CN108731952B - 一种高铁列车制动器惯性试验台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高铁列车制动器惯性试验台，惯性加载单元和测试单元组成，所述惯性加载单元中，惯性飞轮的惯量按等比级数安装在飞轮主轴上，飞轮通过端面固定的法兰套与齿套一端啮合，齿套在飞轮自动切换机构的驱动下，沿飞轮主轴轴向滑动，使齿套另一端与飞轮主轴啮合，实现飞轮与飞轮主轴之间的惯性加载；所述静力矩加载装置末端通过与飞轮主轴端部的基础惯量飞轮啮合，实现静力矩加载；所述测试单元中，环境仓为测试提供密闭的环境，主轴承担测试产生的纵向力和横向力，制动器门型吊架由支架和T形槽板构成，用于安装被试制动器并测量制动力矩；本发明试验台能够实现惯性飞轮自动切换，并满足高时速高铁列车制动器性能测试要求。
Description
技术领域
本发明属于轨道车辆制动器性能测试技术领域，特别适用于时速400km/h高铁列车制动器的综合性能测试，具体涉及一种高铁列车制动器惯性试验台。
背景技术
高铁列车制动器是保证列车行驶安全的重要部件之一。其性能必须由惯性试验台测试保证。
由于高铁列车制动器惯性制动测试，要求试验台主轴转速要达到2500r/min，而制动惯量要达到1800kg.m2。我国还没有同时满足上述条件的测试设备。所以研发一种满足最新测试要求的高铁列车惯性试验台势在必行。
传统的惯性试验台，惯性飞轮一般是用螺栓与主轴上的法兰固定，当飞轮重量较大时，飞轮的拆装很困难。由于高铁列车制动器惯性试验台的转速高，用于加载的惯性飞轮外径尺寸受离心强度影响不能太大，所以只能增加飞轮的厚度，这就将导致飞轮的重量较大，如若采用传统的飞轮拆装方式将难以实现，故如何根据测试要求更换飞轮组合已成为高铁列车制动器惯性试验台的设计难点。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种高铁列车制动器惯性试验台，可实现惯性飞轮自动切换，并具有电模拟惯量功能，能够满足时速400km/h高铁列车制动器性能测试要求。结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：
一种高铁列车制动器惯性试验台，由惯性加载单元和测试单元组成，所述惯性加载单元由主电机2、联轴器3、飞轮系统和静力矩加载装置组成；
所述飞轮系统由飞轮主轴5、法兰套、一号飞轮6、齿套35、二号飞轮7、三号飞轮8、飞轮自动切换机构、扭矩传感器11和基础惯量飞轮12组成；
所述飞轮主轴5通过联轴器3与主电机2相连，飞轮主轴5为阶梯轴，所述一号飞轮6、二号飞轮7和三号飞轮8的惯量按等比级数排列，且依次同轴安装在飞轮主轴5上；
所述一号飞轮6的两侧端面上分别固定法兰套，所述法兰套与轴承和轴承座配合安装实现对一号飞轮6的支撑，位于左侧的法兰套与飞轮主轴5上一号飞轮6左侧对应的轴肩之间套装有齿套35，所述齿套35两端的内侧开有渐开线轮齿，齿套35一端通过渐开线轮齿与法兰套的外圆周表面啮合，飞轮主轴5上一号飞轮6左侧对应的轴肩外圆周表面开有与齿套35另一端相匹配的渐开线轮齿，飞轮自动切换机构与齿套35外圆周的环形滑槽配合连接，控制齿套35沿轴向滑移，齿套35两端通过渐开线轮齿与飞轮主轴5的轴肩和一号飞轮6的法兰套啮合，进而控制一号飞轮6与飞轮主轴5的离合，实现一号飞轮6的惯性加载；
所述二号飞轮7和三号飞轮8与飞轮主轴5的连接结构与一号飞轮6相同；
