CN106706438A - 兼容轴承均脂及轮对非轴箱状态空载、加压跑和试验台 - Google Patents

Abstract

兼容轴承均脂及轮对非轴箱状态空载、加压跑和试验台，包括平台组成、驱动装置、驱动轮对、驱动轮对支撑装置、轮对切削机构、工艺轴箱(轮对带轴承1种、轮对不带轴承1种)、齿轮箱角度测量装置、联轴节调整装置、齿轮箱升降固定装置、工艺轴箱固定装置、液压加载装置。可自动检测轴箱轴承和齿轮箱轴承的温度变化是否异常或过高，并自动检测轮对两端轴箱轴承的温差；跑合试验的跑合速度曲线、温度曲线和跑合试验结果报告能够实时记录和打印。

Description

兼容轴承均脂及轮对非轴箱状态空载、加压跑和试验台

技术领域

本发明涉及一种轨道车辆齿轮箱试验台领域，具体涉及兼容轴承均脂及轮对非轴箱状态空载、加压跑和试验台。

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及轮对检修更换轴承后，齿轮箱有无异音、渗油、漏油、不正常的温升及轴箱轴承温升等其他不良状况，判断齿轮箱和轴承的装配质量，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以及轴承更换后带轮对轴进行轴承均脂跑和试验。

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；也有采用在轴端驱动车轴进行跑合，轴端驱动跑和方式适用于场地有限的场合，虽也可进行中速跑和试验，但多进行空载试验，无法模拟现车运行中轴箱齿轮的受力状况，且在轴端驱动时容易损坏轴端，不宜进行高速跑和；在齿轮箱支撑方面，也多采用的是底部支架支撑，吊装均布方便，这种方式无法保证齿轮箱大小齿轮中心线水平重合，在高转速下易失稳，易损坏齿轮箱。因此，为了现有轮对在直径变化时跑和试验台拆卸安装复杂、损坏车轴轴径、加载压力无法调整及驱动轮对磨损后无法快速检修等系列技术问题，需要设计开发一种兼容性比较强的列车齿轮箱跑合试验台，用来检测齿轮箱在空载状态及加载状态下跑合状况，以使齿轮箱满足现有高速列车对其的技术要求。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供兼容轴承均脂及轮对非轴箱状态空载、加压跑和试验台，可自动检测轴箱轴承和齿轮箱轴承的温度变化是否异常或过高，并自动检测轮对两端轴箱轴承的温差；跑合试验的跑合速度曲线、温度曲线和跑合试验结果报告能够实时记录和打印。

本发明采用的技术方案是，兼容轴承均脂及轮对非轴箱状态空载、加压跑和试验台，包括平台组成、驱动装置、驱动轮对、驱动轮对支撑装置、轮对切削机构、工艺轴箱(轮对带轴承1种、轮对不带轴承1种)、齿轮箱角度测量装置、联轴节调整装置、齿轮箱升降固定装置、工艺轴箱固定装置、液压加载装置。

所述平台组成位于整个试验台的最下端，是各机械零部件组成的安装平面，上面放置驱动装置、驱动轮对支撑装置、轮对切削机构、齿轮箱升降固定装置、工艺轴箱固定装置等；所述2组齿轮箱升降固定装置和驱动轮对支撑装置对称布置在平台组成的两侧；所述驱动装置、轮对切削机构及齿轮箱升降固定装置与平台组成均采用T形螺栓固定。所述驱动轮对与驱动轮对支撑装置固定连接；所述联轴节调整装置安装在齿轮箱升降固定装置上；所述齿轮箱角度测量装置安装在所测轮对的齿轮箱上；所述工艺轴箱固定安装在工艺轴箱固定装置上，工艺轴箱和工艺轴箱固定装置之间设有液压加载装置。

进一步说，所述平台组成包括调整垫铁、尼龙盖、平台和吊耳组成。平台由调整垫铁安放在地基上，通过预埋螺栓压紧，然后由尼龙盖将螺栓孔盖上，起到防尘的作用；平台上有定位槽和T型槽，用于定位和压紧各组成，平台为铸铁制成，具有吸震和减震的作用；吊耳组成对称分布在平台的两侧边上，用于平台装运及拆卸时的吊装。

进一步说，所述驱动装置包括底座、丝杠调节装置、电机固定板、变频电机、小带轮和轴端挡板。底座采用铸铁制成，具有减震和吸震的功能，其上开有定位槽和安装孔，通过平键和螺栓将驱动装置安装到平台组成上；变频电机安装在电机固定板上，通过丝杠调节装置可在底座上移动，以满足皮带轮涨紧需求。其中电机选用高速变频电机，频率5Hz～95Hz，变频调速后适用于清洗和各运行工况的需求，电机自身具有冷却系统，由变频器控制转速和转向。所述丝杠调节装置包括丝母座、轴承座、前端盖、手柄、丝杠、挡圈和后端盖；所述电机固定板底部设有丝母座，丝杠通过轴承座与底座连接，轴承座两端分别设有后端盖和前端盖，挡圈设置后端盖与前端盖之间，手柄设置在丝杠的右端；通过手柄转动丝杠，小带轮可径向移动，到达皮带涨紧的功能。

进一步说，所述驱动轮对主要用于完成对轮对的踏面驱动，其包括2组轮盘、工艺轴和大带轮。所述轮盘、工艺轴均采用铸钢制成，加工后采取去应力处理；大带轮采用钢制成，加工后采取去应力和表面发黑处理，保证其力学性能优良。所述大带轮安装在工艺轴上，通过皮带传动，驱动装置将动力传动到驱动轮对上。

进一步说，所述驱动轮对支撑装置以平台中心线对称布置，通过T形螺栓与平台固定在一起。驱动轮对支撑装置包括下底座、半套、左端盖、深沟球轴承、上箱盖、挡圈和右端盖。下底座采用铸铁制成，具有减震和吸震的功能，其上开有定位槽和安装孔，通过平键和螺栓将驱动轮对支撑装置安装到平台组成上；上箱盖采用铸铁制成，其顶部设有螺纹孔，用以安装起吊螺栓。下底座和上箱盖内均镶嵌半套，检修方便。半套内左右安装深沟球轴承，中间用挡圈隔开。

