CN111122080A - 一种牵引电机振动试验方法及系统 - Google Patents

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CN111122080A CN201811284959.7A CN201811284959A CN111122080A CN 111122080 A CN111122080 A CN 111122080A CN 201811284959 A CN201811284959 A CN 201811284959A CN 111122080 A CN111122080 A CN 111122080A
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蔡万银
肖柳青
姜华
周溢韬
伍文鑫
余锋
陈彪
刘悦
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Abstract

一种牵引电机振动试验方法及系统，该方法包括：步骤一、获取待试验牵引电机的功能随机振动试验加速度谱密度数据；步骤二、根据待试验牵引电机的实际运行时长和试验时长，由功能随机振动试验加速度谱密度数据确定耐久随机振动试验加速度谱密度数据；步骤三、根据耐久随机振动试验加速度谱密度数据对待试验牵引电机进行振动试验。本方法以及系统通过采用延长试验时长、降低试验量级的方式构建加速振动试验剖面，从而可以大大降低对振动台推力的要求，这样也就可以采用推力较小的振动台完成对大型牵引电机的振动试验，从而降低了对牵引电机振动试验设备的依懒性。

Description

一种牵引电机振动试验方法及系统
技术领域
本发明涉及电机试验技术领域，具体地说，涉及一种牵引电机振动试验方法及系统。
背景技术
振动是导致轨道交通牵引电机失效的关键因素，轨道交通牵引电机在型式试验时须按IEC61373或GB/T 21563标准通过振动试验。目前，在牵引电机振动试验时存在着诸多不足。
例如，根据以上两个标准的规定，牵引电机需要按2类或3类量级完成振动试验。而2类或3类振动试验量级过高(3类试验加速度达300m/s2(rms)，且牵引电机和配套振动夹具的总质量很大(达5000～7000kg)。根据表达式(1)可知，当试品质量m和试验加速度a都很大时，将要求用以完成振动试验的试验设备振动台的推力F也很大，如夹具+牵引电机总质量m为7000kg时，振动台推力F则需要2100kN。
F＝ma (1)
而目前国际上最大的电动振动台的推力也仅能够达到700kN。为此，对于大型牵引电机，目前没有足够推力的电动振动台可以满足其3类试验要求，只能通过产品仿真替代振动试验，这样也不符合牵引电机的振动试验要求。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种牵引电机振动试验方法，所述方法包括：
步骤一、获取待试验牵引电机的功能随机振动试验加速度谱密度数据；
步骤二、根据所述待试验牵引电机的实际运行时长和试验时长，由所述功能随机振动试验加速度谱密度数据确定耐久随机振动试验加速度谱密度数据；
步骤三、根据所述耐久随机振动试验加速度谱密度数据对所述待试验牵引电机进行振动试验。
根据本发明的一个实施例，在所述步骤一中，根据多条线路的实测振动环境数据，确定牵引电机的功能随机振动试验加速度谱密度数据。
根据本发明的一个实施例，在所述步骤二中，
计算所述待试验牵引电机的实际运行时长与试验时长的比值，得到时长比值数据；
根据所述时长比值数据和预设指数数据确定加速度调整系数；
根据所述功能随机振动试验加速度谱密度数据确定功能随机振动试验加速度，并计算所述加速度调整系数与功能随机振动试验加速度的乘积，得到所述耐久随机振动试验加速度，进而得到耐久随机振动试验加速度谱密度数据。
根据本发明的一个实施例，在所述步骤二中，根据如下表达式确定所述耐久随机振动试验加速度：
Figure BDA0001848834930000021
其中，At和As分别表示耐久随机振动试验加速度和功能随机振动试验加速度，k表示加速度调整系数，Tt和Ts分别表示试验时长和实际运行时长，m表示预设指数数据。
