CN107607337A - 动车组液压作动器激振双短轴摆动接地装置试验台 - Google Patents
动车组液压作动器激振双短轴摆动接地装置试验台 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种动车组液压作动器激振双短轴摆动接地装置试验台。该试验台由双轴试验斜撑龙门架装配体、单短轴三自由度激振总成装配体、单轴纵向液压缸反力支承座和50吨钢板基础地面组成，所述单短轴三自由度激振总成装配体为两套，结构相同，分别对称安装在双轴试验斜撑龙门架装配体的两侧，每套单短轴三自由度激振总成装配体横向通过连杆横向拉杆与双轴试验斜撑龙门架装配体相连，纵向通过纵向30T20行程缸体固定式作动器装配体与单轴纵向液压缸反力支承座相连，垂向通过两个垂向30T20行程缸体固定式作动器装配体固定在50吨钢板基础地面上，传递动力，两套单短轴三自由度激振总成装配体共有两组测试接地装置和测试轴承，通过对比试验来检测试验结果。
Description
技术领域
本发明涉及一种轨道车辆传动系参数检测试验台，更具体地说，本发明涉及一种动车组液压作动器激振双短轴摆动接地装置试验台。
背景技术
目前，在我国实行铁路大提速方针政策的前提下，我国轨道车辆的运行速度有了很大的提高。这也使得动车组技术发展迅速，目前已经在运行的动车组最高车速已经达到350km/h，研制中的动车组最高车速已经接近500km/h。但是随着车速的提高，动车组的安全性问题日益突出，例如接地装置的电刷和接触盘过度磨耗，造成轴承过热，严重影响行车安全。
实际行车中常出现的问题是接地装置的电刷和接触盘过度磨耗，磨耗产生的碳粉和铜粉等“粉尘”进入轴端轴承，造成轴承过热，甚至酿成切轴事故，严重影响行车安全，因此，应该对对动车组接地装置进行试验与校核，特发明动车组液压作动器激振双短轴摆动接地装置试验台来校验动车轴端接地装置的可靠性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是模拟实际动车组接地装置的实际工作状况，解决接地装置的磨损与破坏问题，提供了一种动车组液压作动器激振双短轴摆动接地装置试验台。
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：
一种动车组液压作动器激振双短轴摆动接地装置试验台，由双轴试验斜撑龙门架装配体1、单短轴三自由度激振总成装配体2、单轴纵向液压缸反力支承座3和50吨钢板基础地面4组成，所述双轴试验斜撑龙门架装配体1通过螺栓固定在50吨钢板基础地面4中心平面上，所述单短轴三自由度激振总成装配体2为两套，结构相同，分别对称安装在双轴试验斜撑龙门架装配体1的两侧，所述单短轴三自由度激振总成装配体2由轴端接地液压激振连杆组装配体19、纵向30T20行程缸体固定式作动器装配体21和两个垂向30T20行程缸体固定式作动器装配体20组成，所述每套单短轴三自由度激振总成装配体2横向通过连杆横向拉杆25与双轴试验斜撑龙门架装配体1相连，纵向通过纵向30T20行程缸体固定式作动器装配体21与单轴纵向液压缸反力支承座3相连，通过调节纵向30T20行程缸体固定式作动器装配体21的供油速度控制单短轴三自由度激振总成装配体2的纵向移动，垂向通过两个垂向30T20行程缸体固定式作动器装配体20固定在50吨钢板基础地面4上，传递动力，两套单短轴三自由度激振总成装配体2共有两组测试接地装置和测试轴承，通过对比试验来检测试验结果。
所述双轴试验斜撑龙门架装配体1由双短轴连杆支承龙门框架5、两个7.5KW卧式电机装配体7和八个连杆球铰支座装配体6组成；
所述双短轴连杆支承龙门框架5两侧，分别通过螺栓安装一个电机支座8和四个连杆球铰支座装配体6，所述两个7.5KW卧式电机装配体7分别固定在电机支座8上，所述7.5KW卧式电机通过皮带带动单短轴三自由度激振总成装配体2中的接地试验轴26旋转，进而模拟实际接地装置的运行工况；
所述7.5KW卧式电机装配体7由7.5KW卧式电机和电机双槽皮带轮11组成。
所述的连杆球铰支座装配体6由M10X1直通式压注油杯12、RS关节轴承内球环13、RS关节轴承内环挡圈14、连杆球关节座16和连杆球铰轴18组成，
所述连杆球关节座16通过内六角螺栓固定在双短轴连杆支承龙门框架5上，所述RS关节轴承内球环13和两个RS关节轴承内环挡圈14过盈配合套装在连杆球铰轴18上，所述连杆球铰轴18的两端套在连杆球关节座16上，通过螺栓固定夹紧，保证连杆球铰轴18的锁紧；所述连杆球铰轴18内部开有油道，油道的出口处安装有M10X1直通式压注油杯12，用于对连杆球铰支座装配体6油脂润滑，减少磨损。
所述轴端接地液压激振连杆组装配体19由液压激振试验轴装配体24、两个连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体22、连杆轴箱横向拉杆25和两根B型三角皮带23组成，
