CN105527096B - 一种带自定心定位夹紧装置的齿轮箱空载跑合试验台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种带自定心定位夹紧装置的轨道车辆齿轮箱空载跑合试验台。主要由驱动装置、固定端弹性卡紧主轴定位夹紧装置、移动端自定心定位夹紧装置、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组成，所述驱动装置通过螺栓联接安装在试验台底座(1)的左端，所述固定端弹性卡紧主轴定位夹紧装置(4)安装在试验台底座(1)左侧，所述移动端自定心定位夹紧装置(9)安装在试验台底座(1)的右端，所述齿轮箱输入端压紧立柱装置(8)通过T形螺栓安装在试验台底座(1)上；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
技术领域
本发明涉及一种轨道车辆齿轮箱试验平台，更确切地说，本发明涉及一种带自定心定位夹紧装置的轨道车辆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。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，需在齿轮箱组装完毕后带轮对轴进行跑合试验。
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，提供了一种带自定心定位夹紧装置的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：
一种带自定心定位夹紧装置的齿轮箱空载跑合试验台，主要由驱动装置、固定端弹性卡紧主轴定位夹紧装置、移动端自定心定位夹紧装置、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组成，所述驱动装置通过螺栓联接安装在试验台底座1的左端，驱动装置中的驱动电机2与转速转矩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安装有扭矩限制器作为安全保护装置；
所述固定端弹性卡紧主轴定位夹紧装置4安装在试验台底座1左侧，其左端通过法兰盘式联轴器与转速转矩传感器联接，右端通过双轴承弹性套卡紧主轴23与被试齿轮箱11的试验用车轴5的左端连接，底部通过轴承座增高加宽支撑座21用螺栓固定安装在试验台底座 1上；
所述移动端自定心定位夹紧装置9安装在试验台底座1的右端，通过滚动轮与螺旋支架装置定位夹紧齿轮箱用车轴的右端，底部通过其中的移动尾座与安装在试验台底座1上的燕尾槽结构滑动连接；
所述齿轮箱输入端压紧立柱装置8通过T形螺栓安装在试验台底座1上，齿轮箱输入端压紧立柱装置通过压紧立柱转折臂63和压紧立柱下支管60来支撑在在齿轮箱输入端的外壳体上；为了检测齿轮箱跑合时有无异音状况，在齿轮箱的输入端和输出端各放置了一套噪声测试声级计装置。
所述固定端弹性卡紧主轴定位夹紧装置4通过轴承座增高加宽支撑座21安装在试验台底座1上，所述的固定端自定心定位夹紧装置4由法兰盘式锥形孔联轴器17、卡紧主轴轴承外端盖18、双轴承单体轴承座上下体19、卡紧主轴弹性套锁紧螺母20、双轴承弹性套卡紧主轴装配体和轴承座增高加宽支撑座21组成，
所述双轴承单体轴承座上下体19通过螺栓固定安装在轴承座增高加宽支撑座21上，双轴承弹性套卡紧主轴装配体安装在双轴承单体轴承座上下体19中间位置的圆形通孔内，通过1号卡紧主轴轴承26和2号卡紧主轴轴承27实现转动连接；在双轴承弹性套卡紧主轴装配体的锥形轴端安装有法兰盘式锥形孔联轴器17能够方便夹紧装置与驱动装置稳固可靠地连接；双轴承弹性套卡紧主轴的大头端的锥形孔内装有轴径卡具弹性套24，连接时，卡紧主轴弹性套锁紧螺母20旋紧时，推动锥形锁紧环25，使得轴径卡具弹性套24收缩进而夹紧轮对轴。
