本發(fā)明屬于制動(dòng)技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種高壓沖擊聯(lián)合制動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備及方法，其適于在高壓(兆帕級(jí))、大沖擊(百噸級(jí))條件下進(jìn)行產(chǎn)品底托撞擊和制動(dòng)裝置制動(dòng)性能的試驗(yàn)驗(yàn)證。

背景技術(shù)：

1、制動(dòng)裝置是當(dāng)前產(chǎn)品快速響應(yīng)、便捷使用的關(guān)鍵設(shè)備之一，對(duì)于產(chǎn)品的快速響應(yīng)，低成本響應(yīng)能力具有重要影響。由于使用時(shí)底托在火藥爆炸的推力下與產(chǎn)品直接接觸，將產(chǎn)品以一定初速度推出筒體后，會(huì)直接與制動(dòng)裝置撞擊，其制動(dòng)裝置的緩沖吸能能力和壓縮形態(tài)必需滿足較嚴(yán)格的要求，特別是對(duì)于一些制動(dòng)距離較遠(yuǎn)的產(chǎn)品，這就要求其具有適當(dāng)?shù)木彌_變形吸能性能。此類制動(dòng)裝置多為錐度帶有圓環(huán)節(jié)的圓管而制成，為控制緩沖吸能變形需在控制壁厚與錐度，從而達(dá)到最佳緩沖吸能狀態(tài)。

2、為了縮短制動(dòng)裝置的開發(fā)時(shí)間，提升對(duì)產(chǎn)品性能能力的認(rèn)識(shí)同時(shí)保證其吸能變形性能穩(wěn)定性，通常需要對(duì)其進(jìn)行聯(lián)合制動(dòng)試驗(yàn)，以保證其性能能夠滿足設(shè)計(jì)要求。與此同時(shí)，出于時(shí)間、制造、費(fèi)用成本和安全性等方面的考量，驗(yàn)證其制動(dòng)性能與變形形態(tài)不能使用產(chǎn)品直接進(jìn)行測(cè)試，需要利用專門的裝置進(jìn)行測(cè)試。

3、現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)提出了一些專用于進(jìn)行壓縮性能測(cè)試的設(shè)備。然而，進(jìn)一步的研究表明，這類現(xiàn)有產(chǎn)品仍具備以下的缺陷或不足：第一，這類測(cè)試設(shè)備的機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜，且壓縮速度較慢，屬于靜態(tài)壓縮，與實(shí)驗(yàn)所需要的瞬態(tài)撞擊工況不符；第二，這類測(cè)試設(shè)備只能對(duì)單根緩沖管進(jìn)行壓縮，無法對(duì)四根及以上數(shù)目的緩沖管同時(shí)進(jìn)行撞擊壓縮；第三，目前的壓縮性能測(cè)試方案更多地關(guān)注撞擊力，卻并未對(duì)其他一些關(guān)鍵指標(biāo)警如殘余壓力與撞擊速度等提供測(cè)試手段，因而無法滿足瞬態(tài)撞擊與多項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄的需求；第四，這類測(cè)試設(shè)備的操作復(fù)雜，對(duì)人員要求高，而且成本和效率均有待提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或需求中的一種或者多種，本發(fā)明提供了一種高壓沖擊聯(lián)合制動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備及方法，其中通過對(duì)該試驗(yàn)設(shè)備的組成結(jié)構(gòu)及其多個(gè)關(guān)鍵組件的設(shè)置方式及工作機(jī)理等方面重新作出研究和設(shè)計(jì)，試驗(yàn)時(shí)不僅可驗(yàn)證制動(dòng)裝置緩沖吸能吸能，也可驗(yàn)證底托組的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與產(chǎn)品可靠性，能清楚觀察底托撞擊后破損程度與結(jié)構(gòu)完整性，提升了產(chǎn)品可靠性，同時(shí)可更為高效可靠地驗(yàn)證制動(dòng)裝置制動(dòng)吸能能力與壓縮吸能形態(tài)。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種高壓沖擊聯(lián)合制動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于，該試驗(yàn)設(shè)備包括筒體組、陪試底托組、上導(dǎo)向組、下導(dǎo)向組、載荷傳感器組、方拉銷組、油缸組、底座組、光學(xué)測(cè)試裝置組和測(cè)速裝置組，其中：

3、所述筒體組呈內(nèi)部中空的筒狀結(jié)構(gòu)，多個(gè)受試制動(dòng)裝置被設(shè)置在所述筒體組內(nèi)部，并且各個(gè)所述受試制動(dòng)裝置均處于所述陪試底托組的下方；

