CN104359691A - 铁道车辆动力轮对检测试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种铁道车辆动力轮对检测试验装置,属于工业检测技术领域。该检测试验装置由大底板、轨道轮组、加载装置、被测动力轮对及其驱动单元、各类传感器及其检测系统等组成。该检测试验装置是将被测动力轮对的车轮放在四个轨道轮上、采用杠杆式砝码加载、由牵引电机通过齿轮箱驱动车轴使被测动力轮对旋转实现试验及检测,适用于铁道车辆动力轮对的跑合试验,且能检测空载及加载时驱动力矩并且记录绘制其变化曲线,检测动力轮对转速、所承受的载荷、轴承的温升。该检测试验装置使用砝码加载,准确稳定可靠节能,被测铁道车辆动力轮对最大负载17.4t,最高运行速度380km/h。

Description

铁道车辆动力轮对检测试验装置
技术领域:
[0001] 本发明属于工业检测技术领域,具体涉及一种铁道车辆动力轮对检测试验装置。背景技术:
[0002] 铁道车辆轮对的作用是保证铁道车辆在钢轨上正常运行和转向,承受铁道车辆上 的全部静动载荷并把制动力和牵引力传递给轨道,因轨道不平顺产生的垂向和侧向冲击载 荷也主要通过轮对传递给转向架零部件,故其性能一定程度上决定着列车运行的安全性。 我国制订了机车轮对总成的磨合试验相关标准,在此基础上,国内各铁路车辆研制单位相 继搭建试验台,W期通过多次试验测试找出影响铁道车辆轮对使用寿命的原因,从而达到 改进轮对结构的目的。
[0003] 我国轮对试验台经过H十多年的发展,通过不断改进创新,取得了一些成果,如中 国专利"客车轮对加载跑合试验台"(CN201138287Y)、中国专利"轨道交通机车车辆轮对跑 合试验台"(CN202216851U)、中国专利"新型交直流机车轮对跑合试验台"(CN20288611抓) 等均W轮对跑合试验、检测磨损及轴承温升为目标,不能检测转速、扭矩、应力等轮对综合 性能。
发明内容:
[0004]本发明的目的是提出一种铁道车辆动力轮对检测试验装置,利用一套硬件和软件 系统组成的检测试验装置,能对铁道车辆不同规格的动力轮对进行跑合试验和转速、驱动 力矩、轴承温升、轮对应力应变等性能参数进行检测。
[0005]本发明所提供的一种铁道车辆动力轮对检测试验装置包括硬件部分和软件部分, 所述硬件部分包括各类传感器(第一称重传感器6a、第二称重传感器化、扭矩转速传感器 12、应变片15、红外点温仪17)、大底板1、第一轨道轮组2a、第二轨道轮组化、第一侧支座 3a、第二侧支座3b、底座4、第一轴箱5a、第二轴箱化、第一杠杆7a、第二杠杆化、螺栓轴8、 橡胶垫9、牵引电机10、半联轴器11、齿轮箱13、蓝牙14、被测动力轮对16、第一摄码18a、第 二摄码18b、数据采集卡、工控机、显示器、继电器及电缆电源。所述软件部分包括信号通讯 模块、驱动控制模块、数据采集处理模块。
[0006]所述第一轨道轮组2a、第二轨道轮组化各有两组,均用螺栓固定在大底板1上,第 一轨道轮组2a、第二轨道轮组化的轮距均为400mm,第一轨道轮组2a与第二轨道轮组化 的轴向间距为被测动力轮对16的轨距,被测动力轮对16的车轮踏面与所述第一轨道轮组 2a、第二轨道轮组化的轨道轮外圆表面接触,被测动力轮对16的车轮轮缘与所述第一轨道 轮组2a、第二轨道轮组化中的轨道轮侧边的间隙均为5. 5mm;牵引电机10的输出轴通过半 联轴器11与扭矩转速传感器12连接再与齿轮箱13的高速法兰相连;在被测动力轮对16 的车轴两端套装第一轴箱5a及所述第二轴箱化,第一称重传感器6a安装在第一轴箱5a的 顶部,第二称重传感器化安装在第二轴箱化的顶部;第一侧支座3aW及第二侧支座3b设 置在大底板1上,其间距等于第一轴箱5a与第二轴箱化之间的距离;第一杠杆7a的一端 与第一侧支座3a较接,第一杠杆7a的另一端息臂并安装第一摄码18a,第一杠杆7a底部压 在第一称重传感器6a上,第二杠杆化的一端与第二侧支座3b较接,第二杠杆化的另一端 息臂并安装第二摄码18b,第二杠杆化底部压在第二称重传感器化上,第一杠杆7a与第 二杠杆化用螺栓轴8连接;所述红外点温仪17有两个,规格相同,一个安装在第一侧支座 3a的内侧,正对着第一轴箱5a中的轴承,另一个安装在第二侧支座3b的内侧,正对着第二 轴箱化中的轴承。
[0007] 应变片15有两组,在被测动力轮对16紧靠轮座的车轴外圆上和被测动力轮对16 紧靠车轴的车轮轮毅端面上分别粘贴应变片,并在所述被测动力轮对靠近车轮的车轴空挡 外圆上安装固定蓝牙14。
[0008] 所述第一称重传感器6a、第二称重传感器化、扭矩转速传感器12、红外点温仪17 的信号线与数据采集卡相连,数据采集卡与工控机通过信号线相连;所述应变片15的信号 线与蓝牙14相连,再由蓝牙14发出无线信号给数据采集卡。