所述两个连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体22，分别套装在液压激振试验轴装配体24的两侧，使液压激振试验轴装配体24中的接地试验轴26和连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体22中的试验轴承35内圈过盈配合；四个连杆横向拉杆25一端通过过盈配合与连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体22中的连杆球绞装配体31安装在一起，另一端通过过盈配合与双轴试验斜撑龙门架装配体1中的连杆球铰支座装配体6安装在一起；所述两根B型三角皮带23一端连接在液压激振试验轴装配体24中的试验轴端面皮带轮32上，另一端安装在双轴试验斜撑龙门架装配体1中的电机双槽皮带轮11上，由于试验台运行过程中单短轴三自由度激振总成装配体2不断上下跳动，B型三角皮带23不宜安装的过紧，需要留有一定的活动间隙，防止B型三角皮带23的过度磨损。
所述液压激振试验轴装配体24由接地试验轴26、试验轴端面锁定皮带轮装配体27、短车轴头替换套装配体36和接地接触盘装配体28组成，
所述接地试验轴26为一个两段式阶梯轴，其内部设有通孔，所述短车轴头替换套装配体36的两个替换轴头42套装在接地试验轴26的两端，通过接地试验轴26内通孔的替换轴头拉紧螺杆43固定，两个替换轴头42上钻有螺栓孔，用于安装接地接触盘装配体28，所述试验轴端面锁定皮带轮装配体27通过长花键固定在接地试验轴26的中部，所述试验轴端面锁定皮带轮装配体27中的试验轴端面皮带轮32一侧钻有M6的螺纹孔，通过顶丝锁紧试验轴端面皮带轮32，达到精确定位的目的；
所述替换轴头拉紧螺杆43的中部焊接有四块圆盘形钢板，顶在接地试验轴26的内圈处，用于减缓接地试验轴26的振动；替换轴头42的形式多样，根据所安装的接地装置型号的不同，跟换相对应的替换轴头42，以弥补由于接地装置不同所造成的安装距离不足。
所述试验轴端面锁定皮带轮装配体27由试验轴端面皮带轮32、皮带轮锁定套圆螺母33和皮带轮锁紧套34组成，所述皮带轮锁紧套34内圈为圆柱状，直径略大于接地试验轴26的直径，皮带轮锁紧套34外圈截面一部分为锲型，一部分长条形，所述长条形用于固定试验轴端面皮带轮32，两者采用过盈配合，所述锲型部分车有外螺纹，通过皮带轮锁定套圆螺母33的锁紧，保证试验轴端面锁定皮带轮装配体27整体平稳固定在接地试验轴26上；
所述接地接触盘装配体28和接地电刷壳体装配体29根据试验要求安装不同型号的动车接地装置，其中不同型号的动车接地装置的接地接触盘装配体28的长度不同，通过控制短车轴头替换套装配体36来适应不同型号的接地装置，避免浪费材料。
所述连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体22由接地电刷壳体装配体29、三自由度振动型轴承座30、试验轴承35和连杆球绞装配体31组成，所述试验轴承35安装在三自由度振动型轴承座30内部，三自由度振动型轴承座30内圈与试验轴承35外圈采用过盈配合，试验轴承35内圈与接地试验轴26采用过盈配合连接；接地电刷壳体装配体29安装在三自由度振动型轴承座30的外侧，通过螺栓固定，接地电刷壳体装配体29外部连接有高压电线，通过接地电刷壳体装配体29中的电刷将电流传递给接地接触盘装配体28中的接触盘，所述电刷与接触盘紧密压在一起，进而传递给接地试验轴26，直至地面，完成回路；所述三自由度振动型轴承座30安装有四个连杆球绞装配体31，通过连杆横向拉杆25与双轴试验斜撑龙门架装配体1的连接。
所述三自由度振动型轴承座30设有用于安装连杆球绞装配体31的纵向通孔、横向通孔，分别用于连接四个连杆横向拉杆25、纵向30T20行程缸体固定式作动器装配体21和垂向30T20行程缸体固定式作动器装配体20；
所述连杆球绞装配体31的结构与连杆球铰支座装配体6类似，由M10X1直通式压注油杯12、RS关节轴承内球环13、RS关节轴承内环挡圈14、M16内六角螺栓15、和连杆球铰轴18组成，所述连杆球绞装配体31直接通过过盈配合安装在三自由度振动型轴承座30的通孔处，安装方式与连杆球铰支座装配体6相同，通过注油进行润滑。
所述连杆横向拉杆25中部为一个中空钢管，两侧焊接有两个耳环，通过耳环与连杆球绞装配体31和连杆球铰支座装配体6的RS关节轴承内球环13过盈相连，其中连杆球绞装配体31和连杆球铰支座装配体6的RS关节轴承内球环13实现小角度的转动，使得连杆横向拉杆25运动更加灵活，防止出现卡顿的现象。
