CN105466683B - 高速列车齿轮箱空载跑合试验台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高速列车齿轮箱空载跑合试验台,由驱动装置、轴端过渡轴承定位夹紧装置、大跨度移动式轮对轴定位支撑装置、齿轮箱输入端压紧立柱装置和噪声测试装置组成，驱动装置安装在试验台底座(1)的左端；固定、移动端过渡轴承定位夹紧装置分别安装在试验台底座(1)的左侧和右端；大跨度移动式轮对轴定位支撑装置由结构相同的两套大跨度移动式轮对轴定位支撑装置组成；齿轮箱输入端压紧立柱装置安装在试验台底座(1)上，噪声测试装置包括分别在齿轮箱的输入端和输出端各放置一套噪声测试声级计和支撑管装配体，本发明所要解决的是现有齿轮箱空载跑合试验台拆卸安装复杂、损坏车轴轴颈以及无法满足高转速等一系列技术问题。

Description

高速列车齿轮箱空载跑合试验台

技术领域

本发明涉及一种高速列车齿轮箱跑合试验平台，更确切地说，本发明涉及一种高速列车齿轮箱空载跑合试验台。

背景技术

目前，由于我国实行铁路大提速的方针政策，我国轨道车辆的运行速度有了非常大的提高，这也带动了高速列车组技术的迅速发展，当下已经在运行的高速列车组最高车速已经达到了350km/h，最新研制中的高速列车组最高车速已经接近600km/h。但是，列车行驶速度的提高和车辆轴重载荷的提升，使得车辆与轨道之间的振动加剧，车辆运行的安全性和平稳性问题突出。作为高速轨道车辆转向架的重要部件之一的牵引传动齿轮箱，负责把列车的动力传递给轮对，其性能的优劣直接影响到转向架乃至整个列车的性能。又由于齿轮箱工作环境十分复杂，负载力变化频繁，极易在高速行驶以及剧烈运动的情况下发生疲劳破坏。以CRH5型高速列车组为例，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高速列车组检修技术的关键所在。因此，必须通过综合试验检测手段对组装后的齿轮箱的整体性能指标是否达到可靠性要求进行判定。

齿轮箱跑合试验，主要是为了判定轮对齿轮系统在组装完毕后有无异音、渗油、漏油、不正常的温升及其他不良状况，判断齿轮箱的装配质量，以确保车辆运行正常、安全、可靠。目前，齿轮箱跑合试验方式有多种，有直接组装在转向架上进行跑合的，这种方式在齿轮箱系统出现问题时，拆卸安装极为复杂；在车轴支撑装置方面，有采用双顶尖装置顶紧车轴进行跑合，采用双顶尖方式只适用于低速轴，无法承受像动车这种高速列车转速的试验速度，也有采用套筒方式进行热套过盈连接装夹车轴进行跑合的，这种方式更是容易损坏车轴轴颈；在齿轮箱支撑方面，也多采用的是底部支架支撑，这种方式无法保证齿轮箱在高转速下的平稳运转，易损坏齿轮箱。

发明内容

本发明所要解决的是现有齿轮箱空载跑合试验台拆卸安装复杂、损坏车轴轴颈以及无法满足高转速等一系列技术问题，提供了一种新型高速列车齿轮箱空载跑合试验台。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的，结合附图说明如下：

一种高速列车齿轮箱空载跑合试验台，由驱动装置、轴端过渡轴承定位夹紧装置、大跨度移动式轮对轴定位支撑装置、齿轮箱输入端压紧立柱装置和噪声测试装置组成，所述驱动装置安装在试验台底座1的左端，驱动装置中的驱动电机2与转矩转速传感器通过法兰盘式联轴器联接，在驱动电机2与扭矩转速传感器之间还安装有扭矩限制器作为安全保护装置；

所述轴端过渡轴承定位夹紧装置，由固定端过渡轴承定位夹紧装置和移动端过渡轴承定位夹紧装置组成，所述固定端过渡轴承定位夹紧装置安装在试验台底座1的左侧，其左端通过法兰盘式联轴器与转矩转速传感器联接，右端通过弹性套卡紧主轴与被试齿轮箱用车轴的左端连接，底部通过螺栓固定安装在试验台底座1上，所述移动端过渡轴承定位夹紧装置安装在试验台底座1的右端，其左端通过弹性套卡紧主轴与被试齿轮箱用车轴的右端连接，底部通过其中的移动尾座与试验台底座1滑动连接；

所述大跨度移动式轮对轴定位支撑装置由结构相同的1号大跨度移动式轮对轴定位支撑装置5和2号大跨度移动式轮对轴定位支撑装置6组成，还包括具有调整被试齿轮箱用车轴垂向位置的V形轮对轴支撑丝杠29，上述部件通过的滚柱导轨滑块装配体28与试验台底座1滑动连接；

所述齿轮箱输入端压紧立柱装置通过T形螺栓安装在试验台底座1上，并压紧在齿轮箱输入端的外壳体上；

所述噪声测试装置包括：分别在齿轮箱的输入端和输出端各放置一套噪声测试声级计和支撑管装配体，其作用是检测齿轮箱跑合时有无异音状况。

所述1号大跨度移动式轮对轴定位支承装置5由大跨度移动式轮对轴定位支承框架、1号转臂锁紧螺杆销轴24、2号转臂锁紧螺杆销轴25、转臂锁紧螺杆26、大跨度轮对轴移动支架转臂27大跨度移动式轮对轴移动支架转臂、滚柱导轨滑块装配体28、V形轮对轴支撑丝杠29、轮对轴支撑丝杠手轮30和丝杠导向键环31组成,所述大跨度移动式轮对轴定位支承框架是一个U形框架，由钢板和方形钢管焊接而成，包括固定在移动支架安装底板34上的移动支架转臂支座32和固定在移动支架转臂支座32且与移动支架安装底板34平行的丝杠手轮底座33，所述大跨度移动式轮对轴定位支承框架通过1号转臂螺杆销轴24和2号转臂螺杆销轴25与形状为弓形的大跨度移动式轮对轴支架转臂27大跨度移动式轮对轴移动支架转臂转动连接，1号转臂螺杆销轴24和2号转臂螺杆销轴25回转中心线平行且位于同一个水平面上，2号转臂螺杆销轴25上安装有转臂锁紧螺杆26，转臂锁紧螺杆26的回转中心线与2号转臂螺杆销轴25的回转中心线相互垂直；所述V形轮对轴支撑丝杠29和轮对轴支撑丝杠手轮30安装在丝杠手轮底座33上端面中间位置的通孔内，丝杠导向键环31与丝杠通过键联接安装在丝杠手轮底座33的下端面，V形轮对轴支撑丝杠29的V形柱面回转中心线与被测齿轮箱11的试验用车轴12的回转中心线平行且位于同一个垂直面上。

