CN108426725A - 一种轨道车辆双稳态多功能轴端接地装置试验台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种轨道车辆双稳态多功能轴端接地装置试验台，更确切地说，本发明涉及一种轨道车辆在不同车速和列车在不同用电量的情况下，检测轴头转子接触盘、电刷以及轴承性能的综合性试验台。本发明属于轨道车辆试验领域。该试验台包括试验台保护散热导流单元、第一试验轴单元、动力源单元、第二试验轴单元、试验台底座单元等。本发明中通过供给电机不同频率的交流电，实现电机以不同转速带动试验车轴转动，模拟实际车辆不同的行进速度。通过供给轴端接地装置不同电流的交流电，从而探究车辆在行进过程中，不同电流对轴端接地装置以及轴承的影响；对提高车辆高速运行的安全性、乘坐舒适性，车辆技术的发展有很好的促进作用。
Description
技术领域
本发明属于轨道车辆试验领域，涉及一种轨道车辆轴端接地装置的试验设备。更确切地说，本发明涉及一种轨道车辆在不同车速和列车在不同用电量的情况下，检测轴头转子接触盘、电刷以及轴承性能的综合性试验台。
背景技术
目前，在国家宏观调控政策的影响下，我国工业迅猛发展，特别是近几年，国家实施供给侧机构性改革，我国高速列车已呈现出空前繁荣的态势，带动我国轨道车辆技术的迅速发展。列车行驶速度的提高和车辆用电设备数目的增加，对列车轴端接地装置和轴承的性能提出了更高的要求，轨道车辆的运行的安全性能和舒适性问题日益突出。轴端接地装置的主要功能是保证轨道车辆构成回路和接地，有效的改善轨道车辆导电性能并防止转向架轴箱滚动、轴承电蚀，提高轨道车辆的运行可靠性。轴承支撑车体，将车轴的转动转化为车辆的平动，由于轴端接地装置和轴承的工作环境比较复杂、恶劣，由于车辆行驶速度和车内用电量的变化频繁，列车高速行驶以及大功率用电的情况下，接地装置和轴承极易发生磨损、烧蚀等。因此，必须通过试验检测手段，对轴端接地装置和轴承的整体性能指标是否达到可靠性要求进行判定。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种双稳态多功能轴端接地装置试验台。该试验台将对变频调速电机输入不同频率的交流电，通过B型三角皮带带动通用试验轴旋转，通过对轴端接地装置输入不同大小的直流电，进行检验被试转子接触盘单元以及被试轴承单元的性能。
本发明主要分为试验台保护散热导流单元、第一试验轴单元、动力源单元、第二试验轴单元、试验台底座单元，而本发明的主要发明点在于第一试验轴单元或第二试验轴单元，下面的很大部分将对第一试验轴单元或第二试验轴单元进行介绍说明。
一种轨道车辆双稳态多功能轴端接地装置试验台，包括外部电源、试验台保护散热导流单元1、第一试验轴单元2、B型三角皮带3、动力源单元4、第二试验轴单元5和试验台底座单元6；所述试验台底座单元6安装在地基上；其特征在于：所述第一试验轴单元2、动力源单元4和第二试验轴单元5分别固定安装在试验台底座单元6上，并由试验台保护散热导流单元1封装；所述第一试验轴单元2和第二试验轴单元5相互平行布置，通过B型三角皮带3与动力源单元4的电机皮带轮21相连接。
所述第一试验轴单元2和第二试验轴单元5结构相同，由1号轴端接地装置试验单元7、通用试验车轴皮带轮8、通用试验车轴9和2号轴端接地装置试验单元10组成；所述1号轴端接地装置试验单元7和2号轴端接地装置试验单元10分别对称安装在通用试验车轴9两端，并固定安装在试验台底座单元6上，且分别与外部电源相连接；所述通用试验车轴皮带轮8安装在通用试验车轴9上，通过B型三角皮带3与动力源单元4的电机皮带轮21相连接。