进一步说，所述轮对切削机构用于驱动轮对磨损后，对其快速在线处理，避免轮对拆卸，以节省时间，提高效率。轮对切削机构模拟车床刀架移动装置，包括小溜板固定座、小溜板、过渡座和刀架；小溜板固定座安装在平台上，小溜板安装在小溜板固定座上，过渡座安装在小溜板上，刀架暗转整改过渡座上；正常工作时将刀具推送到位，通过驱动装置皮带传动使驱动轮对旋转，对驱动轮对踏面在线进行切削，从而解决将轮对拆卸后进行加工的发生，且无须额外提供动力，节省时间，减轻工作强度，提高工作效率；不工作时可将其取下，以免轮对吊装时干涉。

进一步说，所述带轴承工艺轴箱用于轮对带轴承状态吊人时的快速装配。带轴承工艺轴箱包括下箱座、下半套、上半套和上箱盖；下箱座、上箱盖采用half结构，均采用铸铁制成，下箱座的底部和顶端、上箱盖的底部均设有导向面，用于快速的定位及装配。下半套、上半套均采用铸铜材质，其上加工有轮对轴承密封圈定位槽，可对轴承进行定位，且不伤害轴承表面。

进一步说，所述齿轮箱角度测量装置用于检测齿轮箱大小齿轮中线面与轮轴中心线重合，其主要包括齿轮箱C形支架、支架和角度传感器。其中支架与齿轮箱C形支架螺栓固定，在轮对调入后与齿轮箱C形支架上连接孔固定，通过角度传感器测量齿轮箱中心面相对平台的角度，并将信号反馈至涡轮蜗杆升降机，形成连锁，以保证齿轮箱小齿轮和大齿轮中心线在同一平面。

进一步说，所述联轴节调整装置与齿轮箱小轴输出端半联轴节相联接，其轴向方向可手动调节，且调节方便有效，能够满足不同大小齿轮的中心距离和轴向联轴节不同距离的需求，调节后有锁紧功能。其主要包括底座、工艺联轴盘、轴端挡板、过渡套、左端盖、轴箱座、轴、右端盖和丝杠调节装置。所述底座采用铸铁制成，具有减震和吸震的功能，通过螺栓将联轴节调整装置安装到齿轮箱升降固定装置上；所述丝杠调节装置安装在底座上与轴箱座固定连接；所述轴箱座位于底座上方，轴穿过轴箱座的上部，并通过设置在轴箱座内的两个深沟球轴承轴承固定在轴箱座内，所述右端盖通过螺栓固定在轴箱座的右端面上，左端盖穿过轴通过螺栓固定在轴箱座的左端面上；所述轴的左端通过键与过渡套固定连接，并且采用轴端挡板进行进一步固定；所述工艺联轴盘通过螺栓固定安装在过渡套上。

所述丝杠调节装置包括丝杠、深沟球轴承、丝母座、轴承座、深沟球轴承、压盖、手柄和挡圈；所述轴箱座底部设有丝母座，丝杠穿过丝母座和深沟球轴承，深沟球轴承通过轴承座与底座连接，深沟球轴承右侧设有挡圈和压盖，手柄设置在丝杠的右侧，通过手柄转动丝杠，带动工艺联轴盘轴向移动。

所述联轴节调整装置用于联接小齿轮输出端半联轴器和联轴节装置，通过更换不同的工艺联轴盘适应不同规格联轴节的结构，安装拆卸方便，拆卸过程中不会对小齿轮造成伤害；安装时间短，可由一个人操作完成。

进一步说，所述齿轮箱升降固定装置用于驱动联轴节调整装置和齿轮箱垂直方向高度的调整，其主要包括减速电机、底座、涡轮蜗杆升降机、尼龙垫板、齿轮箱固定座、顶板、导向机构和线性滑轨。所述底座采用铸铁制成，具有减震和吸震的功能，其上开有定位槽和安装孔，通过平键和螺栓将齿轮箱升降固定装置安装到平台组成上；所述减速电机安装在底座的一侧，驱动安装在底座上方的蜗轮蜗杆升降机转动，蜗轮蜗杆升降机推动安装在其上的顶板沿着安装在底座上的导向机构上下运动，实现齿轮箱的垂直方向的功能；所述尼龙垫板安装在顶板的上方一侧，用于轮对吊装时不损坏齿轮箱C形支架表面；导向机构设有2组，分别安装在底座的左右两侧，采用电梯T形导轨和滑靴导向机构，且滑靴具有自润滑功能；线性滑轨固定在顶板上，齿轮箱固定座可在其上滑动，工作时推至齿轮箱C形支架，通过螺栓与齿轮箱C形支架固定；非工作时退后，不影响齿轮箱吊装。

进一步说，所述非带轴承工艺轴箱用于轮对不带轴承状态吊入时的快速装配。非带轴承工艺轴箱用于对轮轴进行支撑，主要包括轴承套、左轴承压盖、左右丝套、螺母、弹性夹紧套、内锥套、深沟球轴承、隔套、右轴承压盖、压套、止推螺母、起吊螺栓和键；轴承套是非带轴承工艺轴箱的外壳主体，采用铸钢件，具有足够的刚度和强度，其上带有夹紧面和定位面，用于轮轴的定心和非带轴承工艺轴箱的夹紧；左右轴承压盖安装在轴承套上，用于固定深沟球轴承的端部；弹性夹紧套位于轴承套的最里层与轮轴直接接触，采用了青铜材质，带有沿轴线方向槽的圆筒形，一端固联右旋螺母，另一端通过键与轮轴固连，用于传递扭矩，主要起到定心作用；左右丝套用于联接螺母和内锥套，螺母为右旋，内锥套大端螺纹为左旋，通过联接形成差动螺旋机构，拧紧即可使装有的深沟球轴承、内锥套连同轴承套在弹性夹紧套上移动，楔紧是工作状态，即铜套内面抱紧轮轴轴颈，使深沟球轴承与轮轴颈同心；退出处于拆卸状态，即铜套内面放松与轮轴颈脱离，能使非带轴承工艺轴箱轻松拉出；压套套在内锥套上，用于固定深沟球轴承；起吊螺栓安装在轴承套的顶部，用于吊装轮对。