[0009] 本发明铁道车辆动力轮对检测试验装置具有W下功能:
[0010] (1)实现不同规格铁道车辆动力轮对的跑合试验;
[0011] (2)检测空载及加载时铁道车辆动力轮对启动力矩和动态驱动力矩并记录,绘制 变化曲线;
[0012] (3)车轮转速测量;
[0013] (4)检测车轴和车轮敏感位置上的应力、应变,并记录;
[0014] (5)轴承的温升测量;
[0015] (6)显示调取各类历史数据,出具检测报告及试验报告。
[0016] 本发明铁道车辆动力轮对检测试验装置采用了一套硬件和软件系统,能对铁道车 辆不同规格的被测动力轮对进行跑合试验,对转速、驱动力矩、轴承温升、轮对敏感位置的 应力应变等性能参数进行检测,并记录数据,能分别对各参数绘制其变化曲线。大底板长 度方向上开有系列T形槽,安装轨道轮组时调整好轮距就可W检测试验不同规格的动力轮 对。该检测试验装置使用摄码加载,准确稳定可靠节能,被检铁道车辆动力轮对最大负载可 达17. 4t,最高运行速度380km/h。该铁道车辆动力轮对检测试验装置的使用,将为用户提 供可信的铁道车辆动力轮对性能表,也为产品生产质量管理及质量追溯打下基础。
附图说明:
[0017] 图1是本发明铁道车辆动力轮对检测试验装置结构示意图;
[0018] 图2是本发明的铁道车辆动力轮对检测试验装置检测系统示意图;
[0019] 图3是图1的俯视结构示意图;
[0020] 图4是图1的侧视结构示意图。
[0021] 图中;1 ;大底板;2a;第一轨道轮组;2b;第二轨道轮组;3a;第一侧支座;3b;第 二侧支座;4 ;底座;5a;第一轴箱;5b;第二轴箱;6a;第一称重传感器;6b;第二称重传感 器;7a;第一杠杆;7b;第二杠杆;8 ;螺栓轴;9 ;橡胶垫;10 ;牵引电机;11 ;半联轴器;12 : 扭矩转速传感器;13 ;齿轮箱;14 ;蓝牙;15 ;应变片;16 ;被测动力轮对;17 ;红外点温仪; 18a;第一摄码;18b;第二摄码。
具体实施方式:
[0022] 如图2、3所示,在所述铁道车辆动力轮对检测试验装置上,对CR册动车组的动力 轮对进行试验的承载能力参数见下表1,试验项目见表2。
[0023] 表1 CR册动车的动力轮对试验承载能力参数
Figure CN104359691AD00051
[0027] 具体检测实施步骤如下:
[0028] (1)首先装配轨道轮与对应的轴承、轴及底座,形成第一轨道轮组2a、第二轨道轮 组化各两组,如图3所示,安装轨道轮组时注意:CR册动车组的被测动力轮对16的轨距为 1470mm,第一轨道轮组2a、第二轨道轮组化的轮距均为400mm。大底板1长度方向上开有 系列T形槽,安装轨道轮组时调整好轨距就可W检测试验不同规格的动力轮对。第一轨道 轮组2a、第二轨道轮组化均为被动轮组。
[0029] (2)使用吊车将装配好的被测动力轮对16及其齿轮箱13吊到第一轨道轮组2a、 第二轨道轮组化上,在齿轮箱13底部安装橡胶垫及底座,反复调整检测,使车轮与第一轨 道轮组2a、第二轨道轮组化中的轨道轮外圆接触且车轮轮缘与左右轨道轮侧边间隙均为 5. 5mm。
[0030] (3)安装牵引电机10(型号为ITB2019,额定功率562KW,最高转速5900巧m)、半 联轴器11、扭矩转速传感器12(型号为4504B-2K-B1N3),在牵引电机10底部安装橡胶垫 9及底座4 ;在车轴两端安装第一轴箱5a、第二轴箱5b,在第一轴箱5a顶部安装第一称重 传感器6a,在第二轴箱化顶部安装第二称重传感器化,称重传感器型号均为PSD-lOt。
[0031] (4)安装第一侧支座3a、第二侧支座3b于大底板1上,其间距等于第一轴箱5a与 第二轴箱化之间的距离,与第一侧支座3a较接的第一杠杆7a放下时正好压在第一称重传 感器6a上,与第二侧支座3b较接的第二杠杆化放下时正好压在第二称重传感器化上;放 下杠杆并分别加指定质量的第一摄码18a、第二摄码18b,并用螺栓轴8在长度方向上固定 好。
[0032] (5)在第一侧支座3a、第二侧支座3b上各安装一个红外点温仪17,其型号均为 DS18B20,其红外线分别正对着第一轴箱5a、第二轴箱5b;应变片15有两组,在被测动力轮 对16紧靠轮座的车轴外圆上和被测动力轮对16紧靠车轴的车轮轮毅端面上分别粘贴应变 片15,并在被测动力轮对16靠近车轮的车轴空挡外圆上安装固定蓝牙14。
[0033] (6)按图2所示,连接布置信号传输线路,安装配套供电系统和电气控制系统。
[0034] (7)开机调试运行,记录相关数据并通过软件进行后处理,输出试验结果。

