CN107941509A - 动车组齿轮箱组成高低温试验系统及试验方法 - Google Patents

动车组齿轮箱组成高低温试验系统及试验方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种动车组齿轮箱组成高低温试验系统,包括上位机、与所述上位机连接的变频器、环境箱、设置在所述环境箱内部的高低温试验台;所述高低温试验台包括动车组齿轮箱组成、与所述变频器电性连接的牵引电机、两端分别与所述牵引电机的电机输出轴和所述动车组齿轮箱组成的输出轴连接的转速传感器、设置在所述动车组齿轮箱组成上的第一温度传感器;所述第一温度传感器和所述转速传感器通过采集卡与所述上位机电性连接;所述上位机用于控制所述动车组齿轮箱组成高低温试验系统依次连续进行低温正转试验、低温反转试验、高温正转试验和高温反转试验。试验环境更加接近真实工况。

Description

动车组齿轮箱组成高低温试验系统及试验方法
技术领域
本发明涉及高速动车组设备测试领域,具体而言,涉及一种动车组齿轮箱组成高低温试验系统及试验方法。
背景技术
动车组齿轮箱组成的高低温试验分别在高温与低温环境下模拟动车组的加速曲线进行试验,在不同的速度区间以不同的加速度进行加速。
目前动车组齿轮箱组成的高低温试验台仅仅用小的环境箱冷却或加热齿轮箱组成,由于环境箱体积小,冷却及发热功率小,齿轮箱运转过程中发出的热量会严重影响环境箱温度,使得环境温度严重偏离试验目标温度。此外,由于齿轮箱在小体积的环境箱中,车轴伸出环境箱,齿轮箱运转过程中,环境箱与外界密封不良,外界常温空气会进入环境箱,也会严重影响环境箱内部温度,尤其低温下,常温下的空气进入齿轮箱后会结霜甚至结冰。这两方面的原因使得测试的数据与真实工况相比产生较大的偏离。
发明内容
本发明为了使得齿轮箱高低温试验更加符合真实工况,提供了一种动车组齿轮箱组成高低温试验系统,包括上位机、与所述上位机连接的变频器、环境箱、设置在所述环境箱内部的高低温试验台;所述高低温试验台包括动车组齿轮箱组成、与所述变频器电性连接的牵引电机、两端分别与所述牵引电机的电机输出轴和所述动车组齿轮箱组成的输出轴连接的转速传感器、设置在所述动车组齿轮箱组成上的第一温度传感器;所述第一温度传感器和所述转速传感器通过采集卡与所述上位机电性连接;所述上位机用于控制所述动车组齿轮箱组成高低温试验系统依次连续进行低温正转试验、低温反转试验、高温正转试验和高温反转试验;具体的:
在所述低温正转试验阶段:所述上位机用于控制所述环境箱降温,使得环境箱中温度稳定在预设低温值Tl,检测所述第一温度传感器的温度值,当所述第一温度传感器的温度值稳定在所述预设低温值Tl并达到预定时间Tt1之后控制所述变频器启动,所述变频器还用于根据预先设置的加速曲线控制所述牵引电机按照第一方向旋转,所述采集卡用于采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据并存储,所述采集卡还用于将所述试验数据反馈给所述上位机,所述上位机还用于对所述实验数据进行显示和存储;
所述上位机还用于检测所述转速传感器采集到的动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度到达试验最高速度并达到预定时间Tt2之后利用变频器控制所述牵引电机减速,减速过程中,所述采集卡还用于采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据进行存储并将所述试验数据反馈给所述上位机,直至动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度降为零;
在所述低温反转试验:所述上位机还用于继续控制所述环境箱降温,使得环境箱中温度稳定在预设低温值Tl,检测所述第一温度传感器的温度值,当所述第一温度传感器的温度值稳定在所述预设低温值Tl并达到预定时间Tt1之后控制所述变频器启动,所述变频器还用于根据预先设置的加速曲线控制所述牵引电机按照与所述第一方向相反的第二方向旋转,所述采集卡用于采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据并存储,所述采集卡还用于将所述试验数据反馈给所述上位机,所述上位机还用于对所述实验数据进行显示和存储;
所述上位机还用于检测所述转速传感器采集到的动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度到达试验最高速度并达到预定时间Tt2之后利用变频器控制所述牵引电机减速,减速过程中,所述采集卡还用于采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据进行存储并将所述试验数据反馈给所述上位机,直至动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度降为零;
在所述高温正转试验阶段:所述上位机还用于控制所述环境箱加热,使得环境箱中温度稳定在预设高温值Th,检测所述第一温度传感器的温度值,当所述第一温度传感器的温度值稳定在所述预设高温值Th并达到预定时间Tt1之后控制所述变频器启动,所述变频器还用于根据预先设置的加速曲线控制所述牵引电机按照第一方向旋转,所述采集卡用于采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据并存储,所述采集卡还用于将所述试验数据反馈给所述上位机,所述上位机还用于对所述实验数据进行显示和存储;
所述上位机还用于检测所述转速传感器采集到的动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度到达试验最高运营速度并达到预定时间Tt3之后利用变频器控制所述牵引电机减速,减速过程中,所述采集卡还用于采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据进行存储并将所述试验数据反馈给所述上位机,直至动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度降为零;
在所述高温反转试验阶段:所述上位机还用于继续控制所述环境箱降温,使得环境箱中温度稳定在预设高温值Th,检测所述第一温度传感器的温度值,当所述第一温度传感器的温度值稳定在所述预设高温值Th并达到预定时间Tt1之后控制所述变频器启动,所述变频器还用于根据预先设置的加速曲线控制所述牵引电机按照与所述第一方向相反的第二方向旋转,所述采集卡用于采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据并存储,所述采集卡还用于将所述试验数据反馈给所述上位机,所述上位机还用于对所述实验数据进行显示和存储;
所述上位机还用于检测所述转速传感器采集到的动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度到达试验最高运营速度并达到预定时间Tt3之后利用变频器控制所述牵引电机减速,减速过程中,所述采集卡还用于采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据并存储并将所述试验数据反馈给所述上位机,直至动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度降为零;
