CN110849642A - 一种转向架空载试验装置 - Google Patents

Abstract

一种转向架空载试验装置，包括底座，所述底座上固定连接有四个呈矩形分布的支撑柱，所述支撑柱用于支撑转向架；在底座上还固定连接有压紧装置和驱动装置，所述压紧装置与转向架的上表面接触并产生垂直向下的下压力；还包括驱动装置，所述驱动装置为转向架轮对提供动力并保持一定的速度运转。本发明提出的转向架空载试验装置在试验过程中通过压紧装置为转向架提供下压力，保持试验过程中转向架的稳定不晃动，避免产生实验结果的误差。压紧装置可灵活地绕其支点旋转，方便转向架在吊装过程中搬运和放置。

Description

一种转向架空载试验装置

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，特别涉及一种转向架空载试验装置。

背景技术

地铁转向架作为地铁车辆的核心部件，它的性能直接关系到地铁车辆的安全性和舒适性。在转向架制造组装好后需要对其进行空载试验，以确定转向架是否达到了预定的技术标准。

通过专利检索，没有发现与本专利相同的专利文献公开，与本专利相关的对比文件有以下几个：

1、申请号为“CN201510378654.2”，名称为“车辆转向架综合试验台”的发明专利，公开了一种车辆转向架综合试验台，包括底座，以及安装于底座上的静载试验装置、跑合试验装置和升降支撑系统；静载试验装置包括龙门架、下压装置和固定钢轨，固定钢轨的顶部用来支撑车辆转向架的车轮外侧踏面，每个固定钢轨的轨槽内安装有压力传感器；跑合试验装置包括跑合系统和升降机构，跑合系统的摩擦轮位于车轮底部内侧轮缘的正下方；车辆转向架的每个车轮配备有一个固定钢轨和一个跑合试验装置，升降支撑系统位于车辆转向架质心的正下方。该对比文件公开的试验台主要针对转向架进行静载试验以及跑合试验，并未针对空载试验。

2、申请号为“CN201080018499.9”，名称为“用于转向架的检测方法以及检测和装配试验台”的发明专利，公开了一种用于转向架(12)的检测方法和一种适于实施该方法的检测试验台，该检测试验台还作为装配试验台适于拆卸和安装相应转向架的结构组件。根据建议的技术方案如已知的那样，在转向架按规定使用时在该转向架(12)上出现的载荷在为此构成的检测试验台上在仍未完成的转向架(12)上模拟。对此将力导入转向架(12)中，如这些力在转向架按运行使用时由于车厢重力和由于其它由运行引起的载荷状态导致。这些载荷状态对转向架(12)和/或对由转向架(12)驶过的轨道的作用通过借助测值传感器获得的并以计算技术处理的测量值描述。该对比文件公开的用于转向架的检测方法同样针对其载荷试验。

3、申请号为“CN201120317686.9”，名称为“轨道车辆转向架动载试验台制动试验装置”的实用新型专利，公开了一种可对制作、检修后的动车组转向架进行制动工况性能试验的轨道车辆转向架动载试验台制动试验装置，包括底座、固定在所述底座上的龙门架，固定在底座上的引导轨和驱动电机，与所述驱动电机相连的轨道轮，安装在所述龙门架上的加载气缸，与所述加载气缸相连的加载适配器，固定在底座上的切削装置和制动器。该对比文件公开的试验装置系针对转向架的动载试验。

因此提出一种转向架的空载试验装置在本技术领域内具有重大的意义。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

提出一种转向架空载试验装置，包括底座，所述底座上固定连接有四个呈矩形分布的支撑柱，所述支撑柱用于支撑转向架；在底座上还固定连接有压紧装置和驱动装置，所述压紧装置与转向架的上表面接触并产生垂直向下的下压力；还包括驱动装置，所述驱动装置为转向架轮对提供动力并保持一定的速度运转。

进一步地，所述压紧装置包括压杆，所述压杆中部通过一个安装座连接在一个支撑座上，所述支撑座位于支撑柱的外侧并与底座固定连接；压杆中部与安装座通过销轴连接，使其可绕连接点上下摆动；压杆的末端开设一个螺纹孔，调节螺杆贯穿该螺纹孔后向支撑座的上表面延伸；所述压杆的前端延申至转向架的上方。

进一步地，所述安装座与支撑座顶部通过螺栓连接，压杆可与支撑座一同绕所述螺栓连接点转动。

进一步地，所述驱动装置包括驱动电机和摩擦轮，所述摩擦轮通过传动轴与驱动电机传动连接，驱动电机驱动摩擦轮运转时与转向架轮对相接触，通过摩擦力带动转向架轮对保持一定的速度运转。

