CN105806638A

CN105806638A - 一种轨道式动车底盘试验台

Info

Publication number: CN105806638A
Application number: CN201610159004.3A
Authority: CN
Inventors: 石莹; 刘德龙; 付春雨; 崔盈利; 张为春
Original assignee: Shandong University of Technology
Current assignee: Shandong University of Technology
Priority date: 2016-03-21
Filing date: 2016-03-21
Publication date: 2016-07-27

Abstract

本发明设计动车性能测试领域，特别是一种轨道式动车底盘试验台，其特征是试验台可有效得模拟动车真实运行工况，采用高强度合金材料试验轨道，质量轻、强度大。转鼓采用齿轮形式，与轨道进行啮合传动，两者之间无任何相对滑动，效率高。本发明可对动车和普通机车的整车动力性、制动性、燃油经济性、和整车装备进行检测。

Description

一种轨道式动车底盘试验台

技术领域

本发明涉及动车性能测试领域，特别是一种轨道式动车底盘试验台。

背景技术

由于动车特殊的工作环境要求，以实车进行工况测试，测试过程比较复杂、难度大、安全系数低、测试时间长。而引入动车试验台，则可以对动车在室内进行模拟工况的测试，所达到的效果是完全相同的。轨道式动车试验台是对动车和普通动车机械的整车动力性、制动性、燃油经济性、和整车装备进行检测的设备。目前针对动车底盘进行检测的轮式转鼓试验台较多，试验台不能真实全面的反映动车的运行工况，测试结果不确定性大。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种轨道式试验台。能够有效的模拟动车的真实运行工况，测试结果准确，测试时间短，安全系数高，拆装维修方便。

一种轨道式动车底盘试验台，包括第一支撑轮（1），第二支撑轮（2），第三支撑轮（3），第四支撑轮（4），轨道（5），速度传感器（6），主动齿轮转鼓（7），力矩传感器（8），第一保护轮（9），第二保护轮（10），第三保护轮（11），连接销（12），水泥柱（13），拉力表（14），钢丝绳（15），从动齿轮转鼓（16），从动齿轮转鼓轴（17），水泥框坑（18），计算机系统（19），主动齿轮转鼓轴（20），测功机总成（21），第一保护轮轴（22），第一支撑轮轴（23），第二支撑轮轴（24），第二保护轮轴（25），第三支撑轮轴（26），第四支撑轮轴（27），第三保护轮轴（28），机体（29）其特征在于：主动齿轮转鼓（7）一端被测功机总成（21）带动，一端通过主动齿轮转鼓轴（20）固定于机体（29）上，从动齿轮转鼓（16）通过从动齿轮转鼓轴（17）固定于机体（29）上；主动齿轮转鼓（7）、从动齿轮转鼓（16）与轨道（5）进行啮合传动；第一支撑轮（1），第二支撑轮（2），第三支撑轮（3），第四支撑轮（4）布置在上轨道下部，并通过第一支撑轮轴（23），第二支撑轮轴（24），第三支撑轮轴（26），第四支撑轮轴（27）一端安装于机体（29）上，一端安装在水泥框坑（18）上用于支撑轨道；第一保护轮（9），第二保护轮（10），第三保护轮（11）安装在下轨道下部，并通过第一保护轮轴（22），第二保护轮轴（25），第三保护轮轴（28）一端安装于机体（29）上，一端安装在水泥框坑（18）上用于支撑轨道以增强轨道强度；速度传感器（6）和力矩传感器（8）安装于主动齿轮转鼓（7）上，用于测量轨道的速度和力矩；钢丝绳（15）通过拉力表（4）固定于固定余水泥柱（13）上，用于牵引动车；计算机系统（19）通过导线和机体相连。

本发明较现有技术所具有的优点：

采用轨道式平台，与动车真实运行路况完全吻合；转鼓为齿轮式，与轨道进行啮合传动，效率高，无任何脱滑现象；可用作为动车维修检验平台。

附图说明

图1：本发明动车底盘试验台俯视图

图2：本发明动车底盘试验台正视图。

具体实施方式

1、第一支撑轮，2、第二支撑轮，3、第三支撑轮，4、第四支撑轮，5、轨道,6、速度传感器，7、主动齿轮转鼓，8、力矩传感器，9、第一保护轮，10、第二保护轮，11、第三保护轮，12、连接销，13、水泥柱，14、拉力表，15、钢丝绳，16、从动齿轮转鼓，17、从动齿轮转鼓轴，18、水泥框坑，19、计算机系统，20、主动齿轮转鼓轴，21、测功机总成，22、第一保护轮轴，23、第一支撑轮轴，24、第二支撑轮轴，25、第二保护轮轴，26、第三支撑轮轴，27、第四支撑轮轴，28、第三保护轮轴，29、机体。