根据本发明的一个实施例，在所述步骤三中，还将所述待试验牵引电机的耐久性随机振动试验加速度谱密度数据叠加正弦扫描试验数据，得到第一试验剖面数据，并根据所述第一试验剖面数据对所述待试验牵引电机进行振动试验。
根据本发明的一个实施例，所述正弦扫描试验剖面所对应的扫描振动频率的取值范围包括[10Hz，100Hz]。
根据本发明的一个实施例，在所述步骤三中，还将所述待试验牵引电机的耐久性随机振动试验加速度谱密度数据叠加正弦定频试验数据，得到第二试验剖面数据，并根据所述第二试验剖面数据对所述待试验牵引电机进行振动试验。
根据本发明的一个实施例，所述正弦定频试验剖面所对应的定频振动频率的取值包括50Hz和100Hz。
本发明还提供了一种牵引电机振动试验系统，其特征在于，所述系统采用如上任一项所述的方法对待试验牵引电机进行振动试验。
根据本发明的一个实施例，所述系统包括：
振动台，所述待试验牵引电机安装在所述振动台上；
振动控制装置，其与所述振动台连接，用于根据所述待试验牵引电机的实际运行时长和试验时长，利用获取到的待试验牵引电机的功能随机振动试验加速度谱密度数据确定耐久随机振动试验加速度谱密度数据，并根据所述耐久随机振动试验加速度谱密度数据生成相应的振动控制指令，以通过所述振动控制指令控制所述振动台对所述待试验牵引电机进行振动试验。
根据本发明的一个实施例，所述振动控制装置还配置为将所述待试验牵引电机的耐久性随机振动试验加速度谱密度数据叠加正弦扫描试验数据，得到第一试验剖面数据，并根据所述第一试验剖面数据生成相应的振动控制指令。
根据本发明的一个实施例，所述振动控制装置还配置为将所述待试验牵引电机的耐久性随机振动试验加速度谱密度数据叠加正弦定频试验数据，得到第二试验剖面数据，并根据所述第二试验剖面数据生成相应的振动控制指令。
本发明所提供的牵引电机振动方法以及系统优选地依据Miner模型的损伤等效原则，相对于现有的3类试验方式，本方法以及系统通过采用延长试验时长、降低试验量级的方式构建加速振动试验剖面，从而可以大大降低对振动台推力的要求(在总质量不变的情况下，加速度a减小，所需要的推力F就可相应减小)，这样也就可以采用推力较小的振动台完成对大型牵引电机的振动试验，从而降低了对牵引电机振动试验设备的依懒性。
本发明所提供的牵引电机振动试验方法以及系统通过在耐久随机振动试验加速度谱密度数据上叠加相应的正弦试验剖面数据(即正弦振动数据)来构建牵引电机振动试验环境，这样也就可以更加真实地模拟牵引电机的实际振动环境，从而可以在实验室内激发出牵引电机更多的潜在故障，进而提高牵引电机在现场运行时候的可靠性，降低维护成本。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要的附图做简单的介绍：
图1是根据本发明一个实施例的牵引电机振动试验系统的结构示意图；
图2是根据本发明一个实施例的牵引电机振动试验方法的实现流程示意图；
图3至图5分别是根据本发明一个实施例的牵引电机垂向、横向和纵向方向的功能随机振动试验加速度谱密度；
图6是根据本发明一个实施例的确定耐久随机振动试验加速度谱密度数据的实现流程示意图；
图7至图9是根据本发明一个实施例的牵引电机垂向、横向和纵向方向的耐久随机振动试验加速度谱密度；
图10是根据本发明一个实施例的牵引电机振动试验方法的实现流程示意图；
图11至图13是根据本发明一个实施例的牵引电机垂向、横向和纵向方向的第一试验剖面数据；
图14至图16是根据本发明一个实施例的牵引电机垂向、横向和纵向方向的第二试验剖面数据。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
同时，在以下说明中，出于解释的目的而阐述了许多具体细节，以提供对本发明实施例的彻底理解。然而，对本领域的技术人员来说显而易见的是，本发明可以不用这里的具体细节或者所描述的特定方式来实施。
另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
实施例一：