所述滚柱导轨滑块装配体28为两组，对称的安装在移动支架安装底板34下面且位于两个移动支架转臂支座32的下方；每组滚柱导轨滑块装配体28由滚柱轨道条35、1号滚柱循环轨道块36、滚柱导轨滑块37和2号滚柱循环轨道块38组成；所述滚柱轨道条35的截面为燕尾形并且通过螺栓联接固定在试验台底座1上，滚柱导轨滑块37通过内部两侧的若干个滚柱实现在轨道条上的滑动，滚柱导轨滑块37上设置有与移动支架底板34的连接螺纹孔；所述1号滚柱循环轨道块36与2号滚柱循环轨道块38对称布置在滚柱导轨滑块37的两端。

所述齿轮箱输入端卡紧立柱装置9主要由齿轮箱输入端压紧立柱转折臂41、齿轮箱输入端压紧转折臂立柱轴管43和齿轮箱输入端压紧立柱下支管44组成，所述齿轮箱输入端压紧立柱转折臂41设有两个圆形通孔，其中一个圆形通孔用于安装所述齿轮箱输入端压紧转折臂立柱轴管43，并通过齿轮箱输入端压紧立柱上掐箍47和齿轮箱输入端压紧立柱下掐箍46固定；齿轮箱输入端压紧立柱转折臂41的另一圆形通孔用于安装齿轮箱输入端压紧丝杠40，所述齿轮箱输入端压紧丝杠40上端装有用来调节齿轮箱输入端压紧立柱转折臂41位置及对齿轮箱壳体定位与转动限制的齿轮箱压紧手轮39，下端用T形圆螺母加以固定；所述齿轮箱输入端压紧转折臂立柱轴管43通过齿轮箱输入端压紧立柱下支管44固定在齿轮箱输入端压紧立柱底座45上。

所述齿轮箱输入端压紧立柱下支管44为L形管状结构,其长管上端与齿轮箱输入端压紧转折臂立柱轴管43的下端焊接在一起，齿轮箱输入端压紧立柱下支管44的短管用于安装固定齿轮箱输入端壳体下部的螺杆与螺母，所述长管与短管之间焊接有两块矩形连接板，用于增强齿轮箱输入端压紧立柱下支管的强度,齿轮箱输入端压紧立柱下支管44焊接在齿轮箱输入端压紧立柱底座45的外侧。

所述齿轮箱输入端压紧立柱底座45是一块矩形连接底板，连接底板沿两端长边分别设置有三个供T形螺栓穿过的长通孔，用于与试验台底座1的安装连接。

所述的轴端过渡轴承定位夹紧装置由固定端过渡轴承定位夹紧装置与移动端过渡轴承定位夹紧装置组成，上述夹紧装置均包括结构相同的过渡主轴轴承座装配体，其中的连接底座不同，固定端过渡主轴轴承座装配体4的连接底座是轴承座增高加宽支撑座50，轴承座增高加宽支撑座50为支座(架)类结构，由双轴承座单体轴承座安装板52、轴承座增高支撑方钢管53和轴承座加宽支撑板54焊接而成；在双轴承座单体轴承座安装板52和轴承座加宽支撑板54之间，轴承座增高支撑方钢管53左右两侧各焊接有2个加强筋；固定端过渡轴承定位夹紧装置中的双轴承座单体轴承座上下体49通过螺栓安装在轴承座增高加宽支撑座50上端的双轴承座单体轴承座安装板52上；

移动端过渡轴承定位夹紧装置10的连接底座是移动尾座，移动尾座的右侧安装有移动尾座丝杠手轮64和移动式尾座齿轮67，移动尾座丝杠手轮64和移动式尾座齿轮67安装在移动式尾座齿轮-手轮轴的两端。通过转动移动式手轮丝杠手轮调节移动端尾座齿条21和移动式尾座齿轮67的啮合运动来控制移动端过渡轴承定位夹紧装置的轴向移动位置进而调整轮对轴的轴向安装位置，并在安装完毕后对其定位夹紧；移动式尾座65底端焊接的是燕尾形底座板，尾座移动时，移动式尾座燕尾形底座在齿轮齿条啮合运动的带动下沿着试验台底座1上的移动端尾座燕尾槽压紧条装配体移动。

所述过渡主轴轴承座装配体由双轴承座单体轴承座上下体49、贴片式小型温度传感器48、卡紧轴轴承外端盖51、双轴承弹性套卡紧主轴55、圆螺母56，圆螺母用止动垫圈57、1号过渡主轴轴承58、2号过渡主轴轴承59、主轴弹性套锁紧螺母60、锥形锁紧环61、轴径卡具弹性套62和单一轴承两侧迷宫油封63组成；

所述双轴承座单体轴承座上下体49是壳体类结构件，通过铸造加工而成，1号过渡主轴轴承58与2号过渡主轴轴承59外环外表面均与双轴承座单体轴承座上下体49上的圆形通孔表面紧密配合；为了监测轴承在运转过程中的温度，在双轴承座单体轴承座上下体49上体的上表面安装有小型贴片式温度传感器48；

