CN111707483A - 转向架变轨距试验台及转向架变轨距试验系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及变轨距试验领域，提供转向架变轨距试验台及转向架变轨距试验系统。该试验台包括基础平台以及安装在基础平台上的车轮驱动装置和横向变轨装置；车轮驱动装置包括车轮主动驱动装置和车轮从动驱动装置，车轮主动驱动装置包括主动托辊安装台和安装在主动托辊安装台上的主动托辊、第一从动托辊以及驱动机构；横向变轨装置包括滑动导轨装置和一对横向变轨作动器，主动托辊安装台与从动托辊安装台滑动安装在滑动导轨装置上，滑动导轨装置固定在基础平台上；一对横向变轨作动器分别与主动托辊安装台和从动托辊安装台固定连接。本发明便于检测变轨转向架关键部件的可靠性、安全性、匹配性和适应性。

Description

转向架变轨距试验台及转向架变轨距试验系统

技术领域

本发明涉及轨道车辆变轨距试验技术领域，尤其涉及转向架变轨距试验台及转向架变轨距试验系统。

背景技术

为了满足邻近国家不同轨距轨道间的运输要求，现多在交界处更换不同轮对内侧距的转向架，该方案成本高、耗时长。西班牙和日本先后发明了变轨距转向架，轮对能够在不同轨距轨道间连续运行。

为了使生产后的变轨距转向架在实际轨道车辆上能够在地面配套装置的作用下顺利完成变轨，在实车装配之前需要验证变轨距轮对能够完成变轨动作。由此，亟需一种结构简单、可靠，能够对变轨距转向架的各项性能进行模拟试验的试验装置。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种转向架变轨距试验台，便于检测变轨转向架关键部件的可靠性、安全性、匹配性和适应性，以验证变轨转向架变轨系统的功能能否满足设计及使用要求。

本发明还提出一种转向架变轨距试验系统。

根据本发明一方面实施例的一种转向架变轨距试验台，包括基础平台以及安装在所述基础平台上的车轮驱动装置和横向变轨装置；

所述车轮驱动装置包括车轮主动驱动装置和车轮从动驱动装置，所述车轮主动驱动装置包括主动托辊安装台和安装在所述主动托辊安装台上的主动托辊、第一从动托辊以及驱动机构，所述主动托辊和所述第一从动托辊间隔相对设于所述主动托辊安装台上，所述驱动机构通过传动机构与所述主动托辊传动连接；所述车轮从动驱动装置包括从动托辊安装台和间隔相对设置在所述从动托辊安装台上的一对第二从动托辊；

所述车轮主动驱动装置与所述车轮从动驱动装置分设于轮对的轴向两端，所述轮对的其中一个车轮架设在所述主动托辊与所述第一从动托辊组成的支撑空间上，轮对的另一个车轮架设在一对所述第二从动托辊组成的支撑空间上；

所述横向变轨装置包括滑动导轨装置和一对横向变轨作动器，所述主动托辊安装台与所述从动托辊安装台滑动安装在所述滑动导轨装置上，所述滑动导轨装置固定在所述基础平台上；一对所述横向变轨作动器分别与所述主动托辊安装台和所述从动托辊安装台固定连接，用于驱动所述主动托辊安装台和所述从动托辊安装台带动车轮沿所述轮对的轴向相对移动。

根据本发明的一个实施例，还包括导向支撑装置和垂直升降装置，所述导向支撑装置包括间隔相对设置的一对支撑梁以及连接在一对所述支撑梁之间的连接梁，每个所述支撑梁均包括底板和沿所述底板的长度方向延伸且间隔相对设于所述底板上的一对侧板，一对所述侧板与所述底板之间形成解锁杆的移动空间；

所述垂直升降装置包括分别连接在每个所述支撑梁底部两端的垂向作动器，每个所述垂向作动器的底部通过安装板安装在所述基础平台上。

根据本发明的一个实施例，所述导向支撑装置还包括顶板和压盖，所述顶板设于所述支撑梁用于与轴箱接触的顶面，所述压盖包括固定在所述支撑梁中部的中部压盖和固定在所述支撑梁两端的端部压盖；

所述支撑梁内间隔设有一对导向板，一对所述导向板分别固定于所述支撑梁的一对所述侧板的内侧，一对所述导向板之间形成所述解锁杆移动的导向空间。

根据本发明的一个实施例，所述顶板成对设置，每对所述顶板设于一对所述侧板的相对顶面；每个所述支撑梁位于所述中部压盖与所述端部压盖之间的部分均设有一对所述顶板。

根据本发明的一个实施例，每个所述垂向作动器的顶升端均与所述支撑梁的底部铰接，位于一对所述支撑梁长度方向同一侧的一对所述垂向作动器的底部与所述安装板铰接，位于一对所述支撑梁长度方向另一同一侧的一对所述垂向作动器的底部与所述安装板固定连接，每个铰接处的转动方向均与车轮的转动方向同向，且每个铰接处设有圆锥滚子轴承。

根据本发明的一个实施例，所述主动托辊安装台上位于所述主动托辊与所述第一从动托辊之间的台面，以及所述从动托辊安装台上位于一对所述第二从动托辊之间的台面，均安装有车轮横向推板，所述车轮横向推板包括底座和相对设于所述底座上用于挡设在车轮轴向两侧的板体；

所述车轮横向推板位于其两侧的所述板体内可拆卸连接有耐磨衬板；

所述车轮横向推板还包括分别设于一对所述板体外侧的固定板，以及穿过所述底座与所述固定板固定连接的导向轴，所述导向轴上套设有弹性件，所述弹性件的两端均与所述固定板的内侧抵靠；

所述底座朝向所述轮对的轴向构造有导向套，所述导向轴以及所述弹性件穿过所述导向套与对应的所述固定板连接，与所述主动托辊安装台对应的所述固定板与所述主动托辊安装台固定连接，与所述从动托辊安装台对应的所述固定板与所述从动托辊安装台固定连接。

