CN105043757B - 电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台 - Google Patents

电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台,为克服动车组不能在实际运行过程中做动车组传动系统可靠性试验的问题,其包括传动系垂向激振装置、传动系横向激振装置、吊挂支撑装置、齿轮箱动力开环吊挂激振总成、扭矩检测试验装置以及安装平台。传动系统垂向激振装置位于安装平台的右侧;吊挂支撑装置安装在传动系统垂向激振装置上,齿轮箱动力开环吊挂激振总成中的模拟高速动车传动系统总成安装在吊挂支撑装置中的吊篮上,两个U形座安装在模拟高速动车传动系统总成的左、右两侧,驱动电机与传动系横向激振装置位于安装平台的左侧,电涡流测功机安装在地基上;扭矩检测试验装置安装在模拟高速动车传动系统总成的前、后两侧安装平台上。

Description

电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台
技术领域
[0001] 本发明涉及一种轨道车辆传动系参数检测试验平台,更确切地说,本发明涉及一 种电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台。
背景技术
[0002] 目前,我国动车组技术发展迅速,在运行的动车组最高车速已经达到350km/h,最 新研制中的动车组最高车速已经接近600km/h。随着列车行驶速度的提高和车辆轴重载荷 的提升,车轮与轨道之间的振动加剧,车辆运行平稳性降低,列车的安全性和乘坐舒适性问 题日益突出。同时,随着大量高速动车组的上线运营,动车组的各级检修工作也随之展开, 其中,传动系统的检修是动车组检修的重要组成部分,是保障动车组安全可靠运行的关键。 传动系统作为高速动车组走行部的重要组成部分,工作环境恶劣,负载力变化频繁,极易在 高速行驶以及剧烈振动的情况下发生疲劳破坏。以CRH5型动车组为例,按照检修规章,三级 检修的行驶里程达120万公里,当进行三级检修时才会对传动系统齿轮箱总成组件进行拆 检,但是,在实际运行中发现,齿轮箱总成的实际可运行里程往往低于120万公里,齿轮箱总 成的检测技术成为动车组检修技术的关键所在。
[0003] 动车组齿轮箱总成的常见故障现象有齿轮齿面点蚀、剥落、齿根裂纹、胶合等齿轮 失效导致的设备故障,目前,已经发展出了一些新技术来进行齿轮箱总成的可靠性分析,但 是,这些方法多是对齿轮箱总成的试验工况进行了限定,并不能反映列车的实际运行情况。 在列车的实际运行中,齿轮箱总成故障可能是一种,也可能是多种失效方式的叠加,因此, 只有在列车实际运行中或相同工况下对齿轮箱总成进行检测,才能有效地分析齿轮箱的可 靠性。但是,可靠性试验属于破坏性试验,只有当齿轮箱总成在恶劣工况下产生了疲劳破 坏,才能诊断其破坏情况及原因,所以在列车实际运行中做齿轮箱总成做可靠性试验是危 险而不可行的。
发明内容
[0004] 本发明所要解决的技术问题是克服了动车组不能在实际运行过程中做动车组传 动系统可靠性试验的问题,提供了一种电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台。
[0005] 为解决上述技术问题,本发明是采用如下技术方案实现的:所述的电力开环吊挂 式传动系统可靠性试验台包括齿轮箱动力开环吊挂激振总成、传动系垂向激振装置、传动 系横向激振装置、吊挂支撑装置、扭矩检测试验装置以及安装平台。
[0006] 所述的齿轮箱动力开环吊挂激振总成包括驱动电机、电涡流测功机、1号U形座、2 号U形座、1号传动轴中间管、2号传动轴中间管、1号过载保护机构、2号过载保护机构与模拟 高速动车传动系统总成;
[0007] 1号u形座与2号U形座平行对正地安装在安装平台上,模拟高速动车传动系统总成 安装在1号U形座与2号U形座之间的吊挂支撑装置中的1号吊篮与2号吊篮上,模拟高速动车 传动系统总成中的1号轴承座与2号轴承座依次和1号U形座与2号U形座接触连接,模拟高速 动车传动系统总成中的1号轴承座与传动系横向激振装置中的二力杆叉转动连接,驱动电 机采用1号过载保护机构和1号万向联轴器的一端螺栓联接,1号万向联轴器的另一端与1号 传动轴中间管的一端螺栓联接,1号传动轴中间管的另一端与2号万向联轴器的一端螺栓联 接,2号万向联轴器的另二端和模拟高速动车传动系统总成中的〖号联轴器法兰盖螺栓联 接;同理,电涡流测功机采用2号过载保护机构和4号万向联轴器的一端螺栓联接,4号万向 联轴器的另一端与2号传动轴中间管的一端螺栓联接,2号传动轴中间管的另一端与3号万 向联轴器的一端螺栓联接,3号万向联轴器的另一端和模拟高速动车传动系统总成中的2号 联轴器法兰盖螺栓联接。
[0008]技术方案中所述的模拟局速动车传动系统总成还包括1号轴承座、2号轴承座、1号 过渡轴轴承座、2号过渡轴轴承座、1号挠性半联轴器、4号挠性半联轴器与齿轮箱试验用轴。 被测试的1号试验齿轮箱与2号试验齿轮箱套装在齿轮箱试验用轴的两侧为转动连接。1号 联轴器法兰盖安装在1号过渡轴轴承座中的过渡轴的一端上为键连接,1号挠性半联轴器安 装在1号过渡轴轴承座中的过渡轴的另一端上为键连接,1号挠性半联轴器与被测试的2号 试验齿轮箱中的2号挠性半联轴器之间采用螺栓连接;2号联轴器法兰盖安装在2号过渡轴 轴承座中的过渡轴的一端上为键连接,4号挠性半联轴器安装在2号过渡轴轴承座中的过渡 轴的另一端上为键连接,4号挠性半联轴器与被测试的1号试验齿轮箱中的3号挠性半联轴 器之间采用螺栓连接。
[0009]技术方案中所述的齿轮箱试验用轴是一根直杆类的圆截面的阶梯轴,其由左至右 依次为1号轴承座安装轴、1号齿轮箱安装轴、中间轴、2号齿轮箱安装轴、2号轴承座安装轴, 从齿轮箱试验用轴的左端面与右端面沿轴向向里侧分别加工有4个用于安装1号定位端盖 与2号定位端盖的螺纹盲孔。被测试的1号试验齿轮箱与2号试验齿轮箱依次套装在齿轮箱 试验用轴中的1号齿轮箱安装轴与2号齿轮箱安装轴上为转动连接,丨号轴承座通过轴箱轴 承安装到1号轴承座安装轴上为转动连接,2号轴承座通过另一套轴箱轴承安装到2号轴承 座安装轴上为转动连接。
[0010]技术方案中所述的1号轴承座与2号轴承座结构相同。所述的1号轴承座包括横向 耳环端盖、轴承座上耳环、轴承座下瓦座、轴承座油封端盖、丨号纵向摩擦板、2号纵向摩擦板 与2个结构相同的轴箱轴承。横向耳环端盖是由右侧圆形壳体和左侧耳环体组成的壳体类 结构件,左侧耳环体的中心处设置有安装销轴的圆形通孔,右侧圆形壳体内圈设置有圆环 形凸台,圆环形凸台的外圆周均匀设置螺栓圆通孔。轴承座上耳环为设置有向下开口的半 圆形通孔的拱形壳体类结构件,顶端设置有安装销轴的圆形通孔的耳环体,在半圆通孔轴 向的左半圆周端面上设置有和横向耳环端盖上的圆通孔对正的螺纹孔,半圆通孔两侧的凸 台上均匀布置有圆通孔,半圆通孔的下端的两端设置有等截面的长方体形的并与半圆通孔 连通的凹槽。轴承座下瓦座为U形的壳体类结构件,轴承座下瓦座的上端设置有向上开口的 半圆形通孔,与轴承座上耳环上的半圆形通孔同半径,在半圆通孔轴向的左半圆周端面上 设置有和横向耳环端盖上的圆通孔对正的螺纹孔,半圆通孔两侧的凸台上均匀布置有圆通 孔,半圆通孔的上端设置有高出凸台的等截面的长方体形的并与轴承座上耳环上的凹槽配 装的凸缘。轴承座上耳环扣装在轴承座下瓦座上并采用螺栓固定连接,2个结构相同的轴箱 轴^装入轴承座上耳环半圆通孔与轴承座下瓦座半圆形通孔组成整体式的圆孔内,横向耳 环端盖安装在轴承座上耳环与轴承座下瓦座的左端面上并采用螺栓固定,轴承座油封端盖 安装在轴承座上耳环与轴承座下瓦座的右端面上并采用螺栓固定,1号纵向摩擦板与2号纵 向摩擦板分别安装在轴承座上耳环与轴承座下瓦座的前、后端面上并采用螺栓固定。
