CN108507808A - 一种高速列车车轮磨损实验台及其使用方法 - Google Patents

一种高速列车车轮磨损实验台及其使用方法 Download PDF

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CN108507808A
CN108507808A CN201810565601.5A CN201810565601A CN108507808A CN 108507808 A CN108507808 A CN 108507808A CN 201810565601 A CN201810565601 A CN 201810565601A CN 108507808 A CN108507808 A CN 108507808A
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wheel
testing
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testing wheel
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CN201810565601.5A
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李常有
王习道
张义民
黄贤振
张旭方
杨周
朱丽莎
姚国
吕昊
吕杭原
谭学飞
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Northeastern University China
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Northeastern University China
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00Testing of vehicles
    • G01M17/08Railway vehicles
    • G01M17/10Suspensions, axles or wheels

Abstract

本发明提供一种高速列车车轮磨损实验台,包括:底座、测试轮对、轨道轮、垂向施力机构、侧向施力机构、轨道轮牵引机构及测试轮对牵引机构;测试轮对安装在底座上;垂向施力机构用于对测试轮对施加向下的压力;侧向施力机构用于对测试轮对施加侧向的压力;轮对牵引机构用于驱动测试轮对运转;轨道轮牵引机构用于驱动轨道轮运转。测试轮对与轨道轮接触,模拟列车轮对在轨道上运行。本发明的高速列车车轮磨损实验台能够专门模拟列车正常行驶、转弯、加速、减速及紧急刹车等工况下,轮对与轨道的滚动摩擦与滑动摩擦。

Description

一种高速列车车轮磨损实验台及其使用方法
技术领域
[0001] 本发明涉及材料和结构试验装备及试验方法技术领域,尤其涉及一种高速列车车 轮磨损实验台及其使用方法。
背景技术
[0002] 车轮磨损在列车运行过程中不可避免,在轮轨滚动接触摩擦过程中,磨损现象十 分严重。如何防止磨损导致的故障,一直以来是铁路研究领域的一个热点问题。