所述双轴承弹性套卡紧主轴装配体包括一根双轴承弹性套卡紧主轴23，所述双轴承弹性套卡紧主轴23为阶梯轴，其大头端最外端轴表面设置有螺纹用于安装卡紧主轴弹性套锁紧螺母20，大头端的非螺纹轴外缘周向设置有若干个圆孔，用于插销来配合工具松卡紧主轴弹性套锁紧螺母20，大头端轴心处设置有一定深度的锥形孔用于安装轴径卡具弹性套24，在轴径卡具弹性套24大头端装有锥形锁紧环25，用于调整轴径卡具弹性套24的松紧；所述双轴承弹性套卡紧主轴23小头外端轴为锥形轴，其上加工有轴向键槽，用来安装法兰盘式联轴器，锥形轴的顶端表面钻有螺纹孔，用于安装法兰盘式锥形孔联轴器端盖22；所述双轴承弹性套卡紧主轴23的中段为轴承安装轴，其两端分别安装1号卡紧主轴轴承26和2号卡紧主轴轴承27,2号卡紧主轴轴承27内环的左侧端面与迷宫油封28的内侧端面连接，起到密封作用，1号卡紧主轴轴承26内环的右端面与双轴承弹性套卡紧主轴轴承安装轴右端轴肩左侧端面紧密贴合，起到密封作用；所述卡紧主轴弹性套锁紧螺母20的周向设置若干个圆孔与若干个螺纹孔，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的松紧。
所述轴径卡具弹性套24是锥筒状结构，其上开有若干条细缝，构成弹簧状结构，其作用是借助轴端的锥形锁紧环25和周向的卡紧主轴弹性套锁紧螺母20调整松紧；所述轴径卡具弹性套24一端为锥面，其作用是便于安装，并增大对被试轮对轴的夹紧力；所述轴径卡具弹性套24外表面与双轴承弹性套卡紧主轴23大头端的锥孔内表面紧密贴合连接；所述轴径卡具弹性套24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。
所述双轴承单体轴承座上下体19是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有供通过螺栓连接卡紧主轴轴承外端盖18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用于与轴承座增高加宽支撑座21连接的螺纹孔；2号卡紧主轴轴承27与1号卡紧主轴轴承26外环外表面均与双轴承单体轴承座上下体19上的圆形通孔表面紧密配合。
轴承座增高加宽支撑座21由连接钢板与支撑方钢管焊接而成，在上下两块大小不同的连接钢板之间，轴承座增高支撑方钢管左右两侧各焊接有2个加强筋；轴承座增高加宽支撑座21通过螺栓与双轴承单体轴承座上下体19进行连接；下连接板上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。
所述的移动端自定心定位夹紧装置9通过移动端尾座30安装在试验台底座1上的燕尾槽中，移动端尾座30的移动是通过移动端自定心定位夹紧装置的手轮装置39和齿轮齿条的运动实现；
所述移动端自定心定位夹紧装置9的移动端自定心定位夹紧装置前后壳体32、38通过螺栓安装在移动端尾座30上，移动端自定心定位夹紧装置前后壳体32、38内部安装有双面均带有平面螺纹盘的大齿轮51，沿移动端自定心定位夹紧装置前后壳体32、38的径向等角度设置有1、2、3号滚动轮与螺旋支架装置31、34、37和滚动轮与螺旋支架装置径向运动锁紧机构33；滚动轮与螺旋支架装置的前后侧螺旋支架41、44上设置有与带有平面螺纹盘的大齿轮51上的平面螺纹槽相配合的螺旋槽，所述滚动轮与螺旋支架装置的前后侧螺旋支架41、44通过螺栓连接，对称布置于带有平面螺纹盘的大齿轮51的的两侧，每个螺旋支架上均安装有一套带轴承的前后侧滚动轮，前后侧滚动轮为橡胶材质，既能满足定位夹紧轮对轴的支撑刚度，又能有效减少对轮对轴的磨损，增大了滚动轮与轮对轴的接触面积，能够满足轮对轴高速运转时对轮对轴的定位夹紧。
所述齿轮箱输入端卡紧立柱装置8主要由齿轮箱输入端压紧立柱转折臂63、齿轮箱输入端压紧转折臂立柱轴管61和齿轮箱输入端压紧立柱下支管60组成，所述齿轮箱输入端压紧立柱转折臂63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61，并通过齿轮箱输入端压紧立柱上掐箍64和齿轮箱输入端压紧立柱下掐箍 62固定；齿轮箱输入端压紧立柱转折臂63的另一圆形通孔用于安装齿轮箱输入端压紧丝杠 66，所述齿轮箱输入端压紧丝杠66上端装有用来调节齿轮箱输入端压紧立柱转折臂63位置及对齿轮箱壳体定位与转动限制的齿轮箱压紧手轮65，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61通过齿轮箱输入端压紧立柱下支管60固定在齿轮箱输入端压紧立柱底座59上。