进一步说，所述非带轴承工艺轴箱的设计综合考虑了工件不带轴承情况，在跑合之前将一对(两个)工艺轴承组成分别安装在车轴两端，通过工艺轴承弹性内锥套实现与车轴的固定，夹紧装置设计合理，能够满足高速跑合时轮对受热变形的伸缩余量。跑合时将车轴和非带轴承工艺轴箱通过非带轴承工艺轴箱上的通用定位接口整体装夹在轴箱支撑座上即可，方便快速，能大大提高生产效率。安装时，首先将两非带轴承工艺轴箱安装在轮对上，齿轮箱侧锁紧左右丝母后用螺栓将轴箱止挡连接到车轴上即可。安装好平键后再将螺栓锁紧，主要依靠平键传递扭矩，这样大大增强了对轴端的保护，安装起吊螺栓86后用勾头扳手将左右丝母拧紧即可进行吊装作业。

进一步说，所述工艺轴箱固定装置用于工艺轴箱的固定和液压加载装置的支撑，主要包括轴箱底座、轴箱固定板、滑块和滑轨。所述轴箱底座，整体呈凹型，采用铸铁制成，具有减震和吸震的功能，其上开有定位槽和安装孔，通过平键和螺栓将驱动轮对支撑装置安装到平台组成上；所述轴箱底座中部设有工艺沉孔，用于液压加载装置的油缸固定；所述轴箱底座凹型内两侧面安装滑轨和滑块，所述滑块共2组，上面一组与轴箱固定板连接，下面一组与液压加载装置外套筒连接，并对液压加载装置加载时导向；所述轴箱固定板上设有导向面，可实现工艺轴箱的快速定位，其底面加工螺纹孔，与液压加载装置通过螺栓连接。

进一步说，所述液压加载装置主要对轮对轴箱进行加载，主要包括内套筒、弹簧压板、外套筒、压簧、压簧固定板、压力传感器和液压缸。所述液压缸与工艺轴箱固定装置轴箱底座的工艺沉孔连接；所述外套筒与工艺轴箱固定装置下面一组滑块固定，内套筒顶部与轴箱固定板连接，两侧开设工艺槽，弹簧压板穿过工艺槽与外套筒固定；所述外套筒底部设有工艺孔，与液压缸的活塞杆连接；所述压力传感器与内套筒底部工艺孔固定。所述液压缸加载时，活塞杆向下移动，带动外套筒沿线性滑轨直线往下运动，弹簧压板压紧压簧，压簧固定板随之向下运动，压力传感器随之检测到压力。此加载方式压力可在0～80KN之间任意调整，且可显示即时加载压力。

轮对与工艺轴箱预组后，整体吊入，利用其导向面与齿轮箱升降固定装置快速定位锁紧，其后通过齿轮箱角度测量装置反馈信号驱动齿轮箱升降固定装置涡轮蜗杆升降机上下调整，待齿轮箱大小齿轮中心线与轮对轴线重合后，将齿轮箱固定座推进到位与齿轮箱C形支架固定，同时将齿轮箱半联轴节与联轴节调整装置通过螺栓固定。启动驱动装置2和液压加载装置，设定压力后，驱动轮驱动轮对进行跑和。

驱动轮对右端设有光电传感器法兰盘，工艺轴箱固定装置上设有光电开关，可自动检测轮对转速；齿轮箱大小齿轮轴承左右两侧设有温度传感器和齿轮箱且设有油温传感器，上述所测数据通过工控机控制系统可采集输出打印，且均可设定报警温度和温度升值报警，报警后，可使跑合试验设备自动停止运转。

与现有技术相比本发明的优点和积极效果是：

(1)本发明功能兼容性强，既可实现齿轮箱轮对在带轴承和非带轴承状态下的空载、静载跑和试验，也可实现轮对检修后轴承的均脂试验，检验轮对的装配质量，一机多能，减少占地空间，节省厂房资源。

(2)本发明采用工艺轴箱的方式与轮对(带轴承和非带轴承状态)连接，既能安全牢固的夹紧被试齿轮箱用车轴(或轴承)，且不损伤车轴(或轴承)表面，实现很大车速范围内的齿轮箱空载、加载跑合试验和轴承均脂试验，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组工艺轴箱循环使用，提高工作效率，缩短工序转换时间。

(3)本发明采取轮对下方踏面驱动的方式，在工艺驱动轮对破坏后，通过切削机构可对轮对迅速进行在线加工，借用驱动装置提高动力。无须拆卸后加工，减轻修复强度，缩短加工时间。

(4)本发明可完成在一定轮径范围内的轮对跑和，适应不同规格的齿轮箱的跑合试验，设计新颖，结构紧凑，安装与拆卸方面，制造及维护成本低，具有很好的社会效益和经济效益。

