CN103048149A - 一种龙门框架式轨道车辆转向架参数测定试验台 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种龙门框架式轨道车辆转向架参数测定试验台。该试验台主要由反力式龙门机械框架、六自由度加载机构总成、转向架渡桥装置以及转向架定位夹紧机构总成组成。反力式龙门机械框架为试验台加载机构、定位夹紧机构提供反力支撑；六自由度加载机构总成用于对被测转向架的垂向、横向及纵向的加载；转向架渡桥装置用于被测转向架平顺、灵活的移动到试验台的加载平台；转向架定位夹紧机构总成用于对被测转向架构架II在垂向、纵向、横向定位固定。该试验台实现了对转向架一系、二系的垂向、纵向、横向刚度，转向架扭转刚度等参数的测试，并通过软件自动计算出转向架各部位的刚度参数、柔性系数，提高了转向架参数测定时的自动化及效率。

Description

一种龙门框架式轨道车辆转向架参数测定试验台
技术领域
本发明涉及轨道车辆领域检测设备，特别是涉及一种龙门框架式轨道车辆转向架参数测定试验台。
背景技术
转向架是轨道车辆的关键部件，尤其在高速动车组成技术中，转向架本身及其零部件性能参数的优劣直接影响车辆的运行品质，直接决定了车辆各项动力学性能、运行安全性及行车稳定性。近年来，客车高速化、货车重载化发展要求，对铁道车辆动力学性能特别是转向架动力学性能提出了更高的要求。
轨道车辆转向架参数试验台的开发关系到轨道车辆转向架产品的研制生产以及对转向架的进行结构、理论研究，因此国内外的不少研究机构和车辆制造厂对转向架参数试验台进行了研制工作。
1、国外公司转向架检测设备的技术情况
德国和法国的一些公司(西门子GRAZ公司和ALSTOM科露索公司)对转向架参数测试台的开发研究中，采用的测试方式多是在不考虑整车落成状态下进行，通过在转向架上部安装加载平台来模拟车体，并根据路线谱对转向架的悬挂参数进行计算和优化。但这仅仅是理论计算，不能够确定转向架组装完成后一系、二系、扭转以及整体悬挂参数是否达到设计要求。
加拿大国家研究院(NRC)所属的地面运输技术研究中心(CSTT)于上个世纪八十年代开发了专门的转向架特性参数测试台，主要用于测试转向架轮对间的抗剪刚度、抗弯刚度，而不能够实现转向架一系、二系的垂向刚度、横向刚度、纵向刚度、径向刚度、回转刚度及回转摩擦力矩等的测试，具有一定的局限性，不能满足各轨道车辆上产制造商的要求。
德国Windhoff公司开发了可以对转向架性能进行综合测试的列车转向架自动测试试验台，该试验台可以对不同轴距、不同轨距、不同载质量的动力转向架和非动力转向架进行测试。但该测试台不能实现对角线(差)、整体悬架及一系悬挂、二系悬挂垂向、纵向及旋转刚度的测量，且价格昂贵。
美国标准车辆转向架公司(SCT)和ABC-NACO公司以及加拿大庞巴迪公司都对列车转向架检测技术进行了研究，提出了相应的技术方案并研制了转向架参数试验台，但这些设备价格高昂、维修成本偏高，而且无法实现整车落成状态下的转向架各系悬挂刚度、回转刚度及径向刚度参数的全面评测等诸多问题，因此仍然无法广泛应用到国内轨道车辆生产企业当中。
2、国内转向架参数试验台的技术现状
1998年，上海铁道大学与齐齐哈尔铁路车辆有限公司共同研制了我国第一台货车转向架动力学参数测试台。该测试台通过滑动平台对转向架的轮对进行加载，安装在滑动平台上两个作动器的伸缩运动实现平台在平面内的平移和转动，从而带动轮对运动，实现转向架各部件间的相对位移或转角，通过测量各作动器的作用力、各位移及转角来计算出转向架的动力学参数。该测试台所测的的作动器作用力实际是作用在滑动平台上的作用力，包括了平台与滑轨以及平台与转向架之间的摩擦力和阻滞力，因而测出的各种被测参数具有一定的误差。