所述基础惯量飞轮12通过飞轮主轴法兰10安装在飞轮主轴5端部，在基础惯量飞轮12的外圆周表面加工有渐开线轮齿，静力矩加载装置的执行末端与基础惯量飞轮12啮合，实现静力矩加载；
所述扭矩传感器11安装在飞轮主轴法兰10上，且扭矩传感器11的端面通过法兰与主轴14端部连接，以测量主轴14被制动时，飞轮系统产生的惯性力矩。
进一步地，所述飞轮自动切换机构由切换机构气缸38、底板39、导向座40、导向杆41、滑座42、拨叉43以及滑块44组成；所述底板39安装在与所控制的齿套35相对应的轴承座上方，导向杆41沿轴向布置在飞轮主轴5上方两侧，并固定在底板39上；
所述滑座42两端滑动安装在两侧的导向杆41上，切换机构气缸38的活塞杆与滑座42相连，拨叉43竖直连接在滑座42的下方，滑块44与拨叉43下端相连，且滑块44与对应位置的齿套35外圆周表面上的环形滑槽配合连接，在切换机构气缸38的驱动下，滑座42通过拨叉43带动滑块44沿导向杆41的长度方向往复滑移，进而带动齿套35沿飞轮主轴5往复滑移，以实现自动切换飞轮与飞轮主轴5之间的离合。
进一步地，所述静力矩加载装置由静力矩气缸45、底座46、滑动缸体47和齿条活塞杆48组成；静力矩加载装置通过底座46安装在基础惯量飞轮12的下方，静力矩气缸45的推杆端与滑动缸体47的中部固定连接，所述滑动缸体47沿飞轮主轴5径向设置，并沿飞轮主轴5的轴向滑动，所述齿条活塞杆48位于滑动缸体47的上方，所述齿条活塞杆48上的齿条与基础惯量飞轮12外圆周表面的渐开线轮齿相匹配，气缸45推动滑动缸体47沿飞轮主轴5轴向前移，使齿条活塞杆48与基础惯量飞轮12相啮合，在液压站24的控制驱动下，齿条活塞杆48沿飞轮主轴5轴向运动，继而带动基础惯量飞轮12转动，实现静力矩加载。
进一步地，所述主电机2为交流变频调速电机，在安装有变频器的电控柜29和操作台30的控制下，实现电模拟惯量功能。
进一步地，所述联轴器3为尼龙柱销式联轴器。
进一步地，所述测试单元主要由主轴承座13、主轴14、制动器门型吊架、滑台18、滑台驱动装置23和环境仓26组成；所述主轴14与飞轮主轴5同轴线布置，所述制动器门型吊架布置于主轴承座13与滑台机构之间，主轴14一端通过通过主轴承座13支撑，以承担测试产生的纵向力和横向力；所述主轴承座13的端面旋转安装有圆法兰49；
所述制动器门型吊架由左支架50、右支架51、矩形截面梁52、右T形槽板17以及左T形槽板20；所述右T形槽板17安装在主轴承座13的左侧，与圆法兰49同轴固定连接；所述左T形槽板20安装在滑台机构的滑台主轴19右端，左T形槽板20与右T形槽板17的结构相同，且均沿主轴14的轴向自由旋转；在左T形槽板20与右T形槽板17的下方均安装连接有测力传感器21；所述左支架50竖直安装在左T形槽板20上，右支架51竖直安装在右T形槽板17上，所述矩形截面梁52水平布置在左支架50与右支架51之间，且两端分别与左支架50和右支架51固定连接，所述矩形截面梁52与左支架50、右支架51连接构成门型吊架。
更进一步地，所述滑台18安装在平台53上，所述平台53的上表面上加工有用于安装试件的横向和纵向的T形槽，且在平台53的上表面还加工有用于滑台18滑移的导向槽，以及用于滑台18固定的T形槽；在滑台18下方安装连接有测扭传感器22；
所述滑台驱动装置23采用链传动结构，由电机减速机54、链轮55和链条56组成，所述电机减速机54和链轮55均固定安装在滑台18的左侧面上，所述滑台驱动装置23下端的从动链轮与平台53上的导向槽内链配合链接，实现驱动滑台18沿导向槽滑移。