实验结束后,所述上位机还用于控制所述环境箱停止加热,控制所述变频器停止工作。
进一步地,所述第一温度传感器包括五个温度传感器,分别设置在所述动车组齿轮箱组成的电机侧输入轴轴承位置处、电机侧输出轴轴承位置处、车轮侧输入轴轴承位置处、车轮侧输出轴轴承位置处和润滑油位置处。
进一步地,所述高低温试验台还包括位于所述动车组齿轮箱组成两侧的车轴支撑装置,所述车轴支撑装置用于对所述动车组齿轮箱组成输出轴进行两端支撑;所述车轴支撑装置上还设置有与采集卡连接的第二温度传感器,所述上位机还用于在低温正转试验、低温反转试验、高温正转试验和高温反转试验阶段中采集所述第二温度传感器的温度值,判断所述第二温度传感器的温度值超过阈值温度Tc时生成报警信息,5秒后控制所述牵引电机停止工作,控制所述环境箱温度恢复到常温。
进一步地,所述环境箱中设置有从所述环境箱外部延伸到所述环境箱内部的导轨,所述高低温试验台可滑动地设置在所述导轨上,所述环境箱外侧位于导轨的延伸方向上设置有用于密封所述环境箱的滑动门。
进一步地,所述高低温试验台还包括用于承接固定所述动车组齿轮箱组成和牵引电机的铸铁平台,相对所述导轨的位置所述铸铁平台侧面设有固定块,所述固定块下部设置有可相对所述导轨滑动的滑动轮,所述固定块上还设有调整螺栓,所述调整螺栓通过固定块上的螺纹孔与所述固定块连接,所述调整螺栓上位于所述固定块下部设置有与所述调整螺栓连接的防滑螺母,所述调整螺栓端部套接橡胶垫,所述调整螺栓的端部沿着所述调整螺栓的轴线方向上设有位于所述调整螺栓的端部与所述橡胶垫之间的保护钢片。
进一步地,所述高低温试验台还包括两个膜片联轴器,所述两个膜片联轴器中的一个用于将所述牵引电机的输出轴和所述转速传感器进行连接,所述两个膜片联轴器中的另一个用于将所述动车组齿轮箱组成的输出轴和所述转速传感器进行连接。
进一步地,所述高低温试验台还包括设置于所述动车组齿轮箱组成的输出轴位置处和所述输入轴位置处的加速度传感器,所述加速度传感器与所述采集卡连接,所述上位机还用于采集所述加速度传感器的加速度值获取振动速度,判断所述振动速度超过振动速度阈值Ta时,生成报警信息,并控制所述牵引电机停止工作,控制所述环境箱温度恢复到常温。
另一方面,本发明还提供了一种动车组齿轮箱组成高低温试验方法,采用动车组齿轮箱组成高低温试验系统进行试验,所述动车组齿轮箱组成高低温试验系统包括上位机、与所述上位机连接的变频器、环境箱、设置在所述环境箱内部的高低温试验台;所述高低温试验台包括动车组齿轮箱组成、与所述变频器电性连接的牵引电机、两端分别与所述牵引电机的电机输出轴和所述动车组齿轮箱组成的输出轴连接的转速传感器、设置在所述动车组齿轮箱组成上的第一温度传感器;所述第一温度传感器和所述转速传感器通过采集卡与所述上位机电性连接;所述试验方法包括依次连续进行低温正转试验步骤、低温反转试验步骤、高温正转试验步骤和高温反转试验步骤:
所述低温正转试验步骤包括:所述上位机控制所述环境箱降温,使得环境箱中温度稳定在预设低温值Tl,检测所述第一温度传感器的温度值,当所述第一温度传感器的温度值稳定在所述预设低温值Tl并达到预定时间Tt1之后控制所述变频器启动,所述变频器根据预先设置的加速曲线控制所述牵引电机按照第一方向旋转,所述采集卡采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据并存储,所述采集卡将所述试验数据反馈给所述上位机,所述上位机对所述实验数据进行显示和存储;
所述上位机检测所述转速传感器采集到的动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度到达试验最高速度并达到预定时间Tt2之后利用变频器控制所述牵引电机减速,减速过程中,所述采集卡采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据进行存储并将所述试验数据反馈给所述上位机,直至动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度降为零;
所述低温反转试验步骤包括:所述上位机继续控制所述环境箱降温,使得环境箱中温度稳定在预设低温值Tl,检测所述第一温度传感器的温度值,当所述第一温度传感器的温度值稳定在所述预设低温值Tl并达到预定时间Tt1之后控制所述变频器启动,所述变频器根据预先设置的加速曲线控制所述牵引电机按照与所述第一方向相反的第二方向旋转,所述采集卡采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据并存储,所述采集卡将所述试验数据反馈给所述上位机,所述上位机对所述实验数据进行显示和存储;
所述上位机检测所述转速传感器采集到的动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度到达试验最高速度并达到预定时间Tt2之后利用变频器控制所述牵引电机减速,减速过程中,所述采集卡采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据进行存储并将所述试验数据反馈给所述上位机,直至动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度降为零;
所述高温正转试验步骤包括:所述上位机控制所述环境箱加热,使得环境箱中温度稳定在预设高温值Th,检测所述第一温度传感器的温度值,当所述第一温度传感器的温度值稳定在所述预设高温值Th并达到预定时间Tt1之后控制所述变频器启动,所述变频器根据预先设置的加速曲线控制所述牵引电机按照第一方向旋转,所述采集卡采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据并存储,所述采集卡将所述试验数据反馈给所述上位机,所述上位机对所述实验数据进行显示和存储;
所述上位机检测所述转速传感器采集到的动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度到达试验最高运营速度并达到预定时间Tt3之后利用变频器控制所述牵引电机减速,减速过程中,所述采集卡采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据进行存储并将所述试验数据反馈给所述上位机,直至动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度降为零;
所述高温反转试验步骤包括:所述上位机继续控制所述环境箱降温,使得环境箱中温度稳定在预设高温值Th,检测所述第一温度传感器的温度值,当所述第一温度传感器的温度值稳定在所述预设高温值Th并达到预定时间Tt1之后控制所述变频器启动,所述变频器根据预先设置的加速曲线控制所述牵引电机按照与所述第一方向相反的第二方向旋转,所述采集卡采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据并存储,所述采集卡将所述试验数据反馈给所述上位机,所述上位机对所述实验数据进行显示和存储;