[0003] 轮轨间的磨损不仅会缩短列车的使用寿命,更会对列车的安全运行带来严重的影 响。磨损区域应力集中严重,是车轮踏面裂纹萌生的主要区域,如果裂纹未被发现而继续扩 展,最终可能导致车轮断裂,造成严重后果。另外,磨损严重影响踏面的连续性和光滑程度, 从而影响列车行驶的平稳性和舒适程度,通过镟修和更换车轮,可以缓解磨损的影响,但同 时提高了列车的运营成本。所以无论从安全角度还是经济角度来说,研究车轮的磨损规律, 都是十分必要的。
[0004] 随着列车速度的提高,车轮的服役环境更加复杂。车轮转速的会大大加剧制动摩 擦热的产生,而且闪温问题也会对轮轨材料带来不可预知的影响。高速下的列车车轮选材, 轮轨损伤的预防方案,需要大量的试验数据和理论分析来提供指导。另外,轮轨在紧急刹车 工况下伤损情况以及摩擦磨损机制研究也是值得重视的问题。车轮钢裂纹萌生和扩展、疲 劳与磨损相互竞争关系等问题,也需要大量试验研宄。所以设计一台可以模拟各种工况的 轮轨摩擦状况的高速列车车轮磨损实验台是一项重要工作。
[0005]目前国内高速列车车轮磨损实验台存在的一些问题:无法针对紧急刹车进行单独 的磨损测试;现有的高速列车车轮磨损实验台存在着结构复杂,体积大,制造价格高昂等问 题;中国列车进一步提速,原有实验台运转速度无法达到要求。
[0006]因此,亟须一种能够专门模拟高速列车包括紧急刹车在内各种工况的轮对磨损的 试验台。
发明内容
[0007]为了达到上述目的,本发明采用的主要技术方案包括:
[0008]本发明提供一种高速列车车轮磨损实验台,包括:底座、测试轮对、轨道轮、垂向施 力机构、侧向施力机构、轨道轮牵引机构及测试轮对牵引机构。
[0009]所述底座用地脚螺栓固定安装在基础上,所述底座立柱焊接在底座上,保证测试 轮对与轨道轮在进行磨损试验的时候,不会因受力而产生位移,进而产生形变,甚至断裂。 [0010]所述测试轮对固定在测试轮对框架上,测试轮对的轴承固定在轴箱上,所述轴箱 的个数为两个,两个轴箱分别设置在测试轮对的两侧,轴箱通过螺栓与侧向滑块连接,所述 侧向滑块与侧向直线滑轨连接;所述侧向直线滑轨两侧带有凹槽,侧向滑块内带有相配合 的凸起,从而保证侧向滑块放进侧向直线滑轨后,只能沿直线运动,不能旋转;侧向直线滑 轨通过螺栓固定在测试轮对框架上。
[0011] 所述轨道轮设置在底座立柱上,轨道轮与法兰轴侧面由六个螺栓孔螺栓相连,所 述法兰轴是法兰和轴加工成一体的零件,法兰轴与联轴器同轴连接在一起,所述联轴器上 设有夹紧螺栓,将螺栓拧紧,联轴器就夹紧法兰轴,从而不发生相对转动;法兰轴的轴部位 与轴承内圈配合,所述轴承外圈与底座立柱的轴孔过盈配合,固定在一起。所述法兰轴的轴 为阶梯轴,方便定位;所述轴承为圆锥滚子轴承,使得轨道轮可以同时承受轴向力与径向 力。
[0012] 所述垂向施力机构用于对测试轮对施加垂向的压力,所述垂向施力机构的个数为 两个,每个垂向施力机构通过测试轮对框架对测试轮对施加垂直的压力,具体地,所述每个 垂向施力机构用于对测试轮对框架的上表面施加向下的压力,每个垂向施力机构包括垂向 伸缩机构和垂向移动机构。
[0013] 所述垂向伸缩机构包括垂向液压缸和垂向液压缸座,所述垂向液压缸座通过螺栓 固定在龙门架平台上,所述龙门架包括四个立柱和连接四个立柱的平台,所述四个立柱两 两位于测试轮对的两侧;所述垂向液压缸与所述垂向液压缸座固定在一起,所述垂向液压 缸的活塞杆顶在所述轴箱上,通过活塞杆伸缩对所述测试轮对框架施加压力。
[0014] 所述垂向移动机构包括垂向直线滑轨和垂向滑块,所述垂向滑块与所述垂向直线 滑轨连接,所述垂向直线滑轨两侧带有凹槽,所述垂向滑块内带有相配合的凸起,保证垂向 滑块放进垂向直线滑轨后,只能沿直线运动,不能旋转;所述垂向直线滑轨与立柱固连,所 述垂向滑块与测试轮对框架固连。