所述的纵向30T20行程缸体固定式作动器装配体21和两个垂向30T20行程缸体固定式作动器装配体20结构相同，所述30T20行程缸体固定式作动器装配体20、21由球头连杆37、连杆支座38、30t轮辐式测力传感器39和30t伺服液压作动器40组成，所述30t伺服液压作动器40是在传统30t液压缸的基础上，安装了MOOG三级伺服阀41，所述MOOG三级伺服阀41能够精确控制30t伺服液压作动器40的供油量以及供油速度，确保30t伺服液压作动器40的运动精确性；所述球头连杆37、连杆支座38和30t轮辐式测力传感器39依次安装在30t伺服液压作动器40的头部，所述30t轮辐式测力传感器39实时传递30t伺服液压作动器40的受力情况；球头连杆37一端固定在连杆支座38上，另一端通过过盈配合连接在轴端接地液压激振连杆组装配体19的连杆球绞装配体31上，传递动力。
所述的单轴纵向液压缸反力支承座3底端通过M24的螺栓固定在50吨钢板基础4地面上，单轴纵向液压缸反力支承座3上表面通过M24螺栓连接着一个纵向30T20行程缸体固定式作动器装配体21，控制着单短轴三自由度激振总成装配体2的纵向位移量；单轴纵向液压缸反力支承座底3整体通过10mm的钢板焊接而成，内部焊接有加强肋板，增加结构整体的强度。
所述的50吨钢板基础4地面呈4500mmX2250mm的长方形，厚度为100mm,上方通过机床加工有M20与M24的螺栓孔，便于各个零部件的安装，同时50吨钢板基础4地面要求良好的平面度，便于设备的安装与测试。
与现有技术相比本发明的有益效果是：
1.本发明所述的动车组液压作动器激振双短轴摆动接地装置试验台在动态工况下可对轴箱轴承与接地装置施加外载荷，通过测力传感器获得精确的轴向力施加量，便于研究轴承以及接地装置的损坏情况。
2.所述的动车组液压作动器激振双短轴摆动接地装置试验台可以通过伺服液压作动器带动整个设备运动，继承了液压装置承载能力大，控制精确度高的优点，通过伺服液压作动器的运动来模拟实际轴承与接地装置的工况，试验结果更准确。
3.所述的动车组液压作动器激振双短轴摆动接地装置试验台可以通过两个试验轴与接地装置在同样的液压作动器激励情况下，作对比试验，分析出接地装置的实际受损原因。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明：
图1为本发明所述的动车组液压作动器激振双短轴摆动接地装置试验台结构组成的轴测投影图；
图2为本发明所述的动车组液压作动器激振双短轴摆动接地装置试验台中的双轴试验斜撑龙门架装配体的轴测投影图；
图3为本发明所述的动车组液压作动器激振双短轴摆动接地装置试验台中的双轴试验斜撑龙门架装配体的俯视投影图；
图4为本发明所述的双轴试验斜撑龙门架装配体中的双短轴连杆支承龙门框架的轴测投影图；
图5为本发明所述的双轴试验斜撑龙门架装配体中的7.5KW卧式电机装配体的轴测投影图；
图6为本发明所述的双轴试验斜撑龙门架装配体中的连杆球铰支座装配体的轴测投影图；
图7为本发明所述的双轴试验斜撑龙门架装配体中的连杆球铰支座装配体的全剖视图；
图8为本发明所述的动车组液压作动器激振双短轴摆动接地装置试验台中的单短轴三自由度激振总成装配体的轴侧投影图；
图9为本发明所述的单短轴三自由度激振总成装配体中的轴端接地液压激振连杆组装配体的轴侧投影图；
图10为本发明所述的轴端接地液压激振连杆组装配体中的液压激振试验轴装配体的轴侧投影图；
图11为本发明所述的轴端接地液压激振连杆组装配体中的液压激振试验轴装配体和连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体的正视图；
图12为本发明所述的轴端接地液压激振连杆组装配体中的液压激振试验轴装配体和连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体的全剖视图；
图13为本发明所述的连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体中的三自由度振动型轴承座的轴侧投影图；
图14为本发明所述的连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体中的三自由度振动型轴承座的侧视图；
图15为本发明所述的轴端接地液压激振连杆组装配体中的连杆横向拉杆的轴侧投影图；
图16为本发明所述的单短轴三自由度激振总成装配体中的纵向30T20行程缸体固定式作动器装配体的轴侧投影图；
图17为本发明所述的动车组液压作动器激振双短轴摆动接地装置试验台中的单轴纵向液压缸反力支承座的轴测投影图；
图18为本年发明所述的动车组液压作动器激振双短轴摆动接地装置试验台的机构结构简图。