[0011]技术方案中所述的1号u形座与2号U形座结构相同,均为U形的箱体类结构件;所述 的1号U形座由1号导向板、2号导向板、U形座安装底板和U形座壳体焊接而成,U形座壳体的 底端与长方形的U形座安装底板焊接固定连接,沿U形座安装底板的长边和短边分别设置有 3〜6个供螺栓穿过的圆形通孔,U形座壳体内侧壁上焊接有两个结构相同的和1号轴承座上 的1号纵向摩擦板与2号纵向摩擦板接触连接的1号导向板和2号导向板。
[0012]技术方案中所述的传动系垂向激振装置安装在安装平台的右侧;吊挂支撑装置通 过其中的1号摆转上横梁和2号摆转上横梁安装在传动系垂向激振装置上,即安装在传动系 垂向激振装置中的1号支撑框架与2号支撑框架中的1号横梁装配体和2号横梁装配体上为 转动连接,吊挂支撑装置中的吊挂装置的上端和1号横梁装配体与2号横梁装配体转动连 接,下端即1号吊篮与2号吊篮悬置在1号支撑框架与2号支撑框架之间;齿轮箱动力开环吊 挂激振总成中的模拟高速动车传动系统总成安装在吊挂支撑装置中的1号吊篮与2号吊篮 上,齿轮箱动力开环吊挂激振总成中的1号U形座、2号U形座安装在模拟高速动车传动系统 总成的左、右两侧,并分别位于1号支撑框架与2号支撑框架之中,模拟高速动车传动系统总 成中的1号轴承座与2号轴承座依次和1号U形座与2号U形座接触连接,齿轮箱动力开环吊挂 激振总成中的驱动电机安装在1号支撑框架左侧的安装平台上,电涡流测功机安装在安装 平台右侧的地基上;传动系横向激振装置安装在传动系垂向激振装置左侧的安装平台上, 传动系横向激振装置中的二力杆叉与模拟高速动车传动系统总成中的1号轴承座转动连 接;扭矩检测试验装置中的1号电机扭矩测力装置、2号电机扭矩测力装置、3号电机扭矩测 力装置与4号电机扭矩测力装置对称地安装在模拟高速动车传动系统总成的前、后两侧安 装平台上,1号电机扭矩测力装置和2号电机扭矩测力装置分别通过2号连接铰链与1号吊篮 中前侧的两个吊篮支撑柱螺栓固定连接,3号电机扭矩测力装置和4号电机扭矩测力装置分 别通过2号连接铰链与2号吊篮中后侧的两个吊篮支撑柱螺栓固定连接。
[0013]技术方案中所述的传动系横向激振装置包括有横向反力支座、横向作动器与二力 杆叉。横向反力支座是一个梯形的箱体类结构件,由钢板焊接而成,底端为矩形的连接底 板,连接底板长边和短边均分别设置有用于安装螺栓的圆形通孔,安装横向激振作动器的 垂直连接壁的两侧长边处对称均匀地设置有用于采用螺栓安装横向作动器的长通孔。二力 杆叉是一个两端均带有轴承座的长方体形的结构件,横向作动器的一端通过螺栓固定在横 向反力支座的垂直连接壁上,横向作动器的另一端的耳环与二力杆叉一端的轴承座耳环体 采用销轴实现转动连接,横向作动器液压缸伸缩中心线和模拟高速动车传动系统总成中的 齿轮箱试验用轴中心线共线,横向反力支座通过T形螺栓固定在安装平台上。
[0014]技术方案中所述的传动系垂向激振装置包括1号支撑框架、2号支撑框架、1号垂向 激振施力装置和2号垂向激振施力装置。1号支撑框架包括1号横梁装配体、1号支撑框架焊 接立柱与2号支撑框架焊接立柱。2号支撑框架包括2号横梁装配体、3号支撑框架焊接立柱 与4号支撑框架焊接立柱。1号支撑框架焊接立柱、2号支撑框架焊接立柱、3号支撑框架焊接 立柱与4号支撑框架焊接立柱结构相同,是一个上窄下宽的梯形的箱体类结构件,其上、下 两端均焊接固定有长方形的上、下端连接板,且上端连接板和各立柱顶端的里外两侧之间 焊接有加强筋板,上、下连接板的长边和短边均分别设置有4〜6个安装螺栓的圆形通孔,1 号支撑框架与2号支撑框架的下端连接板采用螺栓安装在安装平台上,1号支撑框架焊接立 柱和2号支撑框架焊接立柱的上端与1号横梁装配体的两端采用螺栓连接,3号支撑框架焊 接立柱和4号支撑框架焊接立柱的上端与2号横梁装配体的两端采用螺栓连接;1号垂向激 振施力装置与2号垂向激振施力装置安装在1号横梁装配体与2号横梁装配体的中间通孔中 并采用螺栓连接。
[0015]技术方案中所述的吊挂支撑装置包括吊挂装置、1号摆转上横梁与2号摆转上横 梁。所述的1号摆转上横梁与2号摆转上横梁结构相同,均由1号上横梁铰链座、2号上横梁较 链座、1号球铰链支座、2号球铰链支座与电机摆转上横梁组成。1号上横梁铰链座与2号上横 梁铰链座结构相同,1号球铰链支座与2号球铰链支座结构相同。电机摆转上横梁为由长方 体形的主梁与副梁组成的箱体类结构件,副梁与主梁连成一体,副梁位于主梁的中间位置, 副梁与主梁底端的安装底板共面。1号上横梁铰链座与2号上横梁铰链座安装在电机摆转上 横梁中的主梁底板的两端为螺栓连接,1号上横梁较链座与2号上横梁较链座中的1号上横 梁铰链销轴与2号上横梁铰链销轴相互平行;1号球铰链支座与2号球铰链支座安装在电机 摆转上横梁中的副梁底板的两端为螺栓连接,1号球铰链支座与2号球铰链支座中的两个结 构相同的轴承联接轴相互平行;吊挂装置的上端安装在1号摆转上横梁与2号摆转上横梁中 的1号球铰链支座与2号球较链支座上为转动连接。
[0016] 技术方案中所述的吊挂装置包括1号吊篮、2号吊篮、1号垂向拉杆总成、2号垂向拉 杆总成、3号垂向拉杆总成与4号垂向拉杆总成。1号垂向拉杆总成、2号垂向拉杆总成、3号垂 向拉杆总成与4号垂向拉杆总成结构相同,1号垂向拉杆总成、2号垂向拉杆总成、3号垂向拉 杆总成与4号垂向拉杆总成皆包括拉杆垂向杆、拉杆横向杆与拉杆轴承座;拉杆垂向杆与拉 杆横向杆均为管状结构件,拉杆垂向杆的底端和拉杆横向杆焊接在一起,两者的回转轴线 相互垂直,拉杆轴承座焊接在拉杆垂向杆的顶端,拉杆轴承座的轴承孔的回转轴线与拉杆 横向杆的回转轴线为垂直交叉;1号吊篮与2号吊篮结构相同,均由吊篮安装底板与4个结构 相同的吊篮支撑柱的底端焊接而成,吊篮支撑柱顶端设置有吊耳,吊耳的中心处设置有用 于安装下销轴的耳环孔,1号吊篮与2号吊篮通过其4个结构相同的吊篮支撑柱顶端的吊耳 套装在1号垂向拉杆总成、2号垂向拉杆总成、3号垂向拉杆总成与4号垂向拉杆总成上的下 销轴上为转动连接。
[0017] 与现有技术相比本发明的有益效果是:
[0018] 1.本发明所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台体积小、占地面积小与安 装方便。
[0019] 2.本发明所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台可以模拟高速动车组的 传动系在实际装车情况下的可靠性测试,与以往的对传动系单独进行可靠性分析相比,本 试验台提供的数据更具有正确性和真实性。
[0020] 3 •本发明所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台解决了现存的试验台无 法在列车实际运行工况下进行传动系可靠性试验的问题。
[0021] 4 •本发明所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台所包括的传动系垂向激 振装置和传动系横向激振装置,可以准确模拟传动系在实际工况中所受的径向与轴向的负 载,通过加载路谱可以复现高速动车组在实际线路中的振动情况,为高速动车组传动系统 可靠性检测提供很好的测试基础,保证了试验的准确性。
[0022] 5.本发明所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台可以实现很大范围车速 内的传动系可靠性试验,测量车速动态情况下可达420km/h,在静态工况下可达500ktn/h,完 全可以满足我国己经运行或正在研制的高速动车组传动系可靠性的检测,对提高动车组的 安全运行、改善动车组的乘坐舒适性以及加快动车组技术的发展有很好的促进作用,同时 还有很好的社会效益和经济效益。
[0023] 6.本发明所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台结构设计合理,采用T型 螺栓固定连接的方式将各零部件安装到试验平台上,若某一零部件发生故障,可以方便的 检修或更换,大大提高了高速动车组传动系可靠性检测的效率。
附图说明
[0024]下面结合附图对本发明作进一步的说明:
[0025]图1是本发明所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台结构组成的轴测投影 图;
[0026]图2是本发明所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台结构组成的主视图; [0027]图3是本发明所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台的1号支撑框架、1号 垂向激振施力装置、2号支撑框架、2号垂向激振施力装置及垫板之间装配关系的轴测投影 图;
[0028]图4是本发明所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台的1号横梁结构组成 的轴测投影图;
[0029]图5是本发明所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台的1号垂向激振施力 装置的轴测投影图;
[0030]图6是本发明所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台的1号摆转上横梁结 构组成的轴测投影图;
[0031]图7是本发明所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台的1号球铰链支座的 主视图;
[0032]图8是本发明所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台的吊挂装置的轴测投 影图;
[0033]图9是本发明所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台中吊挂装置的1号垂 向拉杆总成的轴测投影图;
[0034]图10是本发明所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台拆除了传动系垂向 激振装置、保留1号吊篮与2号吊篮的吊挂支撑装置后所剩部分装配关系的轴测投影图; [0035]图11是本发明所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台的动力传动装置结 构组成的轴测投影图;
[0036]图I2是本发明所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台的模拟高速动车传 动系统总成的轴测投影图;
[0037]图13是本发明所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台的1号轴承座、2号轴 承座、1号试验齿轮箱、2号试验齿轮箱与齿轮箱试验用轴连接关系的轴测投影图;
[0038]图14是本发明所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台的1号轴承座、2号轴 承座、1号试验齿轮箱、2号试验齿轮箱与齿轮箱试验用轴连接关系的主视图上的全剖视图;
[0039] 图15是本发明所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台的齿轮箱试验用轴 的轴测投影图;
[0040] 图16是本发明所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台的1号U形座的轴测 投影图;
[0041] 图17是本发明所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台的1号轴承座的轴测 投影图;
[0042]图18是本发明所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台的1号轴承座的主视 图上的剖视图;
[0043]图19是本发明所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台的横向耳环端盖的 轴测投影图;
[0044]图2〇是本发明所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台的轴承座上耳环的 轴测投影图;
[0045]图21是本发明所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台的轴承座下瓦座的 轴测投影图;
[0046]图22是本发明所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台中的丨号电机扭矩测 力装置结构组成的轴测投影图;
[0047]图23是本发明所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台中的反力支座的轴 测投影图。
[0048]图24是本发明所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台中的丨号过渡轴轴承 座主视图上的全剖视图。
[0049]图中:I • 1号支撑框架,n • 2号支撑框架,ni •动力传动系统,iv.吊挂装置,1.安装 平台,2 •横向反力支座,3 •驱动电机,4 •电涡流测功机,5.横向作动器,6.1号摆转上横梁, 7 • 2号摆转上横梁,8 • 1号横梁装配体,9 • 2号横梁装配体,10.垫板,11 • 1号支撑框架焊接立 柱,I2 • 2号支撑框架焊接立柱,13 • 3号支撑框架焊接立柱,14.4号支撑框架焊接立柱,15.1 号垂向激振施力装置,16 • 2号垂向激振施力装置,17 • 1号铰链座,18.2号铰链座,19.1号横 梁,20•垂向施力作动器,21.垂向传力杆,22•安装圆盘,23.1号连接头耳环,24.2号连接头 耳环,25 • 1号上横梁铰链座,26 •2号上横梁铰链座,27.1号球铰链支座,28.2号球铰链支座, 29 •电机摆转上横梁,30 •轴承支座,31 •轴承联接轴,32.1号内环挡圈,33.2号内环挡圈, 34.1号吊篮,35_2号吊篮,36.1号垂向拉杆总成,37.2号垂向拉杆总成,38.3号垂向拉杆总 成,39• 4号垂向拉杆总成,40.拉杆垂向杆,41 •拉杆横向杆,42.拉杆轴承座,43.下销轴,44 • 二力杆叉,45.1号U形座,46.2号U形座,47.1号电机扭矩测力装置,48.2号电机扭矩测力装 置,49 • 3号电机扭矩测力装置,50.4号电机扭矩测力装置,51.丨号传动轴中间管,52 • 2号传 动轴中间管,53 • 1号轴承座,54.2号轴承座,55.1号过渡轴轴承座,56.2号过渡轴轴承座, 57.1号联轴器法兰盖,5&2号联轴器法兰盖,59.丨号挠性半联轴器,6〇.2号挠性半联轴器, 61 • 3号挠性半联轴器,62 • 4号挠性半联轴器,63 •丨号试验齿轮箱,64.2号试验齿轮箱,65.齿 轮箱试验用轴,66.1号定位端盖,67.2号定位端盖,68.〗号轴承座安装轴,69. :l号齿轮箱安 ^轴,7〇_2号齿轮箱安装轴,7丨.2号轴承座安装轴,723号导向板,73.2号导向板,74.U形座 安装底板,75.U形座壳体,76•横向耳环端盖,77•轴承座上耳环,78.销轴,79•轴承座下瓦 座’ 8〇 •轴承座油封端盖,S1 • 1号纵向摩擦板,82 • 2号纵向摩擦板,83 .横向销轴,M •轴箱轴 承,85.反力支座,86 • 1号连接铰链,87 •扭转测力传感器,88 • 2号连接铰链,89 •反力支座竖 直板,90.反力支座支撑板,91.反力支座安装底板,92.1号过载保护机构,93.2号过载保护 机构,94.1号万向联轴器,95.2号万向联轴器,96.3号万向联轴器,97.4号万向联轴器,98过 渡轴,99.过渡轴轴承座,100.1号圆螺母,101.2号圆螺母,102.1号迷宫油封端盖,1〇3_2号 迷宫油封端盖,104.1号迷宫油封,105.2号迷宫油封,106.1号过渡轴轴承,1〇7 • 2号过渡轴 轴承。
