CN106556520A - 转向架性能试验台 - Google Patents

Abstract

一种转向架性能试验台，包括能够承载试验车辆的轨道装置以及位于轨道装置前侧的牵引装置。所述牵引装置包括固装在地基上的固定座以及能够连接和牵引试验车辆的牵引杆，所述牵引杆与固定座连接。所述轨道装置包括自前向后设置的多个轨道轮单元。转向架性能试验台能够使试验车辆在轨道装置上运行，能够实现铁路车辆滚动试验，包括蛇行失稳临界速度测试、轴承跑合温升测试等。试验台占用空间小，试验车辆位于原地行驶进行试验，无须实际进行移动，安全性强，试验过程中也便于观察车辆的行驶状态，进行检测的传感器也能够更加准确的检测到实验数据。通过惯性轮装置使其又能够实现制动性能测试，包括进行紧急制动、常用制动的制动距离测试，制动过程中闸瓦与车轮的温升测试等。

Description

转向架性能试验台

技术领域

本发明涉及一种轨道车辆试验设备，具体地说，是一种可完成铁路车辆的滚动性能测试、制动性能测试，同时兼容不同轨距、轴距、定距的轨道车辆转向架试验台。

背景技术

一节铁路车辆主要由一节车体和两个转向架组成，车体与转向架之间由二系悬挂系统连接。转向架性能测试一般以一节铁路车辆为测试单元，测试内容主要包括滚动性能测试、制动性能测试等。滚动性能测试主要是进行铁路车辆的蛇行失稳临界速度测试，轴承跑合温升测试；制动性能测试主要是进行紧急制动、常用制动的制动距离测试，制动过程中闸瓦与车轮的温升测试等。

现有的铁路车辆性能测试装置，例如《铁道车辆转向架蛇行运动实验台》(公开号：CN103267648A)，提供了一种进行铁道车辆转向架蛇行运动教学、研究的铁道车辆转向架蛇行运动实验台，但其使用时需要转向架在试验轨道上进行移动，需要使用较大的试验空间，而且安全性也较差。试验过程中需要在转向架上设置众多的检测感应装置，虽然应用在教学上能够直观体现所检测的各个实验数据项目，但是若应用到生产检验中，较为繁琐，效率较低。

而且现有的铁路车辆性能测试装置一般只能单独完成滚动性能测试或制动性能测试，功能单一；且针对不同轨距、轴距、定距参数的车辆，设计上未能实现全面的兼容。

发明内容

本发明针对现有的铁路车辆性能测试装置功能单一、兼容性较差、空间占用大、效率低等问题，提出一种可完成铁路车辆的滚动性能测试、制动性能测试，同时兼容不同轨距、轴距、定距的轨道车辆转向架性能试验台。

本发明的转向架性能试验台，包括能够承载试验车辆的轨道装置以及位于轨道装置前侧的牵引装置。

所述牵引装置包括固装在地基上的固定座以及能够连接和牵引试验车辆的牵引杆，所述牵引杆与固定座连接。

所述轨道装置包括自前向后设置的多个轨道轮单元。

所述轨道轮单元包括安装台、分别安装在安装台左右侧的两个支承座、安装在支承座上的轨道轮轴以及安装在安装台上用于驱动轨道轮轴的牵引电机，所述轨道轮轴通过轴承安装在支承座上，所述轨道轮轴上都安装有用于承载试验车辆车轮的轨道轮。

优选的是，所述轨道轮单元的安装台滑动安装在地基上安装的地轨上。

优选的是，所述安装台与地轨之间安装有电动推杆，所述地轨上安装有回转底座，所述安装台安装有铰接座，所述电动推杆的丝杆一端与铰接座相连，所述电动推杆安装在回转底座上。