所述齿轮箱输入端压紧立柱下支管60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61的下端焊接在一起，齿轮箱输入端压紧立柱下支管60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60焊接在齿轮箱输入端压紧立柱底座59的外侧。
与现有技术相比本发明的有益效果是：
1.本发明所述的带自定心定位夹紧装置的齿轮箱空载跑合试验台固定端定位夹紧装置采用双轴承弹性套卡紧主轴装置定位夹紧轮对轴，既能很好的保证卡紧主轴与轮对轴的同心，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。
2.本发明所述的带自定心定位夹紧装置的齿轮箱空载跑合试验台移动端定位夹紧装置，对轮对轴进行三点夹持，采用平面螺纹的运动原理实现对轮对轴的自定心定位夹紧，对称布置两个橡胶材质的滚动轮不仅增大了滚动轮的与轮对轴的接触面积，满足轮对轴高速运转条件下的可靠定位夹紧，还能有效减少对轮对轴的磨损。
3.本发明所述的带自定心定位夹紧装置的齿轮箱空载跑合试验台移动端定位夹紧装置区别于传统意义上的卡盘随着工件运转，而是装置中的双滚动轮随着被试轮对轴运转，设计新颖，结构紧凑，安装与拆卸方面，制造及维护成本低。
4.本发明所述的带自定心定位夹紧装置的齿轮箱空载跑合试验台可适应不同规格的齿轮箱的跑合试验，适合较高试验速度且能合理保护车轴轴颈，并且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，具有很好的社会效益和经济效益。
附图说明
图1是本发明所述的带自定心定位夹紧装置的齿轮箱空载跑合试验台结构组成的轴测投影视图；
图2是本发明所述的带自定心定位夹紧装置的齿轮箱空载跑合试验台底座结构组成的轴测投影视图；
图3是本发明所述的带自定心定位夹紧装置的齿轮箱空载跑合试验台的固定端定位夹紧装置的结构组成的轴测投影视图；
图4是本发明所述的带自定心定位夹紧装置的齿轮箱空载跑合试验台的固定端定位夹紧装置的结构组成的上剖视图；
图5是本发明所述的带自定心定位夹紧装置的齿轮箱空载跑合试验台的移动端自定心定位夹紧装置的结构组成的轴测投影视图；
图6是本发明所述的带自定心定位夹紧装置的齿轮箱空载跑合试验台的移动端自定心定位夹紧装置的结构组成的主剖视图；
图7是本发明所述的带自定心定位夹紧装置的齿轮箱空载跑合试验台的移动端自定心定位夹紧装置的前壳体轴测投影视图；
图8是本发明所述的带自定心定位夹紧装置的齿轮箱空载跑合试验台的移动端自定心定位夹紧装置的运动部件连接关系图；
图9是本发明所述的带自定心定位夹紧装置的齿轮箱空载跑合试验台的滚动轮与螺旋支架装配体轴测投影视图；
图10是本发明所述的带自定心定位夹紧装置的齿轮箱空载跑合试验台的移动端自定心定位夹紧装置的螺旋支架轴测投影视图；
图11是本发明所述的带自定心定位夹紧装置的齿轮箱空载跑合试验台的移动端自定心定位夹紧装置的移动齿轮齿条装配轴测投影视图；
图12是本发明所述的带自定心定位夹紧装置的齿轮箱空载跑合试验台的试验用车轴轴测投影视图；
图13是本发明所述的带自定心定位夹紧装置的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；
图中：1.试验台底座，2.驱动电机，3.转矩转速传感器与法兰盘装配体，4.固定端自定心定位夹紧装置，5.试验用车轴，6.1号噪声测试声级计与支撑管装配体，7.2号噪声测试声级计与支撑管装配体，8.齿轮箱输入端压紧立柱装置，9.移动端自定心定位夹紧装置，10. 移动端燕尾槽，11.被试齿轮箱，12.预埋地脚螺栓安装座板，13.驱动电机安装底座，14. 转矩转速传感器安装底座，15.固定端自定心定位夹紧装置安装座板，16.齿轮箱输入端压紧立柱装置安装底架，17.法兰盘式锥形孔联轴器，18.卡紧主轴轴承外端盖，19.双轴承单体轴承座上下体，20.卡紧主轴弹性套锁紧螺母，21.轴承座增高加宽支撑座，22.法兰盘式锥形孔联轴器端盖，23.双轴承弹性套卡紧主轴，24.轴径卡具弹性套，25.锥形锁紧环，26.1号卡紧主轴轴承，27.2号卡紧主轴轴承，28.轴承迷宫油封，29.圆螺母，30.移动端尾座，31.1号滚动轮与螺旋支架装置，32.