更进一步地，所述环境仓26的左端墙57固定在滑台18上，右端墙58固定在主轴承座13上；所述环境仓26滑动安装在导轨59上；
环境仓关闭时，仓壳体与左端墙57和右端墙58之间的间隙由充气带60密封，仓壳体与左端墙57和右端墙58构成密闭的测试空间。
所述环境仓26的仓壳体由外壁保温层、吸音层和内壁不锈钢冲孔板构成。
进一步地，所述惯性加载单元和测试单元均安装在机座1上，所述机座1由左右两段组合而成，所述测试单元安装在机座1的左段上，所述惯性加载单元安装在机座1的右段上，所述机座1的左右两段通过螺栓连接成整件。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明所述试验台能够满足时速400km/h高铁列车制动器性能测试要求，且所述试验台的总惯性量可达到1800kg.m2；
2、本发明所述试验台的主电机采用交流变频调速电机，其在装有变频器的电控柜(29)和操作台的控制下，可实现电模拟惯量的功能；
3、本发明所述试验台装配有三组惯量呈等比级数排列的飞轮，飞轮与对应位置的飞轮主轴之间的连接件相对滑移，并通过渐开线齿轮啮合或分离，实现飞轮与飞轮主轴之间结合或分离；
4、本发明所述试验台采用离合机构控制飞轮与飞轮主轴之间的结合或分离，实现了三组惯性飞轮之间的自动切换；
5、本发明所述试验台配有环境仓，环境仓关闭时与左右端面墙构成密闭的测试空间，能够满足环境测试要求；
6、本发明所述试验台能够执行欧盟最新测试标准；
7、本发明所述试验台的机座采用两段式设计，以满足制造运输及安装便捷要求；
8、本发明所述试验台的联轴器采用尼龙柱销式结构，结构简单可靠；
9、本发明所述试验台的飞轮主轴法兰上固定有基础惯量飞轮，并通过渐开线轮齿与静力矩加载装置上的齿条活塞杆啮合，实现静力矩加载，加载精准可靠；
附图说明
图1为本发明所述试验台的主视图；
图2为本发明所述试验台的俯视图；
图3为本发明所述试验台的左视图；
图4为本发明所述试验台的飞轮系统的装配结构图；
图5a为本发明所述试验台的飞轮自动切换机构的主视图；
图5b为本发明所述试验台的飞轮自动切换机构的左视图；
图5c为本发明所述试验台的飞轮自动切换机构的俯视图；
图6a为本发明所述试验台的静力加载装置的主视图；
图6b为本发明所述试验台的静力加载装置的左视图；
图6c为本发明所述试验台的静力加载装置的俯视图；
图7a为本发明所述试验台的制动器龙门吊架的主视图；
图7b为本发明所述试验台的制动器龙门吊架的左视图；
图8a为本发明所述试验台的滑台驱动装置的主视图；
图8b为本发明所述试验台的滑台驱动装置的左视图；
图9a为本发明所述试验台的环境仓的主视图；
图9b为本发明所述试验台的环境仓的右视图；
图10为本发明所述试验台的实施例测试曲线图。
图中：
1、机座 2、主电机 3、联轴器 4、右轴承座
5、飞轮主轴 6、一号飞轮 7、二号飞轮 8、三号飞轮
9、左轴承座 10、飞轮主轴法兰 11、扭矩传感器 12、基础惯量飞轮
13、主轴承座 14、主轴 15、右端法兰 16、左端法兰
17、右梯形槽板 18、滑台 19、滑台主轴 20、左梯形槽板
21、测力传感器 22、滑台测扭传感器 23、滑台驱动装置 24、液压站
25、气动单元 26、环境仓 27、飞轮罩 28、润滑站
29、电控柜 30、操作台 31、右端法兰套 32、右轴承
33、左端法兰套 34、第一轴承 35、齿套 36、第一轴承座