目前，国内的西南交通大学在转向架检测技术方面具有一定的经验基础，该大学具有国家级重点实验室及检测设备。国内在新型转向架研发时无论是机车、货车还是客车转的向架，对于动力学的选取、计算以及整车的滚振试验都是在西南交通大学完成的，但其设备对于转向架各种参数的动态检测方面的性能不足，且测试过程复杂、自动化程度低，很难满足高速列车转向架的检测要求。
因此，为确保车辆运行的安全性、平稳性以及各项动力学性能是否合理，研制开发结构合理、测试结果准确、测试参数全面的轨道车辆转向架参数测定试验台已迫在眉睫。
发明内容
本发明所要解决的是现有转向架参数测试设备测试功能单一、测试误差大、操作复杂的问题，提供一种龙门框架式轨道车辆转向架参数测定试验台，以实现轨道车辆转向架一系、二系悬挂、以及整车落成状态下各参数的动静态测试。
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：
本发明所述的龙门框架式轨道车辆转向架参数测定试验台，主要由反力式龙门机械框架A、上部六自由度激振平台总成B、转向架渡桥装置C、转向架构架定位夹紧机构总成D以及下部双六自由度激振平台总成E组成，其特征在于反力式龙门机械框架A通过螺栓固定在试验台的基础III，为试验台加载机构、定位夹紧机构提供反力支撑；上部六自由度激振平台总成B通过螺栓与支撑搭梁6的夹板联接，并依托支撑搭梁6提供的支撑反力，由上部六自由度激振平台总成B的加载平台12完成对被试转向架II二系悬挂垂向、横向及纵向的加载；转向架渡桥装置C通过螺栓实现与试验台基础III紧固联接，实现被测转向架II平顺、灵活的移动到试验台激振平台上；转向架构架定位夹紧机构总成D与反力式龙门机械框架A及试验台基础III的地轨22联接，实现对被测转向架构架II在垂向、纵向、横向定位固定；下部双六自由度激振平台总成E上端通过下部加载平台上的卡具与被试转向架的轮对II连接，下端通过铸铁平台固定安装在试验台的基础III上，实现转向架一系悬挂的垂向、横向及纵向的加载以及回转刚度等的测试。
所述的反力式龙门机械框架A主要由龙门立柱a及高度可调式支撑横梁b组成。
所述的龙门立柱a主要由龙门侧立柱1、联接立柱2、龙门主立柱3、侧向斜支撑立柱4以及L形联接板24组成，其特征在于，所述的龙门侧立柱1及龙门主立柱3通过T形螺栓固定联接在试验台基础III的地轨上，是试验台反力支撑的主体；所述的联接立柱2对应X轴的正方向一面与龙门主立柱3联接，X轴的负方向一面与通过螺栓及L形联接板24与支撑横梁b连接，对应于Y轴正、负方向的两端面与龙门侧立柱联接，构成了反力式龙门机械框架A的主体部分；所述的侧向斜支撑立柱4的一端通过铰接支座及螺栓与龙门侧立柱1连接，另一端通过铰接支座及螺栓与试验台基础III连接，以高龙门框架的整体的刚度。
所述的高度可调式支撑横梁b主要由主横梁5、支撑搭梁6组成，其特征在于，所述的主横梁5为一长方体的钢结构梁，两端侧面的螺纹孔实现与联接立柱2及L形联接板24的连接，通过改变与联接立柱2上螺纹孔的连接位置实现主横梁5的高度调节，以适应不同高度的转向架的测试；所述的支撑搭梁6为一长方体的钢结构梁，通过主横梁挂板8及连接拉杆实现与主横梁5的联接，支撑搭梁6上设置有四组搭梁挂板7，便于上部六自由度激振平台总成B中垂向加载作动器9的安装；所述的L形联接板为端面成“L”的钢板结构，L形连接板上焊接有筋板，以提高强度。
所述的上部六自由度加载机构B由上平台垂向加载作动器9、上平台纵向加载作动器10、上平台横向加载作动器1、上部加载平台12及两套三维测力平台25组成，其特征在于，所述的上平台垂向加载作动器9通过铰接支座与支撑搭梁6上梁挂板7与联接，依托支撑搭梁6对被试转向架II施加垂向载荷；所述的上平台纵向加载作动器10通过铰接支座与转向架构架定位夹紧机构总成D中的横梁夹板13，并依托止推横梁j联接对被试转向架II施加纵向载荷；所述的上平台横向加载作动器11通过铰接支座及主立柱夹板14与龙门主立柱3联接，对被试转向架II施加横向载荷；所述的上部加载平台12通过安装在下端面的两个三维测力平台25加载于被测转向架II的摇枕或心盘上，在七个作动器的控制下完成对转向架的加载。