所述上位机检测所述转速传感器采集到的动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度到达试验最高运营速度并达到预定时间Tt3之后利用变频器控制所述牵引电机减速,减速过程中,所述采集卡采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据并存储并将所述试验数据反馈给所述上位机,直至动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度降为零;
在上述实验步骤结束后,所述上位机控制所述环境箱停止加热,控制所述变频器停止工作。
进一步地,所述高低温试验台还包括位于所述动车组齿轮箱组成两侧的车轴支撑装置,所述车轴支撑装置用于对所述动车组齿轮箱组成输出轴进行两端支撑;所述车轴支撑装置上还设置有与采集卡连接的第二温度传感器,所述上位机还在低温正转试验、低温反转试验、高温正转试验和高温反转试验阶段中采集所述第二温度传感器的温度值,判断所述第二温度传感器的温度值超过阈值温度Tc时生成报警信息,5秒后控制所述牵引电机停止工作,控制所述环境箱温度恢复到常温。
进一步地,所述高低温试验台还包括设置于所述动车组齿轮箱组成的输出轴位置处和所述输入轴位置处的加速度传感器,所述加速度传感器与所述采集卡连接,在上述低温正转试验步骤、低温反转试验步骤、高温正转试验步骤和高温反转试验步骤中,所述上位机还采集所述加速度传感器的加速度值获取振动速度,判断所述振动速度超过振动速度阈值Ta时,生成报警信息,并控制所述牵引电机停止工作,控制所述环境箱温度恢复到常温。
本发明使用80立方的环境箱,将整个空载试验台置于其中,环境箱容积大,制冷与加热功率大,利用风道对齿轮箱底部吹风,得到的试验环境更加接近真实工况。
本发明涉及高低温试验的测试方法,齿轮箱高低温试验需要分别对正转与反转进行试验。首先进行低温试验,之后进行高温试验,低温试验结束后需要对环境箱及试验台进行加热,否则环境箱与试验台会结霜,环境箱管路有冻坏的风险,试验台有生锈的风险,所以先进行低温试验,低温试验结束之后直接加热到高温试验需要的温度,可以避免结霜的现象。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点,附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制,在附图中:
图1为本发明中动车组齿轮箱组成高低温试验系统的高低温试验台结构示意图;
图2为本发明中动车组齿轮箱组成高低温试验系统的结构示意图;
图3为本发明中动车组齿轮箱组成高低温试验系统的第一温度传感器布置示意图;
图4为本发明中动车组齿轮箱组成高低温试验系统的第一温度传感器布置示意图;
图5为本发明中动车组齿轮箱组成高低温试验系统的固定块结构示意图;
图6为本发明中动车组齿轮箱组成高低温试验系统的加速度传感器布置示意图;
图7为本发明中动车组齿轮箱组成高低温试验系统剖视结构示意图;
图8为本发明中动车组齿轮箱组成高低温试验系统的控制系统示意图;
图9为本发明中动车组齿轮箱组成高低温试验系统的低温试验温度曲线示意图;
图10为本发明中动车组齿轮箱组成高低温试验系统的低温试验温升速度曲线示意图;
图11为本发明中动车组齿轮箱组成高低温试验系统的高温试验温度曲线示意图;
图12为本发明中动车动车组齿轮箱组成高低温试验方法的流程示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
本发明根据动车组齿轮箱组成的高低温试验的试验要求,设计一套试验台完全容置在环境箱中的试验系统,将试验平台整体通过轨道进入或推出环境箱,利用风道将冷却风或加热风吹向齿轮箱底部,更加接近真实工况,得到更为接近真实数据的测试结果。本发明采用耐低温与耐高温的设备,能承受-40℃及40℃的环境考核。本发明同时涉及齿轮箱高低温试验方法,根据齿轮箱润滑特点,模拟出最严酷的试验工况,最大程度的考核齿轮箱在高低温环境下的性能。
具体地,如图1、图2所示,本发明提供了一种动车组齿轮箱组成高低温试验系统100,包括上位机110、与所述上位机110连接的变频器120、环境箱130、设置在所述环境箱130内部的高低温试验台140;所述高低温试验台140包括动车组齿轮箱组成141、与所述变频器120电性连接的牵引电机142、两端分别与所述牵引电机142的电机输出轴1421和所述动车组齿轮箱组成141的输出轴1411连接的转速传感器143、设置在所述动车组齿轮箱组成141上的第一温度传感器144;所述第一温度传感器144和所述转速传感器143通过采集卡150与所述上位机110电性连接;所述上位机110用于控制所述动车组齿轮箱组成高低温试验系统100依次连续进行低温正转试验、低温反转试验、高温正转试验和高温反转试验;具体的:
在所述低温正转试验阶段:所述上位机110用于控制所述环境箱130降温,使得环境箱130中温度稳定在预设低温值Tl,检测所述第一温度传感器144的温度值,当所述第一温度传感器144的温度值稳定在所述预设低温值Tl并达到预定时间Tt1之后控制所述变频器120启动,所述变频器120还用于根据预先设置的加速曲线控制所述牵引电机142按照第一方向旋转,所述采集卡150用于采集所述转速传感器143和所述第一温度传感器144的试验数据并存储,所述采集卡150还用于将所述试验数据反馈给所述上位机110,所述上位机110还用于对所述实验数据进行显示和存储。
所述上位机110还用于检测所述转速传感器143采集到的动车组齿轮箱组成141的输出轴1411旋转速度到达试验最高速度并达到预定时间Tt2之后利用变频器120控制所述牵引电机减速,减速过程中,所述采集卡150还用于采集所述转速传感器143和所述第一温度传感器144的试验数据进行存储并将所述试验数据反馈给所述上位机110,直至动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度降为零。
在所述低温反转试验:所述上位机110还用于继续控制所述环境箱130降温,使得环境箱130中温度稳定在预设低温值Tl,检测所述第一温度传感器144的温度值,当所述第一温度传感器144的温度值稳定在所述预设低温值Tl并达到预定时间Tt1之后控制所述变频器120启动,所述变频器120还用于根据预先设置的加速曲线控制所述牵引电机按照与所述第一方向相反的第二方向旋转,所述采集卡150用于采集所述转速传感器143和所述第一温度传感器144的试验数据并存储,所述采集卡150还用于将所述试验数据反馈给所述上位机110,所述上位机110还用于对所述实验数据进行显示和存储。
所述上位机110还用于检测所述转速传感器143采集到的动车组齿轮箱组成141的输出轴1411旋转速度到达试验最高速度并达到预定时间Tt2之后利用变频器120控制所述牵引电机142减速,减速过程中,所述采集卡150还用于采集所述转速传感器143和所述第一温度传感器144的试验数据进行存储并将所述试验数据反馈给所述上位机110,直至动车组齿轮箱组成141的输出轴1411旋转速度降为零。