所述双轴承弹性套卡紧主轴55大头端设置有一定深度的锥形孔，用于安装轴径卡具弹性套62，轴径卡具弹性套62外表面与双轴承弹性套卡紧主轴55大头端的锥孔内表面紧密贴合连接；在轴径卡具弹性套62的大口径端口处安装有锥形锁紧环61，在双轴承弹性套卡紧主轴55大头端安装有主轴弹性套锁紧螺母60，拧紧螺母时锥形锁紧环61推动轴径卡具弹性套62使其收缩，进而夹紧轮对轴；1号过渡主轴轴承58和2号过渡主轴轴承59安装在轴承安装轴段的两端，1号过渡主轴轴承58内环的左侧端面与单一轴承两侧迷宫油封63的内侧端面连接，起到密封作用，2号过渡主轴轴承59内环的右端面与双轴承弹性套卡紧主轴55轴承安装轴段右端轴肩左侧端面紧密贴合，起到密封作用，为了安装拆卸方便，在双轴承弹性套卡紧主轴55大头端和主轴弹性套锁紧螺母60的周向设置若干个圆孔，便于插销借助工具控制轴径卡具弹性套62的松紧，轴径卡具弹性套62的内表面带有镀层或者涂层，能够保护被试轮对轴轴径不被磨损。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

1.本发明所述的高速列车齿轮箱空载跑合试验台所包括的轴端过渡轴承定位夹紧装置采用的是弹性套卡紧主轴装配体，既能安全牢固的夹紧被试齿轮箱用车轴，实现很大车速范围内的齿轮箱空载跑合试验，又能有效的传递转速和转矩，精确模拟被试齿轮箱用车轴在高速列车组中的实际安装效果，为高速列车齿轮箱空载跑合试验台可靠性检测提供很好的测试基础，保证了试验的准确性。

2.本发明所述的高速列车齿轮箱空载跑合试验台所包括的大跨度移动式轮对轴定位支承装置，能够方便有效的调节被试齿轮箱用车轴的升降与轴向位置，确保轴端过渡轴承定位支撑与被试齿轮箱用车轴的同轴度，使试验结果更加精确。

3.本发明所述的高速列车齿轮箱空载跑合试验台所包括的轴端定位夹紧装置一端固定，一端可调，配合齿轮箱输入端压紧立柱装置，使被使齿轮箱的安装和拆卸均非常方便，并且保证了试验时齿轮箱的平稳运转。

4.本发明所述的高速列车齿轮箱空载跑合试验台安装有自我保护装置，当扭矩过大时，会自动切断连接，很好的保护设备和工作人员。

5.本发明所述的高速列车齿轮箱空载跑合试验台可适应不同规格的齿轮箱的试验，结构设计紧凑合理，使用安全方便，适合较高试验速度且能合理保护车轴轴颈，具有很好的社会效益和经济效益。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1是本发明所述的高速列车齿轮箱空载跑合试验台结构组成的轴测投影图；

图2是本发明所述的高速列车齿轮箱空载跑合试验台的底座结构组成的轴测投影图；

图3是本发明所述的高速列车齿轮箱空载跑合试验台的大跨度移动式轮对轴定位支撑装置结构组成的轴测投影图；

图4是本发明所述的高速列车齿轮箱空载跑合试验台的大跨度移动式轮对轴定位支撑装置结构组成的主视投影图；

图5是本发明所述的高速列车齿轮箱空载跑合试验台的大跨度移动式轮对轴定位支撑框架的轴测投影图；

图6是本发明所述的高速列车齿轮箱空载跑合试验台的MSR-65EL滚柱导轨装配体结构组成的轴测投影图；

图7是本发明所述的高速列车齿轮箱空载跑合试验台的齿轮箱输入端压紧立柱装置结构组成的轴测投影视图；

图8是本发明所述的高速列车齿轮箱空载跑合试验台的固定端双轴承单体轴承座与弹性卡具过渡主轴的结构组成的轴测投影视图；

图9是本发明所述的高速列车齿轮箱空载跑合试验台的固定端轴承座增高加宽支承座结构组成的轴测投影图；

图10是本发明所述的高速列车齿轮箱空载跑合试验台的固定端轴承座、弹性卡具式双轴承过渡主轴连接关系的剖视图；

图11是本发明所述的高速列车齿轮箱空载跑合试验台的移动端双轴承单体轴承座与弹性卡具过渡主轴的结构组成的轴测投影视图；

图12是本发明所述的高速列车齿轮箱空载跑合试验台的移动端尾座齿轮与齿条装配的轴测投影图；

图13是本发明所述的高速列车齿轮箱空载跑合试验台的移动端尾座结构的剖视图；

图14是本发明所述的高速列车齿轮箱空载跑合试验台的试验用车轴的结构组成的轴测投影视图；

图中：1.试验台底座，2.驱动电机，3.转矩转速传感器装配体，4.固定端过渡轴承定位夹紧装置，5.1号大跨度移动式轮对轴定位支承装置，6.2号大跨度移动式轮对轴定位支承装置，7.1号噪声测试声级计与支撑管装配体，8.2号噪声测试声级计与支撑管装配体，9.齿轮箱输入端压紧立柱装置，10.移动端过渡轴承定位夹紧装置，11.被测齿轮箱，12.试验用轮对轴，13.试验台底座矩形管横梁，14.预埋地脚螺栓座板，15.驱动电机安装底座，16转矩转速传感器安装底座，17.固定端过渡轴承定位夹紧装置安装座板，18.1号大跨度移动式轮对轴定位支承架安装底板，19.齿轮箱输入端压紧立柱装置安装底架，20.2号大跨度移动式轮对轴定位支承架安装底板，21.移动端尾座齿条，22.移动端尾座燕尾槽压紧条装配体，23.大跨度移动式轮对轴定位支撑支架，24.1号转臂锁紧螺杆销轴，25.2号转臂锁紧螺杆销轴，26转臂锁紧螺杆，27大跨度移动式轮对轴移动支架转臂，28.滚柱导轨滑块装配体，29.V形轮对轴支撑丝杠，30.轮对轴支撑丝杠手轮，31.丝杠导向键环，32.移动支架转臂支座，33.丝杠手轮安装底座，34.移动支架底板，35.滚柱轨道条，36.1号滚柱循环轨道块，37.滚柱导轨滑块，38.2号滚柱循环轨道块，39.齿轮箱压紧手轮，40.齿轮箱输入端压紧丝杠，41.齿轮箱输入端压紧立柱转折臂，42.压紧手轮上螺母，43，齿轮箱输入端转折臂立柱轴管，44.齿轮箱输入端压紧立柱下支管，45.齿轮箱输入端压紧立柱底座，46.齿轮箱输入端压紧立柱下掐箍，47.齿轮箱输入端压紧立柱上掐箍，48.贴片式小型温度传感器，49.双轴承座单体轴承座上下体，50.轴承座增高加宽支撑座，51，卡紧轴轴承外端盖，52.双轴承座单体轴承座安装板，53.轴承座增高支撑方钢管，54.轴承座加宽支撑板，55.双轴承弹性套卡紧主轴，56.圆螺母，57.圆螺母用止动垫圈，58.1号过渡主轴轴承，59.2号过渡主轴轴承，60.主轴弹性套锁紧螺母，61.锥形锁紧环，62.轴径卡具弹性套，63.单一轴承两侧迷宫油封，64.移动尾座丝杠手轮，65.移动式尾座，66.移动式尾座齿轮-手轮轴，67.移动式尾座齿轮，68.移动端轴承座安装座板，69.移动式尾座齿轮-手轮轴导向管，70.移动尾座支撑柱，71.移动尾座燕尾形底座板，72.移动式尾座齿轮挡盖，73.固定端弹性卡具安装轴，74.1号大跨度移动式轮对轴定位支承框架安装轴，75.齿轮箱安装轴，76.2号大跨度移动式轮对轴定位支承框架安装轴，77.移动端弹性卡具安装轴