根据本发明的一个实施例，所述主动托辊安装台第一侧的竖直侧板在位于所述主动托辊与所述第一从动托辊之间的下方位置设有第一连接孔，一个所述横向变轨作动器的伸出端与所述第一连接孔固定连接；

所述从动托辊安装台第一侧的竖直侧板在位于一对所述第二从动托辊之间的下方位置设有第二连接孔，另一个所述横向变轨作动器的伸出端与所述第二连接孔固定连接；

所述主动托辊安装台第一侧的竖直侧板与所述从动托辊安装台第一侧的竖直侧板相邻且相对设置。

根据本发明的一个实施例，所述主动托辊安装台以及所述从动托辊安装台的底部均设有沿所述轮对的轴向设置的滑槽；

所述滑动导轨装置包括支撑台和沿所述支撑台的长度方向设置的滑轨，所述主动托辊安装台以及所述从动托辊安装台通过所述滑槽与所述滑轨滑动配合，实现与所述支撑台滑动连接；

所述横向变轨作动器包括安装支架和安装在所述安装支架上的液压缸，以及设于所述液压缸伸出端的力传感器；与所述主动托辊安装台对应的所述液压缸通过所述力传感器与所述第一连接孔连接，与所述从动托辊安装台对应的所述液压缸通过所述力传感器与所述第二连接孔连接。

根据本发明的一个实施例，所述传动机构包括一对链轮和连接一对所述链轮的链条，其中一个所述链轮与所述驱动机构的输出轴同轴设置，另一个所述链轮与所述主动托辊同轴设置；

所述主动托辊、所述第一从动托辊和一对所述第二从动托辊均包括：托辊轴承座、通过轴承转动设置在所述托辊轴承座上的托辊轴以及固设于所述托辊轴上的托辊轮，其中，所述托辊轴承座的底部固定连接有过渡连接板；

所述链轮与所述主动托辊的托辊轴通过紧固件固定连接。

根据本发明的一个实施例，还包括设于所述基础平台上且位于每个所述支撑梁的长度方向两端的轴箱解锁装置，所述轴箱解锁装置包括固定在所述基础平台上的反力支座，水平设置并穿过所述反力支座的纵向作动器，固定在所述纵向作动器的伸出端的调节支座，以及水平安装在所述调节支座上并可沿所述调节支座上下移动的解锁杆。

根据本发明的一个实施例，所述调节支座包括座体，间隔设于所述座体两侧的支板，以及穿过一对所述支板的调节销轴，所述解锁杆与所述调节支座连接的一端设有沿其高度方向设置的长孔，所述调节销轴用于穿过所述长孔，所述长孔的长度大于所述调节销轴的直径，所述解锁杆设有解锁面或解锁槽。

根据本发明的一个实施例，还包括架设在所述基础平台上的龙门架，所述龙门架的横梁下端间隔连接有一对空簧载荷作动器，所述空簧载荷作动器的顶升端固定连接转向架连接法兰，所述转向架连接法兰的底部设有与转向架空簧上的多个孔一一对应的多个定位凸起；

所述龙门架的横梁侧面还连接有用于连接转向架的安全防护链；

所述基础平台上与车轮一一对应的位置处设有冷却供气设备。

根据本发明另一方面实施例的一种转向架变轨距试验系统，其包括上述所述的转向架变轨距试验台；

还包括控制器以及与所述控制器均信号连接的用于检测轴箱位置的轴箱位置传感器、用于检测锁紧销位置的锁紧销位置传感器、用于检测车轮位置的车轮距离传感器；

所述驱动机构以及所述横向变轨作动器也均连接至所述控制器。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

本发明实施例的一种转向架变轨距试验台，通过在基础平台上安装车轮驱动装置和横向变轨装置；所述车轮驱动装置包括车轮主动驱动装置和车轮从动驱动装置，所述车轮主动驱动装置包括主动托辊安装台和安装在所述主动托辊安装台上的主动托辊、第一从动托辊以及驱动机构，所述主动托辊和所述第一从动托辊间隔相对设于所述主动托辊安装台上，所述驱动机构通过传动机构与所述主动托辊传动连接；所述车轮从动驱动装置包括从动托辊安装台和间隔相对设置在所述从动托辊安装台上的一对第二从动托辊；所述车轮主动驱动装置与所述车轮从动驱动装置分设于轮对的轴向两端，所述轮对的其中一个车轮架设在所述主动托辊与所述第一从动托辊组成的支撑空间上，轮对的另一个车轮架设在一对所述第二从动托辊组成的支撑空间上；从而能够方便驱动转向架轮对上的车轮转动，模拟车轮在轨道上运行的情况，为车轮下一步的变轨距提供基础。所述横向变轨装置包括滑动导轨装置和一对横向变轨作动器，所述主动托辊安装台与所述从动托辊安装台滑动安装在所述滑动导轨装置上，所述滑动导轨装置固定在所述基础平台上；一对所述横向变轨作动器分别与所述主动托辊安装台和所述从动托辊安装台固定连接，用于驱动所述主动托辊安装台和所述从动托辊安装台带动车轮沿所述轮对的轴向相对移动。能够正确模拟车轮横向变轨过程，准确达到变轨位置，以台架试验代替线路试验，可以大大节省新产品的验证周期、减少试验成本，提高试验数据的获取效率。

本发明实施例的一种转向架变轨距试验系统，通过设置上述转向架变轨距试验台，以及控制器和与所述控制器均信号连接的用于检测轴箱位置的轴箱位置传感器、用于检测锁紧销位置的锁紧销位置传感器、用于检测车轮位置的车轮距离传感器；能够对轴箱位置、锁紧销位置以及车轮位置进行及时检测并反馈给控制器，再由控制器控制驱动机构以及横向变轨作动器等执行部件动作，确保轴箱、锁紧销以及车轮均能准确到位，并对整个系统实现自动控制。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

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使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例转向架变轨距试验台中横向变轨装置的主视结构示意图；