图中：1.双轴试验斜撑龙门架装配体，2.单短轴三自由度激振总成装配体，3.单轴纵向液压缸反力支承座，4.50吨钢板基础地面，5.双短轴连杆支承龙门框架，6.连杆球铰支座装配体，7.7.5KW卧式电机装配体，8.电机支座，9.320mmX820mm钢板，10.7.5KW卧式电机，11.电机双槽皮带轮，12.M10X1直通式压注油杯，13.RS关节轴承内球环，14.RS关节轴承内环挡圈，15.M16内六角螺栓，16.连杆球关节座，17.M24内六角螺栓，18.连杆球铰轴，19.轴端接地液压激振连杆组装配体，20.垂向30T20行程缸体固定式作动器装配体，21.纵向30T20行程缸体固定式作动器装配体，22.连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体，23.B型三角皮带，24.液压激振试验轴装配体，25.连杆横向拉杆，26.接地试验轴，27.试验轴端面锁定皮带轮装配体，28.接地接触盘装配体，29.接地电刷壳体装配体，30.三自由度振动型轴承座，31.连杆球绞装配体，32.试验轴端面皮带轮，33.皮带轮锁定套圆螺母，34.皮带轮锁紧套，35.试验轴承，36.短车轴头替换套装配体，37.球头连杆，38.连杆支座，39.30t轮辐式测力传感器，40.30t伺服液压作动器，41.MOOG三级伺服阀，42.替换轴头，43.替换轴头拉紧螺杆。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细的描述：
本发明所述的动车组液压作动器激振双短轴摆动接地装置试验台可以测试轴箱轴承与接地装置在动载工况中加载时的磨损情况，并进行对比试验。
参阅图1，所述的动车组液压作动器激振双短轴摆动接地装置试验台包括有双轴试验斜撑龙门架装配体1、单短轴三自由度激振总成装配体2、单轴纵向液压缸反力支承座3和50吨钢板基础地面4。
所述的双轴试验斜撑龙门架装配体1通过M24内六角螺栓17固定在50吨钢板基础地面4上，为整个装置提供安装结构；四个连杆球铰支座装配体6通过M24内六角螺栓17固定在双轴试验斜撑龙门架装配体1上，与单短轴三自由度激振总成装配体2中的连杆横向拉杆25相连，限制单短轴三自由度激振总成装配体2的横向位移量。
所述的单短轴三自由度激振总成装配体2共两套，分别安装在双轴试验斜撑龙门架装配体1的两侧，呈对称方式布置，两套单短轴三自由度激振总成装配体2结构完全相同，单短轴三自由度激振总成装配体2横向通过连杆横向拉杆25与双轴试验斜撑龙门架装配体1相连，纵向通过单短轴三自由度激振总成装配体2中的纵向30T20行程缸体固定式作动器装配体21与单轴纵向液压缸反力支承座3相连，通过调节纵向30T20行程缸体固定式作动器装配体21的供油速度控制单短轴三自由度激振总成装配体2的纵向移动，单短轴三自由度激振总成装配体2下端通过M24内六角螺栓17直接连接在50吨钢板基础地面4上，传递动力，两套单短轴三自由度激振总成装配体2共有两组测试接地装置和测试轴承，通过对比试验来检测试验结果。
所述的50吨钢板基础地面4呈4500mmX2250mm的长方形，厚度为100mm,上方通过机床加工有M20与M24的螺栓孔，便于各个零部件的安装，50吨钢板基础地面4要求良好的平面度，便于设备的安装与测试。
参阅图2至图5，所述的双轴试验斜撑龙门架装配体1由双短轴连杆支承龙门框架5、两个7.5KW卧式电机装配体7和八个连杆球铰支座装配体6组成；其中双短轴连杆支承龙门框架5底端通过M24内六角螺栓17与50吨钢板基础地面4连接，确定整个装置的安装位置，根据试验的要求，可以通过改变双轴试验斜撑龙门架装配体1相对50吨钢板基础地面4的安装位置，便于试验的进行；在双短轴连杆支承龙门框架5的两侧，分别通过M24螺栓安装着四个连杆球铰支座装配体6，四个连杆球铰支座装配体6空间上呈长方形布置，上下中心距为600mm，左右中心距为900mm；两个7.5KW卧式电机装配体7通过M16内六角螺栓15分别固定在双短轴连杆支承龙门框架5中部的电机支座8上，7.5KW卧式电机7通过皮带带动单短轴三自由度激振总成装配体2中的接地试验轴26旋转，进而模拟实际接地装置的运行工况。
所述的双短轴连杆支承龙门框架5整体采用碳钢板焊接而成，其中双短轴连杆支承龙门框架5中部通过三根300mmX300mmX10mm的矩形钢焊接构成仿“T”型支撑框架，在两侧各焊接了两个龙门斜支撑架，将六个600mmX600mm的钢板焊接在框架的底端，与50吨钢板基础地面4通过M24内六角螺栓17连接固定，增强双短轴连杆支承龙门框架5的稳定性；双短轴连杆支承龙门框架5两根垂向矩形钢上两侧各焊接有二块带有螺栓孔的320mmX820mm钢板9，便于固定八个连杆球铰支座装配体6；双短轴连杆支承龙门框架5横向矩形钢中部焊接有二个电机支座8，便于固定7.5KW卧式电机装配体7；
所述的7.5KW卧式电机装配体7包括7.5KW卧式电机10和电机双槽皮带轮11，其中7.5KW卧式电机10通过M16内六角螺栓15固定在双短轴连杆支承龙门框架5上，电机双槽皮带轮11通过平键固定在7.5KW卧式电机10上，方便动力的传输。