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细的描述：

本发明的目的在于提供一种高速列车齿轮箱空载跑合试验台，用来检测齿轮箱在空载状态下跑合的工作状况，以使齿轮箱满足现有高速列车对其的技术要求。在齿轮箱的输入端施加一定的动力，轮轴末端未施加载荷，使齿轮箱在空载情况下进行跑合。驱动电机与齿轮箱之间安装有转矩转速传感器，可以调定不同的转速和转矩对齿轮箱施加动力；轮轴两端通过弹性卡具式双轴承主轴与轴承座支撑、定位并传递动力扭矩；通过压紧立柱装置对齿轮箱输入端进行支撑并限制齿轮箱的转动同时也起到辅助调节齿轮箱水平和垂直方向位置的作用；大跨度移动式轮对轴定位支撑装置在轮轴齿轮箱安装时调节轮轴的垂向与轴向位置，既保证整个机械结构的同轴度，也使安装简单方便。该试验台对提高高速列车齿轮箱技术以及高速列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。

参阅图1至图2，本发明所述的高速列车齿轮箱空载跑合试验台包括驱动装置、轴端过渡轴承定位夹紧装置、大跨度移动式轮对轴定位支撑装置、齿轮箱输入端压紧立柱装置、噪声测试装置以及试验台底座1。

试验台底座1是矩形管类焊接结构件，通过地脚螺栓固定连接在试验台地基上，其上表面通过焊接设置有各装置的安装底座或者安装底板。试验台驱动装置安装在试验台的左端，驱动电机2通过螺栓固定在试验台底座1上的电机安装底座15上，转速转矩传感器3通过螺栓安装在转速转矩传感器安装底座16上，驱动电机2与转速转矩传感器3通过法兰盘式联轴器联接，驱动电机2与转速转矩传感器3之间安装有扭矩限制器，对整个实验设备起到安全保护作用；固定端过渡轴承定位夹紧装置通过其中的轴承座增高加宽支撑座50利用T形(T形槽螺母与长螺栓)螺栓联接安装在试验台底座1上的固定端过渡轴承定位夹紧装置安装座板17上；移动端过渡轴承定位装置通过移动式尾座65安装在试验台底座1上，其中移动式尾座齿轮67与安装在试验台底座1上的移动端尾座齿条21进行齿合装配，尾座移动时其右侧沿着安装在试验台底座1上的尾座燕尾槽压紧条22移动，燕尾槽压紧条22通过螺栓联接安装在试验台底座1上；大跨度移动式轮对轴定位支撑装置通过其中的滚柱导轨滑块装配体28利用螺栓联接安装在试验台底座1上的安装底板上，大跨度移动式轮对轴定位支撑装置包括1号大跨度移动式轮对轴定位支承架5和2号大跨度移动式轮对轴定位支承架6,1号大跨度移动式轮对轴定位支承架5和2号大跨度移动式轮对轴定位支承架6结构完全相同，安装轮对轴时，1号大跨度移动式轮对轴定位支承装置5通过其中的V型支撑丝杠安装在试验用轮对轴12上的1号大跨度移动式轮对轴定位支承架安装轴74下端，2号大跨度移动式轮对轴定位支承装置6通过其中的V型支撑丝杠安装在试验用轮对轴12上的2号大跨度移动式轮对轴定位支承架安装轴76下端，用来保证轮对轴与固定端和移动端过渡主轴的同轴度，并在轮对轴安装完毕后，将1号大跨度移动式轮对轴定位支承装置5和2号大跨度移动式轮对轴定位支承装置6上的大跨度移动式轮对轴移动支承框架转折臂27大跨度移动式轮对轴移动支架转臂打开并将5和6移动到小轴径处；齿轮箱输入端压紧立柱装置利用T形螺栓联接安装在试验台底座1左侧的压紧立柱安装底架19上，压紧立柱装置安装在被试齿轮箱11输入端壳体外起到支撑被试齿轮箱11并限制其转动的作用，同时也用来调节被试齿轮箱水平与垂直方向位置；在试验台的左右两侧靠近被试齿轮箱11端分别安装有1号噪声测试声级计与支撑管装配体7和2号噪声测试声级计与支撑管装配体8，用来检测齿轮箱在跑合时有无异音情况。

参阅图3至图6，本发明所述的大跨度移动式轮对轴定位支承装置包括1号大跨度移动式轮对轴定位支承装置5和2号大跨度移动式轮对轴定位支承架装置，其中5和6结构完全相同。1号大跨度移动式轮对轴定位支承装置5包括大跨度移动式轮对轴定位支承框架23、1号转臂锁紧螺杆销轴24、2号转臂锁紧螺杆销轴25、转臂锁紧螺杆26、大跨度轮对轴移动支架转臂27大跨度移动式轮对轴移动支架转臂、滚柱导轨滑块装配体28、V形轮对轴支撑丝杠29、轮对轴支撑丝杠手轮30、丝杠导向键环31。