移动端自定心定位夹紧装置前壳体，33.滚动轮与螺旋支架装置径向运动锁紧机构，34.2号滚轮与螺旋支架装置，35.滚动轮与螺旋支架装置侧向运动限制条，36.小齿轮安装轴，37.3号滚动轮与螺旋支架装置，38.移动端自定心定位夹紧装置后壳体，39.移动端自定心定位夹紧装置的手轮装置，40.滚动轮与螺旋支架装置的前侧滚动轮轴承，41.滚动轮与螺旋支架装置的前侧螺旋支架，42.滚动轮与螺旋支架装置的前侧滚动轮，43.滚动轮与螺旋支架装置的后侧滚动轮，44.滚动轮与螺旋支架装置的后侧螺旋支架，45.滚动轮与螺旋支架装置的后侧滚动轮轴承，46.移动端自定心定位夹紧装置前壳体的安装板，47.1号滚动轮与螺旋支架装置的安装槽，48.2号滚动轮与螺旋支架装置的安装槽，49.3号滚动轮与螺旋支架装置的安装槽，50.小齿轮，51.带平面螺纹盘的大齿轮，52.螺旋支架上的滚动轮安装轴，53，螺旋支架上的螺纹槽结构，54.移动端齿轮，55.移动端齿条，56.固定端夹紧装置安装轴，57.被试齿轮箱安装轴，58.移动端滚轮夹紧轴，59.齿轮箱输入端压紧立柱底座，60.齿轮箱输入端压紧立柱下支管，61.齿轮箱输入端转折臂立柱轴管，62.齿轮箱输入端压紧立柱下掐箍，63.齿轮箱输入端压紧立柱转折臂，64.齿轮箱输入端压紧立柱上掐箍，65.齿轮箱压紧手轮，66.齿轮箱输入端压紧丝杠，67.压紧手轮下螺母，68.齿轮箱输入端下支撑螺母
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带自定心定位夹紧装置的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；轮轴的一端的定位夹紧装置为固定式，采用弹性卡具式双轴承卡紧主轴定位夹紧并传递动力扭矩，另一端为移动式，采用滚动轮自定心定位夹紧装置，方便被试齿轮箱与被试车轴的安装与拆卸；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。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，本发明所述的带自定心定位夹紧装置的齿轮箱空载跑合试验台包括驱动装置、固定端弹性卡紧主轴定位夹紧装置、移动端自定心定位夹紧装置、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底座的左端，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13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14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；固定端弹性卡紧主轴定位夹紧装置通过其中的轴承座加宽支撑座21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上的安装底板15上；移动端自定心定位夹紧装置通过尾座燕尾槽10安装在试验台底座1上，其中移动端尾座齿轮54与安装在试验台底座1上的尾座移动齿条55进行齿合装配，来控制移动端定位夹紧装置的轴向运动；齿轮箱输入端压紧立柱装置8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16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；在试验台的左右两侧靠近被试齿轮箱11分别安装有1号噪声测试声级计与支撑管装配体6和2号噪声测试声级计与支撑管装配体7，用来检测齿轮箱在跑合时有无异音情况。
参阅图3至图4，本发明所述的固定端弹性夹紧主轴式定位夹紧装置包括法兰盘式锥形孔联轴器17，卡紧主轴轴承外端盖18，双轴承单体轴承座上下体19，卡紧主轴弹性套锁紧螺母20，轴承座增高加宽支撑座21，法兰盘式锥形孔联轴器端盖22，双轴承弹性套卡紧主轴23，轴径卡具弹性套24，锥形锁紧环25，1号卡紧主轴轴承26，2号卡紧主轴轴承27，轴承迷宫油封28，圆螺母29。