图2是图1的俯视结构示意图；

图3是图1的侧视结构示意图；

图4是本发明实施例转向架变轨距试验台中横向变轨装置中显示主动托辊安装台的结构主视示意图；

图5是图4的后视示意图；

图6是本发明实施例轮对在主动托辊安装台以及从动托辊安装台上布置的俯视示意图；

图7是图6的侧视示意图；

图8是本发明实施例转向架变轨距试验台中导向支撑装置的俯视结构示意图；

图9是图8的侧视结构示意图；

图10是图8的主视结构示意图；

图11是本发明实施例转向架变轨距试验台中垂直升降装置的主视结构示意图；

图12是图11的俯视结构示意图；

图13是图11的侧视结构示意图；

图14是本发明实施例转向架变轨距试验台中轴箱解锁装置的主视结构示意图；

图15是图14的俯视结构示意图；

图16是本发明实施例转向架变轨距试验台的主视结构示意图；

图17是图16的俯视结构示意图；

图18是图16的侧视结构示意图；

图19是本发明实施例转向架变轨距试验台显示轮对与辅助工装连接关系的结构示意图。

附图标记：

1、主动托辊安装台；2、从动托辊安装台；3、主动托辊；41、第一从动托辊；42、第二从动托辊；5、链条；6、驱动电机；7、轮对；71、车轮；8、滑槽；9、链轮；10、车轮横向推板；10-1、板体；10-2、底座；10-3、导向套；10-4、弹簧；10-5、导向轴；10-6、固定板；10-7、耐磨衬板；11、横向变轨作动器；11-1、安装支架；11-2、液压缸；11-3、力传感器；12、滑轨；13、支撑台；

100、支撑梁；110、底板；120、侧板；130、法兰座；140、连接梁；150、法兰端盖；160、顶板；170、导向板；180、中部压盖；190、端部压盖；

200、垂向作动器；210、连接铰；220、固定法兰；230、安装板；

300、反力支座；310、纵向作动器；320、调节支座；330、解锁杆；

400、龙门架；410、空簧载荷作动器；420、安全防护链；430、转向架；440、辅助工装；450、基础平台。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

本转向架变轨距试验台能够实现1435mm标准轨距与1520mm及1676mm宽轨轨距之间相互变换的试验。

需要说明的是，图1至图19为本发明实施例提供的转向架变轨距试验台以及具体组件的结构示意图。

一方面，如图1至图19所示，本发明实施例提供了一种转向架变轨距试验台，包括基础平台450以及安装在所述基础平台450上的车轮驱动装置和横向变轨装置。

本实施例的基础平台450，采用T形槽平板，即在平板的上表面间隔设置多个T形槽形成该T形槽平板，用来作为其它模块的安装基础，可以采用HT200-300精铸而成。

本实施例的车轮驱动装置包括车轮主动驱动装置和车轮从动驱动装置。

如图1-7所示，具体地，车轮主动驱动装置包括主动托辊安装台1和安装在主动托辊安装台1上的主动托辊3、第一从动托辊41以及驱动机构，主动托辊3和第一从动托辊41间隔相对设于主动托辊安装台1上，驱动机构通过传动机构与主动托辊3传动连接，用于驱动主动托辊3转动，主动托辊3与第一从动托辊41的滚动方向与车轮71的滚动方向一致，车轮71与主动托辊3和第一从动托辊41均接触，在主动托辊3转动时，利用车轮71与主动托辊3之间的摩擦力带动车轮71转动，车轮71转动时带动第一从动托辊41一起转动。

具体地，车轮从动驱动装置包括从动托辊安装台2和间隔相对设置在从动托辊安装台2上的一对第二从动托辊42，一对第二从动托辊42的滚动方向与车轮71的滚动方向一致，当主动托辊3对应侧的车轮71转动时，带动一对第二从动托辊42侧的车轮71一起转动，当该车轮71转动时，一对第二从动托辊42随该车轮71一起转动。

车轮主动驱动装置与车轮从动驱动装置分设于轮对7的轴向两端，轮对7的其中一个车轮71架设在主动托辊3与第一从动托辊41组成的支撑空间上，轮对7的另一个车轮71架设在一对第二从动托辊42组成的支撑空间上，支撑空间的大小根据车轮71的尺寸提前设定，支撑空间能够对车轮71起到较好的支撑和定位作用，从而对整个转向架430进行准确定位。

本实施例由驱动机构驱动主动托辊3侧的车轮71转动，并带动一对第二从动托辊42侧的车轮71一起转动，以模拟车轮71在轨道上运行的情况，为车轮71下一步的变轨距提供基础。

所述横向变轨装置包括滑动导轨装置和一对横向变轨作动器11。

具体地，所述主动托辊安装台1与所述从动托辊安装台2滑动安装在所述滑动导轨装置上，使得主动托辊安装台1与所述从动托辊安装台2能够在滑动导轨装置上滑动，所述滑动导轨装置固定在所述基础平台450上，通过将滑动导轨装置的位置固定在基础平台450上，从而能够使得主动托辊安装台1与所述从动托辊安装台2沿滑动导轨装置滑动时更平稳。

一对所述横向变轨作动器11分别与所述主动托辊安装台1和所述从动托辊安装台2固定连接，用于驱动所述主动托辊安装台1和所述从动托辊安装台2带动车轮71沿所述轮对7的轴向相对移动。换句话说，一个横向变轨作动器11与主动托辊安装台1固定连接，另一个横向变轨作动器11与从动托辊安装台2固定连接。通过各自的横向变轨作动器11推动主动托辊安装台1和从动托辊安装台2相互靠近或相互远离，可以将车轮71由一种轨距向另一种轨距转换，从而模拟车轮71正常变轨。本实施例能够正确模拟车轮71横向变轨过程，准确达到变轨位置，以台架试验代替线路试验，可以大大节省新产品的验证周期、减少试验成本，提高试验数据的获取效率。