进一步地，在摩擦轮的一侧还包括摩擦力调整装置，所述摩擦力调整装置可推动摩擦轮相对转向架轮对做直线往复运动，从而调整摩擦轮与转向架轮对之间的摩擦力。

进一步地，所述摩擦力调整装置位于摩擦轮的正下方一侧并与转向架轮处于同一平面内，所述摩擦力调整装置具有一自由端，可推动摩擦轮相对转向架轮水平直线往复运动。

进一步地，在所述支撑柱的顶部、与转向架之间还固定连接有止挡装置，所述止挡装置包括与支撑柱的顶部固定连接的U型限位块和倾斜挡板；所述转向架横轴置于U型限位块内，转向架横轴轴端外侧与倾斜挡板接触。

进一步地，在转向架的横轴轴端外侧的设置有测温点，所述测温点安装温度传感器用于获取测温点的温度值；所述摩擦轮与驱动电机之间安装有转速传感器，用于获取摩擦轮的转速值。

进一步地，还包括转向架空载试验系统，所述转向架空载试验系统包括控制模块、数据处理模块以及试验管理模块；

控制模块与驱动电机电气连接，可控制驱动电机运转或停车；

数据处理模块与转速传感器、温度传感器之间连接，获取转速传感器、温度传感器的测量值并通过数显仪表显示；

试验管理模块对试验过程进行流程管理，并将试验数据结果本地化存储以及报表打印。

本发明具有以下优点：

1、本发明提出的转向架空载试验装置在试验过程中通过压紧装置为转向架提供下压力，保持试验过程中转向架的稳定不晃动，避免产生实验结果的误差。

2、压紧装置可灵活地绕其支点旋转，方便转向架在吊装过程中搬运和放置。

附图说明

图1为转向架空载试验装置结构示意图；

图2为压紧装置结构示意图；

图3为驱动装置和摩擦力调整装置结构示意图；

图4为测温点分布示意图；

图5为止挡装置结构示意图。

具体实施方式

为了本领域普通技术人员能充分实施本发明内容，下面结合附图以及具体实施例来进一步阐述本发明内容。

如图1所示，转向架试验台包括底座1，在底座上固定连接有呈矩形分布的四个支撑柱2。试验开始前将转向架吊装放置于四个支撑柱2，上所述支撑柱2用于支撑转向架3。在每个支撑柱2的外侧还设置有压紧装置，所述的压紧装置可对转向架施加垂直向下的下压力，使得转向架1在试验过程中能始终保持稳定，避免最终试验结果产生不必要的误差。转向架试验台还包括驱动装置，将转向架3固定好后，通过驱动装置驱动转向架轮对并使其保持一定的速度运转，持续一段时间后，通过测量分布在转向架3上的多个测温点的温升值，将获取到的多个测温点的温升值和预定的标准进行比较，即可判断转向架3的在空载试验下能否满足技术要求。

在本实施例中，压紧装置包括压杆13，所述压杆13中部通过一个安装座14用螺栓固定连接在一个支撑座15上，所述支撑座15位于支撑柱2的外侧并与底座1固定连接。压杆13中部与安装座14通过销轴连接，使其可绕连接点上下摆动。压杆13的末端开设一个螺纹孔，调节螺杆17贯穿该螺纹孔后向支撑座15的上表面延伸，在调节螺杆17和支撑座15之间、有一垫块26与支撑座15上表面固定连接。所述压紧最前端延申至转向架3的上方，通过旋转调节螺杆17使其向垫块26延伸，在垫块26的支撑作用下，利用杠杆原理以压杆13中部与安装座14的连接点为支点，使压杆13最前端相对转向架轮对与转向架3的上下运动，使得压杆13最前端对转向架3产生下压力，从而固定住转向架3。

安装座14与支撑座15顶部通过螺栓连接，压杆13可与支撑座15一同绕所述螺栓连接点转动。当转向架1吊装至支撑柱2上时，将压杆13绕螺栓连接点转动90度，方便转向架1的搬运放置。

所述驱动装置包括驱动电机16和摩擦轮17，所述摩擦轮17通过传动轴与驱动电机16传动连接，驱动电机16驱动摩擦轮17运转时与转向架轮对相接触，通过摩擦力带动转向架轮对保持一定的速度运转。

在本实施例中，摩擦轮2通过轴承座安装于一个摩擦轮支撑座21上，其轴承座通过万向节与驱动电机16传动连接。当试验开始时，启动驱动电机16使摩擦轮17运转，通过摩擦轮17与转向架轮对间的摩擦力驱动转向架轮对保持一定的速度运转。