具体实施方式
[0050] 下面结合附图对本发明作详细的描述:
[0051] 本发明的目的在于提供一种电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台,解决现存的 列车实际运行中难以进行传动系统可靠性试验的问题,以满足轨道车辆传动系统在多种运 行工况下的可靠性参数检测的需要。试验台所包含的传动系垂向激振装置和传动系横向激 振装置,可以准确模拟传动系统在实际工况中所受的径向与轴向的负载以及高速动车组在 实际线路上运行时的振动情况,真实再现轨道车辆传动系在运行中所受到的振动,从而保 证了高速动车组传动系统可靠性参数测试结果的正确性和真实性。对提高动车组的安全运 行、改善高速动车组的乘坐舒适性以及动车组技术的发展有很好的促进作用,同时还有很 好的社会效益和经济效益。
[0052] 参阅图1至图2,本发明所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台包括传动系 垂向激振装置、传动系横向激振装置、吊挂支撑装置、扭矩检测试验装置、齿轮箱动力开环 吊挂激振总成以及安装平台1。
[0053] 安装平台1为铸铁结构件,通过地脚螺栓固定连接在试验台地基上,其上表面均匀 地设置有若干条相互平行的T型槽,可以在进行相关试验时方便地对试验设备进行安装定 位并根据试验需要调整试验设备的位置。传动系垂向激振装置安装在安装平台1的右侧;吊 挂支撑装置通过其中的1号摆转上横梁6和2号摆转上横梁7安装在传动系垂向激振装置上, 即安装在传动系垂向激振装置中的1号支撑框架I与2号支撑框架n上,更确切地说,吊挂支 撑装置通过其中的1号摆转上横梁6和2号摆转上横梁7安装在1号支撑框架I与2号支撑框架 n中的1号横梁装配体8和2号横梁装配体9上为转动连接,吊挂支撑装置中的吊挂装置IV上 端和1号横梁装配体8和2号横梁装配体9转动连接,下端即1号吊篮34与2号吊篮35悬置在1 号支撑框架I与2号支撑框架n之间;齿轮箱动力开环吊挂激振总成中的模拟高速动车传动 系统总成安装在吊挂支撑装置中的1号吊篮34与2号吊篮35上,1号U形座45、2号U形座46安 装在模拟高速动车传动系统总成的左右两侧,并分别位于1号支撑框架I与2号支撑框架n 之中,模拟高速动车传动系统总成中的1号轴承座53与2号轴承座54依次和1号U形座45与2 号U形座46接触连接,齿轮箱动力开环吊挂激振总成中的驱动电机3安装在1号支撑框架I左 侧的安装平台1上,电涡流测功机4安装在安装平台1右侧的地基上;传动系横向激振装置安 装在传动系垂向激振装置左侧的安装平台1上,传动系横向激振装置中的二力杆叉44与模 拟高速动车传动系统总成中的1号轴承座53转动连接;扭矩检测试验装置中的1号电机扭矩 测力装置47、2号电机扭矩测力装置4S、3号电机扭矩测力装置49与4号电机扭矩测力装置对 称地安装在模拟高速动车传动系统总成的两侧,即1号吊篮34与2号吊篮35的前后两侧的安 装平台1上,1号电机扭矩测力装置47、2号电机扭矩测力装置48、3号电机扭矩测力装置49与 4号电机扭矩测力装置5〇分别通过2号连接铰链洲和1号吊篮34与2号吊篮35中的4个结构相 同的吊篮支撑柱螺栓固定。
[00M]传动系横向激振装置包括有横向反力支座2、横向作动器5和二力杆叉44。
[0055]横向反力支座2是一个梯形的箱体类结构件,由铸铁或钢板焊接而成,底端焊接有 矩形的连接底板,连接底板长边和短边均分别设置有6〜8个供螺栓穿过的圆形通孔,并设 置有安装横向激振作动器5的垂直连接壁,沿垂直连接壁两侧长边对称均匀设置有6〜8个 供螺栓穿过的长通孔,以便于横向作动器5的安装,
[0056]二力杆叉44是一个两端均带有轴承座的长方体形结构件,横向作动器5的一端通 过螺栓固定在横向反力支座2的垂直连接壁上,可通过螺栓在长通孔内上下移动调整横向 作动器5的位置,横向作动器5的另一端的耳环与二力杆叉44 一端的轴承座耳环体通过销轴 实现转动连接,横向作动器5液压缸伸缩中心线和齿轮箱试验用轴65中心线共线并位于同 一垂直面内,横向反力支座2通过T形(T形槽螺母和长螺栓)螺栓固定在安装平台丨上,可以 根据需要调整位置。
[0057]参阅图1至图5,本发明所述的传动系垂向激振装置包括丨号支撑框架〗、2号支撑框 架II、1号垂向激振施力装置15和2号垂向激振施力装置16。
[0058] 1号支撑框架I包括1号横梁装配体S、1号支撑框架焊接立柱11、2号支撑框架焊接 立柱12。2号支撑框架n包括2号横梁装配体9、3号支撑框架焊接立柱13、4号支撑框架焊接 立柱14。
[0059] 1号支撑框架焊接立柱11、2号支撑框架焊接立柱12、3号支撑框架焊接立柱13和4 号支撑框架焊接立柱14结构相同,是一个上窄下宽的梯形的箱体类结构件,其上下两端均 焊接固定有长方形的连接板,且顶端的连接板和各立柱顶端的里外两侧之间焊接有加强 筋,两端连接板沿长边和短边均分别设置有4〜6个供螺栓穿过的圆形通孔,下端连接底板 供1号支撑框架1、2号支撑框架n安装在安装平台1上使用,上端连接板供1号支撑框架焊接 立柱II、2号支撑框架焊接立柱12、3号支撑框架焊接立柱13与4号支撑框架焊接立柱14和1 号横梁装配体8与2号横梁装配体9连接使用。 t〇〇6〇] 1号横梁装配体8和2号横梁装配体9结构相同,均由1号铰链座17、2号铰链座18和1 号横梁19组成。
[0061] 1号横梁19是一个长方体形的箱体类结构件,由钢板和圆管焊接而成,上、下两端 均设置有中间向两侧有半圆形凸起且中间带有通孔的类似长方形的上、下连接板,上连接 板的两端设置有用于安装1号铰链座17、2号铰链座18的螺栓通孔,下连接板的两端的周边 设置有与1号支撑框架焊接立柱11、2号支撑框架焊接立柱12相安装的螺栓圆形通孔,上、下 两连接底板的中间通孔之间焊接有一个内径与中间通孔直径相同的圆管,上连接板在中间 通孔圆周方向均匀地设置有与1号垂向激振施力装置15上的安装圆盘22数量相同的对正的 供螺栓穿过的圆孔,以方便1号垂向激振施力装置15的安装。
[0062] 1号铰链座17和2号铰链座18结构相同,由一块长方形安装底板和两个销轴安装耳 环体焊接而成,并沿两个长边对称均匀分布6个供螺栓穿透的圆孔;1号横梁19和1号支撑框 架焊接立柱11、2号支撑框架焊接立柱12均由钢板焊接而成,1号横梁装配体8和1号支撑框 架焊接立柱11、2号支撑框架焊接立柱12的顶端采用螺栓联接,2号横梁装配体9和3号支撑 框架焊接立柱13、4号支撑框架焊接立柱14通过螺栓联接,1号支撑框架I通过T形(T形槽螺 母和长螺栓)螺栓固定在安装平台1上,2号支撑框架n通过T形(T形槽螺母和长螺栓)螺栓 固定在1号支撑框架I右侧的安装平台1上,可以通过在2号支撑框架n的底端减少和增加垫 板的数量调整1号支撑框架I和2号支撑框架n的相对高度,从而调整试验传动系总成位于 水平状态或倾斜状态,模拟车辆在行驶过程中两轨道处于同一水平面和不同倾斜角度的多 种状态。1号垂向激振施力装置15通过安装圆盘22用螺栓固定在1号横梁19上,并且垂向施 力作动器20和1号横梁I9上的垂向施力作动器20的安装圆柱孔同轴心;1号铰链座17和2号 铰链座18通过螺栓对称固定在1号横梁上19上。
[0063] 1号垂向激振施力装置15与2号垂向激振施力装置16皆包括垂向施力作动器20和 垂向传力杆21;垂向传力杆21是一个两端均带有轴承座的长方体结构件,垂向施力作动器 20上的轴销耳环和1号连接头耳环体23通过销轴连接在一起,通过轴销把垂向传力杆21和 垂向施力作动器20实现两者的转动连接。
[0064]参阅图6至图9,本发明所述的吊挂支撑装置包括吊挂装置IV、1号摆转上横梁6和2 号摆转上横梁7。
[0065]其中1号摆转上横梁6和2号摆转上横梁7结构相同,均由1号上横梁铰链座25、2号 上横梁铰链座26、1号球铰链支座27、2号球铰链支座28、电机摆转上横梁29组成。