优选的是，所述安装台竖直设置有安装孔，所述安装孔内安装有螺纹套、螺纹顶杆和轮座，所述螺纹套固装在安装孔顶部，所述轮座滑动安装在安装孔底部，所述螺纹顶杆的顶部通过螺纹安装在螺纹套内，所述螺纹顶杆底端设置的钉头安装在轮座顶部设置的倒T型槽中，所述轮座上安装有可与地轨表面滚动接触的重载滚轮。

优选的是，所述轨道轮单元进一步包括第一安装板和第二安装板，所述第一安装板固装在安装台上，所述第二安装板滑动安装在安装台设置的导向槽上，导向槽与轨道轮轴平行，一个支承座安装在第一安装板上，另一个支承座以及牵引电机安装在第二安装板上。

优选的是，所述安装台左右两侧都安装有称重装置，所述称重装置都位于对应轨道轮的内侧。

所述称重装置包括前后安装的两个支撑立柱以及安装在支撑立柱之间并能够承载试验车辆车轮的称重梁，所述支撑立柱中安装有能够驱动称重梁升降的举升油缸，所述举升油缸与称重梁之间安装有载荷传感器。

优选的是，所述称重梁上表面上安装有防脱轨挡板以及位于防脱轨挡板外侧的两个对中限位块，两个对中限位块分别位于称重梁的前后两侧，并间隔设置。

优选的是，所述举升油缸的缸体与支撑立柱铰接，所述称重梁设置的导向轴滑动安装在支撑立柱设置的导向孔中，并与举升油缸的活塞杆通过载荷传感器相连。

优选的是，所述轨道装置的两侧安装有横向激励装置，所述横向激励装置包括固定支架以及水平安装在固定支架上并能够横向推动试验车辆的激励油缸。

优选的是，所述轨道装置一侧安装有惯性轮装置，所述惯性轮装置包括安装架以及安装在安装架上的惯性轴，所述惯性轴上安装有惯性轮，所述惯性轴依次通过联轴器和离合器与轨道轮轴传动，所述联轴器与离合器之间安装有扭矩传感器。

本发明的有益效果是：转向架性能试验台能够使试验车辆在轨道装置上运行，能够实现铁路车辆滚动试验，包括蛇行失稳临界速度测试、轴承跑合温升测试等。试验台占用空间小，试验车辆位于原地行驶进行试验，无须实际进行移动，安全性强，试验过程中也便于观察车辆的行驶状态，进行检测的传感器也能够更加准确的检测到实验数据。通过惯性轮装置使其又能够实现制动性能测试，包括进行紧急制动、常用制动的制动距离测试，制动过程中闸瓦与车轮的温升测试等。滚动试验和制动试验可通过电磁离合器进行切换，使用灵活性强。

轨道轮单元之间的距离能够进行调节，使试验台具有轴距调整功能和定距调整功能，能够兼容不同轴距和定距的车型。轨道轮单元上支承座之间的距离能够进行调节，使其能够使用连接两个轨道轮轴的各种不同长度的工艺轴，从而调节轨道轮的间距，使试验台具有轨距调整功能，能够兼容准轨、米轨、宽轨等不同轨距车型。

通过电动推杆驱动轨道轮单元进行轴距调整，调节精准性更高，电动推杆与其他部件均为活动链接，具备活动自由度，能够使轨道轮单元平稳移动。轨道轮单元的安装台安装可升降的重载滚轮，可根据需要使轨道轮单元与地轨之间进行滚动摩擦和滑动摩擦的切换，最大程度的减小摩擦力，并提高部件的使用寿命。

试验台设置称重装置，能够检测车辆轴重，进一步增加试验台的功能性。称重装置设置防脱轨挡板和对中限位块，能够对中车轮，防止车辆脱轨，提高检测的安全性。称重梁通过导向轴导向，并且举升油缸铰接，运行过程中有一定自由度，同时能够保证称重梁升降平稳，避免称重车辆翻覆。

