CN103439123B - 一种用于测量轨道车辆车端关系的装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于测量轨道车辆车端关系的装置，包括上门型框架燕尾导轨横梁装置、下门型框架燕尾导轨横梁装置、车钩反力铰链座总成和车端墙固定装置，上门型框架燕尾导轨横梁装置通过压条总成与车端墙固定装置前面的T型槽导轨连接，下门型框架燕尾导轨横梁装置也通过压条总成与车端墙固定装置前面的T型槽导轨连接，整个装置成对相对设置,上门型框架燕尾导轨横梁装置和下门型框架燕尾导轨横梁装置前侧面的车端连接板用于实验时夹紧车体。本装置能够根据不同的车钩结构和尺寸完成联接，完成车钩干涉力检测，完成车端墙风挡作用力和力矩的检测，完成车端电缆作用力和力矩的检测，调整方便，能够满足刚度测试的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于测量轨道车辆车端关系的装置，更具体地说，本发明涉及一种模拟高速列车行驶时负载条件下，完成高速列车车端之间运动干涉试验、功能性试验和研究性试验的装置。
背景技术
车端是轨道车辆组成中一个必不可少的重要装置，起到连接各个车厢和在动车驱动下使其顺利通过各种线路曲线弯道的作用。车端的性能直接影响着动车组列车的运行品质及运行安全。车端关系试验应是指安装在车体端部的部件在列车运行过程中，因列车各车体间相对运动和通过曲线弯道时各部件发生相对移动和转动，通过测量部件的位移和力的变化，测量出车端的刚度及阻尼等参数，为列车动力学分析提供准确的数据。
车辆在通过曲线时各部件的状态对于车辆运行安全性、稳定性等动力学性能起到至关重要的作用。车钩、贯通道、风挡、缓冲器、电气连接线、电缆及制动管路等是安装在车辆端部的重要部件，研究上述部件在车辆通过曲线时的相互关系对于车辆设计及优化至关重要。
目前对车端关系试验装置已有的成果包括：发明名称“轨道车辆车端关系综合试验台”，申请人为吉林大学，中国专利授权公告号 102226743A，其缺点是拆装不方便，系统刚度较低。发明名称“车端关系综合试验台”，申请人为哈尔滨工业大学，中国专利授权公告号 102128723A，其存在安装使用和搬运存放非常不方便的问题，通用性差，其制造工艺要求极高，加工制造十分不方便。而且其不能实现对车钩、车端墙风挡力的检测，不能实现对车端更加真实地双向加载模拟，因此不能真实反映车辆通过曲线时各部件的状态及相互关系。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种模拟高速列车行驶时负载条件下，能够完成高速列车车端之间运动干涉试验、功能性试验和研究性试验的装置。
为解决上述技术问题，本发明提供一种用于测量轨道车辆车端关系的装置，其特征在于包括：上门型框架燕尾导轨横梁装置、下门型框架燕尾导轨横梁装置、车钩反力铰链座总成和车端墙固定装置，上门型框架燕尾导轨横梁装置通过压条总成与车端墙固定装置前面的T型槽导轨连接，下门型框架燕尾导轨横梁装置也通过压条总成与车端墙固定装置前面的T型槽导轨连接，整个装置成对相对设置,上门型框架燕尾导轨横梁装置和下门型框架燕尾导轨横梁装置前侧面的车端连接板用于实验时夹紧车体。
所述的车端墙固定装置是在支撑框架总成两侧的导轨上分别连接有上下两个千斤顶支撑座，支撑框架总成下面连接有框架支腿。
所述的支撑框架总成包括前后两个门型框架、两个框架横梁、前门型框架上的两个T型槽导轨、框架底座，前后两个门型框架通过并排焊接的方式焊接在一起，框架横梁分别焊接在各自的门型框架内侧。
上门型框架燕尾导轨横梁装置包括横梁、三维力传感器与连接板总成、横梁压条总成，三维力传感器与连接板总成可调式的安装在横梁的前侧面，横梁压条总成前面与横梁后侧面配合连接。