如图8至图10所示，并结合图11至图13所示，根据本发明的一个实施例，该试验台还包括导向支撑装置和垂直升降装置，导向支撑装置推动轴箱下表面，为转向架430升起降落提供保证。所述导向支撑装置包括间隔相对设置的一对支撑梁100以及连接在一对所述支撑梁100之间的连接梁140，连接梁140优选为一对，一对所述连接梁140间隔连接在一对所述支撑梁100之间，与一对所述支撑梁100共同形成支撑框架结构，稳定性好。进一步地，一对所述连接梁140平行设于一对所述支撑梁100之间。

如图8至图10所示，每个所述支撑梁100均包括底板110和沿所述底板110的长度方向延伸且间隔相对设于所述底板110上的一对侧板120，一对所述侧板120与所述底板110之间形成解锁杆330的移动空间；所述支撑梁100形成顶端开口的类似U型槽结构，便于解锁杆330伸进U型槽内，并能够沿U型槽的长度方向自由移动。

为了保证结构强度，所述底板110与所述侧板120一体成型，或者焊接为一体。

根据本发明的一个实施例，所述导向支撑装置还包括顶板160和压盖，所述顶板160设于所述支撑梁100用于与轴箱接触的顶面，所述顶板160设于所述支撑梁100用于与轴箱接触的顶面，也就是说，变轨距转向架支撑在支撑梁100上之后，变轨距转向架的轴箱支撑在所述顶板160处，通过设置顶板160一方面增大了轴箱的支撑面积，另一方面，能够提高支撑梁100的支撑强度，为轴箱提供足够的支撑强度，从而可以适当降低对支撑梁100例如底板110以及侧板120的强度要求。

本发明的一个实施例，通过支撑梁100与连接梁140组成的支撑框架便于试验过程中变轨距转向架升降时的支撑，通过支撑梁100的具体结构设计，使得支撑梁100具有解锁杆330的移动空间，从而便于解锁时解锁杆330的移动和导向。

所述压盖包括固定在所述支撑梁100中部的中部压盖180和固定在所述支撑梁100两端的端部压盖190；通过设置中部压盖180与端部压盖190，一方面，可以提高支撑梁100的整体强度、刚度，另一方面，中部压盖180能够为穿设在导向空间中的解锁杆330提供辅助导向作用。此外，通过设置所述端部压盖190，能够保证支撑框架在升降装置驱动升降时，解锁杆330可以更加有效的与升降装置同步运动，防止在升降时发生上下翘动。

为了便于为解锁杆330在移动时提供准确导向，所述支撑梁100内间隔设有一对导向板170，一对所述导向板170分别固定于所述支撑梁100的一对所述侧板120的内侧，具体地，导向板170可以通过螺钉与侧板120的内侧面连接在一起，一对所述导向板170之间形成所述解锁杆330移动的导向空间，从而解锁杆330能够在导向空间的导向下顺利地沿导向空间的长度方向移动。

为了便于解锁杆330能够作用于轴箱下的解锁装置，根据本发明的一个实施例，所述顶板160成对设置，每对所述顶板160设于一对所述侧板120的相对顶面；也就是说，每个侧板120的顶部设置一个顶板160，且两个顶板160相对设置且两者之间留有间距，便于解锁杆330能够从该间距处伸出，从而对轴箱上的解锁装置施加作用力，实现解锁装置解锁。

每个所述支撑梁100位于所述中部压盖180与所述端部压盖190之间的部分均设有一对所述顶板160。由于变轨距转向架有两个轮对7，每个轮对7的两端均设有轴箱，因此，每个支撑梁100需要支撑两个轴箱，因此每个支撑梁100设置轴箱处均需要设有一对顶板160，具体地，为了便于顶板160的位置设置，每对顶板160设于所述中部压盖180与所述端部压盖190之间。

根据本发明的一个实施例，每根所述连接梁140的两端分别构造有法兰端盖150，所述支撑梁100的对应位置构造有法兰座130，所述连接梁140与所述支撑梁100通过所述法兰端盖150与所述法兰座130可拆卸连接，具体地，通过紧固连接件穿过所述法兰端盖150与所述法兰座130，将两者连接在一起，从而将支撑梁100与连接梁140连接为一体，安装和拆卸均比较方便，由于连接梁140可拆卸，因此可根据转向架430轴箱规格更换不同长度的连接梁140，以此对支撑梁100的间距进行调整。

根据本发明的一个实施例，所述支撑梁100通过钢板焊接而成，具有足够的刚度和强度，其底部与垂向作动器200的上铰相连，所述连接梁140通过槽钢焊接而成，整体焊接后加工而成，具有足够的刚度和强度，与支撑梁100连成一体，用于提高整个导向支撑装置的稳定性。根据不同转向架的规格和接口尺寸，试验中可更换连接梁140或安装过渡件，以调节支撑梁100的中心距离。

当然，本实施例的支撑梁100并不局限采用钢板制成，还可以采用其他适宜的材料加工而成，同样地，连接梁140并不局限采用槽板制成。

根据本发明的一个实施例，所述导向板170可以通过扁钢加工而成，所述导向板170通过紧固件例如螺钉与所述侧板120固定连接为一体，用于解锁杆330在支撑梁100中动作时，对解锁杆330起到一定的导向作用。

当然，本实施例的导向板170并不局限采用扁钢制成，还可以采用其他适宜的材料加工而成。

根据本发明的一个实施例，所述顶板160通过锰钢板加工而成，强度高，耐磨性好，所述顶板160的顶面通过连接件例如螺钉与所述侧板120固定连接，通过顶板160可加大与轴箱下表面的接触面积，可提高导向支撑装置的稳固性。

如图11至图13所示，所述垂直升降装置包括分别连接在每个所述支撑梁100底部两端的垂向作动器200，垂向作动器200为导向支撑装置提供垂向导向，每个所述垂向作动器200的底部通过安装板230安装在所述基础平台450上。