针对现有技术中所存在的问题，本发明提供了一种新的牵引电机振动试验方法以及应用该方法对牵引电机进行振动试验的牵引电机振动试验系统，该方法以及系统通过增加试验时长，从而降低试验量级的方式构建加速度振动试验剖面，这样也就可以大大降低对振动台推力的要求。其中，该方法以及系统尤其适用于轨道交通牵引电机的振动试验。
为了更加清楚地阐述本发明所提供的牵引电机振动试验方法以及系统的实现原理、实现过程以及优点，以下结合图1和图2来对牵引电机振动试验方法以及系统作进一步地说明。其中，图1示出了本实施例所提供的牵引电机振动试验系统的结构示意图，图2示出了本实施例所提供的牵引电机振动试验方法的实现流程示意图。
如图1所示，本实施例中，牵引电机振动试验系统优选地包括：振动台101和振动控制装置102。其中，待试验牵引电机103安装在振动台101上。具体地，本实施例中，待试验牵引电机103优选地通过夹具安装在振动台101上。当然，在本发明的其他实施例中，待试验牵引电机103还可以采用其他合理方式安装在振动台101上，本发明不限于此。
振动控制装置102与振动台101连接，其能够根据待试验牵引电机的实际运行时长和试验时长，利用所获取到的待试验牵引电机的功能随机振动试验加速度谱密度数据来确定耐久随机振动试验加速度谱密度数据，并根据耐久随机振动试验加速度谱密度数据生成相应的振动控制指令。振动控制装置102会将生成的振动控制指令传输至振动台101，以通过上述振动控制指令来控制振动台101带动待试验牵引电机103振动，从而实现对待试验牵引电机103的振动试验。
如图2所示，本实施例中，牵引电机振动试验系统在对待试验牵引电机进行振动试验时，会由振动控制装置102来在步骤S201中获取待试验牵引电机的功能随机振动试验加速度谱密度数据。其中，上述功能随机振动试验加速度优选地为加速度rms值。当然，在本发明的其他实施例中，功能随机振动试验加速度还可以为其他合理行驶的加速度数据。
本实施例中，振动控制装置102优选地会根据多条线路的实测振动环境数据来确定典型的牵引电机的功能随机振动试验加速度谱密度数据。而该功能随机振动试验加速度谱密度数据也即待试验牵引电机的功能随机振动试验加速度谱密度数据。
需要指出的是，本实施例中，根据实际需要，振动控制装置102利用所获取到的功能随机振动试验加速度谱密度数据可以实现对待试验牵引电机的功能随机振动试验。
具体地，对于待试验牵引电机的功能随机振动试验可以包括垂向、横向以及纵向三个方向上的振动试验。图3示出了本实施例中牵引电机垂向方向的功能随机振动试验加速度谱密度，图4示出了牵引电机横向方向的功能随机振动试验加速度谱密度，图5示出了牵引电机纵向方向的功能随机振动试验加速度谱密度。其中，当功能随机振动试验加速度谱密度曲线的标准曲线超过预设警示线时，本系统则会生成并输出相应的告警信号，以提示相关人员。而当功能随机振动试验加速度谱密度曲线的标准曲线超过预设中断线时，本系统则会生中断牵引电机的振动试验，从而避免牵引电机的损坏。
表1、表2和表3分别示出了本实施例中一牵引电机的功能随机振动试验加速度谱密度在垂向、横向和纵向上的相关参数。
表1
序号 试验参数 指标
1 频率范围 5～500Hz
2 加速度rms值 2.05～4.33m/s<sup>2</sup>
3 试验持续时间 10～70分钟
表2
序号 试验参数 指标
1 频率范围 5～500Hz
2 加速度rms值 1.52～3.94m/s<sup>2</sup>
3 试验持续时间 10～70分钟
表3
序号 试验参数 指标
1 频率范围 5～500Hz
2 加速度rms值 2.41～5.62m/s<sup>2</sup>
3 试验持续时间 10～70分钟
在得到功能随机振动试验加速度谱密度数据后，振动控制装置102也就可以生成相应的振动控制信号，以控制振动台101带动待试验牵引电机103依照功能随机振动试验加速度谱密度数据进行振动。在振动试验的同时，该系统还可以对牵引电机进行相关性能测试。其中，性能测试的测试内容优选地可以根据牵引电机的产品类型(例如直流牵引电动机、脉流牵引电动机、单相整流子牵引电动机、交流旋转感应(异步)牵引电动机、交流同步牵引电动机和直线牵引电动机等)所对应的产品标准或特殊要求通电进行。