所述的下部双六自由度激振平台总成E由两组对称的六自由度激振平台组成，主要由下平台纵向加载作动器15、下平台垂向加载作动器16、下平台垂向联接平台17、下部加载平台18、下平台横向加载作动器19及下平台横向联接平台20组成，其特征在于，所述的下平台纵向加载作动器15一端通过铰接支座与下部加载平台18联接，另一端和预埋在试验台基础III中的反力杆连接，提供下部平台的纵向的加载；所述的下平台垂向加载作动器16一端通过铰接支座与下部加载平台18联接，另一端通过下平台垂向联接平台17固定在试验台地基础III上，提供下部平台的垂向加载；所述的下平台横向加载作动器19一端通过铰接支座与下部加载平台18联接，另一端通过下平台横向联接平台20固定在试验台地基础III上，提供下部平台横向的加载；所述的下部加载平台18通过安装在下部加载平台上的车轮卡具与转向架车轮连接，通过卡具对被测转向架II的轮对进行加载，在下部十四个作动器的控制下实现对转向架横向、纵向及垂向的加载。
所述的转向架渡桥装置C主要由始端渡桥横梁e、渡桥安装平台f、中间渡桥横梁g及渡桥导轨m组成，其特征在于，所述的转向架渡桥装置C起到路面轨道与试验台加载平台之间的摆渡作用，实现被测转向架II由路面轨道平顺、灵活的移动到试验台上及测试完毕后移至路面轨道。
所述的渡桥安装平台f通过地脚螺栓固定连接在试验台基础III上，始端渡桥横梁e及中间渡桥横梁通过下端的联接滑座及渡桥导轨m连接到渡桥安装平台f；所述的渡桥导轨m通过紧固螺栓固定在渡桥安装平台f上端面，提供渡桥横梁的移动轨道；所述的始端渡桥横梁e、中间渡桥横梁g通过导轨滑座安装在渡桥导轨m上，渡桥横梁在渡桥导轨m滑动实现转向架渡桥装置C的摆渡功能。
所述的转向架构架定位夹紧机构总成D主要由构架纵向定位夹紧装置h、构架横向定位夹紧装置i、止推横梁j、构架垂向定位夹紧装置k组成，其特征在于，所述的转向架定位夹紧机构总成D实现了被测转向架II构架在垂向、横向以及纵向的定位夹紧，保证了转向架的动静态检测时的安全性。
所述的构架纵向定位夹紧装置h有四套，其特征在于构架纵向定位夹紧装置h纵向的伸缩杆连接到被测转向架II构架的两端，构架纵向定位夹紧装置h的反力支撑底座与纵向定位夹板22通过螺栓固定连接，间接的安装在止推横梁j上，并依托止推横梁j的反力支撑作用实现被测转向架II构架在纵向的定位；所述的构架横向定位夹紧装置i有四套，其特征在于，构架横向定位夹紧装置i的定位支腿通过千斤顶对转向架定位，支撑在被测转向架II的构架侧梁的外侧面，构架横向定位夹紧装置i的反力支座通过T形螺栓固定连接在预埋在试验台基础III的地轨23上，依托支座的反力支撑实现转向架构架横向的定位；所述的止推横梁j是一个长方体的钢结构梁，止推横梁j的两端通过侧立柱夹板21与反力式龙门机械框架A的龙门侧立柱1联接，止推横梁j的中间部分通过夹板与试验台的纵向定位夹紧装置h及上部六自由度激振平台总成B中的纵向加载作动器10联接，起到反力支撑的作用。所述的构架垂向定位夹紧装置k有两套，其特征在于，构架垂向定位夹紧装置k的上部定位压板压紧在转向架构架的两中间横梁的两端，构架垂向定位夹紧装置k的底部通过T形螺栓固定安装在中间渡桥横梁g的T形槽中，依托中间渡桥横梁g的垂向限位作用实现被测转向架II构架的垂向定位。
发明的技术效果