37、第二轴承座 38、切换机构气缸 39、底板 40、导向座
41、导向杆 42、滑座 43、拔叉 44、滑块
45、静力矩气缸 46、底座 47、滑动缸体 48、齿条活塞杆
49、圆法兰 50、左支架 51、右支架 52、矩形截面梁
53、平台 54、电机减速机 55、链轮 56、链条
57、左端墙 58、右端墙 59、导轨 60、充气带。
具体实施方式
为进一步阐述本发明的技术方案及其所带来的有益效果，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：
本发明公开了一种高铁列车制动器惯性试验台，所述试验台主要由惯性加载单元和测试单元组成，如图1所示，测试单元和惯性加载单元均安装在机座1上，为了制造运输及安装方便，所述机座1由左右两段组合而成，所述测试单元安装在机座1的左段上，所述惯性加载单元安装在机座1的右段上，所述机座1的左右两段通过螺栓连接成整件。
如图1、图2和图3所示，惯性加载单元主要由主电机2、联轴器3、飞轮系统和静力矩加载装置组成。所述主电机2为交流变频调速电机，在安装有变频器的电控柜29和操作台30的控制下，实现电模拟惯量功能。所述主电机2的输出轴通过联轴器3与飞轮系统中的飞轮主轴5同轴连接，所述联轴器3采用尼龙柱销式联轴器，使动力传递简单可靠。
如图1、图4和图6所示，所述飞轮系统包括飞轮主轴5、右轴承座4、右轴承32、右端法兰套31、一号飞轮6、左端法兰套33、第一轴承座36、第一轴承34、齿套35、二号飞轮7、三号飞轮8、飞轮自动切换机构、左轴承座9、飞轮主轴法兰10、扭矩传感器11和基础惯量飞轮12。
具体地，所述飞轮主轴5左端通过左轴承座9和左轴承支撑安装在机座1上，飞轮主轴5右端通过右轴承座4和右轴承32支撑安装在机座1上，所述飞轮主轴5为阶梯轴，其轴径自右向左逐级递增，一号飞轮6、二号飞轮7和三号飞轮8的惯量按等比级数排列，且均为空心结构，在本实施例中，一号飞轮6的惯性量为200kg.m2，二号飞轮7的惯性量为400kg.m2，三号飞轮8的惯性量为800kg.m2。一号飞轮6、二号飞轮7和三号飞轮8从右至左依次布置在对应级别轴径的轴段上，飞轮主轴5依次穿过一号飞轮6、二号飞轮7和三号飞轮8，且飞轮主轴5与一号飞轮6、二号飞轮7和三号飞轮8共轴线。
所述一号飞轮6套装在飞轮主轴5的右侧轴段上，一号飞轮6的左右两端面上分别固定安装与一号飞轮6同心的左端法兰套33和右端法兰套31。所述右端法兰套31中段外侧与右轴承32内圈配合安装，右轴承32外圈与右轴承座4配合安装，右轴承座4通过螺栓固定在机座1上，右端法兰套31的右端内侧与另一个轴承的外圈配合安装，该轴承的内圈与飞轮主轴5的外轴面配合安装，从而实现对飞轮主轴5右端的支撑；所述左端法兰套33的中段外侧与第一轴承34的内圈配合安装，第一轴承34的外圈与第一轴承座36配合安装，第一轴承座36通过螺栓固定在机座1上，所述左端法兰套33的左端外圆周表面上还加工有渐开线轮齿，与之相对应地，在一号飞轮6所在飞轮主轴5轴段的左侧轴肩为一号轴肩，在一号轴肩的外圆周表面也加工有渐开线轮齿，在左端法兰套33与一号轴肩之间套装有一个齿套35，所述齿套35的外圆周表面上开有环形滑槽，齿套35左右两端的内圆周表面开有与一号轴肩和左端法兰套33想匹配的渐开线轮齿，所述齿套35左右可滑动地安装在左端法兰套33与一号轴肩之间。当齿套35向左滑动时，齿套35的左端与一号轴肩通过渐开线轮齿啮合，齿套35的右端与左端法兰套33的左端通过渐开线轮齿啮合，从而实现一号飞轮6与飞轮主轴5的结合；与一号飞轮6相对应的飞轮自动切换机构与齿套35的环形滑槽配合连接，控制齿套35沿轴向左右滑移，当齿套35向右滑动时，齿套35的右端与左端法兰套33的左端依然通过渐开线轮齿啮合，而齿套35的左端与一号轴肩分离，从而实现一号飞轮6与飞轮主轴5的分离；
