CN102829906A - 用于转向架回转阻力矩测试台的回转及横向定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于转向架回转阻力矩测试台的回转及横向定位装置，用于转向架回转阻力矩测定试验台。该装置由横向定位机构总成(A)及回转中心定位机构总成(B)组成，为所述测试台提供回转中心及横向定位。回转中心定位机构总成(B)中的定位方墩(d)固定在下部铸铁平台中，提供试验台在垂向及横向的约束力，中心轴滑块机构总成(c)与试验台中的横向定位机构总成(A)配合联接，提供试验台的回转中心，中心轴滑块机构总成(c)的中间涨开式滑块装置与滑块导轨配合，提供试验台横向约束和纵向自由度，防止了因电液伺服系统的控制失调导致试验台的两纵向作动器向同一方向推或拉将回转轴剪断，从而保证了试验台回转阻力矩的测试。

Description

用于转向架回转阻力矩测试台的回转及横向定位装置

技术领域

本发明涉及轨道车辆领域检测设备，特别是涉及一种用于转向架回转阻力矩测试台的回转轴及横向定位装置。 

背景技术

转向架是轨道车辆的关键部件，其性能参数直接影响车辆的运行品质。回转阻力矩是转向架的一项重要动力学参数，它直接影响到转向架的动力学性能，关系到列车的运行品质。回转力矩过大，通过曲线轨道时因大的轨距张力作用造成列车脱轨；回转力矩过小，车辆运行时产生摇头及蛇形运动，影响车辆运行的稳定性。 

目前，对于转向架回转阻力矩的测试主要是依托转向架参数测试台上进行，一般的通过将转向架固定在浮动支撑(如钢球支撑)的平台上，通过作动器对浮动平台进行加载产生回转运动，进而计算出转向架的回转阻力矩；在回转阻力矩的测定过程中，精确的确定出试验台的回转中心是试验结果准确性的关键，否则会导致测试的准确性差，不能真实反映出车辆的回转特性。 

经检索，(1)西南交通大学专利，专利名称：轨道车辆转向架测试台；专利号：ZL200610022671.3；授权公告号：CN100445721C；授权公告日：2008年12月24日；申请日2006年12月27日。该专利公开了一种转向架参数测定试验台，此测试台采用以钢球为核心的浮动支撑并提供试验台的回转中心，试验台横向的两个作动器交错伸缩运动推动试验平台做回转运动，从而达到转向架回转阻力矩测试的目的，该专利中未公开回转轴及横向定位装置。 

(2)吉林大学专利，专利名称：四柱式轨道车辆转向架刚度测试系统；专利号：ZL200810050261.9；授权公告号：CN101216376B；授权公告日：2010年6月23日；申请日2008年1月16日。该专利公开了一种四柱式轨道车辆转向架刚度测试系统，并提出转向架参数的测试方法，对转向架回转阻力矩测试时依托测试系统中上下叠加的压板结构，两纵向作动油缸对通过上压板反向伸缩施力带动下压板回转运动，同时下压板直接对转向架施力实现回转运动的测试。 

该专利中的测试方法依靠上下压板之间的摩擦副对转向架施加回转力，但也未对回转轴及横向定位装置结构进行阐述。 

发明内容

鉴于已开发的转向架回转阻力矩测定试验台的特点，本发明公开了一种用于转向架回转阻力矩测试台的回转轴及横向定位装置，所设计的回转轴结构提供了试验台的回转中心，中间涨开式滑块装置与滑块导轨配合，不仅提供了试验台在横向的约束，而且在试验台纵向方向的自由度是放开的，防止了因电液伺服系统的控制失调导致试验台的两纵向作动器向同一方向推或拉将回转轴剪断，该装置保证了试验台回转阻力矩的测试，具有很大的实用价值。 