参阅图6至图7，所述的连杆球铰支座装配体6包括M10X1直通式压注油杯12、RS关节轴承内球环13、RS关节轴承内环挡圈14、M16内六角螺栓15、连杆球关节座16、M24内六角螺栓17和连杆球铰轴18，其中连杆球关节座16通过八个M24内六角螺栓17固定在双短轴连杆支承龙门框架5上；RS关节轴承内环挡圈14、RS关节轴承内球环13和RS关节轴承内环挡圈14依次套在连杆球铰轴18上，采用的是过盈配合；连杆球铰轴18的两端套在连杆球关节座16上，通过两个M16内六角螺栓15固定夹紧，保证连杆球铰轴18的锁紧；连杆球铰轴18的内部开有油道，油道的出口处安装有M10X1直通式压注油杯12，便于对连杆球铰支座装配体6进行油脂润滑，减少磨损。
参阅图8，所述的单短轴三自由度激振总成装配体2包括轴端接地液压激振连杆组装配体19、纵向30T20行程缸体固定式作动器装配体21和两个垂向30T20行程缸体固定式作动器装配体20，其中轴端接地液压激振连杆组装配体19横向通过四个连杆横向拉杆25与双轴试验斜撑龙门架装配体1固定连接在一起；在轴端接地液压激振连杆组装配体19的下端，通过连杆球绞装配体31连接着两个垂向30T20行程缸体固定式作动器装配体20，同时在轴端接地液压激振连杆组装配体19的一端通过连杆球绞装配体31连接着一个纵向30T20行程缸体固定式作动器装配体21，通过这三个30T20行程缸体固定式作动器装配体控制单短轴三自由度激振总成装配体2的运动，完成单短轴三自由度激振总成装配体2的纵向移动、垂向移动和侧滚三个自由度的运动；两个垂向30T20行程缸体固定式作动器装配体20直接通过M24内六角螺栓17固定在50吨钢板基础地面4上，一个纵向30T20行程缸体固定式作动器装配体21通过M24内六角螺栓17固定在单轴纵向液压缸反力支承座3上。
参阅图9，所述的轴端接地液压激振连杆组装配体19包括液压激振试验轴装配体24、两个连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体22、连杆轴箱横向拉杆25和两根B型三角皮带23，其中两个连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体22的结构相同，分别套在液压激振试验轴装配体24的两侧，使液压激振试验轴装配体24中的接地试验轴26和连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体22中的试验轴承35内圈过盈配合；四个连杆横向拉杆25一端通过过盈配合和连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体22中的连杆球绞装配体31安装在一起，另一端通过过盈配合和双轴试验斜撑龙门架装配体1中的连杆球铰支座装配体6安装在一起；两根B型三角皮带23一端连接在液压激振试验轴装配体24中的试验轴端面皮带轮32上，另一端安装在双轴试验斜撑龙门架装配体2中的电机双槽皮带轮11上，考虑到试验台运行过程中单短轴三自由度激振总成装配体2不断上下跳动，B型三角皮23带不宜安装的过紧，需要留有一定的活动间隙，防止B型三角皮带23的过度磨损。
参阅图10至图12，所述的液压激振试验轴装配体24包括接地试验轴26、试验轴端面锁定皮带轮装配体27、接地接触盘装配体28和短车轴头替换套装配体36，其中短车轴头替换套装配体36的两个替换轴头42套在接地试验轴26的两端，通过一个替换轴头拉紧螺杆43固定在接地试验轴26上，两个替换轴头42上钻有螺栓孔，用于接地接触盘装配体28的安装；试验轴端面锁定皮带轮装配体27通过长花键固定在接地试验轴26的中部，试验轴端面皮带轮32的一侧钻有M6的螺纹孔，通过顶丝锁紧试验轴端面皮带轮32，达到精确定位的目的。
所述的接地试验轴26采用动车原厂车轴，在其基础上进行改造，接地试验轴25内部的通孔是为了方便短车轴头替换套装配体36的安装，同时减少装置的质量，接地试验轴26是一个两段式阶梯轴，在中部的第二段阶梯轴上安装着试验轴端面锁定皮带轮装配体27。
所述的短车轴头替换套装配体36包括两个替换轴头42和替换轴头拉紧螺杆43，其中替换轴头42套在接地试验轴26的两端，通过一个替换轴头拉紧螺杆43进行固定，而替换轴头拉紧螺杆43的中部焊接有四块圆盘形钢板，顶在接地试验轴26的内圈处，减缓接地试验轴26的振动；替换轴头42的形式多样，根据所安装的接地装置型号的不同，例如CRH3型接地装置和CRH5型接地装置，来跟换相对应的替换轴头42，来弥补由于接地装置不同所造成的安装距离不够的问题；替换轴头42上安装的接地接触盘装配体28皆是原厂标准结构件，并无改动。
所述的试验轴端面锁定皮带轮装配体27包括试验轴端面皮带轮32、皮带轮锁定套圆螺母33和皮带轮锁紧套34，其中皮带轮锁紧套34内圈为圆柱状，直径略大于接地试验轴26的直径，皮带轮锁紧套34外圈截面一部分为锲型，一部分长条形，其中长条形用于固定试验轴端面皮带轮32，两者采用过盈配合，而锲型部分车有外螺纹，通过皮带轮锁定套圆螺母33的锁紧，可以保证试验轴端面锁定皮带轮装配体27整体平稳固定在接地试验轴26上。