(5)本发明可实现齿轮箱大小齿轮中心面与轮轴中心线的自动找正，且适应不同规格的齿轮箱的跑合试验，自动化程度高，操作人员劳动强度小，且效率高。

(6)本发明可实现对每个轮对加载压力在0～80KN范围内的任意设备，且可显示跑和时的即时压力，以便操作人员随时调整试验压力，确保设备及人员的安全。

附图说明

图1是本发明的轴测投影图；

图2是本发明驱动装置的左视剖视图。

图3是本发明驱动装置的主视局部剖视图。

图4是本发明的轮对切削机构主视图。

图5是本发明的平台组成轴测投影图。

图6是本发明的驱动轮对轴测投影图。

图7是本发明的驱动轮对支撑装置左剖视图。

图8是本发明的驱动轮对支撑装置轴测投影图。

图9是本发明的带轴承工艺轴箱剖视图。

图10是本发明的带轴承工艺轴箱轴测投影图。

图11是本发明的齿轮箱角度测量装置轴测投影图。

图12是本发明的联轴节调整装置主视剖视图。

图13是本发明的联轴节调整装置左视图。

图14是本发明的齿轮箱升降固定装置轴测投影图。

图15是本发明的非带轴承工艺轴箱主视剖视图。

图16是本发明的非带轴承工艺轴箱左视局部剖视图。

图17是本发明的工艺轴箱固定装置主视图。

图18是本发明的工艺轴箱固定装置轴测投影图。

图19是本发明的液压加载装置主视剖视图。

图20是本发明的液压加载装置轴测投影图。

其中：1.平台组成，2.驱动装置，3.驱动轮对，4.驱动轮对支撑装置，5.轮对切削机构，6.工艺轴箱，7.齿轮箱角度测量装置，8.联轴节调整装置，9.齿轮箱升降固定装置，10.齿轮箱轮对，11.非带轴承工艺轴箱，12.工艺轴箱固定装置，13.液压加载装置，14.底座，15.丝母座，16.轴承座，17.前端盖，18.手柄，19.丝杠，20.挡圈，21.后端盖，22.电机固定板，23.变频电机，24.小带轮，25.轴端挡板，26.小溜板固定座,27.小溜板，28.过渡座，29.刀架，30.调整垫铁，31.尼龙盖，32.平台，33.吊耳组成，34.轮盘，35.工艺轴，36.大带轮，37.下底座，38.半套，39.左端盖，40.深沟球轴承，41.上箱盖，42.挡圈，43.右端盖，44.下箱座，45.下半套，46.上半套，47.上箱盖，48.齿轮箱C形支架，49.支架，50.角度传感器，51.底座，52.丝杠，53.工艺联轴盘，54.轴端挡板，55.过渡套，56.左端盖，57.轴箱座，58.轴，59.右端盖，60.深沟球轴承，61.丝母座，62.轴承座,63.深沟球轴承，64.压盖，65.手柄，66.挡圈，67.减速电机，68.底座，69.涡轮蜗杆升降机，70.尼龙垫板，71.齿轮箱固定座，72.顶板，73.导向机构，74.线性滑轨，75.轴承套，76.左轴承压盖，77.左右丝套，78.螺母，79.弹性夹紧套，80.内锥套，81.深沟球轴承，82.隔套，83.右轴承压盖，84.压套，85.止推螺母，86.起吊螺栓，87.键，88.轴箱底座，89.轴箱固定板，90.滑块91.滑轨，92.内套筒，93.弹簧压板，94.外套筒，95.压簧，96.压簧固定板，97.压力传感器，98.液压缸。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细的描述：

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。

本发明的目的在于提供兼容轴承均脂及轮对非轴箱状态空载、加压跑和试验台，用来检测齿轮箱在空载状态及加载状态下跑合状况，以使齿轮箱满足现有高速列车对其的技术要求。驱动方式采用驱动轮对在轮对正下方驱动，通过皮带传动方式驱动轮对踏面做高速旋转，在轴箱位置模拟线车加载方式施加载荷，使轮对在加载情况下进行跑和；液压加载装置中设有压力传感器，可检测每个轮对的载荷数据，同时也可在0～80KN范围内对每个轮对承受的载荷任意设置。该试验台的每种工艺轴箱均备2套，其中一套用于跑和，另一套用于对下一组备跑轮对预组，2套工艺轴箱循环使用，提高工作效率。该跑和试验台安装拆卸简单、操作方便，且可实行一机多能，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。

如图1所示，本发明所述的兼容轴承均脂及轮对非轴箱状态空载、加压跑和试验台，包括平台组成1、驱动装置2、驱动轮对3、驱动轮对支撑装置4、轮对切削机构5、工艺轴箱6(轮对带轴承1种、轮对不带轴承1种)、齿轮箱角度测量装置7、联轴节调整装置8、齿轮箱升降固定装置9、工艺轴箱固定装置12和液压加载装置13。

所述平台组成1位于整个试验台的最下端，是各机械零部件组成的安装平面，上面放置驱动装置2、驱动轮对支撑装置4、轮对切削机构5、齿轮箱升降固定装置9、工艺轴箱固定装置12等；所述2组齿轮箱升降固定装置9和驱动轮对支撑装置4对称布置在平台组成1的两侧；所述驱动装置2、轮对切削机构4及齿轮箱升降固定装置9与平台组成1均采用T形螺栓固定。所述驱动轮对3与驱动轮对支撑装置4固定连接；所述联轴节调整装置8安装在齿轮箱升降固定装置9上；所述齿轮箱角度测量装置7安装在所测轮对的齿轮箱上；所述工艺轴箱6固定安装在工艺轴箱固定装置12上，工艺轴箱6和工艺轴箱固定装置12之间设有液压加载装置13。

如图5所示，所述平台组成包括调整垫铁30、尼龙盖31、平台32、吊耳组成33。平台32由调整垫铁30安放在地基上，通过预埋螺栓压紧，然后由尼龙盖31将螺栓孔盖上，起到防尘的作用；平台32上有定位槽和T型槽，用于定位和压紧各组成，平台32为铸铁制成，具有吸震和减震的作用；吊耳组成33对称分布在平台32的两侧边上，用于平台32装运及拆卸时的吊装。

如图2和3所示，所述驱动装置2包括底座14、丝杠调节装置、电机固定板22、变频电机23、小带轮24和轴端挡板25。底座14采用铸铁制成，具有减震和吸震的功能，其上开有定位槽和安装孔，通过平键和螺栓将驱动装置2安装到平台组成1上；变频电机23安装在电机固定板22上，通过丝杠调节装置可在底座上移动，以满足皮带轮涨紧需求。其中电机选用高速变频电机，频率5Hz～95Hz，变频调速后适用于清洗和各运行工况的需求，电机自身具有冷却系统，由变频器控制转速和转向。所述丝杠调节装置包括丝母座15、轴承座16、前端盖17、手柄18、丝杠19、挡圈20和后端盖21；所述电机固定板22底部设有丝母座15，丝杠19通过轴承座16与底座14连接，轴承座16两端分别设有后端盖21和前端盖17，挡圈20设置后端盖21与前端盖17之间，手柄18设置在丝杠19的右端；通过手柄18转动丝杠19，小带轮24可径向移动，到达皮带涨紧的功能。

