CN112414732B - 一种变轨距轮对疲劳试验台十字轴箱装配体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变轨距轮对疲劳试验台模拟力施加支撑机构，更具体地说，涉及一种变轨距轮对疲劳试验台十字轴箱装配体。包括：十字轴箱焊接体、上下部十字轴箱衬套装配体和十字轴箱摆臂轴衬套装配体，所述上下部十字轴箱衬套装配体分别对称安装于十字轴箱焊接体的上侧板和下侧板上，所述十字轴箱摆臂轴衬套装配体安装于十字轴箱焊接体的内侧板上。该十字轴箱装配体可将多个模拟力同时施加在变轨距轮对上，克服了传统只能单一模拟力的施加。此外，将模拟力通过变轨距轮对疲劳试验台十字轴箱装配体施加在与其相连的转向架上，克服了传统轮对疲劳试验台直接将模拟力施加在轮对上，未考虑轮对情况复杂，外界力的施加可能会导致意想不到的后果缺陷。

Description

一种变轨距轮对疲劳试验台十字轴箱装配体

技术领域

本发明涉及一种变轨距轮对疲劳试验台模拟力施加支撑机构，更具体地说，本发明设计一种变轨距轮对疲劳试验台十字轴箱装配体。

背景技术

在铁路快速发展的同时，安全问题越来越得到人们的重视，而轮对作为可以对轮轨作用力进行传递的重要部件，起着非常重要的作用，如果一旦轮对产生一定的疲劳破坏可能会导致无法挽回的后果，因此需要设计疲劳试验台对其疲劳强度进行研究。

对轮对进行疲劳试验时，首先就是要将轮对在真实运行状况下所受到的力进行模拟，就如何将这些力施加到轮对上，本发明提供了一种十字轴箱装配体，将模拟力通过该十字轴箱装配体添加到轮对的转臂上，以模拟轮对在真实状况下行驶所受到的力。

发明内容

本发明的目的是提供一种变轨距轮对疲劳试验台十字轴箱装配体，用于对疲劳试验台模拟力施加载体，该装置为一种中空的四方体结构，可以将纵向力和横向力同时作用于轮对转臂上。

本发明采用的技术方案结合附图说明如下：

一种变轨距轮对疲劳试验台十字轴箱装配体，包括：十字轴箱焊接体1、上部十字轴箱衬套装配体2、下部十字轴箱衬套装配体3和十字轴箱摆臂轴衬套装配体4，所述上部十字轴箱衬套装配体2和下部十字轴箱衬套装配体3分别对称安装于十字轴箱焊接体1的上侧板7和下侧板8上，所述十字轴箱摆臂轴衬套装配体4安装于十字轴箱焊接体1的内侧板6上。

进一步地，所述十字轴箱焊接体1，包括：十字轴箱外侧板5、十字轴箱内侧板6、十字轴箱上侧板7、十字轴箱下侧板8和十字轴箱外侧板焊接垫圈9，所述十字轴上侧板7和所述十字轴下侧板8分别固定于十字轴外侧板5和十字轴内侧板6的上下两端，所述十字轴箱外侧板焊接垫圈9焊接于十字轴箱外侧板5的内侧。

进一步地，所述十字轴箱外侧板5和十字轴内侧板6均为正方形板，其上下端面均设有倒角，其中部设有一横向施力十字轴耳环孔10；所述十字轴内侧板6的横向施力十字轴耳环孔10四周均布螺纹孔，通过螺栓与十字轴箱摆臂轴衬套装配体4配合连接。

进一步地，所述十字轴上侧板7和十字轴下侧板8均为正方形板，端面设有倒角，中间设有一个十字轴箱衬套孔，外侧分布大螺纹孔12和小螺纹孔13，所述小螺纹孔13通过螺栓分别与上部十字轴衬套装配体2和下部十字轴衬套装配体3配合连接。

进一步地，所述上部十字轴箱衬套装配体2和下部十字轴箱衬套装配体3结构相同，均包括十字轴箱衬套15，通过螺钉分别与十字轴箱上侧板7和十字轴箱下侧板8配合连接。

进一步地，所述十字轴箱摆臂轴衬套装配体4，包括：转臂轴端盖衬套17和转臂轴端盖垫片20，所述转臂轴端盖衬套17与所述十字轴内侧板6的横向施力十字轴耳环孔10相配合，所述转臂轴端盖垫片20上均布螺钉孔，通过紧固垫圈和螺钉固定安装在十字轴箱内侧板6上。

