CN111413113A - 一种铁道车辆车体与转向架连接处载荷加载装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁道车辆车体与转向架连接处载荷加载装置及方法，其技术方案为：包括车体试验台、支撑平台、夹轨组件，车体试验台用于对试验车体提供反作用力支撑；支撑平台设置于车体试验台上方，用于支撑试验车体；夹轨组件对称设置于支撑平台两侧，并能够沿车体试验台水平移动；所述夹轨组件与支撑平台之间安装千斤顶和载荷传感器，通过千斤顶对支撑平台施加载荷，载荷传感器能够显示加载数值。本发明满足了进行连接处的静态验证载荷时，需要对车体与转向架连接处附属件验证载荷工况进行试验施加在附属件上作用力的需求；且能够对车体及附属件的各个部位进行应力测量，通过测量所得应力数据，对车体及附属件的强度进行判定。

Description

一种铁道车辆车体与转向架连接处载荷加载装置及方法

技术领域

本发明涉及铁道车辆技术领域，尤其涉及一种铁道车辆车体与转向架连接处载荷加载装置及方法。

背景技术

铁道车辆车身的结构设计依据它们承受的载荷以及制造它们所用材料的性能；铁道车辆车身的结构试验的载荷据已实验数据和已颁布经过检验的数据。在采用欧洲标准EN12663-1:2010《Railway applications—Structural requirements of railway vehiclebodies Part 1:Locomotives and passenger rolling stock(and alternative methodfor freight wagons)》进行连接处的静态验证载荷时，需要对车体与转向架连接处附属件验证载荷工况进行试验，为了计算车辆运行过程中作用在附属件上的作用力，其值为组件的质量乘以标准中对应的规定加速度值。

进行附属件试验验证，利于提高附属件及其连接车体的性能、寿命，是设计中不可缺失的部分。发明人发现，车体与转向架连接处附属件主要有上心盘、磨耗盘、下心盘、上心盘连接板、下心盘连接板、铆接紧固件、螺纹紧固件等部件，这些部件的两侧还有旁承组件。这两部分组件分布在车体和转向架构架之间，造成此处空间狭小，造成无法直接安装载荷传感器及施加载荷的装置。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种铁道车辆车体与转向架连接处载荷加载装置及方法，满足了进行连接处的静态验证载荷时，需要对车体与转向架连接处附属件验证载荷工况进行试验施加在附属件上作用力的需求；且能够对车体及附属件的各个部位进行应力测量，通过测量所得应力数据，对车体及附属件的强度进行判定。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种铁道车辆车体与转向架连接处载荷加载装置，包括：

车体试验台，用于对试验车体提供反作用力支撑。

支撑平台，设置于车体试验台上方，用于支撑试验车体；支撑平台优选采用多功能支撑平台，采用这类支撑平台的基础上，通过更换下心盘高度和类型，可以更多兼容不同车钩高度、不同类型心盘的车辆。

夹轨组件，对称设置于支撑平台两侧，并能够沿车体试验台水平移动；所述夹轨组件与支撑平台之间安装千斤顶和载荷传感器，通过千斤顶对支撑平台施加载荷，载荷传感器能够显示加载数值。

第二方面，本发明实施例还提供了一种铁道车辆车体与转向架连接处载荷加载方法，采用所述的加载装置，试验车体两端的缓冲器或车钩组件与车体试验台两端台架分别相接触且无连接，为车体提供试验过程中反作用力支撑；

将一组千斤顶和载荷传感器水平装入夹轨组件和支撑平台之间并且高度一致，通过千斤顶进行加载，载荷传感器实时检测载荷数值，实现对车体与转向架连接处附属件载荷工况进行试验的需求；

或将两组千斤顶和载荷传感器分别水平装入同端夹轨组件和支撑平台之间，并且高度一致；施加载荷时，同步加载并保持支撑平台两侧数值一致，其两者和达到与所要求数值接近时同时暂停；然后缓慢同步调整直到两者和达到与标准数值相等；卸载载荷时，同步卸载并保持两者数值一致，直到载荷传感器的数值为零值。

第三方面，本发明实施例还提供了一种铁道车辆车体与转向架连接处的试验验证方法，采用所述的加载装置，在试验车体和附属件的结构突变或应力集中的区域粘贴应变片进行应力测量。

上述本发明的实施例的有益效果如下：

(1)本发明的一个或多个实施方式通过支撑平台支撑于试验车体下方，在支撑平台两侧安装载荷传感器，并设置了夹轨组件，将千斤顶与夹轨组件固定；通过将载荷传感器和千斤顶移位，间接进行加载，解决了车体与转向架连接处空间狭小、无法直接安装载荷传感器及其它载荷装置的问题；