下门型框架燕尾导轨横梁装置包括横梁、三维力传感器与连接板总成、横梁压条总成、横梁电缆接线板吊架总成和车端接线电木板，三维力传感器与连接板总成可调式的安装在横梁的前侧面，横梁压条总成上下可调式的连接在横梁电缆接线板吊架总成上，横梁压条总成前面与横梁后侧面配合连接，车端接线电木板安装在横梁电缆接线板吊架总成下面。
所述的横梁为矩形梁类结构件，其前侧面上焊接有两道T型槽，后侧面上焊接有两条梯型楔块。
所述的三维力传感器与连接板总成包括三维力传感器、三维力传感器连接板、车端连接板、连接法兰盘，三维力传感器连接板为矩形板类结构件，其上开有上下两排通孔，中间部位开有圆周排列的六角头螺栓柱形沉头孔，车端连接板为矩形板类结构件，正中间开有一个较大的通孔，通孔周围开有圆周排列的螺纹孔，连接法兰盘紧固在车端连接板上，三维力传感器前端安装在连接法兰盘中间的通孔内，后端与三维力传感器连接板固定连接，三维力传感器连接板安装在横梁的前侧面上。
所述的横梁压条总成由压条、压条底板组成，所述的压条为梯型楔块，梯型楔块上开有两个通孔，压条底板为矩形板类结构件，前侧面焊接有上下两条矩形楔块，且在压条底板上下分别开有2个通孔，压条底板后面通过穿过压条及压条底板的T型螺栓安装在横梁电缆接线板吊架总成的T型槽吊架的T型槽内，压条相对的两侧面与横梁上的梯型楔块配合。
所述的横梁电缆接线板吊架总成包括T型槽吊架和接线板T型槽，T型槽吊架前竖板上焊接有两道T型槽，下横板上开有两列通孔，前竖板与下横板之间的三角筋板上从上到下开有三个半径依次增大的通孔，接线板T型槽下侧面焊接有两道T型槽，且在T型槽里开有多个通孔，接线板T型槽通过六角头螺栓固定在T型槽吊架的下横板上。
所述的车钩反力铰链座装置包括两个相同的车钩反力铰链座总成，车钩反力铰链座总成由车钩反力支座与车钩反力支座转接板组成，车钩反力支座中间竖板上开有车钩安装孔，且其中一侧开有两道车钩反力支座T型槽，车钩反力支座转接板上面开有T型槽，在每两道T型槽中间的部位开有两排车钩反力支座转接板安装孔，车钩反力支座通过车钩反力支座转接板T型槽中的T型螺栓与车钩反力支座转接板固定连接。
与现有技术相比本发明的有益效果是：
1、能够根据不同的车钩结构和尺寸完成联接，并完成车钩干涉力检测。
2、能够根据不同的车端墙结构和尺寸完成联接，并完成车端墙风挡作用力和力矩的检测。
3、能够根据不同的车端电缆端子结构和尺寸完成两车端之间的联接，并完成车端电缆作用力和力矩的检测。
4、门型框架与支撑腿装配体的拆装组合调整灵活方便，龙门框架整体刚度大，能够满足刚度测试的要求，列车间电缆联接点调整方便，测力传感器安装位置调整方便。
附图说明
图1 是本发明实施方式轴测图；
图2是本发明实施方式车端墙固定装置轴测图；
图3是本发明实施方式车端墙固定装置中的支撑框架总成轴测图；
图4是上门型框架燕尾导轨横梁装置轴测图；
图5 是下门型框架燕尾导轨横梁装置轴测图；
图6是下门型框架燕尾导轨横梁电缆接线板吊架总成轴测图；
图7 是横梁压条总成轴测图；
图8是三维力传感器与连接板总成轴测图；
图9是车钩反力铰链座总成轴测图；
图10 是本发明实施方式工作位置轴测图。
具体实施方式
参照图1，本发明实施方式的测量车端关系的装置是由上门型框架燕尾导轨横梁装置4、下门型框架燕尾导轨横梁装置7、车钩反力铰链座总成8和车端墙固定装置1组成，上门型框架燕尾导轨横梁装置通过压条总成3与车端墙固定装置1前面的T型槽导轨2上下可调连接，下门型框架燕尾导轨横梁装置也通过压条总成3与车端墙固定装置前面的T型槽导轨2上下可调连接，整个装置成对相对设置，上门型框架燕尾导轨横梁装置和下门型框架燕尾导轨横梁装置的前侧面的三维力传感器5连接的车端连接板6用于实验时夹紧车体。
参照图2，车端墙固定装置是在支撑框架总成101两侧的导轨1上分别连接有上下两个千斤顶支撑座102、103，支撑框架总成下面连接有框架支腿104。