所述的连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体22包括接地电刷壳体装配体29、三自由度振动型轴承座30、试验轴承35和连杆球绞装配体31，其中试验轴承35安装在三自由度振动型轴承座30的内部，三自由度振动型轴承座30内圈与试验轴承35外圈采用过盈配合，试验轴承35内圈与接地试验轴26采用过盈配合连接；接地电刷壳体装配体29安装在三自由度振动型轴承座30的外侧，通过八个M12内六角螺栓进行固定，接地电刷壳体装配体29外部连接有高压电线，通过接地电刷壳体装配体29中的电刷将电流传递给接地接触盘装配体28中的接触盘(电刷与接触盘紧密压在一起)，进而传递给接地试验轴26，直至地面，完成回路；单个三自由度振动型轴承座30安装有四个连杆球绞装配体31，便于连杆横向拉杆25与双轴试验斜撑龙门架装配体1的连接。
所述的接地接触盘装配体28和接地电刷壳体装配体29皆采用原厂测试件，两者为动车接地装置的两个部分，试验中根据试验要求安装不同型号的动车接地装置，其中不同型号的动车接地装置的接地接触盘装配体的长度不同，通过控制短车轴头替换套装配体36来适应不同型号的接地装置，避免浪费材料。
参阅图13至图14，所述的三自由度振动型轴承座30整体采用铸造工艺，通过后期的渗碳、抛光打磨、钻孔等完成制造，保证了三自由度振动型轴承座30的使用强度；通过三自由度振动型轴承座30等轴侧图来看，有四个纵向通孔用于安装连杆球绞装配体31，四个连杆球绞装配体31分别连接着四个连杆横向拉杆25，限制单短轴三自由度激振总成装配体2的横向位移；通过三自由度振动型轴承座30侧视图来看，有两个横向通孔用于安装连杆球绞装配体31，其中一个侧端的连杆球绞装配体31用于连接纵向30T20行程缸体固定式作动器装配体21，控制单短轴三自由度激振总成装配体2的纵向移动，另一个下端的连杆球绞装配体31用于垂向30T20行程缸体固定式作动器装配体20，控制单短轴三自由度激振总成装配体2的垂向移动，三个30T20行程缸体固定式作动器装配体共同控制单短轴三自由度激振总成装配体2的三自由度运动。
参阅图15，所述的连杆横向拉杆25外形类似杆状，中部为一个中空钢管，两侧焊接有两个耳环，通过耳环与连杆球绞装配体31和连杆球铰支座装配体6的RS关节轴承内球环13过盈连接，其中连杆球绞装配体31和连杆球铰支座装配体6的RS关节轴承内球环13可以实现小角度的转动，使得连杆横向拉杆25运动更加灵活.
参阅图16，所述的纵向30T20行程缸体固定式作动器装配体21和两个垂向30T20行程缸体固定式作动器装配体20结构相同，只是安装的位置与方向略有区别，其中30T20行程缸体固定式作动器装配体包括球头连杆37、连杆支座38、30t轮辐式测力传感器39和30t伺服液压作动器40，30t伺服液压作动器40是在传统30t液压缸的基础上，安装了MOOG三级伺服阀41，MOOG三级伺服阀41能够精确控制30t伺服液压作动器的供油量以及供油速度，确保30t伺服液压作动器30的运动精确性；球头连杆37、连杆支座38和30t轮辐式测力传感器39依次安装在30t伺服液压作动器40的头部，30t轮辐式测力传感器39安装在连杆支座38与30t伺服液压作动器40之间，实时传递30t伺服液压作动器40的受力情况；球头连杆37一端固定在连杆支座38上，另一端通过过盈配合连接在轴端接地液压激振连杆组装配体19的连杆球绞装配体31上，传递动力。
参阅图17，所述的单轴纵向液压缸反力支承座3底端通过M24内六角螺栓17固定在50吨钢板基础地面4上，单轴纵向液压缸反力支承座3上表面通过M24内六角螺栓17连接着一个纵向30T20行程缸体固定式作动器装配体21，控制着单短轴三自由度激振总成装配体2的纵向位移量；单轴纵向液压缸反力支承座3整体通过20mm的钢板焊接而成，内部焊接有加强肋板，结构强度可靠。
参阅图18，所述的动车组液压作动器激振双短轴摆动接地装置试验台的机构结构简图。
动车组液压作动器激振双短轴摆动接地装置试验台的工作原理：
动车组液压作动器激振双短轴摆动接地装置试验台通过安装在单短轴三自由度激振总成装配体上的纵向30T20行程缸体固定式作动器装配体和两个垂向30T20行程缸体固定式作动器装配体，控制单短轴三自由度激振总成装配体的运动，完成单短轴三自由度激振总成装配体的纵向移动、垂向移动和侧滚三个自由度的运动；两组单短轴三自由度激振总成装配体可以分别测试两组接地装置和测试轴，进行对比试验；动车组液压作动器激振双短轴摆动接地装置试验台通过安装在双轴试验斜撑龙门架装配体上的7.5KW卧式电机装配体带动接地试验轴旋转，接地试验轴两端的摩擦盘与电刷接触高速摩擦，同时，接地电刷壳体装配体连接有高压电，直接通过电刷输送给接地试验轴，并传导至地面，形成回路，在此过程中，测试电刷的磨损量以及接地试验轴的抗电蚀能力。
Claims (10)
1.一种动车组液压作动器激振双短轴摆动接地装置试验台，由双轴试验斜撑龙门架装配体(1)、单短轴三自由度激振总成装配体(2)、单轴纵向液压缸反力支承座(3)和50吨钢板基础地面(4)组成，其特征在于：