所述的1号轴端接地装置试验单元7和2号轴端接地装置试验单元10结构相同，由电刷半球盖单元16、轴承座外侧接口垫圈11、被试轴承单元12、小型温度传感器单元13、通用型轴承座单元14和轴承座内侧接口垫圈15组成；所述的小型温度传感器单元13安装在通用型轴承座单元14顶部，并与外部计算机相连接；所述被试轴承单元12装在通用型轴承座单元14内，其外表面与通用型轴承座单元14相接触；所述轴承座外侧接口垫圈11和轴承座内侧接口垫圈15固定安装在通用型轴承座单元14两端；所述电刷半球盖单元16与轴承座外侧接口垫圈11固定连接。
所述的1号轴端接地装置试验单元7和2号轴端接地装置试验单元10还包括：电刷半球盖单元16、被试转子接触盘单元17、可变轴头18、轴承内侧迷宫油封19和膜片式联轴器20；所述膜片式联轴器20一侧与通用试验车轴9相连接，另一侧与可变轴头18相连接；所述可变轴头18的另一侧与被试转子接触盘单元17相连接；所述被试轴承单元12套装在可变轴头18上，并通过轴承内侧迷宫油封19和被试转子接触盘单元17定位；所述通用型轴承座单元14安装在试验台底座单元6上。
所述的动力源单元4由电机皮带轮21、电机22、电机横梁支架23、温度传感器单元24 和轴流风机单元25组成；其中，所述电机皮带轮21固定安装在电机22上，与B型三角皮带3相连接；所述电机22固定安装在电机横梁支架23上；所述电机横梁支架23安装在试验台底座单元6上；所述轴流风机单元25与电机横梁支架23相连接；所述温度传感器单元 24安装在轴流风机单元25上，并与外部计算机相连接。
与现有技术相比本发明的技术效果是：
1、本试验台在双稳态工况下工作，能够更好的模拟轨道车辆在不同车速和不同用电量的行驶工况下，能够检测轴头转子接触盘、电刷以及轴承的性能，从而实现对轨道车辆在水平路面上，对相关零部件不能测试的技术难题。
2、本试验台采用两根试验车轴进行试验，能够同时对四组被试件进行试验，能够形成自对照，大大提高了试验效率，达到了可持续发展的目标要求。
附图说明
图1是本发明的装配示意图；
图2是本发明所述的试验台保护散热导流单元的结构组成的轴测投影视图；
图3是本发明所述的双稳态多功能轴端接地装置试验台的轴测投影视图；
图4是本发明所述的轴端接地装置试验车轴单元的轴测投影视图；
图5是本发明所述的通用型轴承座单元、被试轴承单元的爆炸轴测投影视图；
图6是本发明所述的被试转子接触盘单元、可变轴头的轴测投影视图；
图7是本发明所述的动力源单元的轴测投影视图。
图中：1.试验台保护散热导流单元，2.第一试验轴单元，3.B型三角皮带，4.动力源单元，5.第二试验轴单元，6.试验台底座单元，7.1号轴端接地装置试验单元，8.通用试验车轴皮带轮，9.通用试验车轴，10.2号轴端接地装置试验单元，11.轴承座外侧接口垫圈，12.被试轴承单元，13.小型温度传感器单元，14.通用型轴承座单元，15.轴承座内侧接口垫圈，16.电刷半球盖单元，17.被试转子接触盘单元，18.可变轴头，19.轴承内侧迷宫油封，20.膜片式联轴器，21.电机皮带轮，22.电机，23.电机横梁支架，24.温度传感器单元，25.轴流风机单元。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，能够使本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
本发明涉及一种双稳态多功能轴端接地装置试验台，包括试验台保护散热导流单元、第一试验轴单元、动力源单元、第二试验轴单元、B型三角皮带、试验台底座单元。本发明中采用给变频调速电机输入不同频率的交流电，来模拟车辆不同的行进速度，利用给轴端接地装置通入不同大小的电流，来模拟实际轨道车辆轴端接地装置在运行过程的负载情况。通过调整变频调速电机的转速，来调整车辆的运行速度，调整供给轴端接地装置电流的大小，来模拟不同工况下，轴端接地装置的负载情况，从而可以探究轨道车辆在行进过程中用电量变化对轴端接地装置以及轴承的影响。