如图6所示，所述驱动轮对3主要用于完成对轮对的踏面驱动，其包括2组轮盘34、工艺轴35和大带轮36。所述轮盘34、工艺轴35均采用铸钢制成，加工后采取去应力处理；大带轮36采用45钢制成，加工后采取去应力和表面发黑处理，保证其力学性能优良。所述大带轮36安装在工艺轴35上，通过皮带传动，驱动装置2将动力传动到驱动轮对3上。

如图7和8所示，所述驱动轮对支撑装置4以平台32中心线对称布置，通过T形螺栓与平台32固定在一起。驱动轮对支撑装置4包括下底座37、半套38、左端盖39、深沟球轴承40、上箱盖41、挡圈42和右端盖43。下底座37采用铸铁制成，具有减震和吸震的功能，其上开有定位槽和安装孔，通过平键和螺栓将驱动轮对支撑装置安装到平台组成上；上箱盖41采用铸铁制成，其顶部设有螺纹孔，用以安装起吊螺栓。下底座37和上箱盖41内均镶嵌半套38，检修方便。半套38内左右安装深沟球轴承40，中间用挡圈42隔开。

如图4所示，所述轮对切削机构5用于驱动轮对3磨损后，对其快速在线处理，避免轮对拆卸，以节省时间，提高效率。轮对切削机构5模拟车床刀架移动装置，包括小溜板固定座26、小溜板27、过渡座28和刀架29；小溜板固定座26安装在平台21上，小溜板27安装在小溜板固定座26上，过渡座28安装在小溜板27上，刀架29暗转整改过渡座28上；正常工作时将刀具推送到位，通过驱动装置2皮带传动使驱动轮对3旋转，对驱动轮对3踏面在线进行切削，从而解决将轮对拆卸后进行加工的发生，且无须额外提供动力，节省时间，减轻工作强度，提高工作效率；不工作时可将其取下，以免轮对吊装时干涉。

如图9和10所示，所述带轴承工艺轴箱6用于轮对带轴承状态吊人时的快速装配。带轴承工艺轴箱6包括下箱座44、下半套45、上半套46和上箱盖47；下箱座44、上箱盖47采用half结构，均采用铸铁制成，下箱座44的底部和顶端、上箱盖47的底部均设有导向面，用于快速的定位及装配。下半套45、上半套46均采用铸铜材质，其上加工有轮对轴承密封圈定位槽，可对轴承进行定位，且不伤害轴承表面。

如图11所示，所述齿轮箱角度测量装置7用于检测齿轮箱大小齿轮中线面与轮轴中心线重合，其主要包括齿轮箱C形支架48、支架49和角度传感器50。其中支架49与齿轮箱C形支架48螺栓固定，在轮对调入后与齿轮箱C形支架48上连接孔固定，通过角度传感器50测量齿轮箱中心面相对平台的角度，并将信号反馈至涡轮蜗杆升降机69，形成连锁，以保证齿轮箱小齿轮和大齿轮中心线在同一平面。

如图12和13所示，所述联轴节调整装置8与齿轮箱小轴输出端半联轴节相联接，其轴向方向可手动调节，且调节方便有效，能够满足不同大小齿轮的中心距离和轴向联轴节不同距离的需求，调节后有锁紧功能。其主要包括底座51、工艺联轴盘53、轴端挡板54、过渡套55、左端盖56、轴箱座57、轴58、右端盖59和丝杠调节装置。所述底座51采用铸铁制成，具有减震和吸震的功能，通过螺栓将联轴节调整装置安装到齿轮箱升降固定装置上；所述丝杠调节装置安装在底座51上与轴箱座57固定连接；所述轴箱座57位于底座51上方，轴58穿过轴箱座57的上部，并通过设置在轴箱座57内的两个深沟球轴承轴承60固定在轴箱座57内，所述右端盖59通过螺栓固定在轴箱座57的右端面上，左端盖56穿过轴58通过螺栓固定在轴箱座57的左端面上；所述轴58的左端通过键与过渡套55固定连接，并且采用轴端挡板54进行进一步固定；所述工艺联轴盘53通过螺栓固定安装在过渡套55上。

所述丝杠调节装置包括丝杠52、深沟球轴承60、丝母座61、轴承座62、深沟球轴承63、压盖64、手柄65和挡圈66；所述轴箱座57底部设有丝母座61，丝杠52穿过丝母座61和深沟球轴承63，深沟球轴承63通过轴承座62与底座5连接，深沟球轴承63右侧设有挡圈66和压盖64，手柄65设置在丝杠52的右侧，通过手柄65转动丝杠52，带动工艺联轴盘53轴向移动。

所述联轴节调整装置8用于联接小齿轮输出端半联轴器和联轴节装置，通过更换不同的工艺联轴盘53适应不同规格联轴节的结构，安装拆卸方便，拆卸过程中不会对小齿轮造成伤害；安装时间短，可由一个人操作完成。

如图14所示，所述齿轮箱升降固定装置9用于驱动联轴节调整装置8和齿轮箱垂直方向高度的调整，其主要包括减速电机67、底座68、涡轮蜗杆升降机69、尼龙垫板70、齿轮箱固定座71、顶板72、导向机构73和线性滑轨74。所述底座68采用铸铁制成，具有减震和吸震的功能，其上开有定位槽和安装孔，通过平键和螺栓将齿轮箱升降固定装置9安装到平台32组成上；所述减速电机67安装在底座68的一侧，驱动安装在底座68上方的蜗轮蜗杆升降机69转动，蜗轮蜗杆升降机69推动安装在其上的顶板72沿着安装在底座68上的导向机构73上下运动，实现齿轮箱的垂直方向的功能；所述尼龙垫板70安装在顶板72的上方一侧，用于轮对吊装时不损坏齿轮箱C形支架表面；导向机构73设有2组，分别安装在底座68的左右两侧，采用电梯T形导轨和滑靴导向机构，且滑靴具有自润滑功能；线性滑轨74固定在顶板72上，齿轮箱固定座71可在其上滑动，工作时推至齿轮箱C形支架48，通过螺栓与齿轮箱C形支架48固定；非工作时退后，不影响齿轮箱吊装。