双轴承弹性套卡紧主轴23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23分为大头端和小头端，大头端最外端轴表面设置有螺纹用于安装卡紧主轴弹性套锁紧螺母20，大头端的非螺纹轴外缘周向设置有若干个圆孔，用于插销来配合工具卡紧弹性套锁紧螺母20，大头端轴心处设置有一定深度的锥形孔用于安装轴径卡具弹性套 24，在轴径卡具弹性套24大头端装置有锥形锁紧环25，用于调整轴径卡具弹性套24的松紧；双轴承弹性套卡紧主轴23小头外端轴为锥形轴，其上加工有轴向键槽，用来安装法兰盘式联轴器，锥形轴的顶端表面钻有4个螺纹孔，用于安装法兰盘式锥形孔联轴器端盖22；轴承安装轴的两端分别安装1号卡紧主轴轴承26和2号卡紧主轴轴承27,2号卡紧主轴轴承 27内环的左侧端面与迷宫油封28的内侧端面连接，起到密封作用，1号卡紧主轴轴承26内环的右端面与双轴承弹性套卡紧主轴轴承安装轴右端轴肩左侧端面紧密贴合，起到密封作用。卡紧主轴弹性套锁紧螺母20的周向设置若干个圆孔与若干个螺纹孔，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的松紧。
轴径卡具弹性套24是锥筒状结构，其上有规律地开有若干条细缝，构成弹簧状结构，因此其具有一定程度的弹性，能够借助轴端的锥形锁紧环25和周向的卡紧主轴弹性套锁紧螺母20来调整其松紧；轴径卡具弹性套24一端为锥面，既便于安装，又能够增大对被试轮对轴的夹紧力；轴径卡具弹性套24外表面与双轴承弹性套卡紧主轴23大头端的锥孔内表面紧密贴合连接；轴径卡具弹性套24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。
双轴承单体轴承座上下体19是壳体类结构件，通过铸造加工而成。更确切地说，双轴承单体轴承座上下体19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主轴轴承外端盖18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3连接的螺纹孔；2号卡紧主轴轴承27与1号卡紧主轴轴承26外环外表面均与双轴承单一轴承座上下体2上的圆形通孔表面紧密配合。
轴承座增高加宽支撑座21为支座(架)类结构，由连接钢板与支撑方钢管焊接而成，在上下两块大小不同的连接钢板之间，轴承座增高支撑方钢管左右两侧各焊接有2个加强筋；轴承座增高加宽支撑座21通过4个螺栓与双轴承单体轴承座上下体19进行连接；下连接板上沿两侧长边分别设置4个供螺栓通过的圆通孔，用于与试验台底座上的连接板安装在一起。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上的安装面积，使得固定端轴承座的稳定性得以提高。
参阅图5至图10，本发明所述的移动端自定心定位夹紧装置包括移动端尾座30，1号滚动轮与螺旋支架装置31，移动端自定心定位夹紧装置前壳体32，滚动轮与螺旋支架装置径向运动锁紧机构33，2号滚动轮与螺旋支架装置34，滚动轮与螺旋支架装置侧向运动限制条35，小齿轮安装轴36，3号滚动轮与螺旋支架装置37，移动端自定心定位夹紧装置后壳体38，移动端自定心定位夹紧装置的手轮装置39，小齿轮50，带平面螺纹盘的大齿轮51，移动端齿轮54，移动端齿条55。
移动端自定心定位夹紧装置前壳体32和移动端自定心定位夹紧装置后壳体38结构大体相同，仅在螺栓安装孔方面略有差别，二者通过若干个圆周均布的凹头螺栓连接；在二者上沿径向等角度设置有三个矩形安装槽，分别是1号滚动轮与螺旋支架装置的安装槽47，2 号滚动轮与螺旋支架装置的安装槽48，3号滚轮与螺旋支架装置的安装槽49；二者均是通过壳体下面的安装板46与移动端尾座通过螺栓连接在一起；两个壳体之间安装的是带有平面螺纹槽的大齿轮51与小齿轮50，大齿轮的前后两面均设置有平面螺纹槽，大齿轮在小齿轮的带动下运动；1号滚动轮与螺旋支架装置31，2号滚轮与螺旋支架装置34和3号滚动轮与螺旋支架装置37等角度(相邻两个装置之间的角度为120°)均分安装于前后壳体上的安装槽中，实现对轮对轴的调心功能；为了保证滚动轮与螺旋支架装置只沿着壳体的径向平稳的运动，在滚动轮与螺旋架支撑装置沿径向两侧设置有侧向运动限制条35，并且在径向方向设置有锁紧装置33，保证被试件运转时的可靠平稳。