本发明所述的龙门框架式轨道车辆转向架参数测定试验台能够实现转向架悬挂参数测试及模拟实际运行工况对转向架进行应力测试，弥补了现有设备功能单一性的缺点。在转向架动态模拟测试过程中，该试验台可以测试转向架一系、二系的垂向、纵向、横向刚度，转向架扭转刚度等参数，并通过软件自动计算出转向架各部位的刚度参数、柔性系数，提高了转向架参数测定时的自动化及效率。该试验台还可以在模拟车体落成状态时测定转向架在垂向、横向以及纵向的作用力和位移；也可以实现在真实车体落成状态下转向架一系垂向、纵向、横向刚度，二系垂向、纵向、横向刚度，转向架扭转刚度和转向架的回转摩擦力矩等各种参数。该试验台的研制会促进我国铁路行业的发展，尤其是高速动车组的转向架的研发有着更重要的意义，缩短了车辆生产的周期，保证我国高速转向架的生产质量，具有重大的社会、经济效益。
附图说明
图1是本发明所述的龙门框架式轨道车辆转向架参数测定试验台整体效果图；
图2是本发明所述的龙门框架式轨道车辆转向架参数测定试验台主体图一；
图3是本发明所述的龙门框架式轨道车辆转向架参数测定试验台正视图；
图4是本发明所述的反力式龙门机械框架(A)轴测投影图；
图5是本发明所述的龙门立柱(3)轴测投影图一；
图6是本发明所述的龙门立柱(3)轴测投影图二；
图7是本发明所述的L形联接板(24)轴测投影图；
图8是本发明所述的高度可调式支撑横梁(b)轴测投影图；
图9是本发明所述的上部六自由度激振平台(B)总成轴测投影图；
图10是本发明所述的上部六自由度激振平台(B)总成下视图(沿Z轴正方向)；
图11是本发明所述的上部六自由度加载机构与反力式龙门机械框架的连接关系示意图；
图12本发明所述的下部双六自由度激振平台总成轴测投影图；
图13是本发明所述的转向架渡桥装置轴测投影图；
图14是本发明所述的转向架构架定位夹紧机构总成轴测投影图；
图15是本发明所述的转向架构架定位夹紧机构总成卡具安装位置示意图及局部视图。
图16是本发明所述的龙门框架式轨道车辆转向架参数测定试验台工作原理示意图；
图中：I-龙门框架式轨道车辆转向架参数测定试验台，II-被测转向架，III-试验台基础；
A-反力式龙门机械框架，B-上部六自由度激振平台总成，C-转向架渡桥装置，D-转向架构架定位夹紧机构总成，E-下部双六自由度激振平台总成；
a-龙门立柱，b-高度可调式支撑横梁，e-始端渡桥横梁，f-渡桥安装平台，g-中间渡桥横梁，m-渡桥导轨，h-构架纵向定位夹紧装置，i-构架横向定位夹紧装置，j-止推横梁，k-构架垂向定位夹紧装置；
1-龙门侧立柱，2-联接立柱，3-龙门主立柱，4-侧向斜支撑立柱，5-主横梁，6-支撑搭梁，7-搭梁挂板，8-主横梁挂板，9-上平台垂向加载作动器，10-上平台纵向加载作动器，11-上平台横向加载作动器，12-上部加载平台，13-横梁夹板，14-主立柱夹板，15-下平台纵向加载作动器，16-下平台垂向加载作动器，17-下平台垂向联接平台，18-下部加载平台，19-下平台横向加载作动器，20-下平台横向联接平台，21-侧立柱夹板，22-纵向定位夹板，23-地轨，24-L形联接板.25-三维测力平台
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体内容作进一步的详细说明，但不能以此限定本发明的范围。即便依本发明的专利范围所做的均等变化与修饰，皆仍属本发明涵盖的范围。