大跨度移动式轮对轴定位支承框架23是一个U形框架，两个焊接立柱以及焊接连接板构成移动支架转臂支座32，在每个焊接立柱上均焊接有梯形销轴耳环，两个销轴耳环的回转中心轴线相互平行且处于同一个水平面上；两个焊接立柱之间焊接一个矩形管并在其上焊接一块连接板构成丝杠手轮底座33，丝杠手轮底座正中位置设置有安装丝杠的通孔；为了便于安装，在立柱与矩形管下面焊接一块连接板，下连接板的周边设置有用于安装支承框架装置的螺栓圆形通孔，构成了移动支架安装底板34。

大跨度移动式轮对轴支架转臂27大跨度移动式轮对轴移动支架转臂为弓形结构，转臂一端设置有用于安装销轴的通孔，通孔柱一侧设置矩形凸块，来实现转臂打开时的位置锁紧，转臂另一端设置有转臂锁紧螺杆孔。大跨度移动式轮对轴支架转臂27通过1号转臂螺杆销轴24、2号转臂螺杆销轴25和转臂锁紧螺杆26与大跨度轮对轴移动支架23实现转动连接。

每套大跨度移动式轮对轴定位支承装置包括两组滚柱导轨滑块装配体28，两组滚柱导轨滑块装配体28通过螺栓联接对称的安装在移动支架安装底板下面且位于两个焊接立柱的下方；每组滚柱导轨滑块装配体28包括滚柱轨道条35，1号滚柱循环轨道块36，滚柱导轨滑块37，2号滚柱循环轨道块38；滚柱轨道条35截面为燕尾形并且通过螺栓联接固定在试验台底座1上，滚柱导轨滑块36通过内部两侧的若干个滚柱实现在轨道条上的滑动，滚柱导轨滑块上表面沿长边均匀设置有四个螺纹孔用于与移动支架安装座板的连接安装；1号滚柱循环导轨块36与2号滚柱循环轨道块38对称布置在滚柱导轨滑块37的两端。

在大跨度轮对轴移动定位支承支架23的底座上安装有V形轮对轴支撑丝杠29、轮对轴支撑丝杠手轮30以及丝杠导向键环31；安装轮对轴时，支撑丝杠V形凹槽安装在大跨度移动式轮对轴支撑装置安装轴74和76下面，通过丝杠手轮调节试验用轮对轴12的高度，保证试验用轮对轴12与双轴承弹性套卡紧主轴55同轴度；V形轮对轴支撑丝杠29与丝杠手轮底座33通过丝杠导向键环联接。

参阅图7本发明所述的齿轮箱输入端卡紧立柱装置包括齿轮箱压紧手轮39，齿轮箱输入端压紧丝杠40，齿轮箱输入端压紧立柱转折臂41，手轮上螺母43，齿轮箱输入端压紧转折臂立柱轴管43，齿轮箱输入端压紧立柱下支管44，齿轮箱输入端压紧立柱底座45，齿轮箱输入端压紧立柱下掐箍46，齿轮箱输入端压紧立柱上掐箍47。

齿轮箱输入端压紧立柱底座45是一块矩形连接底板，连接底板沿两端长边分别设置有三个供T形螺栓穿过的长通孔，齿轮箱输入端压紧立柱下支管44为L形管状结构，其中长管用于支撑齿轮箱输入端压紧转折臂立柱轴管43，短柱用于安装固定齿轮箱输入端下端的螺杆与螺母，短管与短柱之间焊接有两块矩形连接板，用于增强齿轮箱输入端压紧立柱下支管44的强度，齿轮箱输入端压紧立柱下支管44焊接在齿轮箱输入端压紧立柱底座45上；齿轮箱输入端压紧立柱转折臂41为矩形块状结构，其上设置有一个用于安装齿轮箱输入端压紧转折臂立柱轴管43的圆形通孔与一个用于安装齿轮箱输入端压紧丝杠40的圆通孔，左侧圆形通孔与右侧圆通孔上下两端均设置有一定高度的圆形凸台，左侧圆形通孔的上端凸台上安装有齿轮箱输入端压紧立柱上掐箍47，圆形通孔下端凸台下方安装有齿轮箱输入端压紧立柱下掐箍46，上下掐箍用来固定齿轮箱输入端压紧立柱转折臂41在齿轮箱输入端压紧转折臂立柱轴管43上的位置；齿轮箱输入端压紧丝杠40安装在齿轮箱输入端压紧立柱转折臂41的右侧圆通孔内，丝杠下端用T形圆螺母加以固定，齿轮箱输入端压紧手轮39安装在丝杠上端，上端用两个大圆螺母固定，齿轮箱输入端压紧手轮39主要用来调节齿轮箱输入端压紧立柱转折臂的位置，实现对齿轮箱定位与转动限制。

参阅图8至图11，本发明所述的轴端过渡轴承定位夹紧装置包括固定端过渡轴承定位夹紧装置4与移动端过渡轴承定位夹紧装置10，二者的过渡轴承座装配体结构相同，主要区别在于连接底座不同。

参阅图10过渡轴承座装配体包括双轴承座单体轴承座上下体49，贴片式小型温度传感器48，卡紧轴轴承外端盖51，双轴承弹性套卡紧主轴55，圆螺母56，圆螺母用止动垫圈57，1号过渡主轴轴承58,2号过渡主轴轴承2号过渡主轴轴承59，主轴弹性套锁紧螺母60,锥形锁紧环61，轴径卡具弹性套62，单一轴承两侧迷宫油封63。