[0066]电机摆转上横梁29为箱体类结构件,由主梁与副梁组成,副梁位于主梁的中间位 置,副梁与主梁底端的安装底板共面,副梁与主梁连成一体,电机摆转上横梁29采用钢板焊 接而成;底端安装底板上设置有安装1号上横梁铰链座25、2号上横梁铰链座26、1号球铰链 支座27和2号球铰链支座28即供螺栓穿过的圆形螺纹通孔;1号上横梁铰链座25和2号上横 梁铰链座2e结构相同,由一块长方形安装底板和两个销轴安装耳环体焊接而成,并沿短边 和长边分别设置有4〜6个供螺栓穿透的圆孔,1号上横梁铰链座25、2号上横梁铰链座26、1 号球较链支座27和2号球铰链支座28皆通过螺栓固定在电机摆转上横梁29的底板上,电机 摆转上横梁29上安装的上横梁联接铰链座25、2号上横梁铰链座26和1号横梁19上安装的1 号铰链座17、2号铰链座18都是通过1号上横梁较链销轴与2号上横梁铰链销轴和其他部件 (1号横梁19、吊挂装置IV)实现了转动联接,上横梁铰链销轴的使用可满足电机摆转上横梁 29在支撑框架I和支撑框架n具有一定高度差的情况下的安装。
[0067] 1号球铰链支座27与2号球铰链支座28结构相同,1号球铰链支座27与2号球铰链支 座28皆包括轴承支座3〇、轴承联接轴31、1号内环挡圈32、2号内环挡圈33。
[0068]轴承支座3〇由联接底板和两个结构相同的轴承座组成,两结构相同的轴承座并列 的焊接在联接底板上,在正方形的联接底板上沿四条边各设置有4个供螺栓穿透的圆孔,轴 承联接轴31中间有润滑油油孔,为关节轴承提供润滑油,轴承联接轴31通过轴承座上的紧 固螺栓紧固在轴承支座3〇上,防止轴承联接轴31脱落。
[0069]吊挂装置IV的上端安装在1号摆转上横梁6与2号摆转上横梁7中的丨号球铰链支座 27与2号球铰链支座28上为转动连接。
[0070]吊挂装置IV包括1号吊篮34、2号吊篮35、1号垂向拉杆总成36、2号垂向拉杆总成 37、3号垂向拉杆总成38与4号垂向拉杆总成39。
[0071] 1号垂向拉杆总成36、2号垂向拉杆总成37、3号垂向拉杆总成38与4号垂向拉杆总 成39的上端通过拉杆轴承座42内的型号为GEG9〇ES-2RS的关节轴承和1号摆转上横梁6与2 号摆转上横梁7上的1号球铰链支座27、2号球铰链支座28、(2号摆转上横梁7上的)3号球铰 链支座与4号球铰链支座实现球铰连接。
[0072] 1号垂向拉杆总成36、2号垂向拉杆总成37、3号垂向拉杆总成38与4号垂向拉杆总 成39结构相同,1号垂向拉杆总成36、2号垂向拉杆总成37、3号垂向拉杆总成38与4号垂向拉 杆总成39皆包括拉杆垂向杆40、拉杆横向杆41、拉杆轴承座42。
[0073]拉杆垂向杆40和拉杆横向杆41均为管状结构件,拉杆垂向杆40的底端和拉杆横向 杆41焊接在一起,两者的回转轴线相互垂直,拉杆轴承座42焊接在拉杆垂向杆4〇的顶端,拉 杆轴承座42的轴承孔的回转轴线与拉杆横向杆41的回转轴线为垂直交叉;吊篮34和2号吊 篮35结构相同,分别由吊篮安装底板和4个结构相同的吊篮支撑柱的底端焊接而成,4个结 构相同的吊篮支撑柱的顶端设置有吊耳,吊耳的中心处设置有用于安装下销轴43的耳环 孔,1号吊篮34与2号吊篮35通过其4个结构相同的吊篮支撑柱顶端的吊耳套装在丨号垂向拉 杆总成36、2号垂向拉杆总成37、3号垂向拉杆总成38与4号垂向拉杆总成39上的下销轴43上 转动连接。
[0074]参阅图10至图16,本发明所述的齿轮箱动力开环吊挂激振总成包括驱动电机3、电 涡流测功机4、1号U形座45、2号U形座妨、1号传动轴中间管51、2号传动轴中间管52、1号过载 保护机构92、2号过载保护机构93与模拟高速动车传动系统总成。
[0075]参阅图10,本发明所述的扭矩检测试验装置包括1号电机扭矩测力装置47、2号电 机扭矩测力装置48、3号电机扭矩测力装置49与4号电机扭矩测力装置50; 1号电机扭矩测力 装置47、2号电机扭矩测力装置48、3号电机扭矩测力装置49与4号电机扭矩测力装置50的结 构相同。
[0076]参阅图10至图12和图16,1号电机扭矩测力装置47、2号电机扭矩测力装置48、3号 电机扭矩测力装置49与4号电机扭矩测力装置50中的反力支座85对称地安装在模拟高速动 车传动系统总成的两侧即1号吊篮34与2号吊篮35的前后两侧的安装平台1上,1号电机扭矩 测力装置47、2号电机扭矩测力装置48、3号电机扭矩测力装置49与4号电机扭矩测力装置50 均通过螺栓分别连接到1号吊篮34和2号吊篮35上。传动系横向激振装置与模拟高速动车传 动系统总成通过二力杆叉44上的轴承座耳环体和1号轴承座53上的耳环体通过销轴实现转 动连接。
[0077] 1号U形座45和2号U形座46结构完全相同,均为U形的箱体类结构件,由1号导向板 72、2号导向板73、U形座安装底板74和U形座壳体75焊接而成,U形座壳体75的底端与长方形 的U形座安装底板74焊接固定连接,沿U形座安装底板74的长边和短边分别设置有3〜6个供 螺栓穿过的圆形通孔,U形座壳体75内侧壁上焊接有两个结构相同的1号导向板72和2号导 向板73,U形座壳体75内侧壁上的1号导向板72和2号导向板73使1号轴承座53与2号轴承座 54只能在传动系横向激振装置和传动系垂向激振装置组成的平面内运动,限制了整个模拟 高速动车传动系总成在垂直于该平面方向的移动。
[0078] 1号传动轴中间管51和2号传动轴中间管52结构完全相同,均为圆管状结构件,两 端设置有相同的圆形连接板,两端的连接板沿圆周方向的周边均匀地设置有6〜10供螺栓 穿过的圆形通孔,模拟高速动车传动系统总成由1号吊篮34和2号吊篮35支撑悬挂起来,驱 动电机3和1号过载保护机构92的一端通过键连接,1号过载保护机构92的另一端和型号为 SWC222BH的1号万向联轴器94的一端采用螺栓联接,型号为SWC222BH的1号万向联轴器94的 另一端与1号传动轴中间管51的一端采用螺栓联接,1号传动轴中间管51的另一端与型号为 SWC222BH的2号万向联轴器95的一端采用螺栓联接,型号为SWC222M的2号万向联轴器95的 另一端和1号联轴器法兰盖57采用螺栓联接,当过载时,1号过载保护机构92中的连接键会 断裂,切断动力输出,保护试验台部件以及被试验件;同理,2号联轴器法兰盖58和2号传动 轴中间管52的一端采用型号为SWC222BH的3号万向联轴器96联接,2号传动轴中间管52的另 一端和2号过载保护机构93的一端采用型号为SWC222BH的4号万向联轴器97螺栓联接,2号 过载保护机构93的另一端和电涡流测功机4通过键连接;4个型号为SWC222BH的万向联轴器 的使用实现了动力的柔性传动,保证了在试验过程中动力的顺利传递。型号为SWC222BH的1 号万向联轴器94与型号为SWC222BH的2号万向联轴器%和1号传动轴中间管51与1号联轴器 法兰盖57通过螺栓连接,型号为SWC222MI的3号万向联轴器96与型号为SWC222BH的4号万向 联轴器9"7和2号传动轴中间管52通过螺栓连接,型号为SWC222BH的4号万向联轴器97与2号 过载保护机构93通过螺栓连接,型号为SWC222BH的3号万向联轴器96与2号联轴器法兰盖58 通过螺栓连接。
[0079]参阅图11至图14,本发明所述的模拟高速动车传动系统总成包括1号轴承座53、2 号轴承座54、1号过渡轴轴承座55、2号过渡轴轴承座56、1号联轴器法兰盖57、2号联轴器法 兰盖58、1号挠性半联轴器50、4号挠性半联轴器62、1号试验齿轮箱63、2号试验齿轮箱64和 齿轮箱试验用轴65。
[OOSO] 1号挠性半联轴器59、2号挠性半联轴器6〇、3号挠性半联轴器61、4号挠性半联轴器 62、1号试验齿轮箱63、2号试验齿轮箱64均为动车实际运行零件,1号试验齿轮箱63和2号试 验齿轮箱64为被试验件,其中2号挠性半联轴器60和3号挠性半联轴器61为被测试齿轮箱的 一部分,1号挠性半联轴器59和4号挠性半联轴器62选择和被测齿轮箱自带的2号挠性半联 轴器60和3号挠性半联轴器61型号相同的挠性半联轴器。