(2)本发明的一个或多个实施方式满足了进行连接处的静态验证载荷时，需要对车体与转向架连接处附属件验证载荷工况进行试验施加在附属件上作用力的需求；更换车体进行试验验证时，仅需更换支撑平台的下心盘型号与车体相匹配即可，具有更高的兼容性，提高了其利用率和柔性。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明根据一个或多个实施方式的结构示意图；

图2是本发明根据一个或多个实施方式的夹轨组件结构示意图；

其中，1、车体试验台，11、轨道，12、台架，2、支撑平台，3、夹轨组件，31、连接拉杆，32、第一立板，33、第一销轴，34、支撑拉杆，35、第二立板，36、第二销轴，4、千斤顶，5、载荷传感器，6、试验车体，61、缓冲器，62、上心盘。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了方便叙述，本申请中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

术语解释部分:本申请中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

实施例一：

下面结合附图1-图2对本发明进行详细说明，具体的，结构如下：

本实施例提供了一种铁道车辆车体与转向架连接处载荷加载装置，包括车体试验台1、支撑平台2、夹轨组件3、千斤顶4和载荷传感器5，如图1所示，支撑平台2用于支撑试验车体6；夹轨组件3对称设置于支撑平台2两侧，且夹轨组件3能够沿车体试验台1水平移动。千斤顶4固定于夹轨组件3侧面，载荷传感器5安装于支撑平台2侧面与千斤顶4相对应的位置，通过载荷传感器5获取千斤顶4施加的载荷数值。

所述车体试验台1包括轨道11和台架12，所述台架12用于为车体提供反作用力支撑，轨道11两端分别固定台架12(图1中仅画出一侧台架12)。在本实施例中，轨道11为双轨道，台架12与轨道11垂直。台架12只要能够向车体提供反作用力支撑即可，对其结构不作限定。

夹轨组件3设置两个，其与轨道11滑动连接。如图2所示，为了与轨道11配合，所述夹轨组件3包括两组滑动部件，滑动部件滑动连接于轨道11上方；两组滑动部件之间通过连接拉杆31相连。将一组千斤顶4、载荷传感器5依次安装于连接拉杆31和支撑平台2之间，两者轴线一致并并行于轨道11。

在本实施例中，所述滑动部件包括两个第一立板32、两个第二立板35和一个支撑拉杆34，两个第一立板32对称安装于轨道11两侧，两个第一立板32的下端之间形成与轨道11相适配的滑槽，二者上端形成U型槽。第二立板35的安装方式与第一立板32相同，此处不再赘述。其中，第二立板35的高度小于第一立板32的高度，支撑拉杆34转动连接于所述U型槽中。

由于第二立板35的高度小于第一立板32的高度，支撑拉杆34倾斜安装于第一立板32、第二立板35之间，使第一立板32、支撑拉杆34、第二立板35形成三角形稳定支撑，同时，方便调节第一立板32、第二立板35的位置。

进一步的，两个第一立板32之间通过连接件固定连接，两个第二立板35之间通过连接件固定连接。第一立板32、第二立板35与轨道11之间通过连接件固定，防止试验过程中发生侧滑。需要调整位置时，拧松连接件，使第一立板32、第二立板35相对轨道11移动即可。支撑拉杆34一端通过第一销轴33与第一立板32相连，另一端通过第二销轴36与第二立板35相连。所述连接件可以为螺栓、螺钉或其他，具体可以根据实际要求选择。

可以理解的，在其他实施例中，滑动部件也可以为其他结构，例如：滑动组件包括间隔设置的第一滑动块、第二滑动块，第一滑动块和第二滑动块之间通过拉杆相连；且拉杆一端与第一滑动块铰接，拉杆另一端与第二滑动块铰接。

在本实施例中，所述连接拉杆31的一端通过螺栓与一组滑动部件的第一立板32固定，另一端通过螺栓与另一组滑动部件的第一立板32固定；通过连接拉杆31保证两组滑动部件的同步调整，且通过螺栓连接便于拆卸。当然，在其他实施例中，连接拉杆31与第一立板32也可以采用其他连接方式。

本实施例通过支撑平台2支撑于试验车体6下方，落在轨道11之上，通过支撑平台2进行载荷传递，间接方式在车体与转向架连接处施加载荷，解决了现有车体与转向架连接处空间狭小、无法直接安装载荷传感器及其它载荷加载装置的问题。千斤顶4和载荷传感器5分别水平装入夹轨组件3和支撑平台2之间，并且高度一致，通过千斤顶4进行加载，载荷传感器5实时检测载荷数值，实现对车体与转向架连接处附属件载荷工况进行试验的需求。

实施例二：

本实施例提供了一种铁道车辆车体与转向架连接处载荷加载方法，采用实施例一所述的加载装置，试验车体6两端的缓冲器61或车钩组件与车体试验台1的两端台架12分别相接触且无连接，为车体提供试验过程中反作用力支撑。