双轴承弹性套卡紧主轴55是一个5段式阶梯轴，材料为1045钢，冷拔加工。双轴承弹性套卡紧主轴55分为大头端和小头端，大头外端轴设有螺纹用于安装主轴弹性套锁紧螺母60，大头端的非螺纹轴周向设置有圆孔，用于插销来配合松紧弹性套锁紧螺母60，大头端设置有锥形孔，轴径卡具弹性套62装置其中，在轴径卡具弹性套62大头端装有锥形锁紧环61；小头外端轴为锥形端，其上加工有轴向键槽，用来安装法兰盘式联轴器，小头端里端加工有螺纹，安装圆螺母56，圆螺母用止动垫圈57来进行防松；中间轴两端用来安装1号过渡主轴轴承58和2号过渡主轴轴承59,1号过渡主轴轴承58内环的左侧端面与单一轴承两侧迷宫油封63的内侧端面连接，起到密封作用，2号过渡主轴轴承59内环的右端面与双轴承弹性套卡紧主轴55中间端右侧轴肩左侧端面紧密贴合，起到密封作用。主轴弹性套锁紧螺母60的周向设置若干个圆孔，用于插销借助工具松紧锁紧螺母，进而控制轴径卡具弹性套62的松紧。

双轴承座单体轴承座上下体49是壳体类结构件，通过铸造加工而成。更确切地说，双轴承座单体轴承座上下体49是一个中间设置有圆形通孔的长方体状壳体结构件，其圆形通孔两侧均设置有圆环形凸台，其中一侧凸台的外侧圆周均匀设置6个供通过螺栓连接卡紧轴轴承外端盖51的螺纹孔；双轴承单体轴承座上体顶面沿左右两侧各均匀布置3个用于安装螺栓的螺纹孔，其下体底面长方体四角处均匀布置4个用于与轴承座增高加宽支撑座50连接的螺纹孔；1号过渡主轴轴承58与2号过渡主轴轴承59外环外表面均与双轴承座单体轴承座上下体49上的圆形通孔表面紧密配合。为了检测轴承在运转过程中的温度，在双轴承座单体轴承座上下体49上体的上表面安装有小型贴片式温度传感器48。

参阅图8至图9，本发明所述的固定端过渡轴承定位夹紧装置4的连接底座是轴承座增高加宽支撑座50，其不仅提高了轴承座的安装位置，而且增加了轴承座在试验台底座1上的安装面积，使得固定端轴承座的稳定性得以提高。轴承座增高加宽支撑座50通过4个螺栓与双轴承座单体轴承座上下体49进行连接。

轴承座增高加宽支撑座50为支座(架)类结构，由双轴承座单体轴座安装座板52、轴承座增高支撑方钢管53和轴承座加宽支撑板54焊接而成；在双轴承座单体轴承座安装板52和轴承座加宽支撑板54之间，轴承座增高支撑方钢管左右两侧各焊接有2个加强筋；双轴承座单体轴承座安装板52为长方形的连接板，在长方形四角设置有通过螺栓连接与双轴承单体轴承座上下体连接的圆通孔；轴承座加宽支撑板54是一块比双轴承座单体轴承座安装板52大的长方形连接板，连接板沿两侧长边分别设置供螺栓通过的圆通孔，用于与试验台底座1上的连接板安装在一起。

参阅图11至图13，本发明所述的移动端过渡轴承定位夹紧装置10的连接底座是移动式尾座65，移动式尾座65上安装有移动尾座丝杠手轮64、移动式尾座齿轮-手轮轴66和移动式尾座齿轮67。通过移动式手轮丝杠手轮来调节移动端尾座齿条21和移动式尾座齿轮67的啮合运动进而调整轮对轴的轴向安装位置，并在安装完毕后对其定位夹紧。

移动式尾座65是一个箱体类结构件，由移动端轴承座安装座板68、移动式尾座齿轮-手轮轴导向管69、移动尾座支撑柱70、移动尾座燕尾形底座板71和移动式尾座齿轮挡盖72焊接而成；移动端轴承座安装座板68是一块长方形连接钢板，在长方形四角均匀设置4个通过螺栓联接与双轴承座单体轴承座上下体49进行连接的圆通孔；移动尾座支撑柱70是一段方形钢管，在其一侧焊接有移动式尾座齿轮-手轮轴导向管69，移动式尾座齿轮-手轮轴导向管69内攻有丝杠螺纹，对侧焊接有一段瓦状的移动式尾座齿轮挡盖，用于防止润滑油的飞溅与灰尘的落入；移动尾座燕尾形底座板71长边为带有一定坡度的燕尾形状结构，尾座移动时，移动尾座燕尾形底座板71在齿轮齿条啮合运动的带动下沿着试验台底座1上的移动端尾座燕尾槽压紧条装配体22移动，采用燕尾状结构既方便纵向移动，也能保证底座横向的稳定性，避免其侧向移动。

参阅图14，本发明所述的齿轮箱试验用车轴是一根带中间轴、固定端弹性卡具安装轴73、1号大跨度移动式轮对轴定位支承框架安装轴74、齿轮箱安装轴75、2号大跨度移动式轮对轴定位支承框架安装轴76、移动端弹性卡具安装轴77的阶梯轴，试验轴左端面和右端面分别沿轴向加工4个螺纹孔。

双轴承弹性套卡紧主轴55通过轴径卡具弹性套62安装到固定端弹性卡具安装轴73上，对试验用轮对轴轴12进行固定定位夹紧；在试验用轮对轴安装时，1号大跨度移动式轮对轴定位支承架装置5中V形轮对轴支撑丝杠29的V形凹槽卡在1号大跨度移动式轮对轴定位支承框架安装轴74下面，2号大跨度移动式轮对轴定位支承架装置6中V形轮对轴支撑丝杠29的V形凹槽卡在2号大跨度移动式轮对轴定位支承框架安装轴76下面，对试验用轮对轴12的垂直方向进行调整，在试验用车轴完全安装完毕后，将1号大跨度移动式轮对轴定位支承架装置5和2号大跨度移动式轮对轴定位支承架装置6中的转臂锁紧螺杆打开，进而打开大跨度移动式轮对轴移动支架转臂27，之后将1号大跨度移动式轮对轴定位支承架装置5和2号大跨度移动式轮对轴定位支承架装置6移动到小轴径处；双轴承弹性套卡紧主轴55通过轴径卡具弹性套62安装到移动端弹性卡具安装轴77上，通过转动手轮来调整移动尾座的位置进而实现对试验用轮对轴12的轴向位置进行调整，之后再对其进行夹紧定位；被测齿轮箱11通过其从动齿轮和圆锥滚子轴承安装在齿轮箱安装轴75上。

