部壳体31和第二皮带轮I安装在壳体顶部；当需将本发明放置在风洞内实验时，为适应风洞洞口大小，则需将上部壳体31和第二皮带轮I拆下缩小体积。
[0036]本发明可移动多功能动模型列车试验平台，可以用于做复杂环境下动模型的的相关试验，该试验平台可以结合风洞使用，也可以在野外环境下单独进行使用，具有可移动，便携性、多功能等多种优势。
【主权项】
1.可移动多功能动模型列车试验平台，其特征在于，包括壳体、皮带轮、皮带、底盘和列车模型， 两个所述皮带轮通过第一转轴安装在所述壳体上，所述皮带连接两个所述皮带轮，第一电动机与所述皮带轮连接、并带动所述皮带轮转动， 所述底盘通过第二转轴安装在所述壳体底部，第二电机安装在所述壳体上、带动所述壳体相对于所述底盘转动。2.如权利要求1所述可移动多功能动模型列车试验平台，其特征在于，所述列车模型沿所述皮带长度方向延伸、固定在所述皮带上半部。3.如权利要求2所述可移动多功能动模型列车试验平台，其特征在于，在所述列车模型底面上开有若干螺纹盲孔，盲孔深度5mm，在所述皮带的上半部与各所述螺纹盲孔位置相对应处开有若干通孔，螺栓穿过所述通孔与所述螺纹盲孔连接。4.如权利要求1至3任一所述可移动多功能动模型列车试验平台，其特征在于，在所述列车模型底面与所述皮带的上半部之间留有间隙。5.如权利要求1至3所述可移动多功能动模型列车试验平台，其特征在于，在所述列车模型底部安装有轮子，在所述皮带上半部开有若干与所述轮子位置对应的开口，所述轮子置于所述开口中。6.如权利要求1所述可移动多功能动模型列车试验平台，其特征在于，所述底盘包括上部的转盘和下部的托盘，所述托盘中心处第二转轴转轴穿过所述转盘中心，所述转盘与所述第二转轴转动配合且与所述托盘之间留有间隙， 所述第二转轴顶端穿过所述壳体底板，与设置在所述壳体内的水平放置的第一锥齿轮固定连接，所述第二电动机固定在所述壳体内部，在所述第二电动机的传动杆上安装有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮啮合， 所述壳体底板与所述转盘固定连接。7.如权利要求1所述可移动多功能动模型列车试验平台，其特征在于，还包括变速箱，所述第一电动机通过变速箱与皮带轮连接。8.如权利要求7所述可移动多功能动模型列车试验平台，其特征在于，所述变速箱包括相互嗤合的一个大圆柱直齿轮和一个小圆柱直齿轮，所述大圆柱直齿轮与所述第一电动机连接。9.如权利要求1所述可移动多功能动模型列车试验平台，其特征在于，在所述壳体顶部还可拆卸式安装有上层壳体， 还包括两个第二皮带轮，所述第二皮带轮的直径大于所述皮带轮的直径，两个所述第二皮带轮对称设置在所述皮带轮上方、上层壳体内，所述皮带依次绕过两个所述皮带轮和两个所述第二皮带轮，所述列车模型安装在两个所述第二皮带轮之间的皮带上。10.如权利要求1或9任一所述可移动多功能动模型列车试验平台，其特征在于，在所述壳体顶部设置有可拆卸式的顶盖，所述顶盖上设置有用于容纳所述皮带轮的开口。
【文档编号】G01M17/08GK105973616SQ201610305462
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月10日
【发明人】张洁, 马磊, 朱升贺, 刘玉胜, 滕震礁, 徐彬, 黄宁
【申请人】兰州大学