如图15和16所示，所述非带轴承工艺轴箱11用于轮对不带轴承状态吊入时的快速装配。非带轴承工艺轴箱11用于对轮轴进行支撑，主要包括轴承套75、左轴承压盖76、左右丝套77、螺母78、弹性夹紧套79、内锥套80、深沟球轴承81、隔套82、右轴承压盖83、压套84、止推螺母85、起吊螺栓86和键87；轴承套75是非带轴承工艺轴箱11的外壳主体，采用铸钢件，具有足够的刚度和强度，其上带有夹紧面和定位面，用于轮轴的定心和非带轴承工艺轴箱11的夹紧；左右轴承压盖76、83安装在轴承套75上，用于固定深沟球轴承81的端部；弹性夹紧套79位于轴承套75的最里层与轮轴直接接触，采用了青铜材质，带有沿轴线方向槽的圆筒形，一端固联右旋螺母78，另一端通过键87与轮轴固连，用于传递扭矩，主要起到定心作用；左右丝套77用于联接螺母78和内锥套80，螺母78为右旋，内锥套80大端螺纹为左旋，通过联接形成差动螺旋机构，拧紧即可使装有的深沟球轴承81、内锥套80连同轴承套75在弹性夹紧套79上移动，楔紧是工作状态，即铜套内面抱紧轮轴轴颈，使深沟球轴承81与轮轴颈同心；退出处于拆卸状态，即铜套内面放松与轮轴颈脱离，能使非带轴承工艺轴箱11轻松拉出；压套84套在内锥套上，用于固定深沟球轴承81；起吊螺栓86安装在轴承套75的顶部，用于吊装轮对。

所述非带轴承工艺轴箱6的设计综合考虑了工件不带轴承情况，在跑合之前将一对(两个)工艺轴承组成分别安装在车轴两端，通过工艺轴承弹性内锥套80实现与车轴的固定，夹紧装置设计合理，能够满足高速跑合时轮对受热变形的伸缩余量。跑合时将车轴和非带轴承工艺轴箱通过非带轴承工艺轴箱上的通用定位接口整体装夹在轴箱支撑座上即可，方便快速，能大大提高生产效率。安装时，首先将两非带轴承工艺轴箱安装在轮对上，齿轮箱侧锁紧左右丝母后用螺栓将轴箱止挡连接到车轴上即可。安装好平键后再将螺栓锁紧，主要依靠平键传递扭矩，这样大大增强了对轴端的保护，安装起吊螺栓86后用勾头扳手将左右丝母拧紧即可进行吊装作业。

如图17和18所示，所述工艺轴箱固定装置12用于工艺轴箱6的固定和液压加载装置13的支撑，主要包括轴箱底座88、轴箱固定板89、滑块90和滑轨91。所述轴箱底座88，整体呈凹型，采用铸铁制成，具有减震和吸震的功能，其上开有定位槽和安装孔，通过平键和螺栓将驱动轮对支撑装置安装到平台组成上；所述轴箱底座88中部设有工艺沉孔，用于液压加载装置13的油缸固定；所述轴箱底座88凹型内两侧面安装滑轨91和滑块90，所述滑块90共2组，上面一组与轴箱固定板89连接，下面一组与液压加载装置13外套筒94连接，并对液压加载装置13加载时导向；所述轴箱固定板89上设有导向面，可实现工艺轴箱的快速定位，其底面加工螺纹孔，与液压加载装置13通过螺栓连接。

如图19和20所示，所述液压加载装置13主要对轮对轴箱进行加载，主要包括内套筒92、弹簧压板93、外套筒94、压簧95、压簧固定板96、压力传感器97和液压缸98。所述液压缸98与工艺轴箱固定装置12轴箱底座88的工艺沉孔连接；所述外套筒94与工艺轴箱固定装置12下面一组滑块90固定，内套筒92顶部与轴箱固定板89连接，两侧开设工艺槽，弹簧压板93穿过工艺槽与外套筒94固定；所述外套筒94底部设有工艺孔，与液压缸98的活塞杆连接；所述压力传感器97与内套筒92底部工艺孔固定。所述液压缸98加载时，活塞杆向下移动，带动外套筒94沿线性滑轨直线往下运动，弹簧压板93压紧压簧95，压簧固定板96随之向下运动，压力传感器随之检测到压力。此加载方式压力可在0～80KN之间任意调整，且可显示即时加载压力。

轮对与工艺轴箱6预组后，整体吊入，利用其导向面与齿轮箱升降固定装置9快速定位锁紧，其后通过齿轮箱角度测量装置7反馈信号驱动齿轮箱升降固定装置9涡轮蜗杆升降机上下调整，待齿轮箱大小齿轮中心线与轮对轴线重合后，将齿轮箱固定座推进到位与齿轮箱C形支架48固定，同时将齿轮箱半联轴节与联轴节调整装置8通过螺栓固定。启动驱动装置2和液压加载装置13，设定压力后，驱动轮驱动轮对进行跑和。

驱动轮对3右端设有光电传感器法兰盘，工艺轴箱固定装置12上设有光电开关，可自动检测轮对转速；齿轮箱大小齿轮轴承左右两侧设有温度传感器和齿轮箱且设有油温传感器，上述所测数据通过工控机控制系统可采集输出打印，且均可设定报警温度和温度升值报警，报警后，可使跑合试验设备自动停止运转。

Claims (10)

1.兼容轴承均脂及轮对非轴箱状态空载、加压跑和试验台，其特征在于：包括平台组成1、驱动装置2、驱动轮对3、驱动轮对支撑装置4、轮对切削机构5、工艺轴箱6(轮对带轴承1种、轮对不带轴承1种)、齿轮箱角度测量装置7、联轴节调整装置8、齿轮箱升降固定装置9、工艺轴箱固定装置12和液压加载装置13；