横向激励装置能够在进行滚动试验时，增强车辆蛇行的程度，提高车辆原地行驶模拟的仿真度，增强试验的准确性。

附图说明

附图1为转向架性能试验台的结构示意图一；

附图2为转向架性能试验台的结构示意图二；

附图3为安装台与地轨接触部的结构示意图；

附图4为称重装置的结构示意图一；

附图5为称重装置的结构示意图二。

具体实施方式

为了能进一步了解本发明的结构、特征及其它目的，现结合所附较佳实施例详细说明如下，所说明的较佳实施例仅用于说明本发明的技术方案，并非限定本发明。

本发明的具体实施方式如下：

如图1至5所示，转向架性能试验台包括能够承载试验车辆1的轨道装置以及位于轨道装置前侧的牵引装置2。

牵引装置2包括固装在地基3上的固定座21以及能够连接和牵引试验车辆1的牵引杆22.牵引杆22与固定座21连接。

轨道装置包括自前向后设置的多个轨道轮单元4。

轨道轮单元4包括安装台41、分别安装在安装台41左右侧的两个支承座42、安装在支承座42上的轨道轮轴57以及安装在安装台41上用于驱动轨道轮轴57的牵引电机44。

轨道轮轴57通过轴承安装在支承座42上，轨道轮轴57上都安装有用于承载试验车辆1车轮11的轨道轮45。

轨道轮单元4中两个轨道轮轴57通过工艺轴43联动，工艺轴43两端分别与对应轨道轮轴57都通过联轴器相连。

将试验车辆1安放到轨道装置上，牵引装置2的牵引杆22连接试验车辆1。

牵引装置2限制试验车辆前后方向的自由度，使试验车辆1始终位于轨道装置上。牵引杆22与试验车辆1和固定座21的连接均为铰接，使试验车辆1能够在左右方向上能够活动。

试验车辆1转向架上的各个车轮11落到对应的轨道轮45上，牵引电机44通过连接的轨道轮轴57驱动轨道轮45旋转，试验车辆1的车轮11也随之旋转，使试验车辆1在轨道轮45上原地行驶,进行铁路车辆的各种滚动试验。

地基3可设置地坑，轨道装置安装到地坑中，牵引装置2安装到地坑边缘。

轨道车辆一般具有前后两个转向架，每个转向架上至少会有两个轮轴，轨道轮单元4至少设置4个。

为了使试验台能够调节轴距，轨道轮单元4的安装台41滑动安装在地基3上安装的地轨31上。

试验车辆1的转向架上至少有两根轮轴，由于车轮11都位于轨道轮45上，使每根轮轴下方都会对应有一个轨道轮单元4，试验车辆1转向架下方相邻的两个轨道轮单元4的轨道轮轴57之间的距离，与试验车辆转向架上轮轴之间的距离是相同的。通过使轨道轮单元4滑动，从而调节试验车辆1转向架下方相邻的轨道轮单元4之间的距离，使试验台适应不同轴距的需求。

为了使试验台能够调节轨距，轨道轮单元4进一步包括第一安装板55和第二安装板56。由于试验车辆的车轮11都位于轨道轮45上，试验车辆1同一根轮轴上的两个车轮之间的轮距(即试验车辆1行驶轨道的轨距)与同一个轨道轮轴57上的两个轨道轮45之间的距离相同。

第一安装板55固装在安装台41上，第二安装板56滑动安装在安装台41设置的导向槽上，导向槽与轨道轮轴57平行。一个支承座42安装在第一安装板55上，另一个支承座42以及牵引电机44安装在第二安装板56上。

第一安装板55可与安装台41为一体结构，安装台41上安装手轮或电机驱动的丝杠，从而通过丝杠驱动第二安装板56沿导向槽滑动，调节轨道轮单元4的两个支承座42之间的距离，从而调节两个轨道轮轴57之间的距离，使两个轨道轮轴57之间可以安装不同长短的工艺轴43，从而使两个轨道轮45之间的距离随着工艺轴43的长短进行调整，从而调整轨道轮单元4轨道轮45的轮距，即试验车辆1行驶轨道的轨距，使试验台能够能够兼容准轨、米轨、宽轨等不同轨距车型。