参阅图1、2、3，本发明所述的龙门框架式轨道车辆转向架参数测定试验台，主要由反力式龙门机械框架A、上部六自由度激振平台总成B、转向架渡桥装置C、转向架构架定位夹紧机构总成D以及下部双六自由度激振平台总成E组成，其特征在于反力式龙门机械框架A通过螺栓固定在试验台的基础III，为试验台加载机构、定位夹紧机构提供反力支撑；上部六自由度激振平台总成B通过螺栓与支撑搭梁6的夹板联接，并依托支撑搭梁6提供的支撑反力，由上部六自由度激振平台总成B的加载平台12完成对被试转向架II二系悬挂垂向、横向及纵向的加载；转向架渡桥装置C通过螺栓实现与试验台基础III紧固联接，实现被测转向架II平顺、灵活的移动到试验台激振平台上；转向架构架定位夹紧机构总成D与反力式龙门机械框架A及试验台基础III的地轨22联接，实现对被测转向架构架II在垂向、纵向、横向定位固定；下部双六自由度激振平台总成E上端通过下部加载平台上的卡具与被试转向架的轮对II连接，下端通过铸铁平台固定安装在试验台的基础III上，实现转向架一系悬挂的垂向、横向及纵向的加载以及回转刚度等的测试。
参阅图4-8，所述的反力式龙门机械框架A主要由龙门立柱a及高度可调式支撑横梁b组成。所述的龙门立柱a主要由龙门侧立柱1、联接立柱2、龙门主立柱3、侧向斜支撑立柱4以及L形联接板24组成，其特征在于，所述的龙门侧立柱1及龙门主立柱3通过T形螺栓固定联接在试验台基础III的地轨上，是试验台反力支撑的主体；所述的联接立柱2对应X轴的正方向一面与龙门主立柱3联接，X轴的负方向一面与通过螺栓及L形联接板24与支撑横梁b连接，对应于Y轴正、负方向的两端面与龙门侧立柱联接，构成了反力式龙门机械框架A的主体部分；所述的侧向斜支撑立柱4的一端通过铰接支座及螺栓与龙门侧立柱1连接，另一端通过铰接支座及螺栓与试验台基础III连接，以高龙门框架的整体的刚度。
所述的高度可调式支撑横梁b主要由主横梁5、支撑搭梁6组成，其特征在于，所述的主横梁5为一长方体的钢结构梁，两端侧面的螺纹孔实现与联接立柱2及L形联接板24的连接，通过改变与联接立柱2上螺纹孔的连接位置实现主横梁5的高度调节，以适应不同高度的转向架的测试；所述的支撑搭梁6为一长方体的钢结构梁，通过主横梁挂板8及连接拉杆实现与主横梁5的联接，支撑搭梁6上设置有四组搭梁挂板7，便于上部六自由度激振平台总成B中垂向加载作动器9的安装；所述的L形联接板为端面成“L”的钢板结构，L形连接板上焊接有筋板，以提高强度。
参阅图9、10、11，所述的上部六自由度加载机构B由上平台垂向加载作动器9、上平台纵向加载作动器10、上平台横向加载作动器11、上部加载平台12及两套三维测力平台25组成，其特征在于，所述的上平台垂向加载作动器9通过铰接支座与支撑搭梁6上梁挂板7与联接，依托支撑搭梁6对被试转向架II施加垂向载荷；所述的上平台纵向加载作动器10通过铰接支座与转向架构架定位夹紧机构总成D中的横梁夹板13，并依托止推横梁j联接对被试转向架II施加纵向载荷；所述的上平台横向加载作动器11通过铰接支座及主立柱夹板14与龙门主立柱3联接，对被试转向架II施加横向载荷；所述的上部加载平台12通过安装在下端面的两个三维测力平台25加载于被测转向架II的摇枕或心盘上，在七个作动器的控制下完成对转向架的加载。
参阅图12，所述的下部双六自由度激振平台总成E由两组对称的六自由度激振平台组成，主要由下平台纵向加载作动器15、下平台垂向加载作动器16、下平台垂向联接平台17、下部加载平台18、下平台横向加载作动器19及下平台横向联接平台20组成，其特征在于，所述的下平台纵向加载作动器15一端通过铰接支座与下部加载平台18联接，另一端和预埋在试验台基础III中的反力杆连接，提供下部平台的纵向的加载；所述的下平台垂向加载作动器16一端通过铰接支座与下部加载平台18联接，另一端通过下平台垂向联接平台17固定在试验台地基础III上，提供下部平台的垂向加载；所述的下平台横向加载作动器19一端通过铰接支座与下部加载平台18联接，另一端通过下平台横向联接平台20固定在试验台地基础III上，提供下部平台横向的加载；所述的下部加载平台18通过安装在下部加载平台上的车轮卡具与转向架车轮连接，通过卡具对被测转向架II的轮对进行加载，在下部十四个作动器的控制下实现对转向架横向、纵向及垂向的加载。