正如前述内容所分析的那样，对于现有的牵引电机振动试验方法来说，如果待试验电机为大型牵引电机，那么目前则没有足够推力的电动振动台可以满足其3类试验要求，只能通过产品仿真替代振动试验，这样也不符合牵引电机的振动试验要求。
为此，如图2所示，本实施例中，振动控制装置102会在步骤S202中根据待试验牵引电机103的实际运行时长和试验时长，由功能随机振动试验加速度谱密度数据确定耐久随机振动试验加速度谱密度数据。
图6示出了本实施例中确定耐久随机振动试验加速度谱密度数据的实现流程示意图。
如图6所示，本实施例中，振动控制装置102会在步骤S601中计算待试验牵引电机的实际运行时长与试验时长的比值，得到时长比值数据，随后再在步骤S602中根据时长比值数据和预设指数数据确定加速度调整系数。
具体地，本实施例中，振动控制装置102优选地根据如下表达式确定加速度调整系数：
Figure BDA0001848834930000071
其中，k表示加速度调整系数，Tt和Ts分别表示试验时长和实际运行时长，m表示预设指数数据。
本实施例中，待试验牵引电机的实际运行时长优选地配置为18750小时，试验时长Tt的取值范围优选地为5小时至35小时，预设指数数据m的取值范围优选地包括[3,9]。
当然，在本发明的其他实施例中，根据实际需要，上述参数的具体取值还可以在其他合理内进行取值，本发明不限于此。
再得到加速度调整系数k后，振动控制装置102会在步骤S603中计算加速度调整系数k与功能随机振动试验加速度的乘积，从而得到耐久随机振动试验加速度，进而根据时域的耐久随机振动试验加速度得到频域的耐久随机振动试验加速度谱密度数据。本实施例中，功能随机振动试验加速度可以通过将时域的耐久随机振动试验加速度谱密度数据进行频域-时域转换得到。
本实施例中，振动控制装置102优选地根据如下表达式确定耐久随机振动试验加速度：
Figure BDA0001848834930000081
其中，At和As分别表示耐久随机振动试验加速度和功能随机振动试验加速度。
根据表达式(3)可以看出，如果延长试验时长Tt，那么则可以有效降低耐久随机振动试验加速度，由此也就可以减小振动台所需要输出的推力，从而达到采用小推力振动台完成大型牵引电机振动试验的目的。
例如，对于某一牵引电机来说，在对其进行垂向振动试验时，如果所需要的功能随机振动试验加速度(即运行加速度)As为3m/s2，实际运行时长Ts为18750小时，预设指数数据m为4，那么当将试验时长Tt由5小时延长至10小时时，耐久随机振动试验加速度(即试验加速度)At将会从10.29m/s2减小至8.66m/s2。而如果待试验牵引电机与夹具的总质量为6000kg，那么此时所需要的振动台推力则可以从61.74kN减少至51.96kN，推力减少了15.84％。
图7示出了本实施例中牵引电机垂向方向的耐久随机振动试验加速度谱密度，图8示出了牵引电机横向方向的耐久随机振动试验加速度谱密度，图9示出了牵引电机纵向方向的耐久随机振动试验加速度谱密度。其中，当耐久随机振动试验加速度谱密度曲线的标准曲线超过预设警示线时，本系统则会生成并输出相应的告警信号，以提示相关人员。而当耐久随机振动试验加速度谱密度曲线的标准曲线超过预设中断线时，本系统则会生中断牵引电机的振动试验，从而避免牵引电机的损坏。
表4、表5和表6分别示出了本实施例中一牵引电机的耐久随机振动试验加速度谱密度在垂向、横向和纵向上的相关参数。
表4
序号 试验参数 指标
1 频率范围 5～500Hz
2 加速度rms值 10.25～21.65m/s<sup>2</sup>
3 试验持续时长 5～35分钟
表5
序号 试验参数 指标
1 频率范围 5～500Hz
2 加速度rms值 7.62～19.73m/s<sup>2</sup>
3 试验持续时长 5～35分钟
表6
序号 试验参数 指标
1 频率范围 5～500Hz
2 加速度rms值 12.05～28.13m/s<sup>2</sup>
3 试验持续时长 5～35分钟
再次如图1和图2所示，本实施例中，在得到耐久随机振动试验加速度谱密度数据后，振动控制装置103和振动台101则会在步骤S203中根据上述耐久随机振动试验加速度谱密度数据配合地对待试验牵引电机进行振动试验。