[0015] 所述垂向液压缸接通油路后,活塞杆伸出顶在测试轮对框架上,对测试轮对框架 施加压力,此过程中测试轮框架会因压力相对立柱向下移动。
[0016] 所述侧向施力机构用于对测试轮对施加侧向的压力,所述侧向施力机构的个数为 两个,每个侧向施力机构通过轴箱对测试轮对施加侧向的压力,具体地,每个侧向施力机构 用于对轴施加侧向的压力,每个侧向施力机构包括侧向伸缩机构和侧向移动机构。
[0017]所述侧向伸缩机构包括侧向液压缸和侧向液压缸座,所述侧向液压缸座通过螺栓 固定在测试轮对框架上,所述侧向液压缸与侧向液压缸座固定在一起,所述侧向液压缸的 活塞杆顶在轴箱上,通过活塞杆伸缩对轴箱施加压力。
[0018] 所述侧向移动机构包括侧向直线滑轨和侧向滑块,所述侧向滑块与侧向直线滑轨 连接,所述侧向直线滑轨两侧带有凹槽,所述侧向滑块内带有相配合的凸起,保证侧向滑块 放进侧向直线滑轨后,只能沿直线运动,不能旋转;所述侧向直线滑轨与测试轮对框架固 连,所述侧向滑块与轴箱固连。
[0019] 所述侧向液压缸接通油路后,活塞杆伸出顶在轴箱上,对轴箱施加压力,进而轴箱 将压力传至测试轮对。此过程中轴箱会因压力相对测试轮对框架左右移动。
[0020] 所述轨道轮牵引机构用于牵引轨道轮高速旋转;所述轨道轮牵引机构包括轨道轮 运动机构和轨道轮传动机构;所述轨道轮运动机构固定在底座,提供动力,所述轨道轮传动 机构将动力传递至轨道轮,带动轨道轮高速旋转。本实施例中,轨道轮运动机构采用大型电 机,皮带轮与皮带作为轨道轮传动机构。
[0021] 所述轨道轮电机通过轨道轮电机座固定在底座上,所述轨道轮电机输出轴与轨道 轮电机皮带轮连接,所述轨道轮电机输出轴为D型轴,所述轨道轮电机皮带轮为D型孔,二者 过盈配合,并通过销固定在一起,保证无间隙无空程,保证轴向与径向都无滑动与滚动。
[0022] 所述连接轨道轮的法兰轴上带有销孔,所述轨道轮皮带轮通过销固定在所述法兰 轴上,保证无间隙无空程,保证轴向与径向都无滑动与滚动。
[0023] 所述轨道轮电机接通电源后,开始高速旋转,带动轨道轮电机皮带轮旋转,下部皮 带也随之运动,下部皮带带动连接在另一端的轨道轮皮带轮旋转;所述轨道轮皮带轮通过 销孔与法兰轴固连,轨道轮皮带轮带动法兰轴旋转,法兰轴通过联轴器带动与其固连的轨 道轮高速旋转。
[0024] 所述轨道轮电机皮带轮与轨道轮皮带轮通过下部皮带输送动力,皮带传输特点 是:让两轴中心距可以相距很远,方便机器零件布置,皮带轮传动平稳噪音小,同时可以缓 冲、减震,提高轨道轮与电机在高压高速运转时的寿命。
[0025] 所述测试轮对牵引机构用于牵引测试轮对高速旋转,所述测试轮对牵引机构包括 测试轮对运动机构和测试轮对传动机构,所述测试轮对运动机构固定在龙门架平台上,提 供动力,所述测试轮对传动机构将动力传递至测试轮对,带动测试轮对高速旋转。本实施例 中,测试轮对运动机构采用大型电机,皮带轮与皮带作为测试轮对传动机构。
[0026] 所述测试轮对电机通过测试轮对电机座固定在龙门架平台上,所述测试轮对电机 输出轴与轮对电机皮带轮连接,所述测试轮对电机输出轴为D型轴,所述轮对电机皮带轮为 D型孔,二者过盈配合,并通过销固定在一起,保证无间隙无空程,保证轴向与径向都无滑动 与滚动。
[0027] 所述连接轮对皮带轮的轴上带有销孔,所述轮对皮带轮固定在轴上,保证无间隙 无空程,保证轴向与径向都无滑动与滚动。