[0081] 1号联轴器法兰盖57通过键连接到1号过渡轴轴承座55中的过渡轴98的一端上,1 号挠性半联轴器59通过键连接到1号过渡轴轴承座55中的过渡轴98的另一端上,1号挠性半 联轴器59和2号挠性半联轴器60通过螺栓连接;2号过渡轴轴承座56中的过渡轴98的一端和 2号联轴器法兰盖58通过键连接,2号过渡轴轴承座56中的过渡轴98另一端和4号挠性半联 轴器62通过键连接,3号挠性半联轴器61和4号挠性半联轴器62通过螺栓连接;1号试验齿轮 箱63、2号试验齿轮箱64通过圆锥滚子轴承和从动齿轮套装在齿轮箱试验用轴65上。
[0082] 参阅图24,1号过渡轴轴承座55和2号过渡轴轴承座56结构完全相同。
[0083] 所述的1号过渡轴轴承座55和2号过渡轴轴承座56均包括有过渡轴98、过渡轴轴承 座99、1号圆螺母100、2号圆螺母101、1号迷宫油封端盖1〇2、2号迷宫油封端盖103、1号迷宫 油封104、2号迷宫油封105、1号过渡轴轴承106和2号过渡轴轴承107。
[0084]过渡轴98是一个5段式的阶梯轴,材料为1045钢,冷拔加工而成。过渡轴98左右对 称,与中间轴两端相连接的两段轴为安装1号过渡轴轴承106和2号过渡轴轴承107的轴承安 装轴,两段轴承安装轴的外端轴上加工有螺纹,过渡轴98最外侧的两端轴分别为联轴器法 兰盖连接轴和挠性半联轴器连接轴,联轴器法兰盖连接轴和挠性半联轴器连接轴上均加工 有轴向键槽。
[0085] 过渡轴轴承座99为支架(座)类结构件,由上端的水平放置的圆柱体与下端的底座 组成。上端的水平放置的圆柱体中心处加工有圆形通孔,上端的水平放置的圆柱体的两侧 端面的周边分别加工有安装8个M16螺栓的螺栓盲孔,上端的水平放置的圆柱体的底端的圆 柱面与底座的底板之间设置有支撑板。过渡轴轴承座安装底板上设置有4个圆形通孔,供过 渡轴承轴承座99和吊篮连接使用。
[0086] 1号迷宫油封端盖102和2号迷宫油封端盖103结构相同,分别通过8个M16的螺钉对 称安装在过渡轴轴承座99上端的水平放置的圆柱体的两侧端面上。1号迷宫油封1〇4和2号 迷宫油封105结构完全相同,分别安装在1号迷宫油封端盖1〇2和2号迷宫油封端盖1〇3的内 孔中,1号迷宫油封104和2号迷宫油封105开有环形槽的圆柱外表面分别与1号迷宫油封端 盖102和2号迷宫油封端盖103开有环形槽的圆柱内表面紧密配合,且环形槽的位置 对 应,1号迷宫油封104的内侧端面和1号过渡轴轴承1〇6内环的左侧端面接触连接,起到密封 作用,2号迷宫油封105的内侧端面和2号过渡轴轴承107内环的右侧端面接触连接,起到密 封作用,1号过渡轴轴承106和2号过渡轴轴承107的外圆柱表面均与过渡轴轴承座99的圆柱 体的圆形通孔的内圆柱表面紧密配合,1号过渡轴轴承106的轴承外环的左侧和1号迷宫油 封端盖102的右侧端面接触连接,2号过渡轴轴承107的轴承外环的右侧和2号迷宫油封端盖 103的左侧端面接触连接,1号过渡轴轴承106的轴承内环右侧和2号过渡轴轴承107的轴承 内环左侧分别于过渡轴中间轴肩的左端面和右端面接触连接。1号过渡轴轴承1〇6和2号过 渡轴轴承107的内环均与过渡轴98上设置的轴承安装轴外表面紧密配合,1号圆螺母100和2 号圆螺母101均为标准件(GB812),与轴箱轴承试验用轴98螺纹连接。
[0087] 1号过渡轴轴承座55通过螺栓固定在1号吊篮34上,2号过渡轴轴承座56通过螺栓 固定在2号吊篮35上。
[0088] 参阅图15,所述的齿轮箱试验用轴65是一根带有中间轴、1号轴承座安装轴68、1号 齿轮箱安装轴69、2号齿轮箱安装轴70、2号轴承座安装轴71的阶梯轴,试验轴左端面和右端 面分别沿轴向加工有4个螺纹孔。
[0089] 1号轴承座53通过轴箱轴承84安装到1号轴承座安装轴68上,1号定位端盖66通过 螺栓固定在齿轮箱试验用轴65的左端面螺纹孔上,1号定位端盖66的右端面的外圈和轴箱 轴承84内轴承环的左端面接触连接,1号轴承座53中的轴箱轴承内圈的右端面和1号轴承座 安装轴68轴肩的左侧面接触连接,2号轴承座54通过2号轴承座54中的轴箱轴承安装到2号 轴承座安装轴71上,2号定位端盖67通过螺栓固定在齿轮箱试验用轴65右端面的螺纹孔上, 2号定位端盖67的左端面的外圈和轴箱轴承内轴承环的右端面接触连接,2号轴承座54中的 轴箱轴承内圈的左端面和2号轴承座安装轴71轴肩的右侧端面接触连接。1号试验齿轮箱63 和2号试验齿轮箱64通过其从动齿轮和圆锥滚子轴承分别安装在1号齿轮箱安装轴69与2号 齿轮箱安装轴70上。
[0090]参阅图I7至图21,本发明所述的1号轴承座53和2号轴承座54结构完全相同。1号轴 承座53包括横向耳环端盖76、轴承座上耳环77、轴承座下瓦座79、轴承座油封端盖8〇、1号纵 向摩擦板81、2号纵向摩擦板82与2个结构相同的轴箱轴承84。
[0091]本发明所述的横向耳环端盖76为壳体类结构件,通过铸造加工而成。更确切的说, 横向耳环端盖76是由右侧圆形壳体和左侧耳环体组成的壳体类结构件,其左侧耳环体的中 心处设置有安装销轴的圆形通孔,右侧圆形壳体内圈设置有圆环形凸台并在圆环形凸台的 外侧圆周均匀设置6个供螺栓通过的圆通孔,圆形壳体的右端内腔用于安装i号定位端盖, 横向耳环端盖76上的耳环体和二力杆叉44通过横向销轴83转动连接。 ’
[0092]轴承座上耳环77为壳体类结构件,通过铸造加工而成。确切的说,轴承座上耳环77 为拱形壳体类结构件,下端设置有向下开口的半圆形通孔,和轴承座下瓦座79的向上开口 的半圆形通孔组成一个圆形通孔,半圆形通孔的回转轴线与试验轴的回转轴线同轴心,顶 端设置有安装销轴78圆形通孔的耳环体,在半圆通孔轴向的左半圆周端面上设置有3个和 横向耳环端盖76上的圆通孔对正的螺纹孔,(半圆通孔两侧的凸台上)长方体两侧(四角处) 均匀布置有用于安装螺栓的圆通孔,半圆通孔的下端的两端设置有等截面的长方体形的并 与半圆通孔连通的凹槽,轴承座上耳环77和1号垂向激振施力装置15中垂向传力杆21的2号 连接头耳环24通过销轴78转动连接。
[0093]轴承座下瓦座79为U形的壳体类结构件,通过铸造加工而成。轴承座下瓦座79的上 端设置有向上开口的半圆形通孔,半圆形通孔的回转轴线与试验轴的回转轴线同轴心,与 轴承座上耳环77上的半圆形通孔同半径,沿半圆通孔口的半圆周端面上设置有3个和横向 耳环端盖76上的圆通孔对正配合的螺纹孔,长方体两侧(四角处)均匀布置有用于安装螺栓 的圆通孔。半圆通孔的上端设置有高出长方体的等截面的长方体形的并与轴承座上耳环77 上的凹槽配装的凸起,轴承座上耳环77和轴承座下瓦座79通过螺栓连接在一起,轴承座上 耳环77半圆通孔和轴承座下瓦座79半圆形通孔组成整体式的支撑圆孔,整体式的支撑圆孔 的内圆周面与型号为CRH3的轴箱轴承84的外轴承环的外圆周面成紧密连接,型号为CRH3的 轴箱轴承84为本试验的试验件,采用动车组转向架上实际在用的轴箱轴承,横向耳环端盖 76通过螺栓连接到轴承座上耳环77和轴承座下瓦座79上,CRH3的轴箱轴承84的外轴承环左 端面和右端面分别与横向耳环端盖76内圆环体凸缘的右端面和轴承座油封端盖80的内圆 环体凸缘的左端面成面接触连接,轴承座油封端盖80通过螺栓连接到轴承座上耳环77和轴 承座下瓦座79上,1号纵向摩擦板81和2号纵向摩擦板82通过螺栓对称的安装到轴承座上耳 环77和轴承座下瓦座79的两端面上。
[0094] 参阅图22至图23,所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台的扭矩检测试验 装置包括反力支座85、1号铰链座86、扭转测力传感器87和2号铰链88。
[0095] 1号铰链座86和2号铰链88结构相似,都是由连接底板和销轴连接耳环体焊接而 成,反力支座85由反力支座竖直板89、反力支座支撑板9〇和反力支座安装底板91三者相互 垂直焊接而成,连接底板沿两端长边分别设置有两个供T形螺栓穿过的长通孔,反力支座竖 直板89沿垂直方向设置有两条贯通的T形槽,1号铰链座86和反力支座85通过T形螺栓连接 固定,可根据需要上下调整1号铰链座86的位置。1号铰链座86和扭转测力传感器87通过长 螺杆连接,扭转测力传感器87通过传感器拉力耳环连接到2号铰链88上。