所述二号飞轮7套装在飞轮主轴5的中间轴段上，所述二号飞轮7的结构、支撑连接方式以及与飞轮主轴5的之间的连接关系均与上述一号飞轮相类似；简述如下：二号飞轮7的左右两端分别通过一个法兰套支撑安装在第二轴承座37和第一轴承座36中的轴承内，从而实现对二号飞轮7的支撑安装；在二号飞轮7所在飞轮主轴5轴段的左侧轴肩为二号轴肩，在二号轴肩与二号飞轮7左端的法兰套之间同样套装有一个可左右滑动的齿套35，与二号飞轮7对应的飞轮自动切换机构与齿套35的环形滑槽配合连接，控制齿套35沿轴向左右滑移，齿套35两端通过渐开线轮齿与二号轴肩和二号飞轮7左端的法兰套啮合，进而实现二号飞轮7与飞轮主轴5的分离；
所述三号飞轮7套装在飞轮主轴5的左侧轴段上，所述三号飞轮8的结构、支撑连接方式以及与飞轮主轴5的之间的连接关系均与上述二号飞轮相同；简述如下：三号飞轮8的左右两端分别通过一个法兰套支撑安装在左轴承座9和第二轴承座37中的轴承内，从而实现对三号飞轮8的支撑安装；在三号飞轮8所在飞轮主轴5轴段的左侧轴肩为三号轴肩，在三号轴肩与三号飞轮9左端的法兰套之间同样套装有一个可左右滑动的齿套35，与三号飞轮8对应的飞轮自动切换机构与齿套35的环形滑槽配合连接，齿套35两端通过渐开线轮齿与三号轴肩和三号飞轮8左端的法兰套啮合，进而实现三号飞轮8与飞轮主轴5的分离；
如图5a、5b和5c所示，所述飞轮自动切换机构由切换机构气缸38、底板39、导向座40、导向杆41、滑座42、拨叉43以及滑块44组成。所述底板39安装在与所控制的齿套35相对应的轴承座上方，所述导向杆41沿轴向布置在飞轮主轴5上方两侧，并固定在底板39上，所述滑座42两端滑动安装在两侧的导向杆41上，所述切换机构气缸38的活塞杆与滑座42相连，所述拨叉43竖直连接在滑座42的下方，所述滑块44为弧形滑块，滑块44与拨叉43下端相连，且滑块44与对应位置的齿套35外圆周表面上的环形滑槽配合连接，在切换机构气缸38的驱动下，滑座42通过拨叉43带动滑块44沿导向杆41的长度方向左右滑移，进而带动齿套35沿飞轮主轴5左右滑移，实现自动切换飞轮与飞轮主轴5之间的结合或分离。
如图1所示，所述飞轮系统的外侧还罩置有飞轮罩27，所述飞轮罩27由钢板焊接而成，飞轮罩27将飞轮罩住，以防止润滑油飞溅。
如图4所示，所述飞轮主轴法兰10固定安装在飞轮主轴5的左端，基础惯量飞轮12固定在飞轮主轴法兰10上，所述基础惯量飞轮12的惯性量为200kg.m2，在基础惯量飞轮12的外圆周表面加工有渐开线轮齿。
如图2和图2所示，所述扭矩传感器11安装在飞轮主轴法兰10上，且扭矩传感器11的左端通过右端法兰15与主轴14的右端连接，所述扭矩传感器11用于测量主轴14被制动时，飞轮系统产生的惯性力矩。