参阅图13，所述的转向架渡桥装置C主要由始端渡桥横梁e、渡桥安装平台f、中间渡桥横梁g及渡桥导轨m组成，其特征在于，所述的转向架渡桥装置C起到路面轨道与试验台加载平台之间的摆渡作用，实现被测转向架II由路面轨道平顺、灵活的移动到试验台上及测试完毕后移至路面轨道。
所述的渡桥安装平台f通过地脚螺栓固定连接在试验台基础III上，始端渡桥横梁e及中间渡桥横梁通过下端的联接滑座及渡桥导轨m连接到渡桥安装平台f；所述的渡桥导轨m通过紧固螺栓固定在渡桥安装平台f上端面，提供渡桥横梁的移动轨道；所述的始端渡桥横梁e、中间渡桥横梁g通过导轨滑座安装在渡桥导轨m上，渡桥横梁在渡桥导轨m滑动实现转向架渡桥装置C的摆渡功能。
参阅图14、15，所述的转向架构架定位夹紧机构总成D主要由构架纵向定位夹紧装置h、构架横向定位夹紧装置i、止推横梁j、构架垂向定位夹紧装置k组成，其特征在于，所述的转向架定位夹紧机构总成D实现了被测转向架II构架在垂向、横向以及纵向的定位夹紧，保证了转向架的动静态检测时的安全性。
所述的构架纵向定位夹紧装置h有四套，其特征在于构架纵向定位夹紧装置h纵向的伸缩杆连接到被测转向架II构架的两端，构架纵向定位夹紧装置h的反力支撑底座与纵向定位夹板22通过螺栓固定连接，间接的安装在止推横梁j上，并依托止推横梁j的反力支撑作用实现被测转向架II构架在纵向的定位；所述的构架横向定位夹紧装置i有四套，其特征在于，构架横向定位夹紧装置i的定位支腿通过千斤顶对转向架定位，支撑在被测转向架II的构架侧梁的外侧面，构架横向定位夹紧装置i的反力支座通过T形螺栓固定连接在预埋在试验台基础III的地轨23上，依托支座的反力支撑实现转向架构架横向的定位；所述的止推横梁j是一个长方体的钢结构梁，止推横梁j的两端通过侧立柱夹板21与反力式龙门机械框架A的龙门侧立柱1联接，止推横梁j的中间部分通过夹板与试验台的纵向定位夹紧装置h及上部六自由度激振平台总成B中的纵向加载作动器10联接，起到反力支撑的作用。所述的构架垂向定位夹紧装置k有两套，其特征在于，构架垂向定位夹紧装置k的上部定位压板压紧在转向架构架的前端横梁及后端横梁的两端，构架垂向定位夹紧装置k的底部通过T形螺栓固定安装在中间渡桥横梁g的T形槽中，依托中间渡桥横梁g的垂向限位作用实现被测转向架II构架的垂向定位。
参阅图16，本发明所述的龙门框架式轨道车辆转向架参数测定试验台六自由度加载机构的工作原理示意图。建立试验台的坐标系，以列车的行驶运动方向为X轴，横向运动方向为Y轴，铅直方向为Z轴。由图15可知，本发明所述的上部六自由度激振平台总成B以及下部双六自由度激振平台总成E可以完成对被测转向架II在垂向(z轴)、纵向(x轴)、横向(y轴)的三个方向的加载，并可实现行车过程中转向架伸缩、横移、沉浮、侧滚、点头和摇头六个自由度的运动的模拟。
工作过程中，通过控制上部六自由度激振平台总成B以及下部双六自由度激振平台总成E中的各作动器进行协调控制加载完成转向架综合垂向、横向、纵向、扭转综合刚度的测量，实现整车车体和转向架回转力矩的测量。测定转向架一二系综合刚度参数时，将被测转向架的轮对固定，通过电液伺服系统控制上下加载机构对被测转向架的摇枕及轮对施加沿x、y、z方向的载荷；测定转向架一系刚度参数时，运用试验台在垂向、纵向、横向的定位夹紧机构将转向架的构架固定，下部双六自由度激振平台总成E的各作动器对转向架轮对加载施加沿x、y、z方向的载荷；测定转向架二系刚度参数时，运用试验台在垂向、纵向、横向的定位夹紧机构将转向架的构架固定，使转向架构架与一系悬挂连接固定成一体，通过上部六自由度激振平台总成B对转向架的摇枕施加沿x、y、z方向的载荷；测定转向架侧滚刚度参数时，将转向架轮对固定，通过上部六自由度激振平台总成B横向作动器对摇枕施加绕x轴的翻滚力矩，其他作动器随动；测定转向架点头刚度参数时，将转向架摇枕固定，通过下部双六自由度激振平台总成E对两条轮对分别施加拉压载荷，使转向架受到一绕y轴的翻滚力矩，其他作动器随动；测定转向架摇头刚度参数时，将转向架摇枕固定，通过下部双六自由度激振平台总成E对两条轮对分别施加拉压载荷，使转向架受到一绕z轴的转动力矩，其他作动器随动。