进一步地，所述的十字轴箱装配体与变轨转臂装配体21的配合，十字轴箱外侧板5和十字轴箱内侧板6的横向施力十字轴耳环孔10与变轨转臂装配体21的连接孔相对齐。

进一步地，所述的横向作用力的施加，转臂节点横向施力耳环十字轴装配体22依次通过十字轴箱外侧板5的横向施力十字轴耳环孔10、变轨转臂装配体21的连接孔和十字轴箱内侧板6的横向施力十字轴耳环孔10，通过作动器将横向力施加于轮对上。

进一步地，所述的纵向作用力的施加，转臂节点纵向施力十字轴叉装配体23的上下纵向十字半轴24分别与上、下部十字轴箱衬套装配体2,3相配合，通过转臂节点纵向施力十字轴叉装配体23的纵向十字轴叉夹紧套25进行夹紧，通过作动器将纵向作用力施加于轮对上。

进一步地，所述的垂向支反力的产生，垂向吊装球铰联接座装配体26通过M20X200螺钉27与十字轴箱上侧板7的M20螺纹孔12相配合，从而对整个机构起一种支撑作用。

进一步地，所述的垂向载荷的施加直接是加到变轨转臂装配体21上，与本发明没有直接相关，不再讲解。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

1.本发明的变轨距轮对疲劳试验台十字轴箱装配体可将多个模拟力同时施加在变轨距轮对上，克服了传统只能单一模拟力的施加。

2.传统轮对疲劳试验台是直接将模拟力施加在轮对上，未考虑轮对情况复杂，外界力的施加可能会导致意想不到的后果，本发明是将模拟力通过变轨距轮对疲劳试验台十字轴箱装配体施加在与其相连的转向架上，克服了这一缺陷。

附图说明

图1是十字轴箱装配体轴测图

图2是十字轴箱装配体轴测图

图3是十字轴箱焊接体轴测图

图4是十字轴箱外侧板轴测图

图5是十字轴箱内侧板轴测图

图6是十字轴箱上侧板轴测图

图7是十字轴箱下侧板轴测图

图8是十字轴箱衬套装配体轴测图

图9是十字轴箱摆臂轴衬套装配体轴测图

图10是十字轴箱摆臂轴衬套装配体上视图和剖面图

图11是十字轴箱装配体与变轨转臂装配体配合轴测图

图12是十字轴箱装配体、变轨转臂装配体和转臂节点横向施力耳环十字轴装配体配合轴测图

图13是转臂节点横向施力耳环十字轴装配体轴测图

图14是十字轴箱装配体、变轨转臂装配体和转臂节点纵向施力十字轴叉装配体配合轴测图

图15是转臂节点纵向施力十字轴叉装配体轴测图

图16是十字轴箱装配体、变轨转臂装配体和垂向吊装球铰联接座装配体配合轴测图

图17是垂向吊装球铰联接座装配体轴测图

图18是轴箱转臂节点十字轴解耦联接座与导向及施力机构装配体轴测图

图中：1.十字轴箱焊接体2.上部十字轴箱衬套装配体3.下部十字轴箱衬套装配体4.十字轴箱摆臂轴衬套装配体5.十字轴箱外侧板6.十字轴箱内侧板7.十字轴箱上侧板8.十字轴箱下侧板9.十字轴箱外侧板焊接垫圈10.横向施力十字轴耳环孔11.M12螺纹孔12.M20螺纹孔13.M6螺纹孔14.十字轴箱衬套孔15.十字轴箱衬套16.M6X20螺钉17.转臂轴端盖衬套18.紧固垫圈19.M12X40螺钉20.转臂轴端盖垫片21.变轨转臂装配体22.转臂节点横向施力耳环十字轴装配体23.转臂节点纵向施力十字轴叉装配体24.纵向十字半轴25.纵向十字轴叉夹紧套26.垂向吊装球铰联接座装配体27.M20X200螺钉28.轴箱簧座施压盘球铰座装配体

具体实施方式

以下根据附图对本发明做进一步说明：

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面列举的实施例仅为对本发明技术方案的进一步理解和实施，并不构成对本发明权利要求的进一步限定，因此。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，若所涉及的术语，如：“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或部(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的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，可以是两个元件内部的连通，可以是柔性连接、刚性连接或活动链接。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中的具体含义。

本发明提供变轨距轮对疲劳试验台十字轴箱装配体是一种具有新结构的模拟力施加支撑机构，将模拟力通过该十字轴箱装配体作用到轮对的转臂上，模拟轮对在真实状况下行驶所受到的力，以完成变轨距轮对疲劳试验。

