CN112710445A - 一种跨坐式单轨单轴转向架的模拟试验台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种跨坐式单轨单轴转向架的模拟试验台，该模拟试验台包括走形滚轮、承载台、基座平台及定位拉杆；所述走行滚轮能够转动的安装在承载台内，用于与待测转向架的走行轮相配合并带动所述走行轮转动；所述承载台通过能够驱动其激振的激振单元安装在所述基座平台上；所述基座平台下方安装可调节所述基座平台自由度的支座单元；所述定位拉杆安装在所述承载台上部，用于调整所述承载台的姿态。与现有技术相比，本发明可以模拟转向架在不同工况运行时的姿态，还可以通过激振器对单轴转向架实施多方向激振，以测定其随机响应频率，此试验台能够有效验证转向架相关性能，判断转向架能否正常安全运行。

Description

一种跨坐式单轨单轴转向架的模拟试验台

技术领域

本发明涉及一种转向架的检测设备，具体涉及一种跨坐式单轨单轴转向架的模拟试验台。

背景技术

随着国家经济和社会的快速发展，城市化进程不断加快，造成了城市环境的严重污染，交通拥挤，阻碍了城市的进一步发展。仅发展传统公交，无法解决这一问题，特别像重庆这类，山地面积大的城市很难继续发展路面交通，所以很多城市寻求大运量、占地少和污染轻的公共交通方式。城市轨道交通成为了解决交通污染、拥堵问题的第一选择。

跨座式单轨交通是城市轨道交通的一种形式，它建设在高架上，占用土地少，易于建设，并且造价相对地铁较低；可以通过编组，实现较大的运量；通过使用橡胶轮胎，可以适应复杂地形变化；并配有起稳定作用的稳定轮和导向轮，保证运行安全，它还具有噪声振动较小，污染较轻等特点。

对于轨道交通车辆，转向架的性能直接影响车辆运行的完全性与可靠性，所以在车辆设计制造完毕之后，需要进行转向架的性能检测，保证其实际性能符合设计要求。为了保证轨道交通的正常运营，日常的车辆维修、检测和保养也是十分重要的。因此设计制造出检测转向架的试验台产品，对转向架进行性能测试，可以有效的避免安全事故，保证人民的生命和财产安全。

中国专利CN107607335A公开了一种跨坐式单轴转向架动力学参数与牵引动力性试验台，能通过施加给单轴跨座式单轨车辆四个导向轮的横向力、两个稳定轮的横向力、走行轮的横向力和垂向力，从而真实模拟单轴跨座式单轨车辆侧向，垂向、横摆、侧滚和点头等五种运动形式。但是，该专利难以模拟不同工况下单轴转向架的姿态。

发明内容

本发明的目的就是为了解决不同工况下转向架的性能而提供一种跨坐式单轨单轴转向架的模拟试验台，实现了单轨单轴转向架相关性能的有效验证。

本发明的目的通过以下技术方案实现：一种跨坐式单轨单轴转向架的模拟试验台，该模拟试验台包括走形滚轮、承载台、基座平台及定位拉杆；

所述的走行滚轮能够转动的安装在所述的承载台内，用于与待测转向架的走行轮相配合并带动所述走行轮转动；

所述的承载台通过能够驱动其激振的激振单元安装在所述基座平台上；

所述的基座平台下方安装可调节所述基座平台自由度的支座单元；

所述的定位拉杆安装在所述承载台上部，用于调整所述承载台的姿态。

所述定位拉杆与外部的控制设备连接，通过所述定位拉杆改变所述承载台的姿态，使单轴转向架与承载台的相对姿态发生变化，以模拟单轴转向架正常运行时的各种运行状态。

跨座式单轨的单轴转向架的走行轮与走形滚轮切向接触，走形滚轮承载单轴转向架的全部垂向载荷，走行滚轮旋转带动走行轮的旋转，单轴转向架的导向轮、稳定轮分布在承载台的两侧，充气后的导向轮、稳定轮与承载台侧面接触，受到承载台的压缩而受径向力。

进一步地，所述的走行滚轮的两端设有中心轴，并通过轴承安装在所述承载台两侧圆孔上。

进一步地，所述走形滚轮通过齿轮传动机构与电机的输出轴传动连接。外部驱动电机通过万向节联轴器将电机的输出轴伸入承载台，然后通过齿轮传动机构，驱动走形滚轮转动，通过调整走形滚轮的摩擦系数的大小，可以模拟不同的运行环境，如雨天运行、雪天运行和正常干燥情况下运行等。

进一步地，所述的激振单元包括横向激振器以及垂向激振器，所述横向激振器水平设于所述承载台与所述基座平台之间，所述垂向激振器竖向垂直设于所述承载台与所述基座平台之间。

进一步地，所述的横向激振器以及垂向激振器对称设置。优选地，承载台与基座平台之间安装有四个横向激振器和四个垂向激振器。

进一步地，所述的支座单元包括旋转基座、上底板以及下底板，所述上底板能够转动的安装在所述下底板的上部，所述旋转基座安装在所述上底板上部，所述基座平台下部安装在所述旋转基座上。

进一步地，所述旋转基座包括带有连接耳板的上旋转支座和下旋转支座，中间通过圆柱销连接。

进一步地，所述旋转支座设有一对，其中两个下旋转支座安装在上底板的两侧。

进一步地，所述上底板中间设有一个圆形的凹槽，与下底板设置的圆形凸起相配合，并在两者之间安装圆环轴承。

进一步地，所述定位拉杆设有一对，按一定间距安装在所述承载台上，所述定位拉杆连接液压驱动回路的液压杆。

该装置通过加入激振单元以及可调节的支座单元，并通过控制定位拉杆的位置来控制承载台的姿态发生变化，使单轴转向架与承载台的相对姿态发生变化，以模拟单轴转向架正常运行时的各种运行状态。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、适用于跨坐式单轨单轴转向架的性能测试。

2、通过横向、垂向激振器的安装，可以模拟不同的线路激扰工况，更加符合线路运行实际工况。

3、通过上底板、下底板之间的圆环轴承的安装，巧妙地实现了承载台拥有摇头运动(绕z轴旋转)的能力。

4、通过上旋转支座、下旋转支座和圆柱销的设计使用，实现了承载台拥有侧滚运动(绕x轴旋转)的能力。

5、承载台是组装结构，可以适应不同横向跨距的转向架的测试使用。

附图说明

图1是一种跨坐式单轨单轴转向架的试验台的结构示意图；

图2是一种