4、所述陪試底托組與所述筒體組間隙配合地安裝在其內(nèi)部且可沿著導(dǎo)軌在豎直方向上運(yùn)動(dòng)，所述陪試底托組被直接放置于所述上導(dǎo)向組上，并用于在解鎖后向下運(yùn)動(dòng)及撞擊所述受試制動(dòng)裝置；

5、所述上導(dǎo)向組的上端用于支撐托住所述陪試底托組，它的下端間隙配合地穿過所述下導(dǎo)向組且可沿著豎直方向運(yùn)動(dòng)；所述下導(dǎo)向組與所述底座組固定為一體，并與所述上導(dǎo)向組共同配合來對(duì)所述陪試底托組的向下運(yùn)動(dòng)進(jìn)行約束和導(dǎo)向；

6、所述方拉銷組設(shè)置在所述上導(dǎo)向組的下側(cè)且與所述上導(dǎo)向組的下端接觸；所述油缸組設(shè)置在所述底座組上且通過開口銷與所述方拉銷組連接，用于在外部高壓氣源的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)所述方拉銷組脫離所述上導(dǎo)向組，由此完成解鎖動(dòng)作；

7、所述載荷傳感器組設(shè)置在所述底座組上，并用于對(duì)所述受試制動(dòng)裝置撞擊制動(dòng)時(shí)的撞擊力進(jìn)行測(cè)量；

8、光學(xué)測(cè)試裝置組和測(cè)速裝置組相互配合，并用于對(duì)所述受試制動(dòng)裝置撞擊制動(dòng)時(shí)的撞擊制動(dòng)速度進(jìn)行測(cè)量。

9、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，對(duì)于所述筒體組而言，它優(yōu)選包括筒蓋、筒體和法蘭板，其中所述筒體與底部的所述法蘭板焊接成為一個(gè)整體，然后采用螺栓在上部連接安裝所述筒蓋；此外，用于引導(dǎo)所述陪試底托組豎直運(yùn)動(dòng)的所述導(dǎo)軌被設(shè)置于所述筒體的內(nèi)側(cè)。

10、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，對(duì)于所述陪試底座組而言，它優(yōu)選采用與待測(cè)產(chǎn)品相同的材質(zhì)制成，相應(yīng)在試驗(yàn)時(shí)不僅可測(cè)試所述受試制動(dòng)裝置的緩沖吸能性能，而且還可對(duì)待測(cè)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及可靠性進(jìn)行測(cè)試。

11、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，對(duì)于所述上導(dǎo)向組而言，它優(yōu)選包括上圓板、下圓盤、下圓筒、可調(diào)節(jié)墊片和斜墊片，其中所述上圓板通過所述下圓盤沿著豎直方向焊接在所述下圓筒上，并在其內(nèi)側(cè)設(shè)置有多個(gè)加強(qiáng)筋用于支撐托住所述陪試底托組；所述下圓筒的底部依次設(shè)置所述可調(diào)節(jié)墊片和所述斜墊片，并且該可調(diào)節(jié)墊片可根據(jù)高度需求進(jìn)行增減，該斜墊片與所述方拉銷組抵接，用于解鎖時(shí)將豎直壓力分解為水平推力，從而達(dá)到增大解鎖拉力的作用。

12、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，對(duì)于所述下導(dǎo)向組而言，它優(yōu)選包括緩沖橡膠圈、下導(dǎo)向圓板、導(dǎo)向筒和下導(dǎo)向板，其中所述下導(dǎo)向圓板通過所述導(dǎo)向套沿著豎直方向焊接在下導(dǎo)向板上，并在所述下導(dǎo)向圓板與所述下導(dǎo)向板之間設(shè)置有多個(gè)小加強(qiáng)筋和大加強(qiáng)筋；此外，所述下導(dǎo)向圓板的上部豎直設(shè)置所述緩沖橡膠圈用于套合所述上導(dǎo)向組的下端；所述下導(dǎo)向板上優(yōu)選還可拆卸地安裝有下銅板，由此方便多次使用。

13、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，對(duì)于所述載荷傳感器組而言，它優(yōu)選包括上圓螺紋板、荷載傳感器和下方板，其中所述下圓螺紋板通過螺紋與所述荷載傳感器連接，然后一同通過螺栓安裝于所述下方板上；此外，所述下圓螺紋板的底面與所述載荷傳感器的上受力測(cè)試面保持接觸，以此方式，來自所述受試制動(dòng)裝置的撞擊力通過所述上圓螺紋板傳遞至所述荷載傳感器上。