本发明的上述目的通过以下技术方案实现，结合附图说明如下： 

一种用于转向架回转阻力矩测试台的回转及横向定位装置，主要由横向定位机构总成A及回转中心定位机构总成B组成，所述横向定位机构总成A由中心板a及滑块导轨b组成，中心板a与转向架回转阻力矩测试台II固定连接，所述回转中心定位机构总成B由中心轴滑块机构总成c和定位方墩d组成，中心轴滑块机构总成c与横向定位机构总成A配合联接，实现测试台的横向限位约束，并且放开纵向的自由度，所述定位方墩d通过T形螺栓固定在下部铸铁平台III的T形槽中，提供试验台在垂向及横向的约束力。 

所述中心板a为组焊件，其下平面沿长度方向的两端与转向架回转阻力矩测试台II的联接梁固定连接，中心板a上平面开有多排螺纹孔，用于不同轨距的试验台过渡轨道的安装，中心板a的中心位置处的上下平面开有矩形通孔便于滑块导轨b的安装。 

所述滑块导轨b为一中间开有“工”字形通孔的矩形板结构，与中心板a下平面的矩形孔固定连接，且“工”字形通孔与涨开式定位滑块2过盈配合连接，并作为涨开式定位滑块2的纵向轨道，与回转中心定位机构总成B联接成一整体，同时提供横向的定位。 

所述中心轴滑块机构总成c由传感器保护罩1、涨开式定位滑块2、回转轴3、角位移传感器4、回转轴挡块机构5和中心销6组成，所述传感器保护罩1固定在涨开式定位滑块2上，所述涨开式定位滑块2和回转轴挡块机构5与所述回转轴3共轴线安装，角位移传感器4固定在回转轴挡块机构5上，所述回转轴3固定在定位方墩d上，并通过中心销6限位。 

所述定位方墩d为一正方体结构，其上表面中心处均布有多个螺纹孔，与中心轴滑块机构总成c的回转轴3的法兰盘通过螺栓连接，定位方墩d上表面的中心处开有一定位盲孔，并通过中心销6与回转轴3连接。 

所述涨开式定位滑块2由两个涨开楔形块10及定位滑块11组成，所述涨开楔形块10为楔形结构，用螺栓固定到定位滑块11两端的涨紧槽中，在与滑块导轨b装配时，通过螺栓预紧力作用将涨紧槽涨开使二者达到过盈配合，同时提供横向约束力；所述定位滑块11两端的涨紧槽为与涨开楔形块10相配合的楔形结构，定位滑块11的涨紧槽末端为弧形，内置预紧弹簧12，预紧弹簧12对定位滑块11的涨紧槽的涨开状态起预紧作用。 

所述传感器保护罩1为固定在涨开式定位滑块2上组焊件，并为立方体结构，由两端两 个“L”弯板及中间槽形板焊接而成，起到保护角位移传感器4的作用。 

所述回转轴3为阶梯状的整体结构，其与涨开式定位滑块2和回转轴挡块机构5共轴线安装，回转轴3为转向架回转阻力矩测试台II提供回转运动的中心。 

所述角位移传感器4通过螺栓固定在回转轴挡块机构5上，所选的角度位移传感器采用18位输出的绝对式编码器对回转角进行测量，其角分辨率为360°/2¹⁸，测量范围为0°～360°。 

位移传感器安装板7通过螺栓固定在挡块9上，同时与角位移传感器4进行螺栓连接；挡块9的中心通孔与回转轴3共轴线安装，挡块9通过螺栓安装在涨开式定位滑块2上，并通过卡簧8实现回转轴3在轴向的限位。 