所述的1号滚动轮与螺旋支架装置31，2号滚轮与螺旋支架装置34和3号滚动轮与螺旋支架装置37结构大致相同，由于安装位置的不同，仅在螺旋支架的螺旋槽方面有一些差别。3套滚动轮与螺旋支架装置均包括滚动轮与螺旋支架装置的前侧滚动轮轴承40，滚动轮与螺旋支架装置的前侧螺旋支架41，滚动轮与螺旋支架装置的前侧滚动轮42，滚动轮与螺旋支架装置的后侧滚动轮43，滚动轮与螺旋支架装置的后侧螺旋支架44，滚动轮与螺旋支架装置的后侧滚动轮轴承45。
滚动轮与螺旋支架装置的前侧螺旋支架41和滚动轮与螺旋支架装置的后侧螺旋支架44 结构相同，二者通过螺栓连接，连接后形成一个空心的块状结构，其上均设置有与大齿轮上的平面螺纹槽相配合的螺旋槽53，对称布置于大齿轮的两侧；在螺旋支架上设置有滚动轮安装轴52，滚动轮通过轴承40安装在滚动轮安装轴52上，滚动轮为橡胶材质，既能满足定位夹紧轮对轴的支撑刚度，又能有效减少对轮对轴的磨损，试验时，在轮对轴的带动下转动。
试验前，将轮对轴上的移动端滚轮夹紧轴58安装进移动端定位夹紧装置的安装孔内，用工具转动小齿轮50时，小齿轮带动带有平面螺纹槽大齿轮51转动，大齿轮上的平面螺纹就会带动滚动轮与螺旋支架沿轮对轴的径向运动，由于平面螺纹的螺距相等，三套滚动轮与螺旋支架装置运动距离相等，同时向中心靠近或者退出，实现对轮对轴的自定心定位夹紧与放松，在滚动轮与轮对轴相切夹紧后，分别调整锁紧机构对滚动轮与螺旋支架装置进行锁紧，避免滚动轮转动时滚动轮与螺旋支架装置径向方向的窜动，保证轮对轴试验时运转平稳。
参阅图13，本发明所述的齿轮箱输入端卡紧立柱装置包括齿轮箱输入端压紧立柱底座 59，齿轮箱输入端压紧立柱下支管60，齿轮箱输入端转折臂立柱轴管61，齿轮箱输入端压紧立柱下掐箍62，齿轮箱输入端压紧立柱转折臂63，齿轮箱输入端压紧立柱上掐箍64，齿轮箱压紧手轮65，齿轮箱输入端压紧丝杠66，压紧手轮下螺母67。
齿轮箱输入端压紧立柱底座59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60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61，短柱用于安装固定齿轮箱输入端下端的螺杆与螺母67，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60的强度，齿轮箱输入端压紧立柱下支管60焊接在齿轮箱输入端压紧立柱底座59上；齿轮箱输入端压紧立柱转折臂63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61的圆形通孔与一个用于安装齿轮箱输入端压紧丝杠66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64，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62，上下掐箍用来固定齿轮箱输入端压紧立柱转折臂63在齿轮箱输入端压紧转折臂立柱轴管61上的位置；齿轮箱输入端压紧丝杠66安装在齿轮箱输入端压紧立柱转折臂63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65安装在丝杠上端，上端用两个M48的大圆螺母固定，齿轮箱输入端压紧手轮65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。
带自定心定位夹紧装置的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；轮轴的一端为固定端定位夹紧装置，采用弹性卡具式双轴承卡紧主轴定位夹紧并传递动力扭矩，另一端为移动端定位夹紧，采用滚动轮自定心定位夹紧装置，方便被试齿轮箱与被试车轴的安装与拆卸；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。
Claims (9)
1.一种带自定心定位夹紧装置的齿轮箱空载跑合试验台，主要由驱动装置、固定端弹性卡紧主轴定位夹紧装置、移动端自定心定位夹紧装置、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组成，其特征在于：