具体地，本实施例中，振动控制装置103在步骤S203中优选地会根据所得到的耐久随机振动试验加速度谱密度数据生成相应的振动控制指令，并将该振动控制指令传输至振动台101，以通过上述振动控制指令控制振动台101对待试验牵引电机进行振动试验。
由此可以看出，本发明所提供的牵引电机振动方法以及系统优选地依据Miner模型的损伤等效原则，相对于现有的3类试验方式，本方法以及系统通过采用延长试验时长(例如将试验持续时长由5分钟延长至35分钟等)、降低试验量级的方式构建加速振动试验剖面，从而可以大大降低对振动台推力的要求(在总质量不变的情况下，加速度a减小，所需要的推力F就可相应减小)，这样也就可以采用推力较小的振动台完成对大型牵引电机的振动试验，从而降低了对牵引电机振动试验设备的依懒性。
实施例二：
IEC61373或GB/T 21563中规定采用单一的随机振动来进行振动试验，这样可较好地模拟机车车辆轮轨耦合振动的情况。然而，发明人通过研究发现，牵引电机和与其连接的齿轮箱都属于旋转产品，两者自身旋转导致的振动激励属于正弦振动，而自身旋转的正弦激励对牵引电机的疲劳损伤影响较大，达到了不可忽略的地步。而目前标准中仅采用随机振动方式来进行振动试验，难以较真实地模拟牵引电机运行时的实际振动环境。
为此，本实施例所提供的牵引电机振动试验方法以及系统在实施例一所公开的内容的基础上，还通过引入正弦振动的方式来构建电机振动试验环境，这样可以更为真实地模拟牵引电机的实际振动环境。
图10示出了本实施例所提供的牵引电机振动试验方法的实现流程示意图。
如图10所示，本实施例中，振动控制装置优选地首先会在步骤S1001中获取待试验牵引电机的功能随机振动试验加速度谱密度数据，并在步骤S1002中根据待试验牵引电机的实际运行时长和试验时长，由功能随机振动试验加速度谱密度数据确定耐久随机振动试验加速度谱密度数据。
本实施例中，振动控制装置实现上述步骤S1001和步骤S1002的原理以及过程与上述实施例一中步骤S201和步骤S202的实现原理以及实现过程相同，不在此不再对该部分内容进行赘述。
如图10所示，本实施例中，在得到待试验牵引电机的耐久随机振动试验加速度谱密度数据后，振动控制装置会在步骤S1003中将待试验牵引电机的耐久性随机振动试验加速度谱密度数据叠加正弦扫描试验数据，从而得到第一试验剖面数据。随后，振动控制装置与振动台会在步骤S1004中配合地根据上述第一试验剖面数据来对待试验牵引电机进行振动试验。
具体地，本实施例中，振动控制装置会根据上述第一试验剖面数据生成相应的振动控制指令，并将上述振动控制指令传输至振动台，从而控制振动台带动待试验牵引电机振动。
图11示出了本实施例中某一时刻牵引电机垂向方向的第一试验剖面数据，图12示出了牵引电机横向方向的第一试验剖面数据，图13示出了牵引电机纵向方向的第一试验剖面数据。
表7、表8和表9分别示出了本实施例中一牵引电机的第一试验剖面数据在垂向、横向和纵向上的相关参数。
表7
Figure BDA0001848834930000101
Figure BDA0001848834930000111
表8
序号 试验参数 指标
1 耐久随机振动频率范围 5～500Hz
2 耐久随机振动加速度rms值 7.62～19.73m/s<sup>2</sup>
3 耐久随机振动试验持续时长 5～35小时
4 扫频振动频率范围 10～100Hz
5 扫频振动正弦加速度 8.47～25.19m/s<sup>2</sup>
6 扫频振动扫频时长 10～30小时
表9
序号 试验参数 指标
1 耐久随机振动频率范围 5～500Hz
2 耐久随机振动加速度rms值 12.05～28.13m/s<sup>2</sup>
3 耐久随机振动试验持续时长 5～35小时
4 扫频振动频率范围 10～100Hz
5 扫频振动正弦加速度 13.44～32.71m/s<sup>2</sup>
6 扫频振动扫频时长 10～30小时
在轨道车辆由静止状态启动并提速的过程中，机车车辆轮轨耦合振动的频率渐增加。因此，为了更加准确地模拟机车车辆轮轨的振动情况，耐久性随机振动试验加速度谱密度上所叠加的正弦扫描试验数据所对应的扫描振动频率的变化范围优选地包括[10Hz,100Hz]。