在所述高温正转试验阶段:所述上位机110还用于控制所述环境箱130加热,使得环境箱130中温度稳定在预设高温值Th,检测所述第一温度传感器144的温度值,当所述第一温度传感器144的温度值稳定在所述预设高温值Th并达到预定时间Tt1之后控制所述变频器120启动,所述变频器120还用于根据预先设置的加速曲线控制所述牵引电机142按照第一方向旋转,所述采集卡150用于采集所述转速传感器143和所述第一温度传感器144的试验数据并存储,所述采集卡150还用于将所述试验数据反馈给所述上位机110,所述上位机110还用于对所述实验数据进行显示和存储。
所述上位机110还用于检测所述转速传感器143采集到的动车组齿轮箱组成141的输出轴1411旋转速度到达试验最高运营速度并达到预定时间Tt3之后利用变频器120控制所述牵引电机142减速,减速过程中,所述采集卡150还用于采集所述转速传感器143和所述第一温度传感器144的试验数据进行存储并将所述试验数据反馈给所述上位机110,直至动车组齿轮箱组成141的输出轴1411旋转速度降为零。
在所述高温反转试验阶段:所述上位机110还用于继续控制所述环境箱130降温,使得环境箱130中温度稳定在预设高温值Th,检测所述第一温度传感器144的温度值,当所述第一温度传感器144的温度值稳定在所述预设高温值Th并达到预定时间Tt1之后控制所述变频器120启动,所述变频器120还用于根据预先设置的加速曲线控制所述牵引电机142按照与所述第一方向相反的第二方向旋转,所述采集卡150用于采集所述转速传感器143和所述第一温度传感器144的试验数据并存储,所述采集卡150还用于将所述试验数据反馈给所述上位机110,所述上位机110还用于对所述实验数据进行显示和存储。
所述上位机110还用于检测所述转速传感器143采集到的动车组齿轮箱组成141的输出轴1411旋转速度到达试验最高运营速度并达到预定时间Tt3之后利用变频器120控制所述牵引电机142减速,减速过程中,所述采集卡150还用于采集所述转速传感器143和所述第一温度传感器144的试验数据并存储并将所述试验数据反馈给所述上位机110,直至动车组齿轮箱组成141的输出轴1411旋转速度降为零。
实验结束后,所述上位机110还用于控制所述环境箱130停止加热,控制所述变频器120停止工作。
低温与高温试验需要对动车组齿轮箱组成进行冷却或加热,目前齿轮箱低温与高温试验用一个小环境箱单独冷却或加热齿轮箱,车轴与联轴器伸出环境箱外。此种方法环境箱容积小同时制冷与加热功率小,齿轮箱在启动过程中发出的热量会严重影响环境箱内的温度,使其严重偏离目标温度,不能很好的模拟真实工况,此外,由于车轴伸出环境箱外,环境箱与周围环境没有密封,也影响环境箱的温度。本发明使用80立方的环境箱,将整个空载试验台置于其中,环境箱容积大,制冷与加热功率大,利用风道对齿轮箱底部吹风,得到的试验环境更加接近真实工况。本发明将高低温试验台140完全设置在环境箱130内,使得整个系统模拟更加符合真实情况。本发明中的上位机110控制首先进行低温试验,之后进行高温试验,是出于如下的考虑:低温试验结束后需要对环境箱130及试验台140进行加热,否则环境箱130与试验台140会结霜,环境箱130管路有冻坏的风险,试验台140有生锈的风险,所以先进行低温试验,低温试验结束之后直接加热到高温试验需要的温度,可以避免结霜的现象。
高低温试验均要求设定不同速度段的加速度,本发明使用上位机110控制变频器120的输出从而控制牵引电机142,可以实现7段程序控制,准确控制试验速度曲线,保证试验的一致性。
变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。
上述上位机110进行数据显示和存储采用常规的技术实现,如利用MFC调用其中的显示控件,将存储的数据进行显示。
上述预设低温值Tl例如可为-40℃,预设高温值Th例如可为40℃,符合极端工况要求,预定时间Tt1例如可为3h,预定时间Tt2例如可为0.5h,预定时间Tt3例如可为1h,采用上述值能够使得采集的数据较为稳定,波动较小,当然,在不影响采集效果的情况下,也能采用其他时间阈值,如Tt1例如可为4h,Tt2例如可为1h,预定时间Tt3例如可为1.5h。
为了全方位体现齿轮箱组成141的温度,对各个高速流动件及易温升的区域进行监测,如图3、图4所示,所述第一温度传感器144包括五个温度传感器,分别设置在所述动车组齿轮箱组成141的电机侧输入轴轴承位置处1412、电机侧输出轴轴承位置处1413、车轮侧输入轴轴承位置处1414、车轮侧输出轴轴承位置处1415和润滑油位置处1416。
所述高低温试验台140还包括位于所述动车组齿轮箱组成141两侧的车轴支撑装置145,所述车轴支撑装置145用于对所述动车组齿轮箱组成输出轴1411进行两端支撑;所述车轴支撑装置145上还设置有与采集卡150连接的第二温度传感器146,所述上位机110还用于在低温正转试验、低温反转试验、高温正转试验和高温反转试验阶段中采集所述第二温度传感器146的温度值,判断所述第二温度传感器146的温度值超过阈值温度Tc时生成报警信息,5秒后控制所述牵引电机142停止工作,控制所述环境箱130温度恢复到常温。通过第二温度传感器146对输出轴1411的支撑温度进行监测,防止试验过程中温度过高。所述阈值温度例如可采用80℃。所述车轴支撑装置145中设置有轴承,所述输出轴1411作用到所述轴承内圈中,所述轴承的外圈设置在所述车轴支撑装置145上。
为了方便所述高低温试验台140进出所述环境箱130,所述环境箱130中设置有从所述环境箱130外部延伸到所述环境箱130内部的导轨131,所述高低温试验台140可滑动地设置在所述导轨131上,所述环境箱130外侧位于导轨131的延伸方向上设置有用于密封所述环境箱131的滑动门132,试验前,通过吊装工具将试验台140吊装到所述导轨131上,将所述试验台140推入到所述环境箱130内,然后滑动滑动门132将所述环境箱130进行密封,然后所述上位机110控制环境箱130和试验台140进行高低温正反转试验,采集参数。
所述高低温试验台140还包括用于承接固定所述动车组齿轮箱组成141和牵引电机142的铸铁平台147,如图5所示,相对所述导轨131的位置所述铸铁平台147侧面设有固定块1471,本发明中铸铁平台147的侧面设置有6个相对导轨131的固定块1471,所述固定块1471下部设置有可相对所述导轨131滑动的滑动轮1472,所述固定块1471上还设有调整螺栓1473,所述调整螺栓1473通过固定块1471上的螺纹孔14711与所述固定块1471连接,所述调整螺栓1473上位于所述固定块1471下部设置有与所述调整螺栓1473连接的防滑螺母1474,所述调整螺栓1473端部14731套接橡胶垫1475,所述调整螺栓1473的端部14731沿着所述调整螺栓1473的轴线方向上设有位于所述调整螺栓1473的端部14731与所述橡胶垫1475之间的保护钢片1476,所述高低温试验台140通过滑动轮1472沿着所述导轨131滑入到所述环境箱130内部,之后,拧动所述调整螺栓1473,使得所述橡胶垫1475与所述导轨131的表面接触,在所述滑动轮1472两侧都设置有所述调整螺栓1473,继续拧动两个调整螺栓1473,使得所述滑动轮1472与所述导轨131的表面脱离,继续拧动其他固定块1471上的调整螺栓1473,使得所有的滑动轮1472都与所述导轨131脱离,由于铸铁平台147本身质量较大,所述齿轮箱组成141进行试验时,所述铸铁平台147依靠本身自重即能抵抗跳动保证了系统稳定;由于试验时,所述滑动轮1472与所述导轨131脱离,防止齿轮箱组成141运转时的对地面的承压力破坏了所述滑动轮1472的结构,增加了所述滑动轮1472的寿命。