为了使摩擦轮17与转向架轮对间的摩擦力可调节，在摩擦轮17的一侧设置摩擦力调节装置，所述摩擦力调节装置可带动摩擦轮17相对转向架轮对往复直线运动，从而调节摩擦轮17与转向架轮对之间的摩擦力。

在本实施例中，摩擦力调节装置包括一对楔形块31，其内侧具有相对的斜面，并且斜面自上而下宽度依次降低。楔形块31之间包括一个下压板32，所述下压板32的两端面具有楔形块31相配合的斜面，下压板32开设螺纹孔，丝杆33贯穿螺纹孔后与底座1固定连接。在丝杆33顶端设置一个调节螺母，通过旋转调节螺母可使得下压板32向下运动，通过下压板32与楔形块31相配合的斜面作用下，使得靠近摩擦轮17的楔形块相对摩擦轮2水平运动，由于摩擦轮支撑座21可滑动的连接在底座1上，水平运动楔形块通过其自由端推动摩擦轮支撑座21水平直线运动，从而调节摩擦轮2与转向架轮对间的接触间距而调节摩擦力。

如图5所示，在所述支撑柱2的顶部、与转向架之间还固定连接有止挡装置，所述止挡装置包括与支撑柱2的顶部固定连接的U型限位块18和倾斜挡板19；所述转向架横轴置于U型限位块18内，转向架轴箱外侧与倾斜挡板19接触。

在转向架轮对的空载试验中，需要对其轴端外侧进行温度测量。在所述转向架轮对的驱动轴的轴端外侧设置测温点T1、测温点T2、测温点T3、测温点T4,在转向架轮对保持一定速度运转一定时间，获取测温点T1、测温点T2、测温点T3、测温点T4的温升最大值并与预定标准值进行比较。在本实施例中，通过磁吸式的温度传感器紧密贴合在轴端外侧即可获得各个测温点的温度值。

通过获取摩擦轮17的转速获得转向架轮对转速，当调节摩擦轮17与转向架轮对之间的摩擦力调节拖车轮转速时，通过摩擦轮17的转速与预定试验转速进行比较。在本实施例中，通过在摩擦轮17同轴设置一个高精度编码器反馈出轮对的真实运行速度。

本实施例中，转向架空载试验装置还包括转向架空载试验系统，所述转向架空载试验系统包括控制模块、数据处理模块以及试验管理模块；

控制模块与驱动电机16电气连接，可控制驱动电机16运转或停车；控制模块控制核心为PLC，PLC采用Modbus通信对变频器进行控制，控制驱动电机16运转或停车，同时PLC与转向架空载试验系统进行串行通信。控制模块包含自动试验模式和手动试验模式，自动模式试验时，工控机对PLC发送指令实现控制操作；手动模式时，通过按钮、触摸屏与PLC连接实现控制操作。

数据处理模块与转速传感器、温度传感器之间连接，获取转速传感器、温度传感器的测量值并通过数显仪表显示；传感器将采集到的数据直接发送给数显仪表进行显示，控制模块与仪表进行串行通讯读取数据并分析、保存。温度传感器采用磁吸式PT100温度传感器，在需要时可直接安装于测温点进行温度测量。

试验管理模块对试验过程进行流程管理，并将试验数据结果本地化存储以及报表打印。

试验管理模块实现操作指令的输入、试验参数的设定、试验状态监视、试验数据的显示及采集。

软件设计管理员、工程师和操作者三个不同等级的用户权限。不同的权限可进行不同的操作和参数设置。系统记录用户登录信息。

管理员：具有最高的权限，可修改所有的试验参数，主要用于试验设备调试；

工程师：具有试验工艺参数设定和试验操作权限，可修改试验工艺参数，但不能修改试验设备设定参数；

操作者：只具有试验设备操作权限，必须按照设定的工艺步骤及参数进行操作，不允许进行工艺参数和硬件设置的修改。

试验管理模块根据不同的功能进行区域划分，分为公共信息区域和变化区域。公共信息区显示试验项目的试验参数等信息，试验过程中显示内容不变化。变化区域显示试验时的实时采集的数据。