Claims (10)

1.一种龙门框架式轨道车辆转向架参数测定试验台，主要由反力式龙门机械框架(A)、上部六自由度激振平台总成(B)、转向架渡桥装置(C)、转向架构架定位夹紧机构总成(D)和下部双六自由度激振平台总成(E)组成，其特征在于，所述反力式龙门机械框架(A)通过螺栓固定在试验台的基础(III)上，为试验台加载机构、定位夹紧机构提供反力支撑；所述上部六自由度激振平台总成(B)通过螺栓与支撑搭梁(6)的夹板联接，并依托支撑搭梁(6)提供的支撑反力，由上部六自由度激振平台总成(B)的加载平台(12)完成对被试转向架(II)二系悬挂垂向、横向及纵向的加载；所述转向架渡桥装置(C)通过螺栓与试验台基础(III)紧固联接，用于被测转向架(II)平顺、灵活的移动到试验台激振平台上；所述转向架构架定位夹紧机构总成(D)与反力式龙门机械框架(A)和试验台基础(III)的地轨(22)联接，用于对被测转向架构架(II)在垂向、纵向、横向定位固定；下部双六自由度激振平台总成(E)上端通过下部加载平台(18)上的卡具与被试转向架(II)的轮对连接，下端通过铸铁平台固定安装在试验台的基础(III)上，实现转向架一系悬挂的垂向、横向和纵向的加载以及回转刚度的测试。
2.根据权利要求1所述的一种龙门框架式轨道车辆转向架参数测定试验台，其特征在于，所述反力式龙门机械框架(A)主要由龙门立柱(a)和高度可调式支撑横梁(b)组成，所述龙门立柱(a)包括龙门侧立柱(1)、联接立柱(2)、龙门主立柱(3)和侧向斜支撑立柱(4)，所述龙门侧立柱(1)和龙门主立柱(3)通过T形螺栓固定联接在试验台基础(III)的地轨上；所述联接立柱(2)的两个端面与龙门侧立柱(1)联接，联接立柱(2)的另外两个端面中的一个与龙门主立柱(3)联接，另一个通过L形联接板(24)与支撑横梁(b)连接；所述侧向斜支撑立柱(4)两端通过铰接支座分别与龙门侧立柱(1)和试验台基础(III)连接。
3.根据权利要求2所述的一种龙门框架式轨道车辆转向架参数测定试验台，其特征在于，所述高度可调式支撑横梁(b)由主横梁(5)和支撑搭梁(6)组成，所述主横梁(5)为一长方体的钢结构梁，两端侧面的螺纹孔用于通过L形联接板(24)与联接立柱(2)连接，通过改变与联接立柱(2)上螺纹孔的连接位置实现主横梁(5)的高度调节，以适应不同高度的转向架的测试；所述支撑搭梁(6)为一长方体的钢结构梁，通过主横梁挂板(8)和连接拉杆与主横梁(5)的联接，支撑搭梁(6)上设置有四组搭梁挂板(7)，用于安装上部六自由度激振平台总成(B)中垂向加载作动器(9)；
所述的L形联接板(24)为端面成“L”形的钢板结构，其上设有螺栓连接通孔，并焊接有筋板，以提高强度。
4.根据权利要求1所述的一种龙门框架式轨道车辆转向架参数测定试验台，其特征在 于，所述上部六自由度加载机构(B)由上平台垂向加载作动器(9)、上平台纵向加载作动器(10)、上平台横向加载作动器(11)和上部加载平台(12)组成，所述上平台垂向加载作动器(9)通过铰接支座与支撑搭梁(6)上的搭梁挂板(7)联接，依托支撑搭梁(6)对被试转向架(II)施加垂向载荷；所述上平台纵向加载作动器(10)通过铰接支座与转向架构架定位夹紧机构总成(D)中的止推横梁(j)上的横梁夹板(13)联接，并依托止推横梁(j)对被试转向架(II)施加纵向载荷；所述上平台横向加载作动器(11)通过铰接支座和主立柱夹板(14)与龙门主立柱(3)联接，对被试转向架(II)施加横向载荷；所述上部加载平台(12)通过安装在下端面的两个三维测力平台(25)加载于被测转向架(II)的摇枕或心盘上，在上述作动器的控制下完成对被测转向架(II)的加载。