所述平台组成1位于整个试验台的最下端，是各机械零部件组成的安装平面，上面放置驱动装置2、驱动轮对支撑装置4、轮对切削机构5、齿轮箱升降固定装置9、工艺轴箱固定装置12；

所述2组齿轮箱升降固定装置9和驱动轮对支撑装置4对称布置在平台组成1的两侧；所述驱动装置2、轮对切削机构4及齿轮箱升降固定装置9与平台组成1均采用T形螺栓固定；

所述驱动轮对3与驱动轮对支撑装置4固定连接；

所述联轴节调整装置8安装在齿轮箱升降固定装置9上；

所述齿轮箱角度测量装置7安装在所测轮对的齿轮箱上；

所述工艺轴箱6固定安装在工艺轴箱固定装置12上，工艺轴箱6和工艺轴箱固定装置12之间设有液压加载装置13。

2.根据权利要求1所述兼容轴承均脂及轮对非轴箱状态空载、加压跑和试验台，其特征在于：所述驱动装置2包括底座14、丝杠调节装置、电机固定板22、变频电机23、小带轮24和轴端挡板25；

所述底座14采用铸铁制成，具有减震和吸震的功能，其上开有定位槽和安装孔，通过平键和螺栓将驱动装置2安装到平台组成1上；

所述变频电机23安装在电机固定板22上，通过丝杠调节装置可在底座上移动，以满足皮带轮涨紧需求，其中电机选用高速变频电机，频率5Hz～95Hz，变频调速后适用于清洗和各运行工况的需求，电机自身具有冷却系统，由变频器控制转速和转向；

所述丝杠调节装置包括丝母座15、轴承座16、前端盖17、手柄18、丝杠19、挡圈20和后端盖21；

所述电机固定板22底部设有丝母座15，丝杠19通过轴承座16与底座14连接，轴承座16两端分别设有后端盖21和前端盖17，挡圈20设置后端盖21与前端盖17之间，手柄18设置在丝杠19的右端；

通过手柄18转动丝杠19，小带轮24可径向移动，到达皮带涨紧的功能。

3.根据权利要求1所述兼容轴承均脂及轮对非轴箱状态空载、加压跑和试验台，其特征在于：所述驱动轮对3主要用于完成对轮对的踏面驱动，其包括2组轮盘34、工艺轴35和大带轮36；

所述轮盘34、工艺轴35均采用铸钢制成，加工后采取去应力处理；

所述大带轮36采用45钢制成，加工后采取去应力和表面发黑处理，保证其力学性能优良；

所述大带轮36安装在工艺轴35上，通过皮带传动，驱动装置2将动力传动到驱动轮对3上。

4.根据权利要求1所述兼容轴承均脂及轮对非轴箱状态空载、加压跑和试验台，其特征在于：所述带轴承工艺轴箱6用于轮对带轴承状态吊人时的快速装配；

所述带轴承工艺轴箱6包括下箱座44、下半套45、上半套46和上箱盖47；

所述下箱座44、上箱盖47采用half结构，均采用铸铁制成，下箱座44的底部和顶端、上箱盖47的底部均设有导向面，用于快速的定位及装配；

所述下半套45、上半套46均采用铸铜材质，其上加工有轮对轴承密封圈定位槽，可对轴承进行定位，且不伤害轴承表面。

5.根据权利要求1所述兼容轴承均脂及轮对非轴箱状态空载、加压跑和试验台，其特征在于：所述齿轮箱角度测量装置7用于检测齿轮箱大小齿轮中线面与轮轴中心线重合，其主要包括齿轮箱C形支架48、支架49和角度传感器50；

所述支架49与齿轮箱C形支架48螺栓固定，在轮对调入后与齿轮箱C形支架48上连接孔固定，通过角度传感器50测量齿轮箱中心面相对平台的角度，并将信号反馈至涡轮蜗杆升降机69，形成连锁，以保证齿轮箱小齿轮和大齿轮中心线在同一平面。

6.根据权利要求1所述兼容轴承均脂及轮对非轴箱状态空载、加压跑和试验台，其特征在于：所述联轴节调整装置8与齿轮箱小轴输出端半联轴节相联接，其轴向方向可手动调节，且调节方便有效，能够满足不同大小齿轮的中心距离和轴向联轴节不同距离的需求，调节后有锁紧功能；

主要包括底座51、工艺联轴盘53、轴端挡板54、过渡套55、左端盖56、轴箱座57、轴58、右端盖59和丝杠调节装置；

所述底座51采用铸铁制成，具有减震和吸震的功能，通过螺栓将联轴节调整装置安装到齿轮箱升降固定装置上；

所述丝杠调节装置安装在底座51上与轴箱座57固定连接；所述轴箱座57位于底座51上方，轴58穿过轴箱座57的上部，并通过设置在轴箱座57内的两个深沟球轴承轴承60固定在轴箱座57内，所述右端盖59通过螺栓固定在轴箱座57的右端面上，左端盖56穿过轴58通过螺栓固定在轴箱座57的左端面上；

所述轴58的左端通过键与过渡套55固定连接，并且采用轴端挡板54进行进一步固定；所述工艺联轴盘53通过螺栓固定安装在过渡套55上；

所述丝杠调节装置包括丝杠52、深沟球轴承60、丝母座61、轴承座62、深沟球轴承63、压盖64、手柄65和挡圈66；所述轴箱座57底部设有丝母座61，丝杠52穿过丝母座61和深沟球轴承63，深沟球轴承63通过轴承座62与底座5连接，深沟球轴承63右侧设有挡圈66和压盖64，手柄65设置在丝杠52的右侧，通过手柄65转动丝杠52，带动工艺联轴盘53轴向移动；

所述联轴节调整装置8用于联接小齿轮输出端半联轴器和联轴节装置，通过更换不同的工艺联轴盘53适应不同规格联轴节的结构，安装拆卸方便，拆卸过程中不会对小齿轮造成伤害；安装时间短，可由一个人操作完成。