[0096]电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台工作原理:
[0097]电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台中的横向反力支座2上固定连接有横向作 动器5、1号垂向激振施力装置15中的作动器和2号垂向激振施力装置16中的作动器,横向作 动器5可以对高速动车组传动系统横向加载,即提供传动系统轴向上的加载力,1号垂向激 振施力装置15中的作动器和2号垂向激振施力装置16中的作动器可以对高速动车组传动系 统垂向加载,即提供传动系统径向上的加载力,来模拟动车组实际运行工况下传动系统的 负载情况,同时,通过驱动电机3驱动齿轮箱和齿轮箱试验用轴65以模拟不同的车速工况, 这使得试验结果更加接近于实际情况,更具有正确性和真实性。
[0098]实施例所采用与可采用的标准零部件明细:
[0099]横向作动器5、1号垂向激振施力装置I5中的作动器和2号垂向激振施力装置16中 的作动器采用的是双活塞杆等速等行程液压缸系列,根据试验实际情况选取不同吨位的液 压缸,本实例采用的液压缸吨位为30吨,活塞行程为± 300mm。
[0100] 本实例中的1号过载保护机构92、2号过载保护机构93均采用型号为AYL型液压安 全联轴器。

Claims (10)

1. 一种电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台,包括传动系垂向激振装置、传动系横 向激振装置、吊挂支撑装置、扭矩检测试验装置以及安装平台(1);其特征在于,所述的电力 开环吊挂式传动系统可靠性试验台还包括齿轮箱动力开环吊挂激振总成; 所述的齿轮箱动力开环吊挂激振总成包括驱动电机(3)、电涡流测功机(4)、L号u形座 (45)、2号U形座(46)、1号传动轴中间管(51)、2号传动轴中间管(5¾、1号过载保护机构 (92)、2号过载保护机构(93)与模拟高速动车传动系统总成; 1号U形座(45)与2号U形座(46)平行对正地安装在安装平台(1)上,模拟高速动车传动 系统总成安装在1号U形座(45)与2号U形座(46)之间的吊挂支撑装置中的1号吊篮(34)与2 号吊篮(35)上,模拟高速动车传动系统总成中的1号轴承座(53)与2号轴承座(54)依次和1 号U形座(45)与2号U形座(46)接触连接,模拟高速动车传动系统总成中的1号轴承座(53)与 传动系横向激振装置中的二力杆叉(44)转动连接,驱动电机(3)采用1号过载保护机构(92) 和1号万向联轴器(94)的一端螺栓联接,1号万向联轴器(94)的另一端与1号传动轴中间管 (51)的一端螺栓联接,1号传动轴中间管(51)的另一端与2号万向联轴器(95)的一端螺栓联 接,2号万向联轴器(95)的另一端和模拟高速动车传动系统总成中的1号联轴器法兰盖(57) 螺栓联接;同理,电涡流测功机(4)采用2号过载保护机构(93)和4号万向联轴器(97)的一端 螺栓联接,4号万向联轴器(97)的另一端与2号传动轴中间管(52)的一端螺栓联接,2号传动 轴中间管(52)的另一端与3号万向联轴器(96)的一端螺栓联接,3号万向联轴器(96)的另一 端和模拟高速动车传动系统总成中的2号联轴器法兰盖(58)螺栓联接。
2. 按照权利要求1所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台,其特征在于,所述的 模拟高速动车传动系统总成还包括1号轴承座(53)、2号轴承座(54)、1号过渡轴轴承座 (55)、2号过渡轴轴承座(56)、1号挠性半联轴器(59)、4号挠性半联轴器(62)与齿轮箱试验 用轴(65); 被测试的1号试验齿轮箱(63)与2号试验齿轮箱(64)套装在齿轮箱试验用轴(65)的两 侧为转动连接; 1号联轴器法兰盖(57)安装在1号过渡轴轴承座(55)中的过渡轴(98)的一端上为键连 接,1号挠性半联轴器(f59)安装在1号过渡轴轴承座(55)中的过渡轴(98)的另一端上为键连 $,1号挠性半联轴器(59)与被测试的2号试验齿轮箱(64)中的2号挠性半联轴器(60)之间 采用螺栓连接;2号联轴器法兰盖(58)安装在2号过渡轴轴承座(56)中的过渡轴(98)的一端 上为键连接,4号挠性半联轴器(6¾安装在2号过渡轴轴承座(56)中的过渡轴(98)的另一端 上为键连接,4号挠性半联轴器(e2)与被测试的丨号试验齿轮箱(63)中的3号挠性半联轴器 (61)之间采用螺栓连接。
3. 按照权利要求2所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台,其特征在于,所述的 齿轮箱试验用轴(65)是一根直杆类的圆截面的阶梯轴,其由左至右依次为丨号轴承座安装 ^ (6f、、l号齿轮箱安装轴(69)、中间轴、2号齿轮箱安装轴(7〇)、2号轴承座安装轴(71),从 齿轮箱试验用轴(6¾的左端面与右端面沿轴向向里侧分别加工有4个用于安装丨号定位端 盖(66)与2号定位端盖(67)的螺纹盲孔; 被^^的1号试验齿轮箱(63)与2号试验齿轮箱(64)依次套装在齿轮箱试验用轴(65) 中的1号齿f箱安装轴(6¾与2号齿轮箱安装轴(7〇)上为转动连接,1号轴承座(53)通过轴 箱轴承(84)安装到1号轴承座安装轴(68)上为转动连接,2号轴承座(54)通过另一套轴箱轴 承(84)安装到2号轴承座安装轴(71)上为转动连接。
4.按照权利要求1所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台,其特征在于,所述的 1号轴承座(53)与2号轴承座(54)结构相同; 所述的1号轴承座(53)包括横向耳环端盖(76)、轴承座上耳环(77)、轴承座下瓦座 (79)、轴承座油封端盖(80)、1号纵向摩擦板(81)、2号纵向摩擦板(82)与2个结构相同的轴 箱轴承(84); 横向耳环端盖(76)是由右侧圆形壳体和左侧耳环体组成的壳体类结构件,左侧耳环体 的中心处设置有安装销轴的圆形通孔,右侧圆形壳体内圈设置有圆环形凸台,圆环形凸台 的外圆周均匀设置螺栓圆通孔; 轴承座上耳环(77)为设置有向下开口的半圆形通孔的拱形壳体类结构件,顶端设置有 安装销轴(78)的圆形通孔的耳环体,在半圆通孔轴向的左半圆周端面上设置有和横向耳环 端盖(76)上的圆通孔对正的螺纹孔,半圆通孔两侧的凸台上均匀布置有圆通孔,半圆通孔 的下端的两端设置有等截面的长方体形的并与半圆通孔连通的凹槽; 轴承座下瓦座(79)为U形的壳体类结构件,轴承座下瓦座(79)的上端设置有向上开口 的半圆形通孔,与轴承座上耳环(77)上的半圆形通孔同半径,在半圆通孔轴向的左半圆周 端面上设置有和横向耳环端盖(76)上的圆通孔对正的螺纹孔,半圆通孔两侧的凸台上均匀 布置有圆通孔,半圆通孔的上端设置有高出凸台的等截面的长方体形的并与轴承座上耳环 (77)上的凹槽配装的凸缘; 轴承座上耳环(77)扣装在轴承座下瓦座(79)上并采用螺栓固定连接,2个结构相同的 轴箱轴承(84)装入轴承座上耳环(77)半圆通孔与轴承座下瓦座(79)半圆形通孔组成整体 式的圆孔内,横向耳环端盖(76)安装在轴承座上耳环(77)与轴承座下瓦座(79)的左端面上 并采用螺栓固定,轴承座油封端盖(80)安装在轴承座上耳环(77)与轴承座下瓦座(79)的右 端面上并采用螺栓固定,1号纵向摩擦板(81)与2号纵向摩擦板(82)分别安装在轴承座上耳 环(77)与轴承座下瓦座(79)的前、后端面上并采用螺栓固定。