下面结合附图进一步说明实施方式：主动齿轮转鼓7一端被测功机总21带动，一端通过主动齿轮转鼓轴20固定于机体29上，其特征在于转鼓采用齿轮形式，与轨道（5）进行啮合传动，传动效率高，无打滑现象，从动齿轮转鼓16通过从动齿轮转鼓轴17固定于机体29上；主动齿轮转鼓7和从动齿轮转鼓16与轨道5进行啮合传动；第一支撑轮1，第二支撑轮2，第三支撑轮3，第四支撑轮4，布置在上轨道5下部，并通过第一支撑轮轴23、第二支撑轮轴24、第三支撑轮轴26、第四支撑轮轴27，一端安装于机体29上，一端安装在水泥框坑18上用于支撑轨道5，并可以根据动车轮距进行前后调整，调整方案为：支撑轮轴的末端可以在机体和水泥框坑轴槽中随着轴承前后移动，直到合适的位置并固定；第一保护轮9，第二保护轮10，第三保护轮11，安装在下轨道5下部，并通过第一保护轮轴22、第二保护轮轴25、第三保护轮轴28，一端安装于机体29上，一端安装在水泥框坑18上，用于支撑轨道5，以增强其刚度；速度传感器6、力矩传感器8、安装于主动齿轮转鼓7上，用于测量轨道5的速度和力矩；钢丝绳15通过拉力表14固定于固定在水泥柱13上，用于牵引动车；计算机系统19与机体29相连。本试验台主要结构为前并排的两条轨道5和主动齿轮转鼓7、从动齿轮转鼓16，固定支撑部分为从动齿轮转鼓轴17、主动齿轮转鼓轴20、第一支撑轮轴23、第二支撑轮轴24、第三支撑轮轴26、第四支撑轮轴27及机体29，其中轨道材料不同于传统的钢铁而是采用一种合金材料，其硬度高且质量轻。

采用测功机总成模拟行驶阻力。试验时通过测功机总成21对试验台轨道5进行加载，通过试验台轨道5与被测动车轮毂之间的摩擦间接的对试验动车加载。通过计算机系统19控制的测功机总成21来调节动车负载大小，使受试动车发动机受到的阻力等效于同等工况下动车发动机在真实铁轨上受到的阻力，即空气阻力和摩擦阻力。具体调节过程为：速度传感器6和力矩传感器8采集的信号与计算机系统19中的模块信号数据库进行比较、分析后，将数据反馈给计算机系统19的ECU，计算机系统19的ECU接受反馈数据并进行分析计算，然后发出相应的指令到主动齿轮转鼓7，主动齿轮转鼓7根据指令调节载荷大小，从而由力矩传感器6再次采集，进而形成封闭的控制循环。

本发明工作过程如下：首先将被测动车开到合适的位置，使动车轮子分别位于第一支撑轮1，第二支撑轮2，第三支撑轮3，第四支撑轮4上方，用钢丝绳13将动车固定，试验台正向运动时，被测动车的驱动系统是试验台的动力源，而反拖时测功机为动力源。被测动车的轮毂带动试验台轨道5运动，轨道5带动主动齿轮转鼓7、从动齿轮转鼓转动16，扭矩经轨传至主动齿轮转鼓7在传至力矩传感器8最后到达测功机系统21，测功机系统21提供阻转矩，使被测动车发动机收到的阻力等效于同等工况下在真实工况中受到的阻力，通过计算机系统19调整测功机系统进而调整动车所受负荷的大小。速度传感器6可采集轨道5速度即动车速度并反馈给计算机系统19。根据不同的试验项目和试验要求，通过计算机系统19调用相应的程序，由测功机总成21加载给定值与反馈值比较，或与车速反馈值进行比较构成双闭环的恒转矩加载自动控制系统，或构成双闭环的恒速加载自动控制系统，其输出信号控制测功机总成19，使测功机总成21的发电机励磁电流达到恒转矩加载或恒速加载的要求的数值。计算机系统19可以拟合各种车型及不同工况下的道路运行负载阻力特性曲线自动输出加载给定值，从而自动模拟道路运行的性能测试。当反拖时，可以检测试验台的机械损失、动车传动系的机械损失以及动车在试验台上的滚动阻力。

本试验台还可作为动车检修与维护平台：将动车开到轨道合适的位置，水泥框坑18作为工作区，可以方便的检查动车底盘状况。

Claims

1.一种轨道式动车底盘试验台，包括包括第一支撑轮（1），第二支撑轮（2），第三支撑轮（3），第四支撑轮（4），轨道（5），速度传感器（6），主动齿轮转鼓（7），力矩传感器（8），第一保护轮（9），第二保护轮（10），第三保护轮（11），连接销（12），水泥柱（13），拉力表（14），钢丝绳（15），从动齿轮转鼓（16），从动齿轮转鼓轴（17），水泥框坑（18），计算机系统（19），主动齿轮转鼓轴（20），测功机总成（21），第一保护轮轴（22），第一支撑轮轴（23），第二支撑轮轴（24），第二保护轮轴（25），第三支撑轮轴（26），第四支撑轮轴（27），第三保护轮轴（28），机体（29），其特征在于：试验台可真实有效的模拟动车真实运行工况，采用独具一格的轨道式平台，轨道采用高强度合金材料，质量轻、强度大。

2.根据权利要求1所述一种轨道式动车底盘试验台，其特征在于：主动齿轮转鼓7、从动齿轮转鼓16采用齿轮形式，与轨道5进行啮合传动，两者之间无任何相对滑动，效率高。

3.根据权利要求1、2所述一种轨道式动车底盘试验台，其特征在于：第一支撑轮1，第二支撑轮2，第三支撑轮3，第四支撑轮4支撑在轨道5底部，并可以根据机车轮距进行前后调整，第一支撑轮轴23，第二支撑轮轴24，第三支撑轮轴26，第四支撑轮轴27，通过轴承安装在机体29上，各支撑轮可轻便的转动，支撑轨道5，增强其刚度。

4.根据权利1、2、3要求，其特征在于：测功机总成21与主动齿轮转鼓7结合；力矩传感器8和速度传感器6连接计算机系统19；计算机系统19可以显示和控制测功机21的载荷量，并通过测功机总成21改变主动齿轮转鼓7的转速。