所述高低温试验台140还包括两个膜片联轴器148,所述两个膜片联轴器148中的一个用于将所述牵引电机142的输出轴1421和所述转速传感器143进行连接,所述两个膜片联轴器142中的另一个用于将所述动车组齿轮箱组成141的输出轴1411和所述转速传感器143进行连接。动车组齿轮箱组成高低温试验台140一般从车轮侧进行驱动,牵引电机142与齿轮箱车轮侧一般通过万向节传动,缺点是对万向节动平衡要求高,万向节质量较大,增加了驱动电机的负荷。本发明使用膜片联轴器148,属于一种柔性连接,具有一定的补偿能力,满足高低温试验要求,质量小,拆装方便。
如图6所示,所述高低温试验台140还包括设置于所述动车组齿轮箱组成141的输出轴位置处1417和所述输入轴位置处1418的加速度传感器149,所述加速度传感器149与所述采集卡150连接,所述上位机110还用于采集所述加速度传感器149的加速度值获取振动速度,判断所述振动速度超过振动速度阈值Ta时,生成报警信息,并控制所述牵引电机142停止工作,控制所述环境箱130温度恢复到常温。上述振动速度阈值Ta例如可为40mm/s。本发明中采集加速度值进行积分即可获取振动速度。
本发明中环境箱130还包括冷却装置,如压缩机,还包括加热装置,如电热炉丝,还包括对所述环境箱130进行温度检测的温度传感器,可以将此温度传感器直接引入到所述上位机110中,也可在环境箱130中单独设置一个控制器,上述温度传感器、冷却装置和加热装置连接到所述控制器,上位机110发送温度设定指令到所述控制器即可。
如图7所示,所述环境箱130中设置有风口133,风口133的位置与所述齿轮箱组成141对应,真实模拟齿轮箱组成141在真实工况下的场景。
本发明中牵引电机142与铸铁平台147之间可以采用电机安装座1410进行固定,通过转速传感器支座1411对所述转速传感器143进行支撑,通过C型支架安装座1412固定所述齿轮箱组成141,铸铁平台上设置有T型槽,通过在T型槽中设置的螺栓固定上述试验台140中的部件。
本发明的整体控制框图,如图8所示,上位机110进行整体控制,图中驱动电机即为牵引电机142。
本发明中试验方法步骤如下:先进行低温正转试验。环境箱舱门关闭之后,上位机控制环境箱启动压缩机等冷却设备,持续监控环境箱温度,由于环境箱体积大,环境箱从常温降低到-40℃需要8个小时左右,环境箱温度降低到-40℃后,试验样品温度还需要6h左后才能降低到-40℃,试验样品温度稳定到目标温度3h后控制变频器启动,根据预先设置的加速曲线(模拟动车组牵引电机加速),控制牵引电机旋转(从车轮侧驱动齿轮箱旋转),采集卡采集转速传感器与温度传感器(样品的4个轴承温度,分别是电机侧输入轴轴承温度,电机侧输出轴轴承温度,车轮侧输入轴轴承温度,车轮侧输出轴轴承温度,润滑油轴承)的试验数据并存储,反馈给上位机显示和存储。当齿轮箱旋转速度到达试验最高速度(速度为最高运营速度的90%以上)并持续运转0.5h之后进行减速,利用变频器控制牵引电机减速,减速过程中也进行数据采集,直至速度降低为零。低温试验过程中同时计算轴承与润滑油的温升速度,不得超过15℃/min,一个方向的试验结束之后上位机软件即显示试验的温度曲线与温升曲线,并给出试验结果是否满足标准的结论。速度降为零后上位机控制牵引电机停止工作,控制环境箱继续冷却,检测环境箱温度与产品温度到达-40℃,稳定3h之后开始反转试验。重复以上步骤,反转试验结束后,上位机控制牵引电机停止工作,控制环境箱进行加热,检测环境箱温度与产品温度到达40℃,稳定3h之后,开始正转试验,加速曲线同低温试验,高温试验转速为最高运营速度,再此速度下运行1h后减速到零。上位机控制环境箱维持40℃,检测环境箱温度与产品温度到达40℃,稳定3h之后开始反转试验。试验结束之后,上位机控制加热装置止工作,停止变频器工作。所采集到温度曲线如图9、图10、图11所示。
试验台车轴支撑装置设置温度传感器检测其温度,试验过程中如果温度超过80℃则发出报警音,提示超温报警,5s后控制牵引电机停止工作,控制环境箱温度恢复到常温。试验人员应对试验台进行检查,故障消除后,可以重新进行试验。
试验过程中对试验样品输入轴,输出轴进行振动检测,利用3轴向加速度传感器,测试其振动速度,振动速度超过40mm/s,即控制牵引电机停机,试验人员进行检查。
低温试验时使齿轮箱油位处于低油位,低温下油的粘度很大,流动性差,启动时齿轮箱轴承的润滑依靠残留在其附近的油进行润滑,油箱中的润滑油不能及时补充,所以低油位下的低温启动试验是最严酷的工况,试验按照严的标准进行,所以低温下进行低油位试验。高温试验时使齿轮箱油位处于高油位,车轴齿轮搅动润滑油会使润滑油发热,油位越高,油的发热量越大,同样的以严酷的条件为原则,在高温下考核齿轮箱的高油位启动。
本发明涉及的高低温试验台使用试验车轴,留出统一的机械接口,不同型号的齿轮箱可以使用同一套试验台进行试验,增大了便利性也可以统一试验条件。
本的高低温试验台使用一个大的铸铁平台,保证安装面的平面度和加工精度,利用平台表面进行定位高度,使各测试设备安装其上,保证整个试验台有足够的强度和刚度。
高低温试验均要求设定不同速度段的加速度,本发明使用上位机控制变频器的输出从而控制电机,可以实现7段程序控制,准确控制试验速度曲线,保证试验的一致性。
低温与高温试验需要对动车组齿轮箱组成进行冷却或加热,目前齿轮箱低温与高温试验用一个小环境箱单独冷却或加热齿轮箱,车轴与联轴器伸出环境箱外。此种方法环境箱容积小同时制冷与加热功率小,齿轮箱在启动过程中发出的热量会严重影响环境箱内的温度,使其严重偏离目标温度,不能很好的模拟真实工况,此外,由于车轴伸出环境箱外,环境箱与周围环境没有密封,也影响环境箱的温度。本发明使用80立方的环境箱,将整个空载试验台置于其中,环境箱容积大,制冷与加热功率大,利用风道对齿轮箱底部吹风,得到的试验环境更加接近真实工况。
本发明涉及的高低温试验台进出环境箱通过整体的滑道。滑道占用体积小,可拆卸,方便进出,铸铁平台侧边安装6个滑动轮,整个试验台进入环境箱后可通过调整螺栓向下拧紧支撑起铸铁平台使整个平台稳定。
本发明涉及高低温试验台的安装方法,试验台固定在铸铁平台上,表面进行精加工,首先将车轴支撑装置安装于试验车轴两端,然后将其固定在试验台面上,然后安装C型支架或吊杆,找平后用压块将被试齿轮箱固定于铸铁平台,然后以被试齿轮箱车轴端为基准安装转速传感器,之后以转速传感器为基准安装牵引电机,轴线找正后将各部件紧固。
轴线找正方法是用两块百分表,选定一个旋转面为基准,将两块百分表的指针分别指向待安装法兰的外圆面和端面,待安装法兰与基准法兰端面留有安装膜片联轴器的间隙。使待安装法兰相对于基准法兰旋转,缓慢调整待安装法兰位置,使外圆面的跳动在0.10mm以内,端面的跳动在0.20mm以内。同心度即可满足空载试验的高速旋转要求。