首先对本发明整体结构、各部件组成及工作原理做介绍：
参阅图2，所述的试验台保护散热导流单元1，侧面有散热通风孔，便于及时的通风和散热，顶部有透明玻璃窗，便于观察内部结构。
参阅图3，所述的轨道车辆双稳态多功能轴端接地装置试验台的主体部分，主要由第一试验轴单元2、B型三角皮带3、动力源单元4、第二试验轴单元5、试验台底座单元6组成。其中，第一试验轴单元2或第二试验轴单元5结构相类似，通过螺栓对称的固定安装在试验台底座单元6上，两者之间相互平行。第一试验轴单元2或第二试验轴单元5通过B型三角皮带3与电机皮带轮21相连接。
参阅图4，所述的第一试验轴单元2或第二试验轴单元5，主要由1号轴端接地装置试验单元7、通用试验车轴皮带轮8、通用试验车轴9、2号轴端接地装置试验单元10组成，其中，1号轴端接地装置试验单元7与2号轴端接地装置试验单元10结构相类似，分别通过平键对称的安装在通用试验车轴9两端，1号轴端接地装置试验单元7与2号轴端接地装置试验单元10通过螺栓固定安装在试验台底座单元6上，两端分别与外部电源相连接；通用试验车轴皮带轮8通过平键安装在通用试验车轴9上；通用试验车轴皮带轮8与B型三角皮带3相连接。
参阅图5与图6，所述的1号轴端接地装置试验单元7或2号轴端接地装置试验单元10 主要由轴承座外侧接口垫圈11、被试轴承单元12、小型温度传感器单元13、通用型轴承座单元14、轴承座内侧接口垫圈15、电刷半球盖单元16、被试转子接触盘单元17、可变轴头18、轴承内侧迷宫油封19、膜片式联轴器20组成，其中，所述的膜片式联轴器20一侧通过平键与通用试验车轴9相连接，另一侧通过螺栓与可变轴头18相连接；可变轴头18的另一侧通过螺栓与被试转子接触盘单元17相连接；被试轴承单元12通过紧配合安装在可变轴头18上，并通过轴承内侧迷宫油封19进行定位；被试轴承单元12另一侧通过被试转子接触盘单元17进行定位，外面与通用型轴承座单元14相接触；通用型轴承座单元14通过螺栓固定安装在试验台底座单元6上，轴承座内侧接口垫圈15通过螺栓安装在通用型轴承座单元14内侧；轴承座外侧接口垫圈11通过螺栓安装在通用型轴承座单元14外侧，小型温度传感器单元13通过螺栓安装在通用型轴承座单元14顶部，另一侧通过导线与外部计算机相连接。
参阅图7，所述的动力源单元4,主要由电机皮带轮21、电机22、电机横梁支架23、轴流风机单元25、温度传感器单元24组成，其中，电机皮带轮21固定安装在电机22上，同时与B型三角皮带3相连接；电机22固定安装在电机横梁支架23上；电机横梁支架23安装在试验台底座单元6上；轴流风机单元25与电机横梁支架23相连接；温度传感器安装在轴流风机单元25上，另一侧与外部计算机相连接
以上是对本试验台的整体及组成部分的介绍，下面将对轨道车辆双稳态多功能轴端接地装置试验台的工作原理：
当给变频调速电机通入频率恒定的交流电时，给轴端接地装置通入电流大小恒定的直流电，实现在车辆行进速度恒定、用电器数目恒定状态下，对被试转子接触盘单元和被试轴承单元的影响。
当给变频调速电机通入频率恒定的交流电时，给轴端接地装置通入电流大小变化的直流电，实现在车辆行进速度恒定、用电器数目变化状态下，对被试转子接触盘单元和被试轴承单元的影响。
当给变频调速电机通入频率变化的交流电时，给轴端接地装置通入电流大小恒定的直流电，实现在车辆行进速度变化、用电器数目恒定状态下，对被试转子接触盘单元和被试轴承单元的影响。