为了使轨道轮单元4移动平稳，地轨31能够良好地支撑轨道轮单元4，地轨31至少平行设置两个，地轨31之间的地基3上进一步设置辅助支撑平台，辅助支撑平台与地轨31平行，与轨道轮单元4的安装台41滑动接触，辅助支撑平台承载轨道轮单元4中部的重量。

为了使试验台的轴距调节更加平稳和准确，安装台41与地轨31之间安装有电动推杆46。地轨31上安装有回转底座47，安装台41安装有铰接座48。

电动推杆46的丝杆一端连接在铰接座48中，使其能够相对于安装台41进行摆动；电动推杆46安装在在回转底座47上，使其能够在水平面上摆动。电动推杆46相对运动的两个主要部件，分别通过铰接座48和回转底座47与安装台41和地轨31活动链接，使电动推杆46具有一定的自由度。

由于回转底座47通过T型螺栓固定在地轨31设置的T形槽中，在轨道轮单元4需要移动的距离超出电动推杆46调节的范围时，松开T型螺栓，使回转底座47随着T形槽沿着地轨31滑动。当回转底座47滑动到预定位置时，再锁紧T型螺栓，驱动电动推杆46对轨道轮单元4的位置进行微调。

为了降低轨道轮单元4移动所造成的磨损，安装台41竖直设置有安装孔49，安装孔49内安装有螺纹套50、螺纹顶杆51和轮座52。

螺纹套50固装在安装孔49顶部，轮座52滑动安装在安装孔49底部。为了限制轮座52的移动范围，安装孔49分成上段和下段，下段的内径大于上段，使安装孔49下部形成沉孔结构。

螺纹顶杆51的顶部通过螺纹安装在螺纹套50内，螺纹顶杆51底端设置的钉头安装在轮座52顶部设置的倒T型槽53中，使螺纹钉杆51底端能够在倒T型槽53中转动，并不会从中脱出。

轮座52上安装有可与地轨31表面滚动接触的重载滚轮54。

当轨道轮单元4不进行移动时，负载较小，安装台41地面直接与地轨31表面滑动接触，两者之间滑动接触的磨损较小，而重载滚轮54则位于安装孔49内。

当轨道轮单元4进行移动时，负载较大，安装台41地面直接与地轨31表面之间滑动接触的磨损较大。通过旋动螺纹钉杆51，使其推动轮座52向下运行，进一步使重载滚轮54接触地轨31表面，并将安装台41升起，使其离开地轨31表面。轨道轮单元41与地轨31之间由滑动摩擦变为滚动摩擦，减小了两者之间的磨损。

为进一步减小重载滚轮54与地轨31之间的磨损，地轨31上安装承载钢带32，承载钢带32位于地轨31表面的固定槽中，并与重载滚轮54接触。重载滚轮54与承载钢带32相互磨损，重载滚轮54和承载钢带32都便于刚换，避免难以安装和更换的安装台41和地轨31发生磨损。

为了使试验台能够对试验车辆称重，安装台41左右两侧都安装有称重装置6，称重装置6都位于对应轨道轮45的内侧。

称重装置6包括前后安装的两个支撑立柱61以及安装在支撑立柱61之间并能够承载试验车辆1车轮11的称重梁62。支撑立柱61中安装有能够驱动称重梁62升降的举升油缸63，举升油缸63与称重梁62之间安装有载荷传感器64。

进行称重时，举升油缸63驱动称重梁62上升，称重梁62将试验车辆1的车轮11托起，车轮11从轨道轮45上脱离。此时试验车辆1的重量通过车轮11传递到称重装置6上，载荷传感器64对试验车辆1的车重进行检测。