所述驱动装置通过螺栓联接安装在试验台底座(1)的左端，驱动装置中的驱动电机(2)与转速转矩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安装有扭矩限制器作为安全保护装置；
所述固定端弹性卡紧主轴定位夹紧装置(4)安装在试验台底座(1)左侧，其左端通过法兰盘式联轴器与转速转矩传感器联接，右端通过双轴承弹性套卡紧主轴(23)与被试齿轮箱(11)的试验用车轴(5)的左端连接，底部通过轴承座增高加宽支撑座(21)用螺栓固定安装在试验台底座(1)上；
所述移动端自定心定位夹紧装置(9)安装在试验台底座(1)的右端，通过滚动轮与螺旋支架装置定位夹紧齿轮箱用车轴的右端，底部通过其中的移动尾座与安装在试验台底座(1)上的燕尾槽结构滑动连接；
所述齿轮箱输入端压紧立柱装置(8)通过T形螺栓安装在试验台底座(1)上，齿轮箱输入端压紧立柱装置通过压紧立柱转折臂(63)和压紧立柱下支管(60)来支撑在在齿轮箱输入端的外壳体上；为了检测齿轮箱跑合时有无异音状况，在齿轮箱的输入端和输出端各放置了一套噪声测试声级计装置。
2.根据权利要求1所述的一种带自定心定位夹紧装置的齿轮箱空载跑合试验台，其特征在于：
所述固定端弹性卡紧主轴定位夹紧装置(4)通过轴承座增高加宽支撑座(21)安装在试验台底座(1)上，所述的固定端定位夹紧装置(4)由法兰盘式锥形孔联轴器(17)、卡紧主轴轴承外端盖(18)、双轴承单体轴承座上下体(19)、卡紧主轴弹性套锁紧螺母(20)、双轴承弹性套卡紧主轴装配体和轴承座增高加宽支撑座(21)组成，
所述双轴承单体轴承座上下体(19)通过螺栓固定安装在轴承座增高加宽支撑座(21)上，双轴承弹性套卡紧主轴装配体安装在双轴承单体轴承座上下体(19)中间位置的圆形通孔内，通过1号卡紧主轴轴承(26)和2号卡紧主轴轴承(27)实现转动连接；在双轴承弹性套卡紧主轴装配体的锥形轴端安装有法兰盘式锥形孔联轴器(17)能够方便夹紧装置与驱动装置稳固可靠地连接；双轴承弹性套卡紧主轴的大头端的锥形孔内装有轴径卡具弹性套(24)，连接时，卡紧主轴弹性套锁紧螺母(20)旋紧时，推动锥形锁紧环(25)，使得轴径卡具弹性套(24)收缩进而夹紧轮对轴。
3.根据权利要求2所述的一种带自定心定位夹紧装置的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装配体包括一根双轴承弹性套卡紧主轴(23)，所述双轴承弹性套卡紧主轴(23)为阶梯轴，其大头端最外端轴表面设置有螺纹用于安装主轴弹性套锁紧螺母(20)，大头端的非螺纹轴外缘周向设置有若干个圆孔，用于插销来配合工具松紧弹性套锁紧螺母(20)，大头端轴心处设置有一定深度的锥形孔用于安装轴径卡具弹性套(24)，在轴径卡具弹性套(24)大头端装有锥形锁紧环(25)，用于调整轴径卡具弹性套(24)的松紧；所述双轴承弹性套卡紧主轴(23)小头外端轴为锥形轴，其上加工有轴向键槽，用来安装法兰盘式联轴器，锥形轴的顶端表面钻有螺纹孔，用于安装法兰盘式锥形孔联轴器端盖(22)；所述双轴承弹性套卡紧主轴(23)的中段为轴承安装轴，其两端分别安装1号卡紧轴轴承(26)和2号卡紧轴轴承(27),2号卡紧轴轴承(27)内环的左侧端面与迷宫油封(28)的内侧端面连接，起到密封作用，1号卡紧轴轴承(26)内环的右端面与双轴承弹性套卡紧主轴轴承安装轴右端轴肩左侧端面紧密贴合，起到密封作用；所述主轴弹性套锁紧螺母(20)的周向设置若干个圆孔与若干个螺纹孔，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的松紧。
4.根据权利要求2或3所述的一种带自定心定位夹紧装置的齿轮箱空载跑合试验台，其特征在于：
所述轴径卡具弹性套(24)是锥筒状结构，其上开有若干条细缝，构成弹簧状结构，其作用是借助轴端的锥形锁紧环(25)和周向的主轴弹性套锁紧螺母(20)调整松紧；所述轴径卡具弹性套(24)一端为锥面，其作用是便于安装，并增大对被试轮对轴的夹紧力；所述轴径卡具弹性套(24)外表面与双轴承弹性套卡紧主轴(23)大头端的锥孔内表面紧密贴合连接；所述轴径卡具弹性套(24)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。