当然，在本发明的其他实施例中，根据实际情况，耐久性随机振动试验加速度谱密度上所叠加的正弦扫描试验数据所对应的扫描振动频率的变化范围还可以为其他合理范围，本发明不限于此。
通过对轨道车辆的运行状态进行分析发现，轨道车辆通常会在某一速度或是某几个速度下长时间的运行，因此为了更加准确地模拟轨道车辆的振动情况，本实施例中，在得到待试验牵引电机的耐久随机振动试验加速度谱密度数据后，振动控制装置会在步骤S1005中将待试验牵引电机的耐久性随机振动试验加速度谱密度数据叠加正弦定频试验数据，从而得到第二试验剖面数据。随后，振动控制装置与振动台会在步骤S1006中配合地根据上述第二试验剖面数据来对待试验牵引电机进行振动试验。
具体地，本实施例中，振动控制装置会根据上述第二试验剖面数据生成相应的振动控制指令，并将上述振动控制指令传输至振动台，从而控制振动台带动待试验牵引电机振动。
图14示出了本实施例中某一时刻牵引电机垂向方向的第一试验剖面数据，图15示出了牵引电机横向方向的第一试验剖面数据，图16示出了牵引电机纵向方向的第一试验剖面数据。
表10、表11和表12分别示出了本实施例中一牵引电机的第二试验剖面数据在垂向、横向和纵向上的相关参数。
表10
序号 试验参数 指标
1 耐久随机振动频率范围 5～500Hz
2 耐久随机振动加速度rms值 10.25～21.65m/s<sup>2</sup>
3 耐久随机振动试验持续时长 2～6小时
4 正弦定频振动频率 50Hz和100Hz
5 正弦定频振动加速度 8.24～13.79m/s<sup>2</sup>
6 正弦定频振动时长 2～6小时
表11
Figure BDA0001848834930000121
Figure BDA0001848834930000131
表12
序号 试验参数 指标
1 耐久随机振动频率范围 5～500Hz
2 耐久随机振动加速度rms值 12.05～28.13m/s<sup>2</sup>
3 耐久随机振动试验持续时长 2～6小时
4 正弦定频振动频率 50Hz和100Hz
5 正弦定频振动加速度 6.25～11.71m/s<sup>2</sup>
6 正弦定频振动时长 2～6小时
本实施例中，耐久性随机振动试验加速度谱密度上所叠加的正弦定频试验数据所对应的振动频率的取值包括50Hz和100Hz。
当然，在本发明的其他实施例中，根据实际情况，耐久性随机振动试验加速度谱密度上所叠加的定频扫描试验剖面数据所对应的振动频率还可以为其他合理范围，本发明不限于此。
需要指出的是，在本发明的其他实施例中，本发明并不对确定第一试验剖面数据以及第二试验剖面数据的具体顺序进行限定，同时，根据实际需要，该系统还可以仅仅利用第一试验剖面数据或是第二试验剖面数据来对待试验牵引电机进行振动试验，本发明不限于此。
从上述描述中可以看出，本发明所提供的牵引电机振动试验方法以及系统通过在耐久随机振动试验加速度谱密度数据上叠加相应的正弦试验剖面数据(即正弦振动数据)来构建牵引电机振动试验环境，这样也就可以更加真实地模拟牵引电机的实际振动环境，从而可以在实验室内激发出牵引电机更多的潜在故障，进而提高牵引电机在现场运行时候的可靠性，降低维护成本。
应该理解的是，本发明所公开的实施例不限于这里所公开的特定结构或处理步骤，而应当延伸到相关领域的普通技术人员所理解的这些特征的等同替代。还应当理解的是，在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并不意味着限制。
说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一个实施例”或“实施例”并不一定均指同一个实施例。
虽然上述示例用于说明本发明在一个或多个应用中的原理，但对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的原理和思想的情况下，明显可以在形式上、用法及实施的细节上作各种修改而不用付出创造性劳动。因此，本发明由所附的权利要求书来限定。