5. 按照权利要求1所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台,其特征在于,所述的 1号U形座(45)与2号U形座(46)结构相同,均为U形的箱体类结构件;所述的1号U形座(45)由 1号导向板(72)、2号导向板(73)、U形座安装底板(74)和U形座壳体(75)焊接而成,U形座壳 体(75)的底端与长方形的U形座安装底板(74)焊接固定连接,沿U形座安装底板(74)的长边 和短边分别设置有3〜6个供螺栓穿过的圆形通孔,U形座壳体(75)内侧壁上焊接有两个结 构相同的和1号轴承座(53)上的1号纵向摩擦板(81)与2号纵向摩擦板(82)接触连接的1号 导向板(72)和2号导向板(73)。
6. 按照权利要求1所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台,其特征在于,所述的 传动系垂向激振装置安装在安装平台(1)的右侧;吊挂支撑装置通过其中的1号摆转上横梁 (6)和2号摆转上横梁(7)安装在传动系垂向激振装置上,即安装在传动系垂向激振装置中 的1号支撑框架(I)与2号支撑框架(II)中的1号横梁装配体(8)和2号横梁装配体(9)上为转 动连接,吊挂支撑装置中的吊挂装置(IV)的上端和1号横梁装配体(8)与2号横梁装配体(9) 转动连接,下端即1号吊篮(34)与2号吊篮(35)悬置在1号支撑框架(I)与2号支撑框架(II) 之间;齿轮箱动力开环吊挂激振总成中的模拟高速动车传动系统总成安装在吊挂支撑装置 中的1号吊篮(34)与2号吊篮(35)上,齿轮箱动力开环吊挂激振总成中的1号U形座(45)、2号 u形座(46)安装在模拟高速动车传动系统总成的左、右两侧,并分别位于1号支撑框架(I)与 2号支撑框架(n)之中,模拟高速动车传动系统总成中的1号轴承座(53)与2号轴承座(54) 依次和1号U形座(45)与2号U形座(46)接触连接,齿轮箱动力开环吊挂激振总成中的驱动电 机⑶安装在1号支撑框架⑴左侧的安装平台⑴上,电涡流测功机⑷安装在安装平台(1) 右侧的地基上;传动系横向激振装置安装在传动系垂向激振装置左侧的安装平台⑴上,传 动系横向激振装置中的二力杆叉(44)与模拟高速动车传动系统总成中的1号轴承座(53)转 动连接;扭矩检测试验装置中的1号电机扭矩测力装置(47)、2号电机扭矩测力装置(48)、3 号电机扭矩测力装置(49)与4号电机扭矩测力装置(50)对称地安装在模拟高速动车传动系 统总成的前、后两侧安装平台(1)上,1号电机扭矩测力装置(47)和2号电机扭矩测力装置 (48)分别通过2号连接铰链(88)与1号吊篮(34)中前侧的两个吊篮支撑柱螺栓固定连接,3 号电机扭矩测力装置(49)和4号电机扭矩测力装置(50)分别通过2号连接铰链(88)与2号吊 篮(35)中后侧的两个吊篮支撑柱螺栓固定连接。
7. 按照权利要求1所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台,其特征在于,所述的 传动系横向激振装置包括有横向反力支座(2)、横向作动器(5)与二力杆叉(44); 横向反力支座(2)是一个梯形的箱体类结构件,由钢板焊接而成,底端为矩形的连接底 板,连接底板长边和短边均分别设置有用于安装螺栓的圆形通孔,安装横向激振作动器(5) 的垂直连接壁的两侧长边处对称均匀地设置有用于采用螺栓安装横向作动器(5)的长通 孔; 二力杆叉(44)是一个两端均带有轴承座的长方体形的结构件,横向作动器(5)的一端 通过螺栓固定在横向反力支座⑵的垂直连接壁上,横向作动器⑸的另一端的耳环与二力 杆叉(44) 一端的轴承座耳环体采用销轴实现转动连接,横向作动器(5)液压缸伸缩中心线 和模拟高速动车传动系统总成中的齿轮箱试验用轴(65)中心线共线,横向反力支座(2)通 过T形螺栓固定在安装平台(1)上。
8. 按照权利要求1所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台,其特征在于,所述的 传动系垂向激振装置包括1号支撑框架(I)、2号支撑框架(II)、1号垂向激振施力装置(15) 和2号垂向激振施力装置(16); 1号支撑框架(I)包括1号横梁装配体⑻、1号支撑框架焊接立柱(11)与2号支撑框架焊 接立柱(12) ; 2号支撑框架(II)包括2号横梁装配体(9)、3号支撑框架焊接立柱(13)与4号支 撑框架焊接立柱(14); 1号支撑框架焊接立柱(11)、2号支撑框架焊接立柱(12)、3号支撑框架焊接立柱(13)与 4号支撑框架焊接立柱(14)结构相同,是一个上窄下宽的梯形的箱体类结构件,其上、下两 端均焊接固定有长方形的上、下端连接板,且上端连接板和各立柱顶端的里外两侧之间焊 接有加强筋板,上、下连接板的长边和短边均分别设置有4〜6个安装螺栓的圆形通孔,1号 支撑框架(I)与2号支撑框架(n)的下端连接板采用螺栓安装在安装平台(1)上,1号支撑框 架焊接立柱(11)和2号支撑框架焊接立柱(12)的上端与1号横梁装配体(8)的两端采用螺栓 连接,3号支撑框架焊接立柱(13)和4号支撑框架焊接立柱(14)的上端与2号横梁装配体(9) 的两端采用螺栓连接;1号垂向激振施力装置(15)与2号垂向激振施力装置(16)安装在1号 横梁装配体⑻与2号横梁装配体(9)的中间通孔中并采用螺栓连接。
9. 按照权利要求1所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台,其特征在于,所述的 吊挂支撑装置包括吊挂装置(IV)、1号摆转上横梁(6)与2号摆转上横梁(7); 所述的1号摆转上横梁(6)与2号摆转上横梁(7)结构相同,均由1号上横梁铰链座(25)、 2号上横梁铰链座(26)、1号球铰链支座(27)、2号球铰链支座(28)与电机摆转上横梁(29)组 成; 1号上横梁铰链座(25)与2号上横梁铰链座(26)结构相同,1号球铰链支座(27)与2号球 铰链支座(28)结构相同; 电机摆转上横梁(29)为由长方体形的主梁与副梁组成的箱体类结构件,副梁与主梁连 成一体,副梁位于主梁的中间位置,副梁与主梁底端的安装底板共面; 1号上横梁铰链座(25)与2号上横梁铰链座(26)安装在电机摆转上横梁(29)中的主梁 底板的两端为螺栓连接,1号上横梁铰链座(25)与2号上横梁铰链座(26)中的1号上横梁铰 链销轴与2号上横梁较链销轴相互平行;1号球铰链支座(27)与2号球铰链支座(28)安装在 电机摆转上横梁(29)中的副梁底板的两端为螺栓连接,1号球铰链支座(27)与2号球铰链支 座(28)中的两个结构相同的轴承联接轴(31)相互平行; 吊挂装置(IV)的上端安装在1号摆转上横梁(e)与2号摆转上横梁(7)中的1号球铰链支 座(27)与2号球铰链支座(28)上为转动连接。
10.按照权利要求1所述的电力开环吊挂式传动系统可靠性试验台,其特征在于,所述 的吊挂装置(IV)包括1号吊篮(34)、2号吊篮(35)、1号垂向拉杆总成(36)、2号垂向拉杆总成 (37)、3号垂向拉杆总成(38)与4号垂向拉杆总成(39); 1号垂向拉杆总成(36)、2号垂向拉杆总成(37)、3号垂向拉杆总成(38)与4号垂向拉杆 总成(39)结构相同,1号垂向拉杆总成(36)、2号垂向拉杆总成(37)、3号垂向拉杆总成(38) 与4号垂向拉杆总成(39)皆包括拉杆垂向杆(40)、拉杆横向杆(41)与拉杆轴承座(42); 拉杆垂向杆(40)与拉杆横向杆(41)均为管状结构件,拉杆垂向杆(4〇)的底端和拉杆横 向杆(41)焊接在一起,两者的回转轴线相互垂直,拉杆轴承座(42)焊接在拉杆垂向杆(4〇) 的顶端,拉杆轴承座(42)的轴承孔的回转轴线与拉杆横向杆(41)的回转轴线为垂直交叉. 1号吊篮(34)与2号吊篮(3¾结构相同,均由吊篮安装底板与4个结构相同的吊篮支撑 柱的底端焊接而成,吊篮支撑柱顶端设置有吊耳,吊耳的中心处设置有用于安装下销轴 (4¾的耳环孔,1号吊篮(34)与2号吊篮(35)通过其4个结构相同的吊篮支撑柱顶端的吊耳 套装在1号垂向拉杆总成C36)、2号垂向拉杆总成(37)、3号垂向拉杆总成(38)与4号垂向 杆总成(39)上的下销轴(43)上为转动连接。
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