Claims (4)

1. 铁道车辆动力轮对检测试验装置,其特征在于该检测试验装置包括硬件部分和软件 部分,所述硬件部分包括大底板(1)、第一轨道轮组(2a)、第二轨道轮组(2b)、第一侧支座 (3a)、第二侧支座(3b)、底座(4)、第一轴箱(5a)、第二轴箱(5b)、第一称重传感器(6a)、第 二称重传感器(6b)、第一杠杆(7a)、第二杠杆(7b)、牵引电机(10)、半联轴器(11)、扭矩 转速传感器(12)、齿轮箱(13)、蓝牙(14)、应变片(15)、被测动力轮对(16)、红外点温仪 (17)、数据采集卡、工控机、显示器、继电器及电缆电源;所述软件部分包括信号通讯模块、 驱动控制模块、数据采集处理模块;所述第一轨道轮组(2a)、第二轨道轮组(2b)各有两组, 均用螺栓固定在所述大底板(1)上,所述第一轨道轮组(2a)与所述第二轨道轮组(2b)的 轮距均为400mm,所述第一轨道轮组(2a)与所述第二轨道轮组(2b)的轴向间距为所述被 测动力轮对(16)的轨距,所述被测动力轮对(16)的车轮踏面与所述第一轨道轮组(2a)以 及所述第二轨道轮组(2b)的轨道轮外圆表面接触,所述被测动力轮对(16)的车轮轮缘与 所述第一轨道轮组(2a)以及所述第二轨道轮组(2b)中的轨道轮侧边的间隙均为5. 5mm; 所述牵引电机(10)的输出轴通过所述半联轴器(11)与所述扭矩转速传感器(12)连接,所 述扭矩转速传感器(12)与所述齿轮箱(13)的高速法兰相连;在所述被测动力轮对(16)的 车轴两端套装所述第一轴箱(5a)及所述第二轴箱(5b);所述第一称重传感器^a)安装在 所述第一轴箱(5a)的顶部,所述第二称重传感器^b)安装在所述第二轴箱(5b)的顶部; 所述第一侧支座(3a)以及所述第二侧支座(3b)设置在所述大底板(1)上,所述第一侧支 座(3a)与所述第二侧支座(3b)的间距等于所述第一轴箱(5a)与所述第二轴箱(5b)之间 的距离;所述第一杠杆(7a)的一端与所述第一侧支座(3a)铰接,所述第一杠杆(7a)的另 一端悬臂并安装第一破码(18a),所述第一杠杆(7a)的底部压在所述第一称重传感器(6a) 上,所述第二杠杆(7b)的一端与第二侧支座(3b)铰接,所述第二杠杆(7b)的另一端悬臂 并安装第二砝码(18b),所述第二杠杆(7b)底部压在所述第二称重传感器^b)上,所述第 一杠杆(7a)与所述第二杠杆(7b)用螺栓轴(8)连接;所述红外点温仪(17)有两个,规格 相同,一个安装在所述第一侧支座(3a)的内侧,正对着所述第一轴箱(5a)中的轴承,另一 个安装在所述第二侧支座(3b)的内侧,正对着所述第二轴箱(5b)中的轴承。
2. 根据权利要求1所述铁道车辆动力轮对检测试验装置,其特征在于所述应变片(15) 有两组,在所述被测动力轮对(16)紧靠轮座的车轴外圆上以及所述被测动力轮对(16)紧 靠车轴的车轮轮毂端面上分别粘贴所述应变片(15)。
3. 根据权利要求1所述铁道车辆动力轮对检测试验装置,其特征在于所述蓝牙(14)安 装固定在所述被测动力轮对(16)靠近车轮的车轴空挡外圆上。
4. 根据权利要求1所述铁道车辆动力轮对检测试验装置,其特征在于所述第一称重传 感器(6a)、第二称重传感器(6b)、扭矩转速传感器(12)以及红外点温仪(17)的信号线与 所述数据采集卡相连,所述数据采集卡与所述工控机通过信号线相连;所述应变片(15)的 信号线与所述蓝牙(14)相连,所述蓝牙(14)发出无线信号给所述数据采集卡。
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Granted publication date: 20161019

Termination date: 20201209

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