5.根据权利要求1所述的一种龙门框架式轨道车辆转向架参数测定试验台，其特征在于，所述下部双六自由度激振平台总成(E)由两组对称的六自由度激振平台组成，所述六自由度激振平台包括下平台纵向加载作动器(15)、下平台垂向加载作动器(16)、下平台垂向联接平台(17)、下部加载平台(18)、下平台横向加载作动器(19)和下平台横向联接平台(20)，所述下平台纵向加载作动器(15)一端通过铰接支座与下部加载平台(18)联接，另一端与预埋在试验台基础(III)中的反力杆连接，提供下部平台的纵向加载；所述下平台垂向加载作动器(16)一端通过铰接支座与下部加载平台(18)联接，另一端通过下平台垂向联接平台(17)固定在试验台地基础(III)上，提供下部平台的垂向加载；所述的下平台横向加载作动器(19)一端通过铰接支座与下部加载平台(18)联接，另一端通过下平台横向联接平台(20)固定在试验台地基础(III)上，提供下部平台横向的加载；所述的下部加载平台(18)通过安装在其上的车轮卡具与转向架车轮连接，并通过卡具对被测转向架(II)的轮对进行加载，在上述作动器的控制下实现对转向架横向、纵向及垂向加载。
6.根据权利要求1所述的一种龙门框架式轨道车辆转向架参数测定试验台，其特征在于，所述转向架渡桥装置(C)用于路面轨道与试验台加载平台之间的摆渡，它由始端渡桥横梁(e)、渡桥安装平台(f)、中间渡桥横梁(g)组成，所述的渡桥安装平台(f)通过地脚螺栓固定连接在试验台基础(III)上，所述始端渡桥横梁(e)和中间渡桥横梁(g)分别通过各自下端的联接滑座与固定在渡桥安装平台(f)上的渡桥导轨(m)滑动配合，以实现转向架渡桥装置(C)的摆渡功能。
7.根据权利要求1所述的一种龙门框架式轨道车辆转向架参数测定试验台，其特征在于，所述转向架构架定位夹紧机构总成(D)由四套构架纵向定位夹紧装置(h)、四套构架横向定位夹紧装置(i)、两根止推横梁(j)和两套构架垂向定位夹紧装置(k)组成，所述构架纵向定位夹紧装置(h)的纵向伸缩杆连接到被测转向架(II)构架的两端，其反力支撑底座与固定在止推横梁(j)上的纵向定位夹板(22)固定连接，并依托止推横梁(j)的反 力支撑作用实现被测转向架(II)构架在纵向的定位。
8.根据权利要求7所述的一种龙门框架式轨道车辆转向架参数测定试验台，其特征在于，所述构架横向定位夹紧装置(i)由固定在反力支座上的定位支腿通过千斤顶支撑在被测转向架(II)的构架侧梁的外侧面，对被测转向架(II)定位，反力支座通过T形螺栓固定连接在预埋在试验台基础(III)的地轨(23)上，依托反力支座的反力支撑实现转向架构架横向的定位。
9.根据权利要求7所述的一种龙门框架式轨道车辆转向架参数测定试验台，其特征在于，所述的止推横梁(j)是一个长方体的钢结构梁，其两端通过侧立柱夹板(21)与反力式龙门机械框架(A)的龙门侧立柱(1)联接，止推横梁(j)的中间部分通过夹板与试验台的纵向定位夹紧装置(h)和上部六自由度激振平台总成(B)中的纵向加载作动器(10)联接，起到反力支撑的作用。
10.根据权利要求7所述的一种龙门框架式轨道车辆转向架参数测定试验台，其特征在于，所述的构架垂向定位夹紧装置(k)的上部定位压板压紧在转向架构架的两中间横梁的两端，构架垂向定位夹紧装置(k)的底部通过T形螺栓固定安装在中间渡桥横梁(g)的T形槽中，依托中间渡桥横梁(g)的垂向限位作用实现被测转向架(II)构架的垂向定位。 
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