高速列车齿轮箱空载跑合试验台工作原理：

在齿轮箱的输入端施加一定的动力，轮轴末端未施加载荷，使齿轮箱在空载情况下进行跑合。驱动电机与齿轮箱之间安装有转矩转速传感器，可以调定不同的转速和转矩对齿轮箱施加动力；轮轴两端通过弹性卡具式双轴承主轴与轴承座支撑、定位并传递动力扭矩；通过压紧立柱装置对齿轮箱输入端进行支撑并限制齿轮箱的转动同时也起到辅助调节齿轮箱水平和垂直方向位置的作用；大跨度移动式定位支撑装置在轮轴齿轮箱安装时调节轮轴的垂向与轴向位置，既保证整个机械结构的同轴度，也使安装简单方便。

Claims (10)

1.一种高速列车齿轮箱空载跑合试验台，由驱动装置、轴端过渡轴承定位夹紧装置、大跨度移动式轮对轴定位支撑装置、齿轮箱输入端压紧立柱装置和噪声测试装置组成，其特征在于：

所述驱动装置安装在试验台底座(1)的左端，驱动装置中的驱动电机(2)与转矩转速传感器通过法兰盘式联轴器联接，在驱动电机(2)与扭矩转速传感器之间还安装有扭矩限制器作为安全保护装置；

所述轴端过渡轴承定位夹紧装置，由固定端过渡轴承定位夹紧装置和移动端过渡轴承定位夹紧装置组成，所述固定端过渡轴承定位夹紧装置安装在试验台底座(1)的左侧，其左端通过法兰盘式联轴器与转矩转速传感器联接，右端通过弹性套卡紧主轴与被试齿轮箱用车轴的左端连接，底部通过螺栓固定安装在试验台底座(1)上，所述移动端过渡轴承定位夹紧装置安装在试验台底座(1)的右端，其左端通过弹性套卡紧主轴与被试齿轮箱用车轴的右端连接，底部通过其中的移动尾座与试验台底座(1)滑动连接；

所述大跨度移动式轮对轴定位支撑装置由结构相同的1号大跨度移动式轮对轴定位支撑装置(5)和2号大跨度移动式轮对轴定位支撑装置(6)组成，还包括具有调整被试齿轮箱用车轴垂向位置的V形轮对轴支撑丝杠(29)，所述大跨度移动式轮对轴定位支撑装置通过滚柱导轨滑块装配体(28)与试验台底座(1)滑动连接；

所述齿轮箱输入端压紧立柱装置通过T形螺栓安装在试验台底座(1)上，并压紧在齿轮箱输入端的外壳体上；

所述噪声测试装置包括：分别在齿轮箱的输入端和输出端各放置一套噪声测试声级计和支撑管装配体，其作用是检测齿轮箱跑合时有无异音状况。

2.根据权利要求1所述的一种高速列车齿轮箱空载跑合试验台，其特征在于：

所述1号大跨度移动式轮对轴定位支承装置(5)由大跨度移动式轮对轴定位支承框架、1号转臂锁紧螺杆销轴(24)、2号转臂锁紧螺杆销轴(25)、转臂锁紧螺杆(26)、大跨度轮对轴移动支架转臂(27)大跨度移动式轮对轴移动支架转臂、滚柱导轨滑块装配体(28)、V形轮对轴支撑丝杠(29)、轮对轴支撑丝杠手轮(30)和丝杠导向键环(31)组成,

所述大跨度移动式轮对轴定位支承框架是一个U形框架，由钢板和方形钢管焊接而成，包括固定在移动支架安装底板(34)上的移动支架转臂支座(32)和固定在移动支架转臂支座(32)且与移动支架安装底板(34)平行的丝杠手轮底座(33)，所述大跨度移动式轮对轴定位支承框架通过1号转臂螺杆销轴(24)和2号转臂螺杆销轴(25)与形状为弓形的大跨度移动式轮对轴支架转臂(27)大跨度移动式轮对轴移动支架转臂转动连接，1号转臂螺杆销轴(24)和2号转臂螺杆销轴(25)回转中心线平行且位于同一个水平面上，2号转臂螺杆销轴(25)上安装有转臂锁紧螺杆(26)，转臂锁紧螺杆(26)的回转中心线与2号转臂螺杆销轴(25)的回转中心线相互垂直；所述V形轮对轴支撑丝杠(29)和轮对轴支撑丝杠手轮(30)安装在丝杠手轮底座(33)上端面中间位置的通孔内，丝杠导向键环(31)与丝杠通过键联接安装在丝杠手轮底座(33)的下端面，V形轮对轴支撑丝杠(29)的V形柱面回转中心线与被测齿轮箱(11)的试验用车轴(12)的回转中心线平行且位于同一个垂直面上。

3.根据权利要求2所述的一种高速列车齿轮箱空载跑合试验台，其特征在于：

所述滚柱导轨滑块装配体(28)为两组，对称的安装在移动支架安装底板(34)下面且位于两个移动支架转臂支座(32)的下方；每组滚柱导轨滑块装配体(28)由滚柱轨道条(35)、1号滚柱循环轨道块(36)、滚柱导轨滑块(37)和2号滚柱循环轨道块(38)组成；所述滚柱轨道条(35)的截面为燕尾形并且通过螺栓联接固定在试验台底座(1)上，滚柱导轨滑块(37)通过内部两侧的若干个滚柱实现在轨道条上的滑动，滚柱导轨滑块(37)上设置有与移动支架底板(34)的连接螺纹孔；所述1号滚柱循环轨道块(36)与2号滚柱循环轨道块(38)对称布置在滚柱导轨滑块(37)的两端。