参阅图1和图2，所述的变轨距轮对疲劳试验台十字轴箱装配体，包括：十字轴箱焊接体1、上部十字轴箱衬套装配体2、下部十字轴箱衬套装配体3和十字轴箱摆臂轴衬套装配体4。上部十字轴箱衬套装配体2和下部十字轴箱衬套装配体3分别对称安装于十字轴箱焊接体1的上侧板7和下侧板8，十字轴箱摆臂轴衬套装配体4安装于十字轴箱焊接体1的内侧板6。

参阅图3，所述的十字轴箱焊接体1包括十字轴箱外侧板5、十字轴箱内侧板6、十字轴箱上侧板7、十字轴箱下侧板8和十字轴箱外侧板焊接垫圈9。十字轴上侧板7和十字轴下侧板8分别焊接于十字轴外侧板5和十字轴内侧板6的上下两侧，十字轴箱外侧板焊接垫圈9焊接于十字轴箱外侧板5的内侧。

参阅图4至图7，所述的十字轴箱外侧板5为正方形板，上下面均存在倒角，其中部存在一横向施力十字轴耳环孔10；所述的十字轴内侧板6为正方形板，上下面均存在倒角，其中部存在一横向施力十字轴耳环孔10，其四周均布八个M12螺纹孔11，与十字轴箱摆臂轴衬套装配体4相配合；所述的十字轴上侧板为正方形板，两侧均存在倒角，外侧均布四个M20螺纹孔12，中间均布这四个M6螺纹孔和一个十字轴箱衬套孔，与上部十字轴衬套装配体2相配合；所述的十字轴下侧板8为正方形板，两侧均存在倒角，中间均布这四个M6螺纹孔和一个十字轴箱衬套孔，与下部十字轴衬套装配体3相配合；所述的十字轴箱外侧板焊接垫圈9焊接于十字轴箱外侧板5内侧。

参阅图8，所述的上部十字轴箱衬套装配体2和下部十字轴箱衬套装配体3有着相同的结构，分别与十字轴箱上侧板7和十字轴箱下侧板8相配合，包括十字轴箱衬套15和四个M6X20螺钉16。

参阅图9和图10，所述的十字轴箱摆臂轴衬套装配体4与十字轴箱内侧板6相配合，包括转臂轴端盖衬套17、紧固垫圈18、均布的八个M12X40螺钉19和转臂轴端盖垫片20。

参阅图11，所述的十字轴箱装配体与变轨转臂装配体21的配合，十字轴箱外侧板5和十字轴箱内侧板6的横向施力十字轴耳环孔10与变轨转臂装配体21的连接孔相对齐。

参阅图12和图13，所述的横向作用力的施加，转臂节点横向施力耳环十字轴装配体22依次通过十字轴箱外侧板5的横向施力十字轴耳环孔10、变轨转臂装配体21的连接孔和十字轴箱内侧板6的横向施力十字轴耳环孔10，通过作动器将横向力施加于轮对上。

参阅图14和图15，所述的纵向作用力的施加，转臂节点纵向施力十字轴叉装配体23的上下纵向十字半轴24分别与上、下部十字轴箱衬套装配体2,3相配合，通过转臂节点纵向施力十字轴叉装配体23的纵向十字轴叉夹紧套25进行夹紧，通过作动器将纵向作用力施加于轮对上。

参阅图16和图17，所述的垂向支反力的产生，垂向吊装球铰联接座装配体26通过M20X200螺钉27与十字轴箱上侧板7的M20螺纹孔12相配合，从而对整个机构起一种支撑作用。

参阅图18，该结构共具有4个自由度，转臂节点横向施力耳环十字轴装配体22、垂向吊装球铰联接座装配体26和轴箱簧座施压盘球铰座装配体28均通过关节轴承与作动器相连接，因此可进行摆动运动。

具体的将模拟力通过变轨距轮对疲劳试验台十字轴箱装配体轮对上的过程如下所述：

变轨转臂装配体21位于十字轴箱装配体的内部；转臂节点横向施力耳环十字轴装配体22依次与十字轴箱外侧板、变轨转臂装配体21和十字轴箱内侧板6相配合以施加横向作用力。

转臂节点纵向施力十字轴叉装配体23的上下纵向十字半轴24分别与上、下部十字轴箱衬套装配体2,3相配合施加纵向作用力。

垂向吊装球铰联接座装配体26通过M20X200螺钉27与十字轴箱上侧板7的M20螺纹孔12相配合，从而对整个机构起一种支撑作用，并产生垂向支反力。

通过计算机控制作动器的工作，从而实现模拟力的施加。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (5)