如图6a、6b和6c所示，所述静力矩加载装置由静力矩气缸45、底座46、滑动缸体47和齿条活塞杆48组成。静力矩加载装置通过底座46安装在基础惯量飞轮12的下方，所述底座46固定在机座1上，所述静力矩气缸45沿飞轮主轴5轴向设置，静力矩气缸45的推杆端与滑动缸体47的中部固定连接，所述滑动缸体47沿飞轮主轴5径向设置，并可沿飞轮主轴5的轴向滑动，所述齿条活塞杆48位于滑动缸体47的中部上方，所述齿条活塞杆48上的齿条与基础惯量飞轮12外圆周表面的渐开线轮齿相匹配，气缸45推动滑动缸体47沿飞轮主轴5轴向前移，使齿条活塞杆48与基础惯量飞轮12相啮合，在液压站24的控制驱动下，齿条活塞杆48沿飞轮主轴5轴向运动，继而带动基础惯量飞轮12转动，实现静力矩加载。
如图1和图7所示，所述测试单元主要由主轴承座13、主轴14、制动器门型吊架、滑台18、滑台驱动装置23和环境仓26组成。
所述主轴14同轴线布置在飞轮主轴5左端，主轴14的右端通过主轴承座13支撑，所述主轴承座13固定安装在机座1上，所述主轴承座13用于承担测试产生的纵向力和横向力；所述主轴承座13的左端固定安装有一个左端法兰16，所述左端法兰16的外圆周表面安装与安装有一个滚动轴承，在滚动轴承的外圆周表面上安装有一个圆法兰49；
所述制动器门型吊架布置于主轴承座13与滑台机构之间，包括左支架50、右支架51、矩形截面梁52、右T形槽板17以及左T形槽板20；所述右T形槽板17安装在主轴承座13的左侧，与圆法兰49同轴固定连接；所述左T形槽板20安装在滑台机构的滑台主轴19右端，左T形槽板20与右T形槽板17的结构相同，且均可沿主轴14的轴向自由旋转，在左T形槽板20与右T形槽板17的下方均安装连接有测力传感器21；所述左支架50竖直安装在左T形槽板20上，右支架51竖直安装在右T形槽板17上，所述矩形截面梁52水平布置在左支架50与右支架51之间，且两端分别与左支架50和右支架51固定连接，所述矩形截面梁52与左支架50、右支架51连接构成门型吊架。被测试的制动器吊装在门型吊架上时，制动力矩可由测力传感器21测量获得。
所述滑台18安装在平台53上，所述平台53的上表面上加工有横向和纵向的T形槽，可用于安装试件。同时平台53的上表面还加工有用于滑台18滑移的导向槽，以及用于滑台18固定的T形槽。在滑台18下方安装连接有测扭传感器22，当只在左梯形槽板20上安装被试制动器时，制动力矩则由滑台测扭传感器22测量获得。
如图1所示，所述滑台18的左右移动由滑台驱动装置23驱动实现，如图8a和8b所示，所述滑台驱动装置23采用链传动结构，由电机减速机54、链轮55和链条56组成，所述电机减速机54和链轮55均固定安装在滑台18的左侧面上，所述滑台驱动装置23下端的从动链轮与平台53上的导向槽内链配合链接，实现驱动滑台18沿导向槽滑移。
如图9a和9b所示，所述环境仓26的径向截面呈n型，环境仓26的仓壳体由外壁保温层、吸音层和内壁不锈钢冲孔板构成。环境仓的左端墙57固定在滑台18上，右端墙58固定在主轴承座13上；所述环境仓26滑动安装在机座1的导轨59上，并沿导轨59左右移动；所述环境仓关闭时，仓壳体与左端墙57和右端墙58之间的间隙由充气带60密封，仓壳体与左端墙57和右端墙58构成密闭的测试空间，以满足环境测试要求。
如图1所示，除上述结构外，本发明所述试验台还包括液压站24、气动刹车单元25和润滑站28；所述液压站24用于滑台18的自动锁紧与释放，还用于液压制动的控制；所述气动刹车单元25用于气动刹车控制；所述润滑站28用于主轴系所有轴承的喷油润滑。
为进一步说明本发明所述试验台在工程实际中的运用，本具体实施方式中，试验台的主要技术参数如下表一所示：
表一
如图10所示，测试结果表明，本发明所述试验台可准确测量制动过程中的转速、温度、制动扭矩、夹紧力等主要数据，并能计算出相对应的摩擦系数、制动功、制动距离等重要数据。
