CN107356394A - 轨道车辆轴箱轴承高频振动测试试验台 - Google Patents
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Abstract
一种轨道车辆轴箱轴承高频振动测试试验台，包括电机、试验台构架、模拟静载作动器、垂向激振作动器、横向激振作动器、模拟轮轴、轴端轴箱，模拟静载作动器设置于轴端轴箱上面，横向激振作动器装配于轴端轴箱外侧，电机与模拟轮轴传动连接，其特征在于：模拟轮轴相对应轮对处装有轮对模拟轴箱，轮对模拟轴箱里装有轴承，垂向激振作动器装配在轮对模拟轴箱正下方。本发明通过模拟轮轴中间部位通过皮带轮、皮带与电机相连接，通过控制系统控制两垂向作动器同时激振，从而带动轮对模拟轴箱上下振动，在施加垂向激振的同时，控制系统可控制横向激振器加载激振，能够在实验室里较真实地模拟出轴箱轴承在线路上运行时候的实际工况，提高试验台的可靠性和试验测试结果的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及一种轴承试验装置，尤其是涉及一种轨道车辆轴箱轴承高频振动测试试验台。
背景技术
高速化是我国轨道交通现阶段的发展趋势，但轨道车辆运行速度的提高势必对车辆运行安全提出更严格的要求。影响轨道车辆运行安全的因素很多，但轴箱轴承是是影响轨道车辆运行安全的主要因素之一。轴箱轴承不仅是支撑车体重量的关键部件，而且还是将电机转动转化成轨道车辆平动的关键部件，承受静态和动态的径向负荷，轴向还受到额外的非稳定应力，因此轴箱轴承是列车上最易损坏的零部件。据统计，旋转机械的故障有30%是由轴承引起的。对此，在轨道车辆设计时，需要充分考虑轴承的安全裕度。一旦轴箱轴承发生故障，可能导致轨道车辆在运行过程中发生重大交通事故，对乘客生命构成严重威胁，造成重大经济损失。因此提高轴箱轴承性能，改善轴箱轴承质量是轨道车辆设计的重点工作。为了提高轨道车辆安全性能，避免因轴箱轴承损坏引发的轨道车辆安全事故，在轴箱轴承安装之前对其进行全方位的性能测试是非常必要的。通过分析轴箱轴承温度变化曲线、振动数据，能够及时发现轴箱轴承本身以及设计缺陷，从而为轴箱轴承性能的改进提供有效的试验数据支撑。
目前，国内的轴承试验研究起步较晚，其测试效果和实际工况模拟等方面存在严重不足。目前国内轴承厂家轴承试验还仅仅停在依据EN12082标准做台架试验，还不能模拟线路运行的实际状况进行轴承研究性试验。
EN12082标准规定台架试验加载的径向力为恒定值、轴向力为交变值，而在实际线路上轨道车辆轴箱轴承所受的径向力不是恒定值，而是随机振动的；因此，按照EN12082标准测试精确度低，实验数据粗略，无法为轴箱轴承的设计生产与维护提供更可靠的试验数据。
发明内容
本发明的目的是提供一种轨道车辆轴箱轴承高频振动测试试验台，能够在实验室内真实模拟出轨道车辆运动中的轴承高速旋转、高频振动情况，通过横向、垂向施加激振获得较为精确、详尽的实验数据，从而为轴箱轴承的设计生产与维护提供更可靠的试验数据。
为实现上述目的，本发明提供一种轨道车辆轴箱轴承高频振动测试试验台，包括电机、模拟静载作动器、垂向激振作动器、横向激振作动器、模拟轮轴、轴端轴箱，模拟静载作动器设置于轴端轴箱上面，横向激振作动器装配于轴端轴箱外侧，电机与模拟轮轴传动连接，其特征在于：模拟轮轴相对应轮对处装有轮对模拟轴箱，轮对模拟轴箱里装有轴承，垂向激振作动器装配在轮对模拟轴箱正下方。
所述的轮对模拟轴箱两侧装有滑动导轨，滑动导轨另一面与导轨支撑座滑动配合。
所述的模拟静载作动器的上端和横向激振作动器的外端固定在构架上。
本发明通过模拟轮轴中间部位通过皮带轮、皮带与电机相连接，通过控制系统控制两垂向作动器同时激振，从而带动轮对模拟轴箱上下振动，在施加垂向激振的同时，控制系统可控制横向激振器加载激振，能够在实验室里较真实地模拟出轴箱轴承在线路上运行时候的实际工况，并改善试验台的受力状态，提高试验台的可靠性和试验测试结果的准确性。通过测试试验，本试验台能够模拟轨道车辆运行600km/h时速下轴箱轴承运行工况，可进行高速轴箱轴承性能试验。试验台的最大垂向加速度达300m/s²，最大垂向振动频率可到100Hz。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明去掉试验台构架的结构示意图。
具体实施方式
参照图1、图2，电机底座1上安装一台交流电机2，交流电机2通过皮带轮、皮带与模拟轮轴3相连接，模拟轮轴3两端装有轴端轴箱4、5，轴端轴箱4左侧与横向激振作动器6相连接，横向激振作动器6另一端固定在构架13上，轴端轴箱4、5上侧与模拟静载作动器11、12相连接，模拟静载作动器11、12另一端固定在构架13上，在模拟轮轴3上装有轮对模拟轴箱7、8，轮对模拟轴箱的安装位置与真实轮对安装位置相同，轮对模拟轴箱7、8下面与垂向激振作动器9、10相连接，垂向激振作动器9、10另一端固定在地面上，轮对模拟轴箱7、8两侧面均装有滑动导轨14、15、16、17，滑动导轨14、15另一侧装在导轨支撑座18、19上，导轨支撑座18、19固定在地面上，滑动导轨16、17另一侧装在导轨支撑座20、21上，导轨支撑座20、21固定在电机底座1上。
试验时，通过控制系统控制交流电机2转动，带动模拟轮轴3转动，再通过控制系统控制横、垂两个方向作动器对模拟轮轴3加垂向、横向激振，从而模拟轨道车辆在线路上的运行。在模拟轮轴转动时，通过加速度传感器测得轴箱轴承的振动数据，分析轴承振动数据。通过控制系统，对交流电机的转速、作动器的激振进行精确控制，控制模拟轮轴转速精确，使得测量数据与结果更加精确、可靠。
Claims (3)
1.一种轨道车辆轴箱轴承高频振动测试试验台，包括电机、模拟静载作动器、垂向激振作动器、横向激振作动器、模拟轮轴、轴端轴箱，模拟静载作动器设置于轴端轴箱上面，横向激振作动器装配于轴端轴箱外侧，电机与模拟轮轴传动连接，其特征在于：模拟轮轴相对应轮对处装有轮对模拟轴箱，轮对模拟轴箱里装有轴承，垂向激振作动器装配在轮对模拟轴箱正下方。
2.根据权利要求1所述的一种轨道车辆轴箱轴承高频振动测试试验台，其特征在于：所述的轮对模拟轴箱两侧装有滑动导轨，滑动导轨另一面与导轨支撑座滑动配合。
3.根据权利要求1所述的一种轨道车辆轴箱轴承高频振动测试试验台，其特征在于：所述的模拟静载作动器的上端和横向激振作动器的外端固定在构架上。
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