5.根据权利要求2或3所述的一种带自定心定位夹紧装置的齿轮箱空载跑合试验台，其特征在于：
所述双轴承单体轴承座上下体(19)是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有供通过螺栓连接卡紧主轴轴承外端盖(18)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用于与轴承座增高加宽支撑座(21)连接的螺纹孔；2号卡紧主轴轴承(27)与1号卡紧主轴轴承(26)外环外表面均与双轴承单体轴承座上下体(19)上的圆形通孔表面紧密配合。
6.根据权利要求2或3所述的一种带自定心定位夹紧装置的齿轮箱空载跑合试验台，其特征在于：
轴承座增高加宽支撑座(21)由连接钢板与支撑方钢管焊接而成，在上下两块大小不同的连接钢板之间，轴承座增高支撑方钢管左右两侧各焊接有2个加强筋；轴承座增高加宽支撑座(21)通过螺栓与双轴承单体轴承座上下体(19)进行连接；下连接板上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。
7.根据权利要求1所述的一种带自定心定位夹紧装置的齿轮箱空载跑合试验台，其特征在于：
所述的移动端自定心定位夹紧装置(9)通过移动端尾座(30)安装在试验台底座(1)上的燕尾槽中，移动端尾座(30)的移动是通过移动端自定心定位夹紧装置的手轮装置(39)和齿轮齿条的运动实现；
所述移动端自定心定位夹紧装置(9)的移动端自定心定位夹紧装置前后壳体(32、38)通过螺栓安装在移动端尾座(30)上，移动端自定心定位夹紧装置前后壳体(32、38)内部安装有双面均带有平面螺纹盘的大齿轮(51)，沿移动端自定心定位夹紧装置前后壳体(32、38)的径向等角度设置有1、2、3号滚动轮与螺旋支架装置(31、34、37)和滚动轮与螺旋支架装置径向运动锁紧机构(33)；滚动轮与螺旋支架装置的前后侧螺旋支架(41、44)上设置有与带有平面螺纹盘的大齿轮(51)上的平面螺纹槽相配合的螺旋槽，所述滚动轮与螺旋支架装置的前后侧螺旋支架(41、44)通过螺栓连接，对称布置于带有平面螺纹盘的大齿轮(51)的的两侧，每个螺旋支架上均安装有一套带轴承的前后侧滚动轮，前后侧滚动轮为橡胶材质，既能满足定位夹紧轮对轴的支撑刚度，又能有效减少对轮对轴的磨损，增大了滚动轮与轮对轴的接触面积，能够满足轮对轴高速运转时对轮对轴的定位夹紧。
8.根据权利要求1所述的一种带自定心定位夹紧装置的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装置(8)主要由齿轮箱输入端压紧立柱转折臂(63)、齿轮箱输入端压紧转折臂立柱轴管(61)和齿轮箱输入端压紧立柱下支管(60)组成，所述齿轮箱输入端压紧立柱转折臂(63)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(61)，并通过齿轮箱输入端压紧立柱上掐箍(64)和齿轮箱输入端压紧立柱下掐箍(62)固定；齿轮箱输入端压紧立柱转折臂(63)的另一圆形通孔用于安装齿轮箱输入端压紧丝杠(66)，所述齿轮箱输入端压紧丝杠(66)上端装有用来调节齿轮箱输入端压紧立柱转折臂(63)位置及对齿轮箱壳体定位与转动限制的齿轮箱压紧手轮(65)，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(61)通过齿轮箱输入端压紧立柱下支管(60)固定在齿轮箱输入端压紧立柱底座(59)上。
9.根据权利要求4所述的一种带自定心定位夹紧装置的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(60)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(61)的下端焊接在一起，齿轮箱输入端压紧立柱下支管(60)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(60)焊接在齿轮箱输入端压紧立柱底座(59)的外侧。
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