1.一种变轨距轮对疲劳试验台十字轴箱装配体，其特征在于，包括：十字轴箱焊接体（1）、上部十字轴箱衬套装配体（2）、下部十字轴箱衬套装配体（3）和十字轴箱摆臂轴衬套装配体（4），所述十字轴箱焊接体（1），包括：十字轴箱外侧板（5）、十字轴箱内侧板（6）、十字轴箱上侧板（7）、十字轴箱下侧板（8）和十字轴箱外侧板焊接垫圈（9），所述十字轴箱 上侧板（7）和所述十字轴箱 下侧板（8）分别固定于十字轴箱 外侧板（5）和十字轴箱 内侧板（6）的上下两端，所述十字轴箱外侧板焊接垫圈（9）焊接于十字轴箱外侧板（5）的内侧；

所述上部十字轴箱衬套装配体（2）和下部十字轴箱衬套装配体（3）分别对称安装于十字轴箱焊接体（1）的十字轴箱上侧板（7）和十字轴箱下侧板（8）上，所述十字轴箱摆臂轴衬套装配体（4）安装于十字轴箱焊接体（1）的十字轴箱内侧板（6）上；

通过作动器将横向作用力、纵向作用力施加于轮对上，并通过垂向支反力的产生，支撑整个机构，所述横向作用力的施加，转臂节点横向施力耳环十字轴装配体（22）依次通过十字轴箱外侧板（5）的横向施力十字轴耳环孔（10）、变轨转臂装配体（21）的连接孔和十字轴箱内侧板（6）的横向施力十字轴耳环孔（10），通过作动器将横向力施加于轮对上；

所述纵向作用力的施加，转臂节点纵向施力十字轴叉装配体（23）的上下纵向十字半轴（24）分别与上、下部十字轴箱衬套装配体（2，3）相配合，通过转臂节点纵向施力十字轴叉装配体（23）的纵向十字轴叉夹紧套（25）进行夹紧，通过作动器将纵向作用力施加于轮对上；

所述垂向支反力的产生，垂向吊装球铰联接座装配体（26）通过M20X200螺钉（27）与十字轴箱上侧板（7）的M20螺纹孔（12）相配合，从而对整个机构起一种支撑作用；

所述十字轴箱装配体共具有4个自由度，转臂节点横向施力耳环十字轴装配体（22）、垂向吊装球铰联接座装配体（26）和轴箱簧座施压盘球铰座装配体（28）均通过关节轴承与作动器相连接，因此可进行摆动运动。

2. 根据权利要求1所述的一种变轨距轮对疲劳试验台十字轴箱装配体，其特征在于，所述十字轴箱外侧板（5）和十字轴箱 内侧板（6）均为正方形板，其上下端面均设有倒角，其中部设有一横向施力十字轴耳环孔（10）；所述十字轴箱 内侧板（6）的横向施力十字轴耳环孔（10）四周均布螺纹孔，通过螺栓与十字轴箱摆臂轴衬套装配体（4）配合连接。

3.根据权利要求1所述的一种变轨距轮对疲劳试验台十字轴箱装配体，其特征在于，所述十字轴箱 上侧板（7）和十字轴箱 下侧板（8）均为正方形板，端面设有倒角，中间设有一个十字轴箱衬套孔，外侧分布大螺纹孔（12）和小螺纹孔（13），所述小螺纹孔（13）通过螺栓分别与上部十字轴箱 衬套装配体（2）和下部十字轴箱 衬套装配体（3）配合连接。

4.根据权利要求1或3所述的一种变轨距轮对疲劳试验台十字轴箱装配体，其特征在于，所述上部十字轴箱衬套装配体（2）和下部十字轴箱衬套装配体（3）结构相同，均包括十字轴箱衬套（15），通过螺钉分别与十字轴箱上侧板（7）和十字轴箱下侧板（8）配合连接。

5.根据权利要求1所述的一种变轨距轮对疲劳试验台十字轴箱装配体，其特征在于，所述十字轴箱摆臂轴衬套装配体（4），包括：转臂轴端盖衬套（17）和转臂轴端盖垫片（20），所述转臂轴端盖衬套（17）与所述十字轴箱 内侧板（6）的横向施力十字轴耳环孔（10）相配合，所述转臂轴端盖垫片（20）上均布螺钉孔，通过紧固垫圈和螺钉固定安装在十字轴箱内侧板（6）上。

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