具体地，每个所述垂向作动器200的顶升端均与所述支撑梁100的底部铰接，位于一对所述支撑梁100长度方向同一侧的一对所述垂向作动器200的底部与所述安装板230铰接，位于一对所述支撑梁100长度方向另一同一侧的一对所述垂向作动器200的底部与所述安装板230固定连接，也就是说，若以安装转向架后以转向架的前后划分，一对垂向作动器200位于转向架的前端，一对垂向作动器200位于转向架的后端。每个铰接处的转动方向均与车轮71的转动方向同向，且每个铰接处设有圆锥滚子轴承，以确保单方向转动，此处铰接处通过连接铰210实现铰接。也就是说，四个垂向作动器200中其中一对垂向作动器200采用上下双连接铰210，另一对垂向作动器200采用上连接铰210、下固定法兰220的固定安装方式。

为模拟转向架卸荷和加载状态下的俯仰姿态，位于转向架前后两端的垂向作动器200与连接铰210的连接形式不同，垂向作动器200的活塞杆Z向(垂向)升降28～98mm，导向支撑装置可实现最大倾角2.3的摆动。

进一步地，连接铰210的结构包括固定在支撑梁100底部的一对间隔设置的转动连接座，转动连接座设有水平设置的转动连接孔，垂向作动器200端部设有凸耳，凸耳上设有转动连接孔，转动连接座之间的距离与凸耳厚度匹配，凸耳设于一对转动连接座之间，并利用转动轴穿过转动连接座以及凸耳上的转动连接孔，将支撑梁100与垂向作动器200连接。转动轴的转动方向与车轮71的转动方向同向。

根据本发明的一个实施例，所述主动托辊安装台1上位于所述主动托辊3与所述第一从动托辊41之间的台面，以及所述从动托辊安装台2上位于一对所述第二从动托辊42之间的台面，均安装有车轮横向推板10，以便于在变轨距时更加稳固地推动车轮71移动。

具体地，所述车轮横向推板10包括底座10-2和相对设于所述底座10-2上用于挡设在车轮71轴向两侧的板体10-1；进一步地，车轮横向推板10包括底座10-2和相对设于底座10-2上用于挡设在车轮71轴向两侧的板体10-1。为了确保连接强度，一对板体10-1与底座10-2一体成型。一对板体10-1之间的间距与车轮71的厚度相匹配。车轮71落在一对板体10-1之间将车轮71限位，从而在横向变轨作动器11推动主动托辊安装台1和从动托辊安装台2时，车轮71不会发生错动，进而使得车轮71能够平稳地变换轨距。

如图1至图4所示，根据本发明的一个实施例，车轮横向推板10还包括分别设于一对板体10-1外侧的固定板10-6，以及穿过底座10-2与固定板10-6固定连接的导向轴10-5，导向轴10-5上套设有弹性件，弹性件的两端均与固定板10-6的内侧抵靠，弹性件可以为导向套10-4，也可以为橡胶套等弹性结构，本实施例中弹性件选为导向套10-4，车轮横向推板10通过在内部安装导向套10-4，并施加预紧力，在车轮71横向推动时，可以由导向套10-4自动消除各项间隙，保证变轨位置准确性。

需要说明的是，每侧板体10-1外均设有一个固定板10-6，由一对固定板10-6将一对板体10-1夹设在一对固定板10-6的空间内，通过导向轴10-5为车轮横向推板10整体移动提供导向。

为了便于导向轴10-5以及弹性件的安装，根据本发明的一个实施例，底座10-2朝向轮对7的轴向构造有导向套10-3，即导向套10-3的长度方向与轮对7的轴向一致，导向轴10-5以及弹性件穿过导向套10-3与对应的固定板10-6连接，具体可以采用在导向轴10-5延伸出固定板10-6的端部设置外螺纹，并通过拧设螺母将导向轴10-5与固定板10-6固定。

具体地，与主动托辊安装台1对应的固定板10-6与主动托辊安装台1固定连接，从而将该对固定板10-6固定在主动托辊安装台1上，与从动托辊安装台2对应的固定板10-6与从动托辊安装台2固定连接，从而将该对固定板10-6固定在从动托辊安装台2上。

此外，为了避免板体10-1与车轮71硬性接触而摩擦车轮71，根据本发明的一个实施例，所述车轮横向推板10位于其两侧的所述板体10-1内可拆卸连接有耐磨衬板10-7；而且通过设置耐磨衬板10-7可拆卸，从而便于更换。

车轮横向推板10采用钢板及无缝钢管焊接而成，具有足够的刚度和强度。

为了便于横向变轨作动器11与主动托辊安装台1连接，根据本发明的一个实施例，所述主动托辊安装台1第一侧的竖直侧板120在位于所述主动托辊3与所述第一从动托辊41之间的下方位置设有第一连接孔，一个所述横向变轨作动器11的伸出端与所述第一连接孔固定连接；一方面可以确保主动托辊3与第一从动托辊41之间受力均衡，另一方面能够使得横向变轨作动器11对主动托辊安装台1施加平稳的作用力。

为了便于横向变轨作动器11与从动托辊安装台2连接，所述从动托辊安装台2第一侧的竖直侧板120在位于一对所述第二从动托辊42之间的下方位置设有第二连接孔，另一个所述横向变轨作动器11的伸出端与所述第二连接孔固定连接；从而确保一对第二从动托辊42之间受力均衡，而且能够使得横向变轨作动器11对从动托辊安装台2施加平稳的作用力。

进一步地，横向变轨作动器11的伸出端与第一连接孔或第二连接孔的连接方式可以采用法兰连接。

所述主动托辊安装台1第一侧的竖直侧板120与所述从动托辊安装台2第一侧的竖直侧板120相邻且相对设置。也就是说，横向变轨作动器11安装在轮对7之间所占的空间，以充分利用内部空间，避免占用外部空间，从而使得整个装置结构紧凑。

本实施例在基础平台450上布置两套如上车轮驱动装置，两套车轮驱动装置中的车轮主动驱动装置呈对角设于试验台本体上，两套变轨距转向架轮对7驱动装置中的车轮从动驱动装置呈对角设于试验台本体上，从而最合理地利用试验台本体上的空间。能够同时实现两个轮对7(四个车轮71)同时变换轨距。