14、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，對(duì)于所述方拉銷組而言，它優(yōu)選包括方拉銷上銅板、方拉銷上嵌板、方拉銷本體和方拉銷下嵌板，其中所述方拉銷上嵌板、方拉銷下嵌板分別設(shè)置于所述方拉銷本體的上下兩側(cè)，所述方拉銷上銅板繼續(xù)設(shè)置在所述方拉銷上嵌板的上側(cè)；此外，所述方拉銷上嵌板、方拉銷上銅板均相對(duì)于水平面具備同一傾斜角度，并且與所述上導(dǎo)向組的所述斜墊片保持互補(bǔ)貼合。

15、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，對(duì)于所述油缸組而言，它優(yōu)選包括前支撐座、油缸、后支撐座和轉(zhuǎn)向板，其中所述油缸水平布置在所述前支撐座與所述后支撐座之上，并通過所述轉(zhuǎn)向板將油缸的推力轉(zhuǎn)化為對(duì)所述方拉銷組的拉力，由此進(jìn)行解鎖。

16、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，對(duì)于所述測(cè)速裝置組而言，它優(yōu)選包括三角接板、矩形接板體、三角測(cè)速板和標(biāo)尺測(cè)速桿，其中所述矩形接線板的上下兩端分別通過螺栓連接所述三角接板和所述三角測(cè)速板，所述三角測(cè)速板呈水平布置且在末端通過螺栓豎直連接所述標(biāo)尺測(cè)速桿；所述光學(xué)測(cè)試裝置組用于對(duì)所述標(biāo)尺測(cè)速桿進(jìn)行圖像拍攝并相應(yīng)計(jì)算獲得有關(guān)撞擊制動(dòng)速度的數(shù)據(jù)。

17、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述底座組、光學(xué)測(cè)試裝置組分別采用化學(xué)螺栓與地面固定連接，并且它們之間互相保持安全距離。

18、按照本發(fā)明的另一方面，還提供了相應(yīng)的高壓沖擊聯(lián)合制動(dòng)試驗(yàn)方法。

19、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，上述試驗(yàn)方法中，所述油缸組所連接的外部高壓氣源優(yōu)選為兆帕級(jí)以上，所述陪試底座組的沖擊優(yōu)選為百噸級(jí)以上。

20、總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要具備以下的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：

21、1、本發(fā)明所提供的試驗(yàn)設(shè)備利用氣壓來等效底托撞擊制動(dòng)裝置的速度，同時(shí)通過上、下導(dǎo)向組的約束和導(dǎo)向作用實(shí)現(xiàn)對(duì)底托的約束和導(dǎo)向，相應(yīng)與現(xiàn)有技術(shù)相比能夠更為準(zhǔn)確地模擬替代實(shí)際工況，并且陪試底托不易偏心；

22、2、本發(fā)明所提供的試驗(yàn)設(shè)備配備了荷載傳感器組來測(cè)量撞擊制動(dòng)的撞擊力，同時(shí)通過光學(xué)測(cè)試設(shè)備來測(cè)量撞擊制動(dòng)的速度，相應(yīng)與現(xiàn)有技術(shù)相比能夠獲得更為全面和精確的試驗(yàn)結(jié)果，而且數(shù)據(jù)采集安全高效，同時(shí)陪試底托與受試制動(dòng)裝置拆卸方便，試驗(yàn)效率更高；

23、3、本發(fā)明提供的試驗(yàn)設(shè)備在撞擊受試制動(dòng)裝置時(shí)還可以使用與產(chǎn)品同樣的陪試底托組，試驗(yàn)時(shí)不僅可驗(yàn)證制動(dòng)裝置緩沖吸能吸能，也可驗(yàn)證底托組的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與產(chǎn)品可靠性，能清楚觀察底托撞擊后破損程度與結(jié)構(gòu)完整性，提升了產(chǎn)品可靠性，可驗(yàn)證制動(dòng)裝置制動(dòng)吸能能力與壓縮吸能形態(tài)；

24、4、本發(fā)明提供的高壓沖擊聯(lián)合制動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備整體結(jié)構(gòu)緊湊、便于操控和裝拆，導(dǎo)向和底托防偏載性好，并且所獲得的試驗(yàn)參數(shù)記錄完整，能驗(yàn)證制動(dòng)裝置的系留，變形與吸能能力及驗(yàn)證能力更為豐富，數(shù)據(jù)更全面，因而尤其適用于各類復(fù)雜工況下的百噸級(jí)以上制動(dòng)測(cè)試應(yīng)用場(chǎng)合。