本发明涉及高低温试验的测试方法,齿轮箱高低温试验需要分别对正转与反转进行试验。首先进行低温试验,之后进行高温试验,低温试验结束后需要对环境箱及试验台进行加热,否则环境箱与试验台会结霜,环境箱管路有冻坏的风险,试验台有生锈的风险,所以先进行低温试验,低温试验结束之后直接加热到高温试验需要的温度,可以避免结霜的现象。
本发明另一方面,利用上述的试验系统100,还提供了一种动车组齿轮箱组成高低温试验方法,如图12所示,所述试验方法包括依次连续进行低温正转试验步骤S110、低温反转试验步骤S120、高温正转试验步骤S130和高温反转试验步骤S140:
所述低温正转试验步骤S110包括:所述上位机控制所述环境箱降温,使得环境箱中温度稳定在预设低温值Tl,检测所述第一温度传感器的温度值,当所述第一温度传感器的温度值稳定在所述预设低温值Tl并达到预定时间Tt1之后控制所述变频器启动,所述变频器根据预先设置的加速曲线控制所述牵引电机按照第一方向旋转,所述采集卡采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据并存储,所述采集卡将所述试验数据反馈给所述上位机,所述上位机对所述实验数据进行显示和存储;
所述上位机检测所述转速传感器采集到的动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度到达试验最高速度并达到预定时间Tt2之后利用变频器控制所述牵引电机减速,减速过程中,所述采集卡采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据进行存储并将所述试验数据反馈给所述上位机,直至动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度降为零。
所述低温反转试验步骤S120包括:所述上位机继续控制所述环境箱降温,使得环境箱中温度稳定在预设低温值Tl,检测所述第一温度传感器的温度值,当所述第一温度传感器的温度值稳定在所述预设低温值Tl并达到预定时间Tt1之后控制所述变频器启动,所述变频器根据预先设置的加速曲线控制所述牵引电机按照与所述第一方向相反的第二方向旋转,所述采集卡采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据并存储,所述采集卡将所述试验数据反馈给所述上位机,所述上位机对所述实验数据进行显示和存储;
所述上位机检测所述转速传感器采集到的动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度到达试验最高速度并达到预定时间Tt2之后利用变频器控制所述牵引电机减速,减速过程中,所述采集卡采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据进行存储并将所述试验数据反馈给所述上位机,直至动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度降为零。
所述高温正转试验步骤S130包括:所述上位机控制所述环境箱加热,使得环境箱中温度稳定在预设高温值Th,检测所述第一温度传感器的温度值,当所述第一温度传感器的温度值稳定在所述预设高温值Th并达到预定时间Tt1之后控制所述变频器启动,所述变频器根据预先设置的加速曲线控制所述牵引电机按照第一方向旋转,所述采集卡采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据并存储,所述采集卡将所述试验数据反馈给所述上位机,所述上位机对所述实验数据进行显示和存储;
所述上位机检测所述转速传感器采集到的动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度到达试验最高运营速度并达到预定时间Tt3之后利用变频器控制所述牵引电机减速,减速过程中,所述采集卡采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据进行存储并将所述试验数据反馈给所述上位机,直至动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度降为零。
所述高温反转试验步骤S140包括:所述上位机继续控制所述环境箱降温,使得环境箱中温度稳定在预设高温值Th,检测所述第一温度传感器的温度值,当所述第一温度传感器的温度值稳定在所述预设高温值Th并达到预定时间Tt1之后控制所述变频器启动,所述变频器根据预先设置的加速曲线控制所述牵引电机按照与所述第一方向相反的第二方向旋转,所述采集卡采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据并存储,所述采集卡将所述试验数据反馈给所述上位机,所述上位机对所述实验数据进行显示和存储;
所述上位机检测所述转速传感器采集到的动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度到达试验最高运营速度并达到预定时间Tt3之后利用变频器控制所述牵引电机减速,减速过程中,所述采集卡采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据并存储并将所述试验数据反馈给所述上位机,直至动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度降为零。
S150、在上述实验步骤结束后,所述上位机控制所述环境箱停止加热,控制所述变频器停止工作。
齿轮箱高低温试验需要分别对正转与反转进行试验。首先进行低温试验,之后进行高温试验,低温试验结束后需要对环境箱及试验台进行加热,否则环境箱与试验台会结霜,环境箱管路有冻坏的风险,试验台有生锈的风险,所以先进行低温试验,低温试验结束之后直接加热到高温试验需要的温度,可以避免结霜的现象。
为了防止输出轴的温度过高,还包括步骤S160:所述上位机还在低温正转试验、低温反转试验、高温正转试验和高温反转试验阶段中采集所述第二温度传感器的温度值,判断所述第二温度传感器的温度值超过阈值温度Tc时生成报警信息,5秒后控制所述牵引电机停止工作,控制所述环境箱温度恢复到常温。
为了保证齿轮箱组成在试验时的振动跳动量,本发明中的方法还包括步骤S170:在上述低温正转试验步骤、低温反转试验步骤、高温正转试验步骤和高温反转试验步骤中,所述上位机还采集所述加速度传感器的加速度值获取振动速度,判断所述振动速度超过振动速度阈值Ta时,生成报警信息,并控制所述牵引电机停止工作,控制所述环境箱温度恢复到常温。
在本发明中,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上,除非另有明确的限定。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种动车组齿轮箱组成高低温试验系统,其特征在于,包括上位机、与所述上位机连接的变频器、环境箱、设置在所述环境箱内部的高低温试验台;所述高低温试验台包括动车组齿轮箱组成、与所述变频器电性连接的牵引电机、两端分别与所述牵引电机的电机输出轴和所述动车组齿轮箱组成的输出轴连接的转速传感器、设置在所述动车组齿轮箱组成上的第一温度传感器;所述第一温度传感器和所述转速传感器通过采集卡与所述上位机电性连接;所述上位机用于控制所述动车组齿轮箱组成高低温试验系统依次连续进行低温正转试验、低温反转试验、高温正转试验和高温反转试验;具体的:
在所述低温正转试验阶段:所述上位机用于控制所述环境箱降温,使得环境箱中温度稳定在预设低温值T1,检测所述第一温度传感器的温度值,当所述第一温度传感器的温度值稳定在所述预设低温值T1并达到预定时间Tt1之后控制所述变频器启动,所述变频器还用于根据预先设置的加速曲线控制所述牵引电机按照第一方向旋转,所述采集卡用于采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据并存储,所述采集卡还用于将所述试验数据反馈给所述上位机,所述上位机还用于对所述实验数据进行显示和存储;
所述上位机还用于检测所述转速传感器采集到的动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度到达试验最高速度并达到预定时间Tt2之后利用变频器控制所述牵引电机减速,减速过程中,所述采集卡还用于采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据进行存储并将所述试验数据反馈给所述上位机,直至动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度降为零;
在所述低温反转试验:所述上位机还用于继续控制所述环境箱降温,使得环境箱中温度稳定在预设低温值T1,检测所述第一温度传感器的温度值,当所述第一温度传感器的温度值稳定在所述预设低温值T1并达到预定时间Tt1之后控制所述变频器启动,所述变频器还用于根据预先设置的加速曲线控制所述牵引电机按照与所述第一方向相反的第二方向旋转,所述采集卡用于采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据并存储,所述采集卡还用于将所述试验数据反馈给所述上位机,所述上位机还用于对所述实验数据进行显示和存储;
所述上位机还用于检测所述转速传感器采集到的动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度到达试验最高速度并达到预定时间Tt2之后利用变频器控制所述牵引电机减速,减速过程中,所述采集卡还用于采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据进行存储并将所述试验数据反馈给所述上位机,直至动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度降为零;
在所述高温正转试验阶段:所述上位机还用于控制所述环境箱加热,使得环境箱中温度稳定在预设高温值Th,检测所述第一温度传感器的温度值,当所述第一温度传感器的温度值稳定在所述预设高温值Th并达到预定时间Tt1之后控制所述变频器启动,所述变频器还用于根据预先设置的加速曲线控制所述牵引电机按照第一方向旋转,所述采集卡用于采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据并存储,所述采集卡还用于将所述试验数据反馈给所述上位机,所述上位机还用于对所述实验数据进行显示和存储;
所述上位机还用于检测所述转速传感器采集到的动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度到达试验最高运营速度并达到预定时间Tt3之后利用变频器控制所述牵引电机减速,减速过程中,所述采集卡还用于采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据进行存储并将所述试验数据反馈给所述上位机,直至动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度降为零;
在所述高温反转试验阶段:所述上位机还用于继续控制所述环境箱降温,使得环境箱中温度稳定在预设高温值Th,检测所述第一温度传感器的温度值,当所述第一温度传感器的温度值稳定在所述预设高温值Th并达到预定时间Tt1之后控制所述变频器启动,所述变频器还用于根据预先设置的加速曲线控制所述牵引电机按照与所述第一方向相反的第二方向旋转,所述采集卡用于采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据并存储,所述采集卡还用于将所述试验数据反馈给所述上位机,所述上位机还用于对所述实验数据进行显示和存储;
所述上位机还用于检测所述转速传感器采集到的动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度到达试验最高运营速度并达到预定时间Tt3之后利用变频器控制所述牵引电机减速,减速过程中,所述采集卡还用于采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据并存储并将所述试验数据反馈给所述上位机,直至动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度降为零;
实验结束后,所述上位机还用于控制所述环境箱停止加热,控制所述变频器停止工作。
2.根据权利要求1所述的动车组齿轮箱组成高低温试验系统,其特征在于,所述第一温度传感器包括五个温度传感器,分别设置在所述动车组齿轮箱组成的电机侧输入轴轴承位置处、电机侧输出轴轴承位置处、车轮侧输入轴轴承位置处、车轮侧输出轴轴承位置处和润滑油位置处。
3.根据权利要求1所述的动车组齿轮箱组成高低温试验系统,其特征在于,所述高低温试验台还包括位于所述动车组齿轮箱组成两侧的车轴支撑装置,所述车轴支撑装置用于对所述动车组齿轮箱组成输出轴进行两端支撑;所述车轴支撑装置上还设置有与采集卡连接的第二温度传感器,所述上位机还用于在低温正转试验、低温反转试验、高温正转试验和高温反转试验阶段中采集所述第二温度传感器的温度值,判断所述第二温度传感器的温度值超过阈值温度Tc时生成报警信息,5秒后控制所述牵引电机停止工作,控制所述环境箱温度恢复到常温。
4.根据权利要求1所述的动车组齿轮箱组成高低温试验系统,其特征在于,所述环境箱中设置有从所述环境箱外部延伸到所述环境箱内部的导轨,所述高低温试验台可滑动地设置在所述导轨上,所述环境箱外侧位于导轨的延伸方向上设置有用于密封所述环境箱的滑动门。
5.根据权利要求4所述的动车组齿轮箱组成高低温试验系统,其特征在于,所述高低温试验台还包括用于承接固定所述动车组齿轮箱组成和牵引电机的铸铁平台,相对所述导轨的位置所述铸铁平台侧面设有固定块,所述固定块下部设置有可相对所述导轨滑动的滑动轮,所述固定块上还设有调整螺栓,所述调整螺栓通过固定块上的螺纹孔与所述固定块连接,所述调整螺栓上位于所述固定块下部设置有与所述调整螺栓连接的防滑螺母,所述调整螺栓端部套接橡胶垫,所述调整螺栓的端部沿着所述调整螺栓的轴线方向上设有位于所述调整螺栓的端部与所述橡胶垫之间的保护钢片。