[0028]所述测试轮对电机接通电源后,开始高速旋转,带动轮对电机皮带轮运动,上部皮 带也随之运动,上部皮带带动连接在另一端的轮对皮带轮旋转,所述轮对皮带轮通过销孔 与测试轮对固连,轮对皮带轮带动测试轮对高速旋转。
[0029]所述轮对电机皮带轮与所述轮对皮带轮通过上部皮带输送动力,皮带传输特点 是:让两轴中心距可以相距很远,方便机器零件布置,皮带轮传动平稳噪音小,同时可以缓 冲,减震,提高测试轮对与电机在高压高速运转时的寿命。
[0030] 高速列车车轮磨损实验台的使用方法,包括以下步骤:
[0031] 步骤一:首先将测试轮对安装在测试轮对框架内。选定一个需要进行磨损试验的 列车轮对,将两侧轴承(轮对自带)套进轴箱内,将侧向滑块通过螺栓固定在轴箱上,侧向滑 块与侧向直线滑轨通过螺栓固定在一侧测试轮对框架上,两侧测试轮对框架通过螺栓连接 在一起,然后将组装好的测试轮对框架安装在龙门架立柱上,测试轮对框架与垂向滑块通 过螺栓连接,垂向滑块与垂向直线滑轨通过螺栓固定在立柱上,安装完成后,用脚手架将测 试轮对框架支撑一定高度,方便轨道轮安装;
[0032] 步骤二:将轨道轮与法兰轴通过螺栓连接在一起,法兰轴通过自带的阶梯轴与卡 簧连接圆锥滚子轴承的内圈,圆锥滚子轴承外圈安装在底座立柱上,左右两侧法兰轴安装 在底座立柱上后,用联轴器将两个法兰轴连接在一起,然后将测试轮对框架放下,使测试轮 对与轨道轮接触;
[0033]步骤三:调节垂向液压缸的活塞杆,使活塞杆顶在测试轮对框架上,调节侧向液压 缸的活塞杆,使活塞杆顶在轴箱上;
[0034]步骤四:分别将垂向液压缸、侧向液压缸与液压油源接通,同时启动垂向液压保压 糸统、侧冋液压保压系统及垂向液压保压系统;
[0035]步骤五:分别调节垂向节流阀、侧向节流阀的阀口开度,使垂向液压缸、侧向液压 缸内部的液压油吸排阻力分别为丨80KN、4〇kn ;
[0036]步骤六:分别将轨道轮电机与测试轮对电机的电源接通;
[0037]步骤七:进入试验阶段,测试轮对与轨道轮同向旋转时,模拟列车正常行驶与正常 减速等工况;测试轮对与轨道轮逆向旋转时,模拟列车紧急刹车,测试轮对与轨道的滑动摩 擦,注意观察分析测试轮对的性能状况。
[0038]本发明的有益效果是:可以模拟测试轮对承受的垂向力,模拟测试轮对承受转向 时的侧向力;利用测试轮对与轨道轮同向旋转,模拟列车正常行驶与正常减速等工况,利用 测试轮对与轨道轮逆向旋转,模拟列车紧急刹车时,轮对与轨道的滑动摩擦。
[0039]本发明的高速列车车轮磨损实验台,相比国内大部分类似产品,体积小,节省了空 间,重量轻,方便运输,结构简单,节省了成本。功能更为强大,工况模拟更全。试验台更适应 现在列车高速度的行驶状况。
[0040]综上,本发明能够提供一种模拟高速列车包括紧急刹车在内各种工况下的轮对磨 损情况的试验台。
附图说明
[0041]图1为具体实施方式中高速列车车轮磨损实验台对测试轮对进行磨损试验时的结 构示意图;
[0042]图2为具体实施方式中垂向施力机构的结构示意图;
[0043]图3为具体实施方式中侧向施力机构的结构示意图;
[0044]图4为具体实施方式中测试轮对牵引机构结构示意图;
[0045]图5为具体实施方式中轨道轮牵引机构示意图;