Claims (8)
1.一种高铁列车制动器惯性试验台，由惯性加载单元和测试单元组成，其特征在于：
所述惯性加载单元由主电机（2）、联轴器（3）、飞轮系统和静力矩加载装置组成；
所述飞轮系统由飞轮主轴（5）、法兰套、一号飞轮（6）、齿套（35）、二号飞轮（7）、三号飞轮（8）、飞轮自动切换机构、扭矩传感器（11）和基础惯量飞轮（12）组成；
所述飞轮主轴（5）通过联轴器（3）与主电机（2）相连，飞轮主轴（5）为阶梯轴，所述一号飞轮（6）、二号飞轮（7）和三号飞轮（8）的惯量按等比级数排列，且依次同轴安装在飞轮主轴（5）上；
所述一号飞轮（6）的两侧端面上分别固定法兰套，所述法兰套与轴承和轴承座配合安装实现对一号飞轮（6）的支撑，位于左侧的法兰套与飞轮主轴（5）上一号飞轮（6）左侧对应的轴肩之间套装有齿套（35），所述齿套（35）两端的内侧开有渐开线轮齿，齿套（35）一端通过渐开线轮齿与法兰套的外圆周表面啮合， 飞轮主轴（5）上一号飞轮（6）左侧对应的轴肩外圆周表面开有与齿套（35）另一端相匹配的渐开线轮齿，飞轮自动切换机构与齿套（35）外圆周的环形滑槽配合连接，控制齿套（35）沿轴向滑移，齿套（35）两端通过渐开线轮齿与飞轮主轴（5）的轴肩和一号飞轮（6）的法兰套啮合，进而控制一号飞轮（6）与飞轮主轴（5）的离合，实现一号飞轮（6）的惯性加载；
所述二号飞轮（7）和三号飞轮（8）与飞轮主轴（5）的连接结构与一号飞轮（6）相同；
所述基础惯量飞轮（12）通过飞轮主轴法兰（10）安装在飞轮主轴（5）端部，在基础惯量飞轮（12）的外圆周表面加工有渐开线轮齿，静力矩加载装置的执行末端与基础惯量飞轮（12）啮合，实现静力矩加载；
所述扭矩传感器（11）安装在飞轮主轴法兰（10）上，且扭矩传感器（11）的端面通过法兰与主轴（14）端部连接，以测量主轴（14）被制动时，飞轮系统产生的惯性力矩；
所述飞轮自动切换机构由切换机构气缸（38）、底板（39）、导向座（40）、导向杆（41）、滑座（42）、拨叉（43）以及滑块（44）组成；
所述底板（39）安装在与所控制的齿套（35）相对应的轴承座上方，导向杆（41）沿轴向布置在飞轮主轴（5）上方两侧，并固定在底板（39）上；
所述滑座（42）两端滑动安装在两侧的导向杆（41）上，切换机构气缸（38）的活塞杆与滑座（42）相连，拨叉（43）竖直连接在滑座（42）的下方，滑块（44）与拨叉（43）下端相连，且滑块（44）与对应位置的齿套（35）外圆周表面上的环形滑槽配合连接，在切换机构气缸（38）的驱动下，滑座（42）通过拨叉（43）带动滑块（44）沿导向杆（41）的长度方向往复滑移，进而带动齿套（35）沿飞轮主轴（5）往复滑移，以实现自动切换飞轮与飞轮主轴（5）之间的离合；
所述测试单元主要由主轴承座（13）、主轴（14）、制动器门型吊架、滑台（18）、滑台驱动装置（23）和环境仓（26）组成；
所述主轴（14）与飞轮主轴（5）同轴线布置，所述制动器门型吊架布置于主轴承座（13）与滑台机构之间，主轴（14）一端通过通过主轴承座（13）支撑，以承担测试产生的纵向力和横向力；所述主轴承座（13）的端面旋转安装有圆法兰（49）；