所述双轴试验斜撑龙门架装配体(1)通过螺栓固定在50吨钢板基础地面(4)中心平面上，所述单短轴三自由度激振总成装配体(2)为两套，结构相同，分别对称安装在双轴试验斜撑龙门架装配体(1)的两侧，所述单短轴三自由度激振总成装配体(2)由轴端接地液压激振连杆组装配体(19)、纵向30T20行程缸体固定式作动器装配体(21)和两个垂向30T20行程缸体固定式作动器装配体(20)组成，所述每套单短轴三自由度激振总成装配体(2)横向通过连杆横向拉杆(25)与双轴试验斜撑龙门架装配体(1)相连，纵向通过纵向30T20行程缸体固定式作动器装配体(21)与单轴纵向液压缸反力支承座(3)相连，通过调节纵向30T20行程缸体固定式作动器装配体(21)的供油速度控制单短轴三自由度激振总成装配体(2)的纵向移动，垂向通过两个垂向30T20行程缸体固定式作动器装配体(20)固定在50吨钢板基础地面(4)上，传递动力，两套单短轴三自由度激振总成装配体(2)共有两组测试接地装置和测试轴承，通过对比试验来检测试验结果。
2.根据权利要求1所述的一种动车组液压作动器激振双短轴摆动接地装置试验台，其特征在于：
所述双轴试验斜撑龙门架装配体(1)由双短轴连杆支承龙门框架(5)、两个7.5KW卧式电机装配体(7)和八个连杆球铰支座装配体(6)组成；
所述双短轴连杆支承龙门框架(5)两侧，分别通过螺栓安装一个电机支座(8)和四个连杆球铰支座装配体(6)，所述两个7.5KW卧式电机装配体(7)分别固定在电机支座(8)上，所述7.5KW卧式电机通过皮带带动单短轴三自由度激振总成装配体(2)中的接地试验轴(26)旋转，进而模拟实际接地装置的运行工况；
所述7.5KW卧式电机装配体(7)由7.5KW卧式电机和电机双槽皮带轮(11)组成。
3.根据权利要求2所述的一种动车组液压作动器激振双短轴摆动接地装置试验台，其特征在于：
所述的连杆球铰支座装配体(6)由M10X1直通式压注油杯(12)、RS关节轴承内球环(13)、RS关节轴承内环挡圈(14)、连杆球关节座(16)和连杆球铰轴(18)组成，
所述连杆球关节座(16)通过内六角螺栓固定在双短轴连杆支承龙门框架(5)上，所述RS关节轴承内球环(13)和两个RS关节轴承内环挡圈(14)过盈配合套装在连杆球铰轴(18)上，所述连杆球铰轴(18)的两端套在连杆球关节座(16)上，通过螺栓固定夹紧，保证连杆球铰轴(18)的锁紧；所述连杆球铰轴(18)内部开有油道，油道的出口处安装有M10X1直通式压注油杯(12)，用于对连杆球铰支座装配体(6)油脂润滑，减少磨损。
4.根据权利要求1所述的一种动车组液压作动器激振双短轴摆动接地装置试验台，其特征在于：
所述轴端接地液压激振连杆组装配体(19)由液压激振试验轴装配体(24)、两个连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体(22)、连杆轴箱横向拉杆(25)和两根B型三角皮带(23)组成，
所述两个连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体(22)，分别套装在液压激振试验轴装配体(24)的两侧，使液压激振试验轴装配体(24)中的接地试验轴(26)和连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体(22)中的试验轴承(35)内圈过盈配合；四个连杆横向拉杆(25)一端通过过盈配合与连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体(22)中的连杆球绞装配体(31)安装在一起，另一端通过过盈配合与双轴试验斜撑龙门架装配体(1)中的连杆球铰支座装配体(6)安装在一起；所述两根B型三角皮带(23)一端连接在液压激振试验轴装配体(24)中的试验轴端面皮带轮(32)上，另一端安装在双轴试验斜撑龙门架装配体(1)中的电机双槽皮带轮(11)上，由于试验台运行过程中单短轴三自由度激振总成装配体(2)不断上下跳动，B型三角皮带(23)不宜安装的过紧，需要留有一定的活动间隙，防止B型三角皮带(23)的过度磨损。
5.根据权利要求1所述的一种动车组液压作动器激振双短轴摆动接地装置试验台，其特征在于：
所述液压激振试验轴装配体(24)由接地试验轴(26)、试验轴端面锁定皮带轮装配体(27)、短车轴头替换套装配体(36)和接地接触盘装配体(28)组成，
所述接地试验轴(26)为一个两段式阶梯轴，其内部设有通孔，所述短车轴头替换套装配体(36)的两个替换轴头(42)套装在接地试验轴(26)的两端，通过接地试验轴(26)内通孔的替换轴头拉紧螺杆(43)固定，两个替换轴头(42)上钻有螺栓孔，用于安装接地接触盘装配体(28)，所述试验轴端面锁定皮带轮装配体(27)通过长花键固定在接地试验轴(26)的中部，所述试验轴端面锁定皮带轮装配体(27)中的试验轴端面皮带轮(32)一侧钻有M6的螺纹孔，通过顶丝锁紧试验轴端面皮带轮(32)，达到精确定位的目的；