[0046]图中,1-底座,2-轨道轮,3_轴承,4-法兰轴,5-底座立柱,6-测试轮对框架,7-轴 箱,8-侧向滑块,9-侧向直线滑轨,10-垂向液压缸,1卜垂向液压缸座,12-龙门架平台,13-框架螺栓,14-垂向直线滑轨,15-垂向滑块,16-测试轮对电机,17-轮对电机皮带轮,18-轮 对皮带轮,19-侧向液压缸,20-测试轮对,21-联轴器,22-轨道轮电机皮带轮,23-轨道轮电 机,24-轨道轮电机座,25-支撑肋板,26-立柱,27-侧向液压缸座,28-测试轮对电机座,29-轨道轮皮带轮,30-上部皮带,31-下部皮带
具体实施方式:
[0047]下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明。
[0048]图1 _图5所示,一种高速列车车轮磨损实验台,包括:底座、测试轮对、轨道轮、垂向 施力机构、侧向施力机构、轨道轮牵引机构及测试轮对牵引机构。本实施例中,垂向指z方 向,侧向指y方向,正向指x方向。
[0049] 底座1用地脚螺栓固定安装在基础上,底座立柱5焊接在所述底座1上,保证测试轮 对20与轨道轮2在进行磨损试验的时候,不会因受力而产生位移,进而产生形变,甚至断裂。
[0050] 测试轮对20固定在所述测试轮对框架6上,测试轮对19的轴承固定在轴箱7上,轴 箱7通过螺栓与侧向滑块8连接,侧向滑块8与所述侧向直线滑轨9连接;侧向直线滑轨9两侧 带有凹槽,侧向滑块8内带有相配合的凸起,从而保证侧向滑块8放进侧向直线滑轨9后,只 能沿直线运动,不能旋转;所述侧向直线滑轨9通过螺栓固定在测试轮对框架6上。
[0051] 轨道轮2设置在底座立柱5上,轨道轮2与法兰轴4侧面由六个螺栓孔螺栓相连,法 兰轴4是法兰和轴加工成一体的零件,法兰轴4与联轴器21同轴连接在一起,联轴器21上设 有夹紧螺栓,将螺栓拧紧,联轴器就夹紧法兰轴,从而不发生相对转动;法兰轴4的轴部位与 轴承3内圈配合,轴承3外圈与底座立柱5的轴孔过盈配合,固定在一起。法兰轴4的轴为阶梯 轴,方便定位;轴承3为圆锥滚子轴承,使得轨道轮2可以同时承受轴向力与径向力。
[0052]垂向施力机构用于对测试轮对20施加垂向的压力,垂向施力机构的个数为两个, 每个垂向施力机构通过测试轮对框架6对测试轮对20施加垂直的压力,具体地,每个垂向施 力机构用于对测试轮对框架6的上表面施加向下的压力,每个垂向施力机构包括垂向伸缩 机构和垂向移动机构。
[0053] 垂向伸缩机构包括垂向液压缸10和垂向液压缸座11,垂向液压缸座11通过螺栓固 定在龙门架平台12上,垂向液压缸10与垂向液压缸座11固定在一起,垂向液压缸10的活塞 杆顶在轴箱7上,通过活塞杆伸缩对测试轮对框架6施加压力。
[0054] 垂向移动机构包括垂向直线滑轨14和垂向滑块15,垂向滑块15与垂向直线滑轨14 连接,垂向直线滑轨14两侧带有凹槽,垂向滑块15内带有相配合的凸起,保证垂向滑块15放 进垂向直线滑轨14后,只能沿直线运动,不能旋转;垂向直线滑轨14与立柱固连,垂向滑块 15与测试轮对框架6固连。
[0055] 垂向液压缸10接通油路后,活塞杆伸出顶在测试轮对框架6上,对测试轮对框架6 施加压力,此过程中测试轮框架6会因压力相对立柱26向下移动。
[0056]侧向施力机构用于对测试轮对20施加侧向的压力,侧向施力机构的个数为两个, 每个侧向施力机构通过轴箱7对测试轮对20施加侧向的压力,具体地,每个侧向施力机构用 于对轴7施加侧向的压力,每个侧向施力机构包括侧向伸缩机构和侧向移动机构。
[0057] 侧向伸缩机构包括侧向液压缸19和侧向液压缸座27,侧向液压缸座19通过螺栓固 定在测试轮对框架6上,侧向液压缸19与侧向液压缸座27固定在一起,侧向液压缸19的活塞 杆顶在轴箱7上,通过活塞杆伸缩对轴箱7施加压力。