参照图3，支撑框架总成包括两个门型框架105、106、两个框架横梁107、108、前门型框架上的两个T型槽导轨2、加强筋板110、框架底座111，前后两个门型框架通过并排焊接的方式焊接在一起，框架横梁分别焊接在各自的门型框架内侧。
参照图4，上门型框架燕尾导轨横梁装置包括横梁402、三维力传感器404、车端连接板401、横梁压条总成3、连接板405，三维力传感器与连接板相连，连接板可调式的安装在横梁的前侧面，横梁压条总成前面与横梁后侧面楔型配合连接。
参照图5，下门型框架燕尾导轨横梁装置由横梁701、三维力传感器与连接板总成702、横梁压条总成3、横梁电缆接线板吊架总成704和车端接线电木板705组成，三维力传感器与连接板总成通过T型螺栓706与横梁前侧面的两条T型槽707的配合安装在横梁上，横梁压条总成后面也是通过T型螺栓706与横梁电缆接线板吊架总成前面的三条T型槽708的配合安装在横梁电缆接线板吊架总成上，横梁压条总成前面与横梁后侧面配合连接，车端接线电木板安装在横梁电缆接线板吊架总成下面。
参照图6，横梁电缆接线板吊架总成包括T型槽吊架709和接线板T型槽710。T型槽吊架前竖板711上焊接有两道T型槽712，前竖板与下横板之间的三角筋板713上从上到下依次开有三个半径增大的通孔714、715、716。所述的接线板T型槽710下侧面焊接有两道T型槽717，且在T型槽里开有多个通孔用于穿过螺栓连接 T型槽吊架和接线板T型槽。
参照图7，横梁压条总成由压条301、压条底板302组成。压条为梯型楔块与横梁的梯型楔块配合，压条底板为矩形板类结构件，前侧面焊接有上下两条矩形楔块303。
参照图8，三维力传感器与连接板总成包括三维力传感器5、三维力传感器连接板719、车端连接板720、连接法兰盘721，所述的车端三维力传感器可以测量与其直接相连接部件所受的各个方向上的力的大小，为已申请的公开发明专利，不再做详细说明。连接法兰盘紧固在车端连接板上。所述的车端三维力传感器前端安装在连接法兰盘中间的通孔内，后端通过六角头螺栓与车端连接板固定连接。三维力传感器连接板通过T型螺栓安装在横梁的前侧面的T型槽内，这种安装方式便于根据实验和不同车型车端部件的需要来调节安装在前侧面上的两个三维力传感器与连接板总成之间的距离。
参照图9，车钩反力铰链座总成由车钩反力支座801与车钩反力支座转接板806组成，车钩反力支座中间竖板803上开有车钩安装孔804，且其中一侧开有两道车钩反力支座T型槽802，车钩反力支座转接板上面开有T型槽807，在每两道T型槽中间的部位开有两排车钩反力支座转接板安装孔810，车钩反力支座通过车钩反力支座转接板的T型槽中的T型螺栓805与车钩反力支座转接板806固定连接，车钩809一端的车钩轴叉811通过车钩反力支座上的车钩反力支座T型槽中的T型螺栓812贯穿车钩轴叉固定在竖板803上, 车钩反力铰链座装置与三维测力平台808相连接。
参照图10，使用时，将车端关系试验装置总成10与六自由度运动平台总成9螺栓连接，车端墙11置于车端关系试验装置总成10内，同时车端关系试验装置总成中车钩反力铰链座装置通过螺栓与六自由度运动平台总成中平台上的三维测力平台相联接。所述的六自由度运动平台总成是已公开的发明专利，在此不再做详细说明。所述的车端墙的结构是真实轨道车辆车端墙的结构，不在本发明内容之中，也不再多述。本发明实施方式多处采用T型螺栓的连接，可以根据车端电缆或是电线的长度来调整车端接线电木板与门型框架燕尾导轨横梁的相对前后位置，还可以通过门型框架燕尾导轨横梁压条总成上的T型螺栓调整下门型框架燕尾导轨横梁电缆接线板吊架总成与门型框架燕尾导轨横梁的相对上下位置，以此来调节车端接线电木板与门型框架燕尾导轨横梁的相对上下位置。
Claims (10)