所述替换轴头拉紧螺杆(43)的中部焊接有四块圆盘形钢板，顶在接地试验轴(26)的内圈处，用于减缓接地试验轴(26)的振动；替换轴头(42)的形式多样，根据所安装的接地装置型号的不同，跟换相对应的替换轴头(42)，以弥补由于接地装置不同所造成的安装距离不足。
6.根据权利要求5所述的一种动车组液压作动器激振双短轴摆动接地装置试验台，其特征在于：
所述试验轴端面锁定皮带轮装配体(27)由试验轴端面皮带轮(32)、皮带轮锁定套圆螺母(33)和皮带轮锁紧套(34)组成，所述皮带轮锁紧套(34)内圈为圆柱状，直径略大于接地试验轴(26)的直径，皮带轮锁紧套(34)外圈截面一部分为锲型，一部分长条形，所述长条形用于固定试验轴端面皮带轮(32)，两者采用过盈配合，所述锲型部分车有外螺纹，通过皮带轮锁定套圆螺母(33)的锁紧，保证试验轴端面锁定皮带轮装配体(27)整体平稳固定在接地试验轴(26)上；
所述接地接触盘装配体(28)和接地电刷壳体装配体(29)根据试验要求安装不同型号的动车接地装置，其中不同型号的动车接地装置的接地接触盘装配体(28)的长度不同，通过控制短车轴头替换套装配体(36)来适应不同型号的接地装置，避免浪费材料。
7.根据权利要求4所述的一种动车组液压作动器激振双短轴摆动接地装置试验台，其特征在于：
所述连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体(22)由接地电刷壳体装配体(29)、三自由度振动型轴承座(30)、试验轴承(35)和连杆球绞装配体(31)组成，所述试验轴承(35)安装在三自由度振动型轴承座(30)内部，三自由度振动型轴承座(30)内圈与试验轴承(35)外圈采用过盈配合，试验轴承(35)内圈与接地试验轴(26)采用过盈配合连接；接地电刷壳体装配体(29)安装在三自由度振动型轴承座(30)的外侧，通过螺栓固定，接地电刷壳体装配体(29)外部连接有高压电线，通过接地电刷壳体装配体(29)中的电刷将电流传递给接地接触盘装配体(28)中的接触盘，所述电刷与接触盘紧密压在一起，进而传递给接地试验轴(26)，直至地面，完成回路；所述三自由度振动型轴承座(30)安装有四个连杆球绞装配体(31)，通过连杆横向拉杆(25)与双轴试验斜撑龙门架装配体(1)的连接。
8.根据权利要求7所述的一种动车组液压作动器激振双短轴摆动接地装置试验台，其特征在于：
所述三自由度振动型轴承座(30)设有用于安装连杆球绞装配体(31)的纵向通孔、横向通孔，分别用于连接四个连杆横向拉杆(25)、纵向30T20行程缸体固定式作动器装配体(21)和垂向30T20行程缸体固定式作动器装配体(20)；
所述连杆球绞装配体(31)的结构与连杆球铰支座装配体(6)类似，由M10X1直通式压注油杯(12)、RS关节轴承内球环(13)、RS关节轴承内环挡圈(14)、M16内六角螺栓(15)、和连杆球铰轴(18)组成，所述连杆球绞装配体(31)直接通过过盈配合安装在三自由度振动型轴承座(30)的通孔处，安装方式与连杆球铰支座装配体(6)相同，通过注油进行润滑。
9.根据权利要求1、4、7、8任一项所述的一种动车组液压作动器激振双短轴摆动接地装置试验台，其特征在于：
所述连杆横向拉杆(25)中部为一个中空钢管，两侧焊接有两个耳环，通过耳环与连杆球绞装配体(31)和连杆球铰支座装配体(6)的RS关节轴承内球环(13)过盈相连，其中连杆球绞装配体(31)和连杆球铰支座装配体(6)的RS关节轴承内球环(13)实现小角度的转动，使得连杆横向拉杆(25)运动更加灵活，防止出现卡顿的现象。
10.根据权利要求1或8所述的一种动车组液压作动器激振双短轴摆动接地装置试验台，其特征在于：
所述的纵向30T20行程缸体固定式作动器装配体(21)和两个垂向30T20行程缸体固定式作动器装配体(20)结构相同，所述30T20行程缸体固定式作动器装配体(20、21)由球头连杆(37)、连杆支座(38)、30t轮辐式测力传感器(39)和30t伺服液压作动器(40)组成，所述30t伺服液压作动器(40)是在传统30t液压缸的基础上，安装了MOOG三级伺服阀(41)，所述MOOG三级伺服阀(41)能够精确控制30t伺服液压作动器(40)的供油量以及供油速度，确保30t伺服液压作动器(40)的运动精确性；所述球头连杆(37)、连杆支座(38)和30t轮辐式测力传感器(39)依次安装在30t伺服液压作动器(40)的头部，所述30t轮辐式测力传感器(39)实时传递30t伺服液压作动器(40)的受力情况；球头连杆(37)一端固定在连杆支座(38)上，另一端通过过盈配合连接在轴端接地液压激振连杆组装配体(19)的连杆球绞装配体(31)上，传递动力。
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