Claims (12)

1.一种牵引电机振动试验方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤一、获取待试验牵引电机的功能随机振动试验加速度谱密度数据；
步骤二、根据所述待试验牵引电机的实际运行时长和试验时长，由所述功能随机振动试验加速度谱密度数据确定耐久随机振动试验加速度谱密度数据；
步骤三、根据所述耐久随机振动试验加速度谱密度数据对所述待试验牵引电机进行振动试验。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤一中，根据多条线路的实测振动环境数据，确定牵引电机的功能随机振动试验加速度谱密度数据。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步骤二中，
计算所述待试验牵引电机的实际运行时长与试验时长的比值，得到时长比值数据；
根据所述时长比值数据和预设指数数据确定加速度调整系数；
根据所述功能随机振动试验加速度谱密度数据确定功能随机振动试验加速度，并计算所述加速度调整系数与功能随机振动试验加速度的乘积，得到耐久随机振动试验加速度，进而得到耐久随机振动试验加速度谱密度数据。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述步骤二中，根据如下表达式确定所述耐久随机振动试验加速度：
Figure FDA0001848834920000011
其中，At和As分别表示耐久随机振动试验加速度和功能随机振动试验加速度，k表示加速度调整系数，Tt和Ts分别表示试验时长和实际运行时长，m表示预设指数数据。
5.如权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述步骤三中，还将所述待试验牵引电机的耐久性随机振动试验加速度谱密度数据叠加正弦扫描试验数据，得到第一试验剖面数据，并根据所述第一试验剖面数据对所述待试验牵引电机进行振动试验。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述正弦扫描试验剖面所对应的扫描振动频率的取值范围包括[10Hz，100Hz]。
7.如权利要求1～6中任一项所述的方法，其特征在于，在所述步骤三中，还将所述待试验牵引电机的耐久性随机振动试验加速度谱密度数据叠加正弦定频试验数据，得到第二试验剖面数据，并根据所述第二试验剖面数据对所述待试验牵引电机进行振动试验。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述正弦定频试验剖面所对应的定频振动频率的取值包括50Hz和100Hz。
9.一种牵引电机振动试验系统，其特征在于，所述系统采用如权利要求1～9中任一项所述的方法对待试验牵引电机进行振动试验。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述系统包括：
振动台，所述待试验牵引电机安装在所述振动台上；
振动控制装置，其与所述振动台连接，用于根据所述待试验牵引电机的实际运行时长和试验时长，利用获取到的待试验牵引电机的功能随机振动试验加速度谱密度数据确定耐久随机振动试验加速度谱密度数据，并根据所述耐久随机振动试验加速度谱密度数据生成相应的振动控制指令，以通过所述振动控制指令控制所述振动台对所述待试验牵引电机进行振动试验。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述振动控制装置还配置为将所述待试验牵引电机的耐久性随机振动试验加速度谱密度数据叠加正弦扫描试验数据，得到第一试验剖面数据，并根据所述第一试验剖面数据生成相应的振动控制指令。
12.如权利要求10或11所述的系统，其特征在于，所述振动控制装置还配置为将所述待试验牵引电机的耐久性随机振动试验加速度谱密度数据叠加正弦定频试验数据，得到第二试验剖面数据，并根据所述第二试验剖面数据生成相应的振动控制指令。
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