所述的中心销6采用标准为GB/T879.1-2000的弹性直槽重型圆柱销。 

发明的有益效果 

1、本发明所述的转向架回转阻力矩测定试验台开发了一种回转轴及横向定位装置，为回转平台提供了横向的约束定位及回转中心。 

2、本发明所述的转向架回转阻力矩测定试验台开发了涨开式定位滑块装置，其两端设置的涨紧槽配合涨开楔形块提供给涨开式定位滑块与滑块导轨装配时的预紧力，即过盈配合。 

3、本发明所述的定位滑块装置上设置有四个弧形的预紧弹簧，在涨开楔形块涨开定位滑块的涨紧槽时起到预紧作用。 

附图说明

图1是本发明所述的转向架回转阻力矩测定试验台转向架落成试验效果图； 

图2是本发明所述的转向架回转阻力矩测定试验台结构示意图； 

图3是本发明所述的过渡连接机构轴测投影图； 

图4是本发明所述的过渡连接机构沿长度方向的剖视图； 

图5是本发明所述的滑块导轨与涨开式定位滑块的装配示意图； 

图6是本发明所述的回转轴及横向定位装置轴测投影图； 

图7是本发明所述的定位方墩的轴测投影图； 

图8是本发明所述的中心轴滑块机构总成轴测投影图； 

图9是本发明所述的中心轴滑块机构总成的爆炸视图； 

图10是本发明所述的传感器保护罩1的轴测投影图； 

图11是本发明所述的角位移传感器轴测投影图； 

图12是本发明所述的回转轴挡块机构的爆炸图； 

图13是本发明所述的涨开式定位滑块的轴测投影图； 

图14是本发明所述的涨开式定位滑块的爆炸图； 

图15是本发明所述的定位滑块的轴测投影图； 

图16是本发明所述的定位滑块的主视图； 

图17-a是本发明所述的回转轴的爆炸视图； 

图17-b是图17-a中沿M-M向的轴测投影图； 

图中：I.被测转向架，II.转向架回转阻力矩测试台，III.下部铸铁平台，IV.地轨； 

A.横向定位机构总成，B.回转中心定位机构总成； 

a.中心板，b.滑块导轨，c.中心轴滑块机构总成，d.定位方墩； 

1.传感器保护罩，2.涨开式定位滑块，3.回转轴，4.角位移传感器，5.回转轴挡块机构，6.中心销，7.角位移传感器安装板，8.卡簧，9.挡块10.涨开楔形块，11.定位滑块，12.预紧弹簧. 

具体实施方式

下面结合附图对本发明专利的具体结构作进一步的详细说明。 

参阅图1-6，本发明所述的用于转向架回转阻力矩测试台的回转及横向定位装置，主要由横向定位机构总成A及回转中心定位机构总成B组成，该装置主要为转向架回转阻力矩测试台提供回转中心及横向的定位。横向定位机构总成A中的中心板a与转向架回转阻力矩测试台的进行螺栓连接，紧固在试验台上；回转中心定位机构总成B中的中心轴滑块机构总成c与转向架回转阻力矩测试台II中的横向定位机构总成A配合联接，且涨开式定位滑块2与横向定位机构总成A中滑块导轨b过盈配合连接，实现了测试台在横向的限位约束，并且放开了纵向方向的自由度，在转向架回转阻力矩测试台II回转运动的过程中起到纵向的保护作用，即防止因电液伺服系统的控制失调导致试验台的两纵向作动器向同一方向推拉将回转轴剪断；定位方墩d通过T形螺栓固定在下部铸铁平台III的T形槽中，提供试验台在垂向及横向的约束力。 

参阅图3-5，所述的横向定位机构总成A主要由中心板a及滑块导轨b组成，所述的中心板a为组焊件，是连接转向架回转阻力矩测试台II与回转中心定位机构总成B的主要部分，中心板a下平面沿长度方向的两端通过螺栓与转向架回转阻力矩测试台II的联接梁，其上平面开有多排螺纹孔，用于试验台过渡轨道的安装，并可调整为不同是轨距；中心板a的中心位置处的上下平面开有矩形通孔便于滑块导轨b的安装。 

所述的滑块导轨b为一中间开有“工”字形通孔的矩形板结构，通过螺栓与中心板a下平面的矩形孔连接，且“工”字形通孔与涨开式定位滑块2过盈配合连接，并作为涨开式定 位滑块2的纵向轨道，与回转中心定位机构总成B联接成一整体，同时提供横向的定位功能。 