称重结束后，举升油缸63驱动称重梁62落下，车轮11落回到轨道轮45上，称重梁62脱离与车轮11的接触，下落到轨道轮45上缘的下方。

为了使称重时试验车辆更加平稳，称重梁62上表面上安装有防脱轨挡板65以及位于防脱轨挡板65外侧的两个对中限位块66。两个对中限位块66分别位于称重梁62的前后两侧，并间隔设置。

称重时，位于称重梁62上的车轮11位于两个对中限位块66之间，对中限位块66防止车轮11向前或先后滚动。同时对中限位块66在称重梁62上对称设置，也使车轮11位于称重梁62中心，两个载荷传感器64承压程度相同，提高称重检测精度。

防脱轨挡板65则在内侧抵挡车轮11，防止车轮11纵向从称重梁62上脱出。

为了使称重梁62升降平稳，举升油缸63的缸体与支撑立柱61铰接，称重梁62设置的导向轴67滑动安装在支撑立柱61设置的导向孔68中，并与举升油缸63的活塞杆通过载荷传感器64相连。

导向轴67对称重梁62的升降进行导向，举升油缸63铰接使其运行时具有一定自由度。

为了诱发蛇行试验，轨道装置的两侧安装有横向激励装置7，横向激励装置7包括固定支架71以及水平安装在固定支架71上并能够横向推动试验车辆1的激励油缸72。

激励油缸72可各自单独从侧面推动试验车辆1进行激励，也可由两侧的激励油缸72可同时扶住试验车辆1进行激励，加剧试验车辆1在轨道轮单元4上行驶时左右晃动的程度，增强试验车辆1蛇行的程度，能够检测车辆行驶时更加极端状态下的数据。

为了使试验台能够进行制动试验，轨道装置一侧安装有惯性轮装置8。惯性轮装置8包括安装架81以及安装在安装架81上的惯性轴82，安装架81固定在惯性轮平台上。

惯性轴82上安装有惯性轮83，惯性轴82依次通过联轴器84和离合器85与轨道轮轴57传动，联轴器84与离合器85之间安装有扭矩传感器86。

由于轨道车辆实际在轨道上行驶时，会有一定的惯性。而试验车辆1在轨道轮单元4上行驶时，试验车辆1没有实际移动，没有惯性，使试验车辆1进行制动，测得的制动数据将极不准确。

车轮11通过轨道轮轴57、离合器45、联轴器84和惯性轴82，与惯性轮83同步转动。惯性轮83的转动惯性加载到车轮11上，模拟试验车辆1实际行驶时的惯性。

根据所需要模拟的行驶状态，在惯性轴82上安装不同重量的惯性轮83，使试验车辆1受到不同的惯性。

车轮11与惯性轮83同步转动时，使试验车辆进行制动，试验台能够较为准确的进行制动试验，进行试验车辆紧急制动、常用制动的制动距离以及制动过程中闸瓦与车轮的温升测试等制动试验。

由于惯性轮装置8固装在地基3上，而轨道轮单元4在调节轴距时需要在地轨31调节位置，为保证两者之间的传动，联轴器84采用万向联轴器。

为了保证滚动试验和制动试验之间进行切换，在进行滚动试验时，离合器45断开，轨道轮轴57与联轴器84断开传动；在进行制动试验时，离合器45闭合，轨道轮轴57与联轴器84连接传动。

Claims (10)

1.一种转向架性能试验台，其特征在于，包括能够承载试验车辆(1)的轨道装置以及位于轨道装置前侧的牵引装置(2)，

所述牵引装置(2)包括固装在地基(3)上的固定座(21)以及能够连接和牵引试验车辆(1)的牵引杆(22)，所述牵引杆(22)与固定座(21)连接，

所述轨道装置包括自前向后设置的多个轨道轮单元(4)，

所述轨道轮单元(4)包括安装台(41)、分别安装在安装台(41)左右侧的两个支承座(42)、安装在支承座(42)上的轨道轮轴(57)以及安装在安装台(41)上用于驱动轨道轮轴(57)的牵引电机(44)，所述轨道轮轴(57)通过轴承安装在支承座(42)上，所述轨道轮轴(57)上都安装有用于承载试验车辆(1)车轮(11)的轨道轮(45)。