6.根据权利要求1所述的动车组齿轮箱组成高低温试验系统,其特征在于,所述高低温试验台还包括两个膜片联轴器,所述两个膜片联轴器中的一个用于将所述牵引电机的输出轴和所述转速传感器进行连接,所述两个膜片联轴器中的另一个用于将所述动车组齿轮箱组成的输出轴和所述转速传感器进行连接。
7.根据权利要求1所述的动车组齿轮箱组成高低温试验系统,其特征在于,所述高低温试验台还包括设置于所述动车组齿轮箱组成的输出轴位置处和所述输入轴位置处的加速度传感器,所述加速度传感器与所述采集卡连接,所述上位机还用于采集所述加速度传感器的加速度值获取振动速度,判断所述振动速度超过振动速度阈值Ta时,生成报警信息,并控制所述牵引电机停止工作,控制所述环境箱温度恢复到常温。
8.一种动车组齿轮箱组成高低温试验方法,其特征在于,采用动车组齿轮箱组成高低温试验系统进行试验,所述动车组齿轮箱组成高低温试验系统包括上位机、与所述上位机连接的变频器、环境箱、设置在所述环境箱内部的高低温试验台;所述高低温试验台包括动车组齿轮箱组成、与所述变频器电性连接的牵引电机、两端分别与所述牵引电机的电机输出轴和所述动车组齿轮箱组成的输出轴连接的转速传感器、设置在所述动车组齿轮箱组成上的第一温度传感器;所述第一温度传感器和所述转速传感器通过采集卡与所述上位机电性连接;所述试验方法包括依次连续进行低温正转试验步骤、低温反转试验步骤、高温正转试验步骤和高温反转试验步骤:
所述低温正转试验步骤包括:所述上位机控制所述环境箱降温,使得环境箱中温度稳定在预设低温值T1,检测所述第一温度传感器的温度值,当所述第一温度传感器的温度值稳定在所述预设低温值T1并达到预定时间Tt1之后控制所述变频器启动,所述变频器根据预先设置的加速曲线控制所述牵引电机按照第一方向旋转,所述采集卡采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据并存储,所述采集卡将所述试验数据反馈给所述上位机,所述上位机对所述实验数据进行显示和存储;
所述上位机检测所述转速传感器采集到的动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度到达试验最高速度并达到预定时间Tt2之后利用变频器控制所述牵引电机减速,减速过程中,所述采集卡采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据进行存储并将所述试验数据反馈给所述上位机,直至动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度降为零;
所述低温反转试验步骤包括:所述上位机继续控制所述环境箱降温,使得环境箱中温度稳定在预设低温值T1,检测所述第一温度传感器的温度值,当所述第一温度传感器的温度值稳定在所述预设低温值T1并达到预定时间Tt1之后控制所述变频器启动,所述变频器根据预先设置的加速曲线控制所述牵引电机按照与所述第一方向相反的第二方向旋转,所述采集卡采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据并存储,所述采集卡将所述试验数据反馈给所述上位机,所述上位机对所述实验数据进行显示和存储;
所述上位机检测所述转速传感器采集到的动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度到达试验最高速度并达到预定时间Tt2之后利用变频器控制所述牵引电机减速,减速过程中,所述采集卡采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据进行存储并将所述试验数据反馈给所述上位机,直至动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度降为零;
所述高温正转试验步骤包括:所述上位机控制所述环境箱加热,使得环境箱中温度稳定在预设高温值Th,检测所述第一温度传感器的温度值,当所述第一温度传感器的温度值稳定在所述预设高温值Th并达到预定时间Tt1之后控制所述变频器启动,所述变频器根据预先设置的加速曲线控制所述牵引电机按照第一方向旋转,所述采集卡采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据并存储,所述采集卡将所述试验数据反馈给所述上位机,所述上位机对所述实验数据进行显示和存储;
所述上位机检测所述转速传感器采集到的动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度到达试验最高运营速度并达到预定时间Tt3之后利用变频器控制所述牵引电机减速,减速过程中,所述采集卡采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据进行存储并将所述试验数据反馈给所述上位机,直至动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度降为零;
所述高温反转试验步骤包括:所述上位机继续控制所述环境箱降温,使得环境箱中温度稳定在预设高温值Th,检测所述第一温度传感器的温度值,当所述第一温度传感器的温度值稳定在所述预设高温值Th并达到预定时间Tt1之后控制所述变频器启动,所述变频器根据预先设置的加速曲线控制所述牵引电机按照与所述第一方向相反的第二方向旋转,所述采集卡采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据并存储,所述采集卡将所述试验数据反馈给所述上位机,所述上位机对所述实验数据进行显示和存储;
所述上位机检测所述转速传感器采集到的动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度到达试验最高运营速度并达到预定时间Tt3之后利用变频器控制所述牵引电机减速,减速过程中,所述采集卡采集所述转速传感器和所述第一温度传感器的试验数据并存储并将所述试验数据反馈给所述上位机,直至动车组齿轮箱组成的输出轴旋转速度降为零;
在上述实验步骤结束后,所述上位机控制所述环境箱停止加热,控制所述变频器停止工作。
9.根据权利要求8所述的动车组齿轮箱组成高低温试验方法,其特征在于,所述高低温试验台还包括位于所述动车组齿轮箱组成两侧的车轴支撑装置,所述车轴支撑装置用于对所述动车组齿轮箱组成输出轴进行两端支撑;所述车轴支撑装置上还设置有与采集卡连接的第二温度传感器,所述上位机还在低温正转试验、低温反转试验、高温正转试验和高温反转试验阶段中采集所述第二温度传感器的温度值,判断所述第二温度传感器的温度值超过阈值温度Tc时生成报警信息,5秒后控制所述牵引电机停止工作,控制所述环境箱温度恢复到常温。
10.根据权利要求8所述的动车组齿轮箱组成高低温试验方法,其特征在于,所述高低温试验台还包括设置于所述动车组齿轮箱组成的输出轴位置处和所述输入轴位置处的加速度传感器,所述加速度传感器与所述采集卡连接,在上述低温正转试验步骤、低温反转试验步骤、高温正转试验步骤和高温反转试验步骤中,所述上位机还采集所述加速度传感器的加速度值获取振动速度,判断所述振动速度超过振动速度阈值Ta时,生成报警信息,并控制所述牵引电机停止工作,控制所述环境箱温度恢复到常温。
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