参阅图6-8，所述的回转中心定位机构总成B主要由中心轴滑块机构总成c及定位方墩d组成，所述的定位方墩d为一正方体结构，通过T形螺栓固定在下部铸铁平台III的T形安装槽中，为转向架回转阻力矩测试台II提供垂向约束力，定位方墩d的上表面中心处均布有八个螺纹孔，与回转轴3的法兰盘进行螺栓连接，定位方墩d上表面的中心点处开有一定位盲孔，并通过中心销6与回转轴3连接。 

参阅图8-9，所述的中心轴滑块机构总成c主要由传感器保护罩1、涨开式定位滑块2、回转轴3、角位移传感器4、回转轴挡块机构5、及中心销6组成，所述的传感器保护罩1为组焊件，为立方体结构，由两端两个“L”弯板及中间槽形板焊接而成，起到保护角位移传感器4的作用，并用螺栓将传感器保护罩1固定在涨开式定位滑块2上。 

参阅图10-17，所述的涨开式定位滑块2主要由两个涨开楔形块10及定位滑块11组成，所述的涨开楔形块10为楔形结构，楔形块的中心处设置有四个通孔，用螺栓将两个涨开楔形块10拧到定位滑块11两端的涨紧槽中，在于滑块导轨b装配时，通过螺栓预紧力作用将涨紧槽涨开使二者达到过盈配合，同时提供横向的约束力；所述的定位滑块11为“H”形结构(或“工”字结构)，是与横向定位机构总成A连接的主要部分，两端设置有涨紧槽，涨紧槽为楔形结构；定位滑块11涨紧槽的末端设置有预紧弹簧12，其结构为弧形，在涨开楔形块10涨开定位滑块11的涨紧槽时起到预紧作用。 

所述的回转轴3为阶梯状的整体结构，自上到下可分为6个阶梯，与涨开式定位滑块2及回转轴挡块机构5共轴线安装，下部法兰盘通过螺栓固定在定位方墩d上，且在回转轴3的下部中心处开有定位孔，通过中心销6与定位方墩d的中心定位孔连接，起到限位的作用；回转轴3为转向架回转阻力矩测试台II提供回转运动的中心。 

所述的角位移传感器4通过螺栓固定在回转轴挡块机构5上，所选的角度位移传感器采用18位输出的绝对式编码器对回转角进行测量，其角分辨率为360°/2¹⁸，测量范围为0°～360°； 

所述的回转轴挡块机构5主要由角位移传感器安装板7、卡簧8及挡块9组成，角位移传感器安装板7通过螺栓固定在挡块9上，同时与角位移传感器4进行螺栓连接；挡块9的中心通孔与回转轴3共轴线安装，通过螺栓安装在涨开式定位滑块2上，并通过卡簧8实现回转轴2在轴向的限位； 

所述的中心销6采用标准为GB/T879.1-2000的弹性直槽重型圆柱销。 

Claims (10)

1.一种用于转向架回转阻力矩测试台的回转及横向定位装置，主要由横向定位机构总成(A)及回转中心定位机构总成(B)组成，其特征在于：所述横向定位机构总成(A)由中心板(a)及滑块导轨(b)组成，中心板(a)与转向架回转阻力矩测试台(II)固定连接，所述回转中心定位机构总成(B)由中心轴滑块机构总成(c)和定位方墩(d)组成，中心轴滑块机构总成(c)与横向定位机构总成(A)配合联接，实现测试台的横向限位约束，并且放开纵向的自由度，所述定位方墩(d)通过T形螺栓固定在下部铸铁平台(III)的T形槽中，提供试验台在垂向及横向的约束力。