[0058]侧向移动机构包括侧向直线滑轨9和侧向滑块8,侧向滑块8与侧向直线滑轨9连 接,侧向直线滑轨9两侧带有凹槽,侧向滑块8内带有相配合的凸起,保证侧向滑块8放进侧 向直线滑轨9后,只能沿直线运动,不能旋转;侧向直线滑轨9与测试轮对框架6固连,侧向滑 块8与轴箱6固连。
[0059] 侧向液压缸19接通油路后,活塞杆伸出顶在轴箱7上,对轴箱7施加压力,进而轴箱 7将压力传至测试轮对20。此过程中轴箱7会因压力相对测试轮对框架6左右移动。
[0060] 轨道轮牵引机构用于牵引轨道轮高速旋转;轨道轮牵引机构包括轨道轮运动机构 和轨道轮传动机构;轨道轮运动机构固定在底座1,提供动力,轨道轮传动机构将动力传递 至轨道轮2,带动轨道轮2高速旋转。本实施例中,轨道轮运动机构采用大型电机,皮带轮与 皮带作为轨道轮传动机构。
[0061] 轨道轮电机23通过轨道轮电机座24固定在底座1上,轨道轮电机23输出轴与轨道 轮电机皮带轮22连接,轨道轮电机23输出轴为D型轴,轨道轮电机皮带轮22为D型孔,二者过 盈配合,并通过销固定在一起,保证无间隙无空程,保证轴向与径向都无滑动与滚动。
[0062] 连接轨道轮2的法兰轴4上带有销孔,轨道轮皮带轮29通过销固定在法兰轴上,保 证无间隙无空程,保证轴向与径向都无滑动与滚动。
[0063] 轨道轮电机23接通电源后,开始高速旋转,带动轨道轮电机皮带轮22旋转,下部皮 带31也随之运动,下部皮带31带动连接在另一端的轨道轮皮带轮29旋转;轨道轮皮带轮29 通过销孔与法兰轴4固连,轨道轮皮带轮29带动法兰轴4旋转,法兰轴4通过联轴器21带动与 其固连的轨道轮2高速旋转。
[0064] 轨道轮电机皮带轮22与轨道轮皮带轮29通过下部皮带31输送动力,皮带传输特点 是:让两轴中心距可以相距很远,方便机器零件布置,皮带轮传动平稳噪音小,同时可以缓 冲、减震,提高轨道轮与电机在高压高速运转时的寿命。
[0065] 测试轮对牵引机构用于牵引测试轮对20高速旋转,测试轮对牵引机构包括测试轮 对运动机构和测试轮对传动机构,测试轮对运动机构固定在龙门架平台12上,提供动力,测 试轮对传动机构将动力传递至测试轮对20,带动测试轮对20高速旋转。本实施例中,测试轮 对运动机构采用大型电机,皮带轮与皮带作为测试轮对传动机构。
[0066] 测试轮对电机16通过测试轮对电机座28固定在龙门架平台12上,测试轮对电机16 输出轴与轮对电机皮带轮17连接,测试轮对电机输出轴为D型轴,轮对电机皮带轮17为D型 孔,二者过盈配合,并通过销固定在一起,保证无间隙无空程,保证轴向与径向都无滑动与 滚动。
[0067] 连接轮对皮带轮18的轴上带有销孔,轮对皮带轮18固定在轴上,保证无间隙无空 程,保证轴向与径向都无滑动与滚动。
[0068] 测试轮对电机17接通电源后,开始高速旋转,带动轮对电机皮带轮17运动,上部皮 带30也随之运动,上部皮带30带动连接在另一端的轮对皮带轮18旋转,轮对皮带轮18通过 销孔与测试轮对20固连,轮对皮带轮18带动测试轮对高速旋转。
[0069] 轮对电机皮带轮17与轮对皮带轮18通过上部皮带20输送动力,皮带传输特点是: 让两轴中心距可以相距很远,方便机器零件布置,皮带轮传动平稳噪音小,同时可以缓冲, 减震,提高测试轮对与电机在高压高速运转时的寿命。
[0070] 高速列车车轮磨损实验台的使用方法,包括以下步骤:
[0071] 步骤一:首先将测试轮对20安装在测试轮对框架6内。选定一个需要进行磨损试验 的列车轮对,将两侧轴承3 (轮对自带)套进轴箱7内,将侧向滑块8通过螺栓固定在轴箱7上, 侧向滑块8与侧向直线滑轨9通过螺栓固定在一侧测试轮对框架6上,两侧测试轮对框架6通 过螺栓连接在一起,然后将组装好的测试轮对框架6安装在龙门架立柱26上,测试轮对框架 6与垂向滑块15通过螺栓连接,垂向滑块15与垂向直线滑轨14通过螺栓固定在立柱26上,安 装完成后,用脚手架将测试轮对框架6支撑一定高度,方便轨道轮2安装;
[0072] 步骤二:将轨道轮2与法兰轴4通过螺栓连接在一起,法兰轴4通过自带的阶梯轴与 卡簧连接圆锥滚子轴承的内圈,圆锥滚子轴承外圈安装在底座立柱5上,左右两侧法兰轴4 安装在底座立柱5上后,用联轴器21将两个法兰轴4连接在一起,然后将测试轮对框架6放 下,使测试轮对20与轨道轮2接触;
[0073] 步骤三:调节垂向液压缸10的活塞杆,使活塞杆顶在测试轮对框架6上,调节侧向 液压缸10的活塞杆,使活塞杆顶在轴箱7上;
[0074] 步骤四:分别将垂向液压缸1 〇、侧向液压缸19与液压油源接通,同时启动垂向液压 保压系统、侧向液压保压系统及垂向液压保压系统;
[0075]步骤五:分别调节垂向节流阀、侧向节流阀的阀口开度,使垂向液压缸1〇、侧向液 压缸I9内部的液压油吸排阻力分别为18〇KN、40KN;
[0076]步骤六:分别将轨道轮电机23与测试轮对电机16的电源接通;
[0077]步骤七:进入试验阶段,测试轮对20与轨道轮2同向旋转时,模拟列车p常广 观職膽糊_与轨

Claims (6)

1. 一种高速列车车轮磨损实验台,其特征在于,包括:底座、测试轮对、轨道轮、垂向施 力机构、侧向施力机构、轨道轮牵引机构及测试轮对牵引机构; 所述底座用地脚螺栓固定安装在基础上,所述底座立柱焊接在底座上; 所述测试轮对固定在测试轮对框架上,所述测试轮对的轴承固定在轴箱上,所述轴箱 的个数为两个,两个轴箱分别设置在测试轮对的两侧,轴箱通过螺栓与侧向滑块连接,侧向 滑块与侧向直线滑轨连接;所述侧向直线滑轨两侧带有凹槽,侧向滑块内带有相配合的凸 起,从而保证侧向滑块放进侧向直线滑轨后,只能沿直线运动,不能旋转;所述侧向直线滑 轨通过螺栓固定在测试轮对框架上; 所述轨道轮设置在底座立柱上,轨道轮与法兰轴侧面由六个螺栓孔螺栓相连,所述法 兰轴是法兰和轴加工成一体的零件,法兰轴与联轴器同轴连接在一起,所述联轴器上设有 夹紧螺栓,将螺栓拧紧,联轴器就夹紧法兰轴,从而不发生相对转动;法兰轴的轴部位与轴 承内圈配合,所述轴承外圈与底座立柱的轴孔过盈配合,固定在一起;法兰轴的轴为阶梯 轴,方便定位;轴承为圆锥滚子轴承; 所述垂向施力机构的个数为两个,每个垂向施力机构包括垂向伸缩机构和垂向移动机 构; 所述侧向施力机构的个数为两个,每个侧向施力机构包括侧向伸缩机构和侧向移动机 构; 所述轨道轮牵引机构包括轨道轮运动机构和轨道轮传动机构,所述轨道轮运动机构固 定在底座,轨道轮运动机构采用大型电机,皮带轮与皮带作为轨道轮传动机构; 所述测试轮对牵引机构包括测试轮对运动机构和测试轮对传动机构,所述测试轮对运 动机构固定在龙门架平台上,带动测试轮对高速旋转,测试轮对运动机构采用大型电机,皮 带轮与皮带作为测试轮对传动机构。