根据本发明的一个实施例，所述主动托辊安装台1以及所述从动托辊安装台2的底部均设有沿所述轮对7的轴向设置的滑槽8；

所述滑动导轨装置包括支撑台13和沿所述支撑台13的长度方向设置的滑轨12，所述主动托辊安装台1以及所述从动托辊安装台2通过所述滑槽8与所述滑轨12滑动配合，实现与所述支撑台13滑动连接；也就是说，主动托辊安装台1以及从动托辊安装台2均通过各自的滑槽8滑动连接在支撑台13的滑轨12上。在横向变轨作动器11推动相应侧车轮71进行变轨距时，通过主动托辊安装台1以及从动托辊安装台2的移动实现车轮71移动，从而实现车轮71变轨距，变轨距简便、可靠。

支撑台13采用焊接框架结构，既保证了所需的刚度，同时也保证了较小的质量。上下端面焊接钢板，用于加工零部件的安装面。

所述横向变轨作动器11包括安装支架11-1和安装在所述安装支架11-1上的液压缸11-2，以及设于所述液压缸11-2伸出端的力传感器11-3；力传感器11-3用于实时监测液压缸11-2的出力状态，安装支架11-1固定在支撑台13上，液压缸11-2水平安装在安装支架11-1上。进一步地，安装支架11-1固定在主动托辊安装台1以及从动托辊安装台2之间的支撑台13上。

与所述主动托辊安装台1对应的所述液压缸11-2通过所述力传感器11-3与所述第一连接孔连接，与所述从动托辊安装台2对应的所述液压缸11-2通过所述力传感器11-3与所述第二连接孔连接。变轨过程中，力传感器11-3实时监测液压缸11-2出力状态。为保证车轮71完全移动到限位位置，液压缸11-2的行程要大于车轮71变轨距离0.5mm。

变轨过程中力传感器11-3将检测到的力信号反馈到控制系统，若力信号异常，则液压缸11-2行程终止，系统报警。

根据本发明的一个实施例，所述传动机构包括一对链轮9和连接一对所述链轮9的链条5，其中一个所述链轮9与所述驱动机构的输出轴同轴设置，另一个所述链轮9与所述主动托辊3同轴设置；采用链传动，能够准确、可靠传递驱动机构的力矩。当然，传动机构并不局限于链传动一种，带传动等其他适宜的传动方式也在本实施例的保护范围内。

根据本发明的一个实施例，主动托辊3、第一从动托辊41和一对第二从动托辊42均包括：托辊轴承座、通过轴承转动设置在托辊轴承座上的托辊轴以及固设于托辊轴上的托辊轮，其中，托辊轴承座的底部固定连接有过渡连接板。

链轮9与主动托辊3的托辊轴通过例如螺钉等紧固件固定连接。具体地，首先将链轮9上的轴孔固定套设在托辊轴上，利用挡盖盖设在链轮9的轴孔外，然后利用螺钉穿过挡盖上的沉头孔以及托辊轴上的螺钉孔将链轮9固定连接在托辊轴上，挡盖还起到遮挡灰尘等杂物进入链轮9以及托辊轴内的作用。

根据本发明的一个实施例，驱动机构可以为驱动电机6。驱动电机6应有足够的扭矩和转速，以及较小的功率。为便于控制驱动电机6的输出转速，选择变频控制，由链条5传递输出扭矩。

为了合理布置主动托辊安装台1上的各部件，也使得主动托辊安装台1与其上的各部件更加匹配，主动托辊安装台1呈L型，其包括纵向台和与纵向台垂直设置的横向台，主动托辊3与第一从动托辊41沿纵向台的长度方向间隔设置。

此处所说的纵向是指沿车轮71转动的方向，横向是指沿车轮71的轴向。

横向台朝向从动托辊安装台2所在方向延伸，从而充分利用一对车轮71之间所占的空间，以尽量避免占用车轮71之外的空间。驱动电机6的轴线沿横向台的长度方向设置；横向台的长度可以与驱动电机6的长度相匹配。

由于从动托辊安装台2只需安装一对第二从动托辊42，因此从动托辊安装台2呈长方体即可，一对第二从动托辊42沿长方体的长度方向间隔设置。

根据本发明的一个实施例，主动托辊安装台1和从动托辊安装台2均包括槽钢框架，既保证了所需的刚度，同时也保证了较小的质量，槽钢框架的上下端面分别焊接有钢板，用于加工零部件的安装面。

安装支架11-1安装在支撑台13上且位于主动托辊安装台1与从动托辊安装台2之间。

根据本发明的一个实施例，主动托辊3与第一从动托辊41之间的夹角，以及一对第二从动托辊42之间的夹角均为六十度，通过设置为六十度夹角，和车轮71组成等边三角形，具有足够的刚度和强度。

如图14至图15所示，根据本发明的一个实施例，该试验台还包括设于所述基础平台450上且位于每个所述支撑梁100的长度方向两端的轴箱解锁装置，所述轴箱解锁装置包括固定在所述基础平台450上的反力支座300，水平设置并穿过所述反力支座300的纵向作动器310，固定在所述纵向作动器310的伸出端的调节支座320，以及水平安装在所述调节支座320上并可沿所述调节支座320上下移动的解锁杆330，通过设置解锁杆330能够沿调节支座320上下移动，使得解锁杆330能够与导向支撑装置一起升起降落。通过纵向作动器310能够推动解锁杆330沿支撑梁100的导向空间来回移动。

根据本发明的一个实施例，所述调节支座320包括座体，间隔设于所述座体两侧的支板，形成类U型结构，以及穿过一对所述支板的调节销轴，所述解锁杆330与所述调节支座320连接的一端设有沿其高度方向设置的长孔，所述调节销轴用于穿过所述长孔，所述长孔的长度大于所述调节销轴的直径，在导向支撑装置升起或降落时，长孔沿调节销轴的径向上下移动，带动解锁杆330跟随导向支撑装置一起移动。