2.根据权利要求1所述的一种用于转向架回转阻力矩测试台的回转及横向定位装置，其特征在于：所述中心板(a)为组焊件，其下平面沿长度方向的两端与转向架回转阻力矩测试台(II)的联接梁固定连接，中心板(a)上平面开有多排螺纹孔，用于不同轨距的试验台过渡轨道的安装，中心板(a)的中心位置处的上下平面开有矩形通孔便于滑块导轨(b)的安装。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于转向架回转阻力矩测试台的回转及横向定位装置，其特征在于：所述滑块导轨(b)为一中间开有“工”字形通孔的矩形板结构，与中心板(a)下平面的矩形孔固定连接，且“工”字形通孔与涨开式定位滑块(2)过盈配合连接，并作为涨开式定位滑块(2)的纵向轨道，与回转中心定位机构总成(B)联接成一整体，同时提供横向的定位。

4.根据权利要求1所述的一种用于转向架回转阻力矩测试台的回转及横向定位装置，其特征在于：所述中心轴滑块机构总成(c)由传感器保护罩(1)、涨开式定位滑块(2)、回转轴(3)、角位移传感器(4)、回转轴挡块机构(5)和中心销(6)组成，所述传感器保护罩(1)固定在涨开式定位滑块(2)上，所述涨开式定位滑块(2)和回转轴挡块机构(5)与所述回转轴(3)共轴线安装，角位移传感器(4)固定在回转轴挡块机构(5)上，所述回转轴(3)固定在定位方墩(d)上，并通过中心销(6)限位。

5.根据权利要求1所述的一种用于转向架回转阻力矩测试台的回转及横向定位装置，其特征在于：所述定位方墩(d)为一正方体结构，其上表面中心处均布有多个螺纹孔，与中心轴滑块机构总成(c)的回转轴(3)的法兰盘通过螺栓连接，定位方墩(d)上表面的中心处开有一定位盲孔，并通过中心销(6)与回转轴(3)连接。

6.根据权利要求4所述的一种用于转向架回转阻力矩测试台的回转及横向定位装置，其特征在于：所述涨开式定位滑块(2)由两个涨开楔形块(10)及定位滑块(11)组成，所述涨开楔形块(10)为楔形结构，用螺栓固定到定位滑块(11)两端的涨紧槽中，在与滑块导轨(b)装配时，通过螺栓预紧力作用将涨紧槽涨开使二者达到过盈配合，同时提供横向约束力；所述定位滑块(11)两端的涨紧槽为与涨开楔形块(10)相配合的楔形结构，定位滑块(11)的涨紧槽末端为弧形，内置预紧弹簧(12)，预紧弹簧(12)对定位滑块(11)的涨紧槽的涨开状态起预紧作用。

7.根据权利要求4所述的一种用于转向架回转阻力矩测试台的回转及横向定位装置，其特征在于：所述传感器保护罩(1)为固定在涨开式定位滑块(2)上组焊件，并为立方体结构，由两端两个“L”弯板及中间槽形板焊接而成，起到保护角位移传感器(4)的作用。

8.根据权利要求4所述的一种用于转向架回转阻力矩测试台的回转及横向定位装置，其特征在于：所述回转轴(3)为阶梯状的整体结构，其与涨开式定位滑块(2)和回转轴挡块机构(5)共轴线安装，回转轴(3)为转向架回转阻力矩测试台(II)提供回转运动的中心。

9.根据权利要求4所述的一种用于转向架回转阻力矩测试台的回转及横向定位装置，其特征在于：所述角位移传感器(4)通过螺栓固定在回转轴挡块机构(5)上，所选的角度位移传感器采用(18)位输出的绝对式编码器对回转角进行测量，其角分辨率为360°/2¹⁸，测量范围为0°～360°。

10.根据权利要求5或8所述的一种用于转向架回转阻力矩测试台的回转及横向定位装置，其特征在于：所述回转轴挡块机构(5)主要由角位移传感器安装板(7)、卡簧(8)及挡块(9)组成，角位移传感器安装板(7)通过螺栓固定在挡块(9)上，同时与角位移传感器(4)进行螺栓连接；挡块(9)的中心通孔与回转轴(3)共轴线安装，挡块(9)通过螺栓安装在涨开式定位滑块(2)上，并通过卡簧(8)实现回转轴(3)在轴向的限位。

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