2. 根据权利要求1所述的一种高速列车车轮磨损实验台,其特征在于:所述垂向伸缩机 构包括垂向液压缸和垂向液压缸座,所述垂向液压缸座通过螺栓固定在龙门架平台上,所 述龙门架包括四个立柱和连接四个立柱的平台,所述四个立柱两两位于测试轮对的两侧; 所述垂向液压缸与所述垂向液压缸座固定在一起,垂向液压缸的活塞杆顶在所述轴箱上, 通过活塞杆伸缩对所述测试轮对框架施加压力; 所述垂向移动机构包括垂向直线滑轨和垂向滑块,所述垂向滑块与垂向直线滑轨连 接,所述垂向直线滑轨两侧带有凹槽,垂向滑块内带有相配合的凸起,所述垂向直线滑轨与 立柱固连,垂向滑块与测试轮对框架固连。
3. 根据权利要求1所述的一种高速列车车轮磨损实验台,其特征在于:所述侧向伸缩机 构包括侧向液压缸和侧向液压缸座,所述侧向液压缸座通过螺栓固定在测试轮对框架上, 侧向液压缸与侧向液压缸座固定在一起,侧向液压缸的活塞杆顶在轴箱上,通过活塞杆伸 缩对轴箱施加压力; 所述侧向移动机构包括侧向直线滑轨和侧向滑块,所述侧向滑块与侧向直线滑轨连 接,所述侧向直线滑轨两侧带有凹槽,侧向滑块内带有相配合的凸起,所述侧向直线滑轨与 测试轮对框架固连,侧向滑块与轴箱固连。
4. 根据权利要求1所述的一种高速列车车轮磨损实验台,其特征在于:所述轨道轮电机 通过轨道轮电机座固定在底座上,所述轨道轮电机输出轴与轨道轮电机皮带轮连接,轨道 轮电机输出轴为D型轴,轨道轮电机皮带轮为D型孔,二者过盈配合,并通过销固定在一起; 所述连接轨道轮的法兰轴上带有销孔,所述轨道轮皮带轮通过销固定在所述法兰轴 上。
5. 根据权利要求1所述的一种高速列车车轮磨损实验台,其特征在于:所述测试轮对电 机通过测试轮对电机座固定在龙门架平台上,测试轮对电机输出轴与轮对电机皮带轮连 接,测试轮对电机输出轴为D型轴,轮对电机皮带轮为D型孔,二者过盈配合,并通过销固定 在一起; 所述连接轮对皮带轮的轴上带有销孔,轮对皮带轮固定在轴上。
6. —种高速列车车轮磨损实验台的使用方法,其特征在于:采用权利要求1所述的一种 高速列车车轮磨损实验台包括如下步骤: 步骤一:首先将测试轮对安装在测试轮对框架内,选定一个需要进行磨损试验的列车 轮对,将两侧轴承轮对自带套进轴箱内,将侧向滑块通过螺栓固定在轴箱上,侧向滑块与侧 向直线滑轨通过螺栓固定在一侧测试轮对框架上,两侧测试轮对框架通过螺栓连接在一 起,然后将组装好的测试轮对框架安装在龙门架立柱上,测试轮对框架与垂向滑块通过螺 栓连接,垂向滑块与垂向直线滑轨通过螺栓固定在立柱上,安装完成后,用脚手架将测试轮 对框架支撑一定高度,方便轨道轮安装; 步骤二:将轨道轮与法兰轴通过螺栓连接在一起,法兰轴通过自带的阶梯轴与卡簧连 接圆锥滚子轴承的内圈,圆锥滚子轴承外圈安装在底座立柱上,左右两侧法兰轴安装在底 座立柱上后,用联轴器将两个法兰轴连接在一起,然后将测试轮对框架放下,使测试轮对与 轨道轮接触; 步骤三:调节垂向液压缸的活塞杆,使活塞杆顶在测试轮对框架上,调节侧向液压缸的 活塞杆,使活塞杆顶在轴箱上; 步骤四:分别将垂向液压缸、侧向液压缸与液压油源接通,同时启动垂向液压保压系 统、侧向液压保压系统及垂向液压保压系统; 步骤五:分别调节垂向节流阀、侧向节流阀的阀口开度,使垂向液压缸、侧向液压缸内 部的液压油吸排阻力分别为180KN、40KN; 步骤六:分别将轨道轮电机与测试轮对电机的电源接通; 步骤七:进入试验阶段,测试轮对与轨道轮同向旋转时,模拟列车正常行驶与正常减速 等工况;测试轮对与轨道轮逆向旋转时,模拟列车紧急刹车,测试轮对与轨道的滑动摩擦, 注意观察分析测试轮对的性能状况。
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