当给变频调速电机通入频率变化的交流电时，给轴端接地装置通入电流大小变化的直流电，实现在车辆行进速度变化、用电器数目变化状态下，对被试转子接触盘单元和被试轴承单元的影响。
Claims (5)
1.一种轨道车辆双稳态多功能轴端接地装置试验台，包括外部电源、试验台保护散热导流单元(1)、第一试验轴单元(2)、B型三角皮带(3)、动力源单元(4)、第二试验轴单元(5)和试验台底座单元(6)；所述试验台底座单元(6)安装在地基上；其特征在于：所述第一试验轴单元(2)、动力源单元(4)和第二试验轴单元(5)分别固定安装在试验台底座单元(6)上，并由试验台保护散热导流单元(1)封装；所述第一试验轴单元(2)和第二试验轴单元(5)相互平行布置，通过B型三角皮带(3)与动力源单元(4)的电机皮带轮(21)相连接。
2.一种轨道车辆双稳态多功能轴端接地装置试验台，其特征在于：所述第一试验轴单元(2)和第二试验轴单元(5)结构相同，由1号轴端接地装置试验单元(7)、通用试验车轴皮带轮(8)、通用试验车轴(9)和2号轴端接地装置试验单元(10)组成；所述1号轴端接地装置试验单元(7)和2号轴端接地装置试验单元(10)分别对称安装在通用试验车轴(9)两端，并固定安装在试验台底座单元(6)上，且分别与外部电源相连接；所述通用试验车轴皮带轮(8)安装在通用试验车轴(9)上，通过B型三角皮带(3)与动力源单元(4)的电机皮带轮(21)相连接。
3.根据权利要求2所述的一种轨道车辆双稳态多功能轴端接地装置试验台，其特征在于：所述的1号轴端接地装置试验单元(7)和2号轴端接地装置试验单元(10)结构相同，由电刷半球盖单元(16)、轴承座外侧接口垫圈(11)、被试轴承单元(12)、小型温度传感器单元(13)、通用型轴承座单元(14)和轴承座内侧接口垫圈(15)组成；所述的小型温度传感器单元(13)安装在通用型轴承座单元(14)顶部，并与外部计算机相连接；所述被试轴承单元(12)装在通用型轴承座单元(14)内，其外表面与通用型轴承座单元(14)相接触；所述轴承座外侧接口垫圈(11)和轴承座内侧接口垫圈(15)固定安装在通用型轴承座单元(14)两端；所述电刷半球盖单元(16)与轴承座外侧接口垫圈(11)固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种轨道车辆双稳态多功能轴端接地装置试验台，其特征在于：所述的1号轴端接地装置试验单元(7)和2号轴端接地装置试验单元(10)还包括：电刷半球盖单元(16)、被试转子接触盘单元(17)、可变轴头(18)、轴承内侧迷宫油封(19)和膜片式联轴器(20)；所述膜片式联轴器(20)一侧与通用试验车轴(9)相连接，另一侧与可变轴头(18)相连接；所述可变轴头(18)的另一侧与被试转子接触盘单元(17)相连接；所述被试轴承单元(12)套装在可变轴头(18)上，并通过轴承内侧迷宫油封(19)和被试转子接触盘单元(17)定位；所述通用型轴承座单元(14)安装在试验台底座单元(6)上。
5.根据权利要求1所述的一种轨道车辆双稳态多功能轴端接地装置试验台，其特征在于：所述的动力源单元(4)由电机皮带轮(21)、电机(22)、电机横梁支架(23)、温度传感器单元(24)和轴流风机单元(25)组成；其中，所述电机皮带轮(21)固定安装在电机(22)上，与B型三角皮带(3)相连接；所述电机(22)固定安装在电机横梁支架(23)上；所述电机横梁支架(23)安装在试验台底座单元(6)上；所述轴流风机单元(25)与电机横梁支架(23)相连接；所述温度传感器单元(24)安装在轴流风机单元(25)上，并与外部计算机相连接。
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