4.根据权利要求1所述的一种高速列车齿轮箱空载跑合试验台，其特征在于：

所述齿轮箱输入端卡紧立柱装置(9)主要由齿轮箱输入端压紧立柱转折臂(41)、齿轮箱输入端压紧转折臂立柱轴管(43)和齿轮箱输入端压紧立柱下支管(44)组成，所述齿轮箱输入端压紧立柱转折臂(41)设有两个圆形通孔，其中一个圆形通孔用于安装所述齿轮箱输入端压紧转折臂立柱轴管(43)，并通过齿轮箱输入端压紧立柱上掐箍(47)和齿轮箱输入端压紧立柱下掐箍(46)固定；齿轮箱输入端压紧立柱转折臂(41)的另一圆形通孔用于安装齿轮箱输入端压紧丝杠(40)，所述齿轮箱输入端压紧丝杠(40)上端装有用来调节齿轮箱输入端压紧立柱转折臂(41)位置及对齿轮箱壳体定位与转动限制的齿轮箱压紧手轮(39)，下端用T形圆螺母加以固定；所述齿轮箱输入端压紧转折臂立柱轴管(43)通过齿轮箱输入端压紧立柱下支管(44)固定在齿轮箱输入端压紧立柱底座(45)上。

5.根据权利要求4所述的一种高速列车齿轮箱空载跑合试验台，其特征在于：

所述齿轮箱输入端压紧立柱下支管(44)为L形管状结构,其长管上端与齿轮箱输入端压紧转折臂立柱轴管(43)的下端焊接在一起，齿轮箱输入端压紧立柱下支管(44)的短管用于安装固定齿轮箱输入端壳体下部的螺杆与螺母，所述长管与短管之间焊接有两块矩形连接板，用于增强齿轮箱输入端压紧立柱下支管的强度,齿轮箱输入端压紧立柱下支管(44)焊接在齿轮箱输入端压紧立柱底座(45)的外侧。

6.根据权利要求5所述的一种高速列车齿轮箱空载跑合试验台，其特征在于：

所述齿轮箱输入端压紧立柱底座(45)是一块矩形连接底板，连接底板沿两端长边分别设置有三个供T形螺栓穿过的长通孔，用于与试验台底座(1)的安装连接。

7.根据权利要求1所述的一种高速列车齿轮箱空载跑合试验台，其特征在于：

所述的轴端过渡轴承定位夹紧装置由固定端过渡轴承定位夹紧装置与移动端过渡轴承定位夹紧装置组成，上述夹紧装置均包括结构相同的过渡主轴轴承座装配体，其中的连接底座不同，

固定端过渡轴承定位夹紧装置(4)的连接底座是轴承座增高加宽支撑座(50)，轴承座增高加宽支撑座(50)为支座(架)类结构，由双轴承座单体轴承座安装板(52)、轴承座增高支撑方钢管(53)和轴承座加宽支撑板(54)焊接而成；在双轴承座单体轴承座安装板(52)和轴承座加宽支撑板(54)之间，轴承座增高支撑方钢管(53)左右两侧各焊接有2个加强筋；固定端过渡轴承定位夹紧装置中的双轴承座单体轴承座上下体(49)通过螺栓安装在轴承座增高加宽支撑座(50)上端的双轴承座单体轴承座安装板(52)上；

移动端过渡轴承定位夹紧装置(10)的连接底座是移动尾座，移动尾座的右侧安装有移动尾座丝杠手轮(64)和移动式尾座齿轮(67)，移动尾座丝杠手轮(64)和移动式尾座齿轮(67)安装在移动式尾座齿轮-手轮轴的两端，通过转动移动尾座丝杠手轮调节移动端尾座齿条(21)和移动尾座齿轮(67)的啮合运动来控制移动端过渡轴承定位夹紧装置的轴向移动位置进而调整轮对轴的轴向安装位置，并在安装完毕后对其定位夹紧；移动式尾座(65)底端焊接的是燕尾形底座板，尾座移动时，移动式尾座燕尾形底座在齿轮齿条啮合运动的带动下沿着试验台底座(1)上的移动端尾座燕尾槽压紧条装配体移动。

8.根据权利要求7所述的一种高速列车齿轮箱空载跑合试验台，其特征在于：

所述过渡主轴轴承座装配体由双轴承座单体轴承座上下体(49)、贴片式小型温度传感器(48)、卡紧轴轴承外端盖(51)、双轴承弹性套卡紧主轴(55)、圆螺母(56)，圆螺母用止动垫圈(57)、1号过渡主轴轴承(58)、2号过渡主轴轴承(59)、主轴弹性套锁紧螺母(60)、锥形锁紧环(61)、轴径卡具弹性套(62)和单一轴承两侧迷宫油封(63)组成。

9.根据权利要求8所述的一种高速列车齿轮箱空载跑合试验台，其特征在于：

所述双轴承座单体轴承座上下体(49)是壳体类结构件，通过铸造加工而成，1号过渡主轴轴承(58)与2号过渡主轴轴承(59)外环外表面均与双轴承座单体轴承座上下体(49)上的圆形通孔表面紧密配合；为了监测轴承在运转过程中的温度，在双轴承座单体轴承座上下体(49)上体的上表面安装有小型贴片式温度传感器(48)。

10.根据权利要求8所述的一种高速列车齿轮箱空载跑合试验台，其特征在于：

所述双轴承弹性套卡紧主轴(55)大头端设置有一定深度的锥形孔，用于安装轴径卡具弹性套(62)，轴径卡具弹性套(62)外表面与双轴承弹性套卡紧主轴(55)大头端的锥孔内表面紧密贴合连接；在轴径卡具弹性套(62)的大口径端口处安装有锥形锁紧环(61)，在双轴承弹性套卡紧主轴(55)大头端安装有主轴弹性套锁紧螺母(60)，拧紧螺母时锥形锁环(61)推动轴径卡具弹性套(62)使其收缩，进而夹紧轮对轴；1号过渡主轴轴承(58)和2号过渡主轴轴承(59)安装在轴承安装轴段的两端，1号过渡主轴轴承(58)内环的左侧端面与单一轴承两侧迷宫油封(63)的内侧端面连接，起到密封作用，2号过渡主轴轴承(59)内环的右端面与双轴承弹性套卡紧主轴(55)轴承安装轴段右端轴肩左侧端面紧密贴合，起到密封作用，为了安装拆卸方便，在双轴承弹性套卡紧主轴(55)大头端和主轴弹性套锁紧螺母(60)的周向设置若干个圆孔，便于插销借助工具控制轴径卡具弹性套(62)的松紧，轴径卡具弹性套(62)的内表面带有镀层或者涂层，能够保护被试轮对轴轴径不被磨损。