2.根据权利要求1所述的转向架性能试验台，其特征在于，所述轨道轮单元(4)的安装台(41)滑动安装在地基(3)上安装的地轨(31)上。

3.根据权利要求2所述的转向架性能试验台，其特征在于，所述安装台(41)与地轨(31)之间安装有电动推杆(46)，所述地轨(31)上安装有回转底座(47)，所述安装台(41)安装有铰接座(48)，所述电动推杆(46)的丝杆一端与铰接座(48)相连，所述电动推杆(46)安装在回转底座(47)上。

4.根据权利要求2所述的转向架性能试验台，其特征在于，所述安装台(41)竖直设置有安装孔(49)，所述安装孔(49)内安装有螺纹套(50)、螺纹顶杆(51)和轮座(52)，所述螺纹套(50)固装在安装孔(49)顶部，所述轮座(52)滑动安装在安装孔(49)底部，所述螺纹顶杆(51)的顶部通过螺纹安装在螺纹套(50)内，所述螺纹顶杆(51)底端设置的钉头安装在轮座(52)顶部设置的倒T型槽(53)中，所述轮座(52)上安装有可与地轨(31)表面滚动接触的重载滚轮(54)。

5.根据权利要求1至4任一项所述的转向架性能试验台，其特征在于，所述轨道轮单元(4)进一步包括第一安装板(55)和第二安装板(56)，所述第一安装板(55)固装在安装台(41)上，所述第二安装板(56)滑动安装在安装台(41)设置的导向槽上，导向槽与轨道轮轴(43)平行，一个支承座(42)安装在第一安装板(55)上，另一个支承座(42)以及牵引电机(44)安装在第二安装板(56)上。

6.根据权利要求1所述的转向架性能试验台，其特征在于，所述安装台(41)左右两侧都安装有称重装置(6)，所述称重装置(6)都位于对应轨道轮(45)的内侧，

所述称重装置(6)包括前后安装的两个支撑立柱(61)以及安装在支撑立柱(61)之间并能够承载试验车辆(1)车轮(11)的称重梁(62)，所述支撑立柱(61)中安装有能够驱动称重梁(62)升降的举升油缸(63)，所述举升油缸(63)与称重梁(62)之间安装有载荷传感器(64)。

7.根据权利要求6所述的转向架性能试验台，其特征在于，所述称重梁(62)上表面上安装有防脱轨挡板(65)以及位于防脱轨挡板(65)外侧的两个对中限位块(66)，两个对中限位块(66)分别位于称重梁(62)的前后两侧，并间隔设置。

8.根据权利要求6或7所述的转向架性能试验台，其特征在于，所述举升油缸(63)的缸体与支撑立柱(61)铰接，所述称重梁(62)设置的导向轴(67)滑动安装在支撑立柱(61)设置的导向孔(68)中，并与举升油缸(63)的活塞杆通过载荷传感器(64)相连。

9.根据权利要求1所述的转向架性能试验台，其特征在于，所述轨道装置的两侧安装有横向激励装置(7)，所述横向激励装置(7)包括固定支架(71)以及水平安装在固定支架(71)上并能够横向推动试验车辆(1)的激励油缸(72)。

10.根据权利要求1所述的转向架性能试验台，其特征在于，所述轨道装置一侧安装有惯性轮装置(8)，所述惯性轮装置(8)包括安装架(81)以及安装在安装架(81)上的惯性轴(82)，所述惯性轴(82)上安装有惯性轮(83)，所述惯性轴(82)依次通过联轴器(84)和离合器(85)与轨道轮轴(43)传动，所述联轴器(84)与离合器(85)之间安装有扭矩传感器(86)。