具体地，所述解锁杆330可以设有解锁面或解锁槽，根据解锁机构设于轴箱内还是轴箱的轴向外端，设置解锁杆330的具体结构，对于轴箱内设置锁紧销的解锁机构，解锁杆330的上表面设为解锁面，解锁面形成斜坡，具体角度不宜过大，七度能够满足与锁紧销平稳接触，推动轴箱中两个锁紧销解锁和锁紧。对于轴端解锁方式，解锁杆330朝外的一侧设置带有倾斜角度的解锁槽。此外，对于设置解锁槽的解锁杆330，不沿支撑梁100内的导向空间移动，而是在支撑梁100外的侧壁另外设置一个与所述导向空间延伸方向一致的导槽装置，导槽装置的深度以不遮挡所述解锁槽为宜，使得解锁槽能够沿导槽装置来回移动，导槽装置可以通过斜撑机构支撑在支撑梁100的一侧。

如图16至图19所示，根据本发明的一个实施例，还包括架设在所述基础平台450上的龙门架400，龙门架400采用焊接结构，框架结构既保证了所需的刚度，同时也保证了较小的质量。龙门架400由横梁和一对立柱组成，所述龙门架400的横梁下端间隔连接有一对空簧载荷作动器410，用于对转向架的空簧位置处施加垂向载荷，空簧载荷作动器410应具有足够强的抵抗侧向力的能力，空簧载荷作动器410内部摩擦力应接近于零。所述空簧载荷作动器410的顶升端固定连接转向架连接法兰，所述转向架连接法兰的底部设有与转向架空簧上的多个孔一一对应的多个定位凸起；作为定位深入转向架空簧连接处。

转向架的车轮71在试验过程中保持高速旋转，托辊和车轮71相对运动，若驱动机构突然停止转动，车轮71在惯性力作用下产生横向移动，与托辊脱离。为保证试验的安全性，在所述龙门架400前后两端的横梁侧面连接有用于连接转向架的安全防护链420。

所述基础平台450上与车轮71一一对应的位置处设有冷却供气设备。车轮71和支承其的托辊在试验过程中保持高速旋转，由于相对摩擦，因此在负载压力下产生一定的热量。冷却供气设备用来模拟转向架在轨道正常行驶时，由于相对运动而产生的气流对车轮71的冷却效应。

为保证转向架轮对7在试验过程中的水平姿态，在龙门架400内侧安装有辅助工装440，辅助工装440包括龙门型调节支架，由龙门型调节支架横梁的一侧面向转向架所在侧延伸的轮对7调节块，以及安装在轮对7调节块端部带有限位槽的限位块，通过限位块与轴箱的外伸端连接。

另一方面，本发明实施例还提供一种转向架变轨距试验系统，其包括上述所述的转向架变轨距试验台。

还包括控制器以及与所述控制器均信号连接的用于检测轴箱位置的轴箱位置传感器、用于检测锁紧销位置的锁紧销位置传感器、用于检测车轮71位置的车轮71距离传感器。

所述驱动机构以及所述横向变轨作动器11也均连接至所述控制器。能够对轴箱位置、锁紧销位置以及车轮71位置进行及时检测并反馈给控制器，再由控制器控制驱动机构以及横向变轨作动器11等执行部件动作，确保轴箱、锁紧销以及车轮71均能准确到位，并对整个系统实现自动控制。

该试验台还设有四个急停按钮，在发生危险事件或需要紧急停止的情况下，按下急停按钮可以使设备紧急停止动作，报警灯蜂鸣并闪烁。两个急停按钮安装在控制间和油泵房，两个急停按钮安装在试验现场。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (13)

1.一种转向架变轨距试验台，包括基础平台，其特征在于，还包括安装在所述基础平台上的车轮驱动装置和横向变轨装置；

所述车轮驱动装置包括车轮主动驱动装置和车轮从动驱动装置，所述车轮主动驱动装置包括主动托辊安装台和安装在所述主动托辊安装台上的主动托辊、第一从动托辊以及驱动机构，所述主动托辊和所述第一从动托辊间隔相对设于所述主动托辊安装台上，所述驱动机构通过传动机构与所述主动托辊传动连接；所述车轮从动驱动装置包括从动托辊安装台和间隔相对设置在所述从动托辊安装台上的一对第二从动托辊；

所述车轮主动驱动装置与所述车轮从动驱动装置分设于轮对的轴向两端，所述轮对的其中一个车轮架设在所述主动托辊与所述第一从动托辊组成的支撑空间上，轮对的另一个车轮架设在一对所述第二从动托辊组成的支撑空间上；

所述横向变轨装置包括滑动导轨装置和一对横向变轨作动器，所述主动托辊安装台与所述从动托辊安装台滑动安装在所述滑动导轨装置上，所述滑动导轨装置固定在所述基础平台上；一对所述横向变轨作动器分别与所述主动托辊安装台和所述从动托辊安装台固定连接，用于驱动所述主动托辊安装台和所述从动托辊安装台带动车轮沿所述轮对的轴向相对移动。

2.根据权利要求1所述的转向架变轨距试验台，其特征在于，

还包括导向支撑装置和垂直升降装置，所述导向支撑装置包括间隔相对设置的一对支撑梁以及连接在一对所述支撑梁之间的连接梁，每个所述支撑梁均包括底板和沿所述底板的长度方向延伸且间隔相对设于所述底板上的一对侧板，一对所述侧板与所述底板之间形成解锁杆的移动空间；

所述垂直升降装置包括分别连接在每个所述支撑梁底部两端的垂向作动器，每个所述垂向作动器的底部通过安装板安装在所述基础平台上。

3.根据权利要求2所述的转向架变轨距试验台，其特征在于，所述导向支撑装置还包括顶板和压盖，所述顶板设于所述支撑梁用于与轴箱接触的顶面，所述压盖包括固定在所述支撑梁中部的中部压盖和固定在所述支撑梁两端的端部压盖；