将两组千斤顶4和载荷传感器5分别水平装入同端第一立板32和支撑平台2之间，并且高度一致。其中，千斤顶4与第一立板32相连，载荷传感器5与施支撑平台2固定。施加载荷时，同步加载并保持支撑平台2两侧数值一致，其两者和达到与所要求数值接近时同时暂停；然后缓慢同步调整直到两者和达到与标准数值相等。卸载载荷时，同步卸载并保持两者数值一致，直到载荷传感器5的数值为零值。

在实施例一和实施例二中施加载荷过程中保持支撑平台2与轨道11平滑接触，必要时，增减支撑平台的配重。在试验验证过程中，以保证安全防止车体发生倾覆趋势，在支撑平台2的模拟旁承与车体旁承磨耗板间留有8到12mm间隙，以确保试验过程中两者无接触；千斤顶4最大伸出量始终大于缓冲器最大压缩量和各个机械结构的间隙之和。试验完成一端验证后，再换到另一端进行试验时，此时的反作用力的缓冲器或车钩组件也相应更换为另一端。更换车体进行试验验证时，仅需更换支撑平台的下心盘型号与车体相匹配即可，具有更高的兼容性，提高了其利用率和柔性。

实施例三：

本实施例提供了一种铁道车辆车体与转向架连接处的试验验证方法，采用实施例一所述的加载装置，在对车体与转向架连接处附属件验证载荷工况进行试验验证时，在车体和附属件的多处结构突变或应力集中的区域粘贴应变片进行应力测量，其验证过程和结果利于优化附属件及其连接车体的设计从而提高其性能及寿命。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铁道车辆车体与转向架连接处载荷加载装置，其特征在于，包括：

车体试验台，用于对试验车体提供反作用力支撑；

支撑平台，设置于车体试验台上方，用于支撑试验车体；

夹轨组件，对称设置于支撑平台两侧，并能够沿车体试验台水平移动；所述夹轨组件与支撑平台之间安装千斤顶和载荷传感器，通过千斤顶对支撑平台施加载荷，载荷传感器能够显示加载数值。

2.根据权利要求1所述的一种铁道车辆车体与转向架连接处载荷加载装置，其特征在于，所述车体试验台包括轨道和台架，轨道两端分别固定台架。

3.根据权利要求2所述的一种铁道车辆车体与转向架连接处载荷加载装置，其特征在于，所述夹轨组件包括两组滑动部件，两组滑动部件之间通过连接拉杆相连。

4.根据权利要求3所述的一种铁道车辆车体与转向架连接处载荷加载装置，其特征在于，所述滑动部件滑动连接于轨道上方。

5.根据权利要求3所述的一种铁道车辆车体与转向架连接处载荷加载装置，其特征在于，所述滑动部件包括两个第一立板、两个第二立板和一个支撑拉杆，两个第一立板、两个第二立板分别对称安装于轨道两侧，且支撑拉杆的两端分别与第一立板、第二立板转动连接。

6.根据权利要求5所述的一种铁道车辆车体与转向架连接处载荷加载装置，其特征在于，所述第一立板、第二立板与轨道之间分别通过连接件相连。

7.根据权利要求5所述的一种铁道车辆车体与转向架连接处载荷加载装置，其特征在于，所述第二立板的高度小于第一立板的高度，支撑拉杆倾斜安装于第一立板、第二立板之间。

8.根据权利要求5所述的一种铁道车辆车体与转向架连接处载荷加载装置，其特征在于，两个第一立板、两个第二立板的下端之间分别形成与轨道相适配的滑槽，其上端形成U型槽。

9.一种铁道车辆车体与转向架连接处载荷加载方法，其特征在于，采用如权利要求1-8任一所述的加载装置，试验车体两端的缓冲器或车钩组件与车体试验台两端台架分别相接触且无连接，为车体提供试验过程中反作用力支撑；

将一组千斤顶和载荷传感器水平装入夹轨组件和支撑平台之间并且高度一致，通过千斤顶进行加载，载荷传感器实时检测载荷数值，实现对车体与转向架连接处附属件载荷工况进行试验的需求；

或将两组千斤顶和载荷传感器分别水平装入同端夹轨组件和支撑平台之间，并且高度一致；施加载荷时，同步加载并保持支撑平台两侧数值一致，其两者和达到与所要求数值接近时同时暂停；然后缓慢同步调整直到两者和达到与标准数值相等；卸载载荷时，同步卸载并保持两者数值一致，直到载荷传感器的数值为零值。

10.一种铁道车辆车体与转向架连接处的试验验证方法，其特征在于，采用如权利要求1-8任一所述的加载装置，在试验车体和附属件的结构突变或应力集中的区域粘贴应变片进行应力测量。

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