1.一种用于测量轨道车辆车端关系的装置，其特征在于：包括上门型框架燕尾导轨横梁装置、下门型框架燕尾导轨横梁装置、车钩反力铰链座总成和车端墙固定装置，上门型框架燕尾导轨横梁装置通过压条总成与车端墙固定装置前面的T型槽导轨连接，下门型框架燕尾导轨横梁装置也通过压条总成与车端墙固定装置前面的T型槽导轨连接，整个装置成对相对设置,上门型框架燕尾导轨横梁装置和下门型框架燕尾导轨横梁装置两者的前侧面的车端连接板用于实验时夹紧车体。
2.根据权利要求1所述的一种用于测量轨道车辆车端关系的装置，其特征在于：车端墙固定装置是在支撑框架总成两侧的导轨上分别连接有上下两个千斤顶支撑座，支撑框架总成下面连接有框架支腿。
3.根据权利要求2所述的一种用于测量轨道车辆车端关系的装置，其特征在于：支撑框架总成包括前后两个门型框架、两个框架横梁、前门型框架上的两个T型槽导轨、框架底座，前后两个门型框架通过并排焊接的方式焊接在一起，框架横梁分别焊接在各自的门型框架内侧。
4.根据权利要求1所述的一种用于测量轨道车辆车端关系的装置，其特征在于：上门型框架燕尾导轨横梁装置包括横梁、三维力传感器与连接板总成、横梁压条总成，三维力传感器与连接板总成可调式的安装在横梁的前侧面，横梁压条总成前面与横梁后侧面配合连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于测量轨道车辆车端关系的装置，其特征在于：下门型框架燕尾导轨横梁装置包括横梁、三维力传感器与连接板总成、横梁压条总成、横梁电缆接线板吊架总成和车端接线电木板，三维力传感器与连接板总成可调式的安装在横梁的前侧面，横梁压条总成上下可调式的连接在横梁电缆接线板吊架总成上，横梁压条总成前面与横梁后侧面配合连接，车端接线电木板安装在横梁电缆接线板吊架总成下面。
6.根据权利要求4或5所述的一种用于测量轨道车辆车端关系的装置，其特征在于：横梁为矩形梁类结构件，其前侧面上焊接有两道T型槽，后侧面上焊接有两条梯型楔块。
7.根据权利要求4或5所述的一种用于测量轨道车辆车端关系的装置，其特征在于：所述的三维力传感器与连接板总成包括三维力传感器、三维力传感器连接板、车端连接板、连接法兰盘，三维力传感器连接板为矩形板类结构件，其上开有上下两排通孔，中间部位开有圆周排列的六角头螺栓柱形沉头孔，车端连接板为矩形板类结构件，正中间开有一个较大的通孔，通孔周围开有圆周排列的螺纹孔，连接法兰盘紧固在车端连接板上，三维力传感器前端安装在连接法兰盘中间的通孔内，后端与三维力传感器连接板固定连接，三维力传感器连接板安装在横梁的前侧面上。
8.根据权利要求5所述的一种用于测量轨道车辆车端关系的装置，其特征在于：所述的横梁电缆接线板吊架总成包括T型槽吊架和接线板T型槽，T型槽吊架前竖板上焊接有两道T型槽，下横板上开有两列通孔，前竖板与下横板之间的三角筋板上从上到下开有三个半径依次增大的通孔，接线板T型槽下侧面焊接有两道T型槽，且在T型槽里开有多个通孔，接线板T型槽通过六角头螺栓固定在T型槽吊架的下横板上。
9.根据权利要求5所述的一种用于测量轨道车辆车端关系的装置，其特征在于：横梁压条总成由压条、压条底板组成，所述的压条为梯型楔块，梯型楔块上开有两个通孔，压条底板为矩形板类结构件，前侧面焊接有上下两条矩形楔块，且在压条底板上下分别开有2个通孔，压条底板后面通过穿过压条及压条底板的T型螺栓安装在横梁电缆接线板吊架总成的T型槽吊架的T型槽内，压条相对的两侧面与横梁上的梯型楔块配合。
10.根据权利要求1所述的一种用于测量轨道车辆车端关系的装置，其特征在于：所述的车钩反力铰链座总成由车钩反力支座与车钩反力支座转接板组成，车钩反力支座中间竖板上开有车钩安装孔，且其中一侧开有两道车钩反力支座T型槽，车钩反力支座转接板上面开有T型槽，在每两道T型槽中间的部位开有两排车钩反力支座转接板安装孔，车钩反力支座通过车钩反力支座转接板T型槽中的T型螺栓与车钩反力支座转接板固定连接。
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