7.根据权利要求1所述兼容轴承均脂及轮对非轴箱状态空载、加压跑和试验台，其特征在于：所述齿轮箱升降固定装置9用于驱动联轴节调整装置8和齿轮箱垂直方向高度的调整，其主要包括减速电机67、底座68、涡轮蜗杆升降机69、尼龙垫板70、齿轮箱固定座71、顶板72、导向机构73和线性滑轨74；

所述底座68采用铸铁制成，具有减震和吸震的功能，其上开有定位槽和安装孔，通过平键和螺栓将齿轮箱升降固定装置9安装到平台32组成上；

所述减速电机67安装在底座68的一侧，驱动安装在底座68上方的蜗轮蜗杆升降机69转动，蜗轮蜗杆升降机69推动安装在其上的顶板72沿着安装在底座68上的导向机构73上下运动，实现齿轮箱的垂直方向的功能；

所述尼龙垫板70安装在顶板72的上方一侧，用于轮对吊装时不损坏齿轮箱C形支架表面；

所述导向机构73设有2组，分别安装在底座68的左右两侧，采用电梯T形导轨和滑靴导向机构，且滑靴具有自润滑功能；

所述线性滑轨74固定在顶板72上，齿轮箱固定座71可在其上滑动，工作时推至齿轮箱C形支架48，通过螺栓与齿轮箱C形支架48固定；非工作时退后，不影响齿轮箱吊装。

8.根据权利要求1所述兼容轴承均脂及轮对非轴箱状态空载、加压跑和试验台，其特征在于：所述非带轴承工艺轴箱11用于轮对不带轴承状态吊入时的快速装配；

非带轴承工艺轴箱11用于对轮轴进行支撑，主要包括轴承套75、左轴承压盖76、左右丝套77、螺母78、弹性夹紧套79、内锥套80、深沟球轴承81、隔套82、右轴承压盖83、压套84、止推螺母85、起吊螺栓86和键87；

所述轴承套75是非带轴承工艺轴箱11的外壳主体，采用铸钢件，具有足够的刚度和强度，其上带有夹紧面和定位面，用于轮轴的定心和非带轴承工艺轴箱11的夹紧；

所述左右轴承压盖76、83安装在轴承套75上，用于固定深沟球轴承81的端部；弹性夹紧套79位于轴承套75的最里层与轮轴直接接触，采用了青铜材质，带有沿轴线方向槽的圆筒形，一端固联右旋螺母78，另一端通过键87与轮轴固连，用于传递扭矩，主要起到定心作用；

所述左右丝套77用于联接螺母78和内锥套80，螺母78为右旋，内锥套80大端螺纹为左旋，通过联接形成差动螺旋机构，拧紧即可使装有的深沟球轴承81、内锥套80连同轴承套75在弹性夹紧套79上移动，楔紧是工作状态，即铜套内面抱紧轮轴轴颈，使深沟球轴承81与轮轴颈同心；退出处于拆卸状态，即铜套内面放松与轮轴颈脱离，能使非带轴承工艺轴箱11轻松拉出；

所述压套84套在内锥套上，用于固定深沟球轴承81；

所述起吊螺栓86安装在轴承套75的顶部，用于吊装轮对；

所述非带轴承工艺轴箱6的设计综合考虑了工件不带轴承情况，在跑合之前将一对(两个)工艺轴承组成分别安装在车轴两端，通过工艺轴承弹性内锥套80实现与车轴的固定，夹紧装置设计合理，能够满足高速跑合时轮对受热变形的伸缩余量，跑合时将车轴和非带轴承工艺轴箱通过非带轴承工艺轴箱上的通用定位接口整体装夹在轴箱支撑座上即可，方便快速，能大大提高生产效率；安装时，首先将两非带轴承工艺轴箱安装在轮对上，齿轮箱侧锁紧左右丝母后用螺栓将轴箱止挡连接到轮轴上即可，安装好平键后再将螺栓锁紧，主要依靠平键传递扭矩，这样大大增强了对轴端的保护，安装起吊螺栓86后用勾头扳手将左右丝母拧紧即可进行吊装作业。

9.根据权利要求1所述兼容轴承均脂及轮对非轴箱状态空载、加压跑和试验台，其特征在于：所述液压加载装置13主要对轮对轴箱进行加载，主要包括内套筒92、弹簧压板93、外套筒94、压簧95、压簧固定板96、压力传感器97和液压缸98；

所述液压缸98与工艺轴箱固定装置12轴箱底座88的工艺沉孔连接；

所述外套筒94与工艺轴箱固定装置12下面一组滑块90固定，内套筒92顶部与轴箱固定板89连接，两侧开设工艺槽，弹簧压板93穿过工艺槽与外套筒94固定；所述外套筒94底部设有工艺孔，与液压缸98的活塞杆连接；

所述压力传感器97与内套筒92底部工艺孔固定。所述液压缸98加载时，活塞杆向下移动，带动外套筒94沿线性滑轨直线往下运动，弹簧压板93压紧压簧95，压簧固定板96随之向下运动，压力传感器随之检测到压力；

此加载方式压力可在0～80KN之间任意调整，且可显示即时加载压力。

10.根据权利要求1-9任一项所述兼容轴承均脂及轮对非轴箱状态空载、加压跑和试验台，其特征在于：轮对与工艺轴箱6预组后，整体吊入，利用其导向面与齿轮箱升降固定装置9快速定位锁紧，其后通过齿轮箱角度测量装置7反馈信号驱动齿轮箱升降固定装置9涡轮蜗杆升降机上下调整，待齿轮箱大小齿轮中心线与轮对轴线重合后，将齿轮箱固定座推进到位与齿轮箱C形支架48固定，同时将齿轮箱半联轴节与联轴节调整装置8通过螺栓固定，启动驱动装置2和液压加载装置13，设定压力后，驱动轮驱动轮对进行跑和；

驱动轮对3右端设有光电传感器法兰盘，工艺轴箱固定装置12上设有光电开关，可自动检测轮对转速；齿轮箱大小齿轮轴承左右两侧设有温度传感器和齿轮箱且设有油温传感器，上述所测数据通过工控机控制系统可采集输出打印，且均可设定报警温度和温度升值报警，报警后，可使跑合试验设备自动停止运转。