公共信息：包括被试品信息、试验人员信息、试验项目、操作提示以及试验报警等，不变区域尽量设计在屏幕的上、左、下三个区域。

变化区域：显示信息是实时变化的，根据设备运行状态而变化的信息。在屏幕的中间偏右，为变化区域。

功能界面：指为某项具体功能设计的软件界面。试验报表界面，具有报表存储、打印和查询功能；试验数据回放界面，主要用于试验后数据分析，可回放保存在计算机硬盘上的数据，并有曲线显示功能；试验系统调试界面，用于试验系统功能调试与参数校核，可以直接操作和配置硬件设备，并可显示硬件配置等数据。

试验系统运行记录：试验系统软件具有运行信息和故障信息报警和记录功能，方便试验台的故障判断和维护。

数据处理包括试验过程中的实时数据采集、试验结束后数据计算分析与自动生成的报表。试验报表可输入被试品的编号、型号、参数以及试验人员等信息，对于部分信息如时间信息等计算机会自动填入试验报表，试验结束后自动生成试验报表。考虑数据安全性和完整性，报表内容写入数据库，查询时数据从数据库中读出。

测试软件有方便的试验历史数据查询功能。可按试验时间或试验编号等信息进行查询。

通讯部分主要用于控制变频器运行，对变频器控制器输出指令信号，同时检测通讯反馈信息。

测试软件自动记录运行信息和运行过程中产生的故障信息，方便设备维护和故障检修。

显然，以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种转向架空载试验装置，包括底座（1），其特征在于：所述底座（1）上固定连接有四个呈矩形分布的支撑柱（2），所述支撑柱（2）用于支撑转向架（3）；在底座（1）上还固定连接有压紧装置和驱动装置，所述压紧装置与转向架的上表面接触并产生垂直向下的下压力；还包括驱动装置，所述驱动装置为转向架轮对提供动力并保持一定的速度运转。

2.如权利要求1所述的转向架空载试验装置，其特征在于：所述压紧装置包括压杆（13），所述压杆（13）中部通过一个安装座（14）连接在一个支撑座（15）上，所述支撑座（15）位于支撑柱（2）的外侧并与底座（1）固定连接；压杆（13）中部与安装座（14）通过销轴连接，使其可绕连接点上下摆动；压杆（13）的末端开设一个螺纹孔，调节螺杆（17）贯穿该螺纹孔后向支撑座（15）的上表面延申；所述压杆（13）的前端延伸至转向架（1）的上方。

3.如权利要求2所述的转向架空载试验装置，其特征在于：所述安装座（14）与支撑座（15）顶部通过螺栓连接，压杆（13）可与支撑座（15）一同绕所述螺栓连接点转动。

4.如权利要求3所述的转向架空载试验装置，其特征在于：所述驱动装置包括驱动电机（16）和摩擦轮（17），所述摩擦轮（17）通过传动轴与驱动电机（16）传动连接，驱动电机（16）驱动摩擦轮（17）运转时与转向架轮对相接触，通过摩擦力带动转向架轮对保持一定的速度运转。

5.如权利要求4所述的转向架空载试验装置，其特征在于：在摩擦轮（17）的一侧还包括摩擦力调整装置，所述摩擦力调整装置可推动摩擦轮（17）相对转向架轮对做直线往复运动，从而调整摩擦轮（17）与转向架轮对之间的摩擦力。

6.如权利要求5所述的转向架空载试验装置，其特征在于：所述摩擦力调整装置位于摩擦轮（17）的正下方一侧并与转向架轮处于同一平面内，所述摩擦力调整装置具有一自由端，可推动摩擦轮（17）相对转向架轮水平直线往复运动。

7.如权利要求1-5任一项所述的转向架空载试验装置，其特征在于：在所述支撑柱（2）的顶部、与转向架之间还固定连接有止挡装置，所述止挡装置包括与支撑柱（2）的顶部固定连接的U型限位块（18）和倾斜挡板（19）；所述转向架横轴置于U型限位块（18）内，转向架轴箱外侧与倾斜挡板（19）接触。

8.如权利要求7所述的转向架空载试验装置，其特征在于：在转向架的横轴轴端外侧的设置有测温点，所述测温点安装温度传感器用于获取测温点的温度值；所述摩擦轮（17）与驱动电机（16）之间安装有转速传感器，用于获取摩擦轮（17）的转速值。

9.如权利要求8所述的转向架空载试验装置，其特征在于：还包括转向架空载试验系统，所述转向架空载试验系统包括控制模块、数据处理模块以及试验管理模块；

控制模块与驱动电机（16）电气连接，可控制驱动电机（16）运转或停车；

数据处理模块与转速传感器、温度传感器之间连接，获取转速传感器、温度传感器的测量值并通过数显仪表显示；

试验管理模块对试验过程进行流程管理，并将试验数据结果本地化存储以及报表打印。

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