所述制动器门型吊架由左支架（50）、右支架（51）、矩形截面梁（52）、右T形槽板（17）以及左T形槽板（20）；所述右T形槽板（17）安装在主轴承座（13）的左侧，与圆法兰（49）同轴固定连接；所述左T形槽板（20）安装在滑台机构的滑台主轴（19）右端，左T形槽板（20）与右T形槽板（17）的结构相同，且均沿主轴（14）的轴向自由旋转；在左T形槽板（20）与右T形槽板（17）的下方均安装连接有测力传感器（21）；所述左支架（50）竖直安装在左T形槽板（20）上，右支架（51）竖直安装在右T形槽板（17）上，所述矩形截面梁（52）水平布置在左支架（50）与右支架（51）之间，且两端分别与左支架（50）和右支架（51）固定连接，所述矩形截面梁（52）与左支架（50）、右支架（51）连接构成门型吊架。
2.如权利要求1所述一种高铁列车制动器惯性试验台，其特征在于：
所述静力矩加载装置由静力矩气缸（45）、底座（46）、滑动缸体（47）和齿条活塞杆（48）组成；
静力矩加载装置通过底座（46）安装在基础惯量飞轮（12）的下方，静力矩气缸（45）的推杆端与滑动缸体（47）的中部固定连接，所述滑动缸体（47）沿飞轮主轴（5）径向设置，并沿飞轮主轴（5）的轴向滑动，所述齿条活塞杆（48）位于滑动缸体（47）的上方，所述齿条活塞杆（48）上的齿条与基础惯量飞轮（12）外圆周表面的渐开线轮齿相匹配，气缸（45）推动滑动缸体（47）沿飞轮主轴（5）轴向前移，使齿条活塞杆（48）与基础惯量飞轮（12）相啮合，在液压站（24）的控制驱动下，齿条活塞杆（48）沿飞轮主轴（5）轴向运动，继而带动基础惯量飞轮（12）转动，实现静力矩加载。
3.如权利要求1所述一种高铁列车制动器惯性试验台，其特征在于：
所述主电机（2）为交流变频调速电机，在安装有变频器的电控柜（29）和操作台（30）的控制下，实现电模拟惯量功能。
4.如权利要求1所述一种高铁列车制动器惯性试验台，其特征在于：
所述联轴器（3）为尼龙柱销式联轴器。
5.如权利要求4所述一种高铁列车制动器惯性试验台，其特征在于：
所述滑台（18）安装在平台（53）上，所述平台（53）的上表面上加工有用于安装试件的横向和纵向的T形槽，且在平台（53）的上表面还加工有用于滑台（18）滑移的导向槽，以及用于滑台（18）固定的T形槽；在滑台（18）下方安装连接有测扭传感器（22）；
所述滑台驱动装置（23）采用链传动结构，由电机减速机（54）、链轮（55）和链条（56）组成，所述电机减速机（54）和链轮（55）均固定安装在滑台（18）的左侧面上，所述滑台驱动装置（23）下端的从动链轮与平台（53）上的导向槽内链配合链接，实现驱动滑台（18）沿导向槽滑移。
6.如权利要求5所述一种高铁列车制动器惯性试验台，其特征在于：
所述环境仓（26）的左端墙（57）固定在滑台（18）上，右端墙（58）固定在主轴承座（13）上；所述环境仓（26）滑动安装在导轨（59）上；
环境仓关闭时，仓壳体与左端墙（57）和右端墙（58）之间的间隙由充气带（60）密封，仓壳体与左端墙（57）和右端墙（58）构成密闭的测试空间。
7.如权利要求6所述一种高铁列车制动器惯性试验台，其特征在于：
所述环境仓（26）的仓壳体由外壁保温层、吸音层和内壁不锈钢冲孔板构成。
8.如权利要求1所述一种高铁列车制动器惯性试验台，其特征在于：
所述惯性加载单元和测试单元均安装在机座（1）上，所述机座（1）由左右两段组合而成，所述测试单元安装在机座（1）的左段上，所述惯性加载单元安装在机座（1）的右段上，所述机座（1）的左右两段通过螺栓连接成整件。
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