所述支撑梁内间隔设有一对导向板，一对所述导向板分别固定于所述支撑梁的一对所述侧板的内侧，一对所述导向板之间形成所述解锁杆移动的导向空间。

4.根据权利要求3所述的转向架变轨距试验台，其特征在于，所述顶板成对设置，每对所述顶板设于一对所述侧板的相对顶面；每个所述支撑梁位于所述中部压盖与所述端部压盖之间的部分均设有一对所述顶板。

5.根据权利要求2所述的转向架变轨距试验台，其特征在于，每个所述垂向作动器的顶升端均与所述支撑梁的底部铰接，位于一对所述支撑梁长度方向同一侧的一对所述垂向作动器的底部与所述安装板铰接，位于一对所述支撑梁长度方向另一同一侧的一对所述垂向作动器的底部与所述安装板固定连接，每个铰接处的转动方向均与车轮的转动方向同向，且每个铰接处设有圆锥滚子轴承。

6.根据权利要求1～5任一项所述的转向架变轨距试验台，其特征在于，所述主动托辊安装台上位于所述主动托辊与所述第一从动托辊之间的台面，以及所述从动托辊安装台上位于一对所述第二从动托辊之间的台面，均安装有车轮横向推板，所述车轮横向推板包括底座和相对设于所述底座上用于挡设在车轮轴向两侧的板体；

所述车轮横向推板位于其两侧的所述板体内可拆卸连接有耐磨衬板；

所述车轮横向推板还包括分别设于一对所述板体外侧的固定板，以及穿过所述底座与所述固定板固定连接的导向轴，所述导向轴上套设有弹性件，所述弹性件的两端均与所述固定板的内侧抵靠；

所述底座朝向所述轮对的轴向构造有导向套，所述导向轴以及所述弹性件穿过所述导向套与对应的所述固定板连接，与所述主动托辊安装台对应的所述固定板与所述主动托辊安装台固定连接，与所述从动托辊安装台对应的所述固定板与所述从动托辊安装台固定连接。

7.根据权利要求6所述的转向架变轨距试验台，其特征在于，

所述主动托辊安装台第一侧的竖直侧板在位于所述主动托辊与所述第一从动托辊之间的下方位置设有第一连接孔，一个所述横向变轨作动器的伸出端与所述第一连接孔固定连接；

所述从动托辊安装台第一侧的竖直侧板在位于一对所述第二从动托辊之间的下方位置设有第二连接孔，另一个所述横向变轨作动器的伸出端与所述第二连接孔固定连接；

所述主动托辊安装台第一侧的竖直侧板与所述从动托辊安装台第一侧的竖直侧板相邻且相对设置。

8.根据权利要求7所述的转向架变轨距试验台，其特征在于，所述主动托辊安装台以及所述从动托辊安装台的底部均设有沿所述轮对的轴向设置的滑槽；

所述滑动导轨装置包括支撑台和沿所述支撑台的长度方向设置的滑轨，所述主动托辊安装台以及所述从动托辊安装台通过所述滑槽与所述滑轨滑动配合，实现与所述支撑台滑动连接；

所述横向变轨作动器包括安装支架和安装在所述安装支架上的液压缸，以及设于所述液压缸伸出端的力传感器；与所述主动托辊安装台对应的所述液压缸通过所述力传感器与所述第一连接孔连接，与所述从动托辊安装台对应的所述液压缸通过所述力传感器与所述第二连接孔连接。

9.根据权利要求1～5任一项所述的转向架变轨距试验台，其特征在于，所述传动机构包括一对链轮和连接一对所述链轮的链条，其中一个所述链轮与所述驱动机构的输出轴同轴设置，另一个所述链轮与所述主动托辊同轴设置；

所述主动托辊、所述第一从动托辊和一对所述第二从动托辊均包括：托辊轴承座、通过轴承转动设置在所述托辊轴承座上的托辊轴以及固设于所述托辊轴上的托辊轮，其中，所述托辊轴承座的底部固定连接有过渡连接板；

所述链轮与所述主动托辊的托辊轴通过紧固件固定连接。

10.根据权利要求2所述的转向架变轨距试验台，其特征在于，还包括设于所述基础平台上且位于每个所述支撑梁的长度方向两端的轴箱解锁装置，所述轴箱解锁装置包括固定在所述基础平台上的反力支座，水平设置并穿过所述反力支座的纵向作动器，固定在所述纵向作动器的伸出端的调节支座，以及水平安装在所述调节支座上并可沿所述调节支座上下移动的解锁杆。

11.根据权利要求10所述的转向架变轨距试验台，其特征在于，所述调节支座包括座体，间隔设于所述座体两侧的支板，以及穿过一对所述支板的调节销轴，所述解锁杆与所述调节支座连接的一端设有沿其高度方向设置的长孔，所述调节销轴用于穿过所述长孔，所述长孔的长度大于所述调节销轴的直径，所述解锁杆设有解锁面或解锁槽。

12.根据权利要求1～5任一项所述的转向架变轨距试验台，其特征在于，还包括架设在所述基础平台上的龙门架，所述龙门架的横梁下端间隔连接有一对空簧载荷作动器，所述空簧载荷作动器的顶升端固定连接转向架连接法兰，所述转向架连接法兰的底部设有与转向架空簧上的多个孔一一对应的多个定位凸起；

所述龙门架的横梁侧面还连接有用于连接转向架的安全防护链；

所述基础平台上与车轮一一对应的位置处设有冷却供气设备。

13.一种转向架变轨距试验系统，其特征在于，包括如权利要求1～12任一项所述的转向架变轨距试验台；

还包括控制器以及与所述控制器均信号连接的用于检测轴箱位置的轴箱位置传感器、用于检测锁紧销位置的锁紧销位置传感器、用于检测车轮位置的车轮距离传感器；

所述驱动机构以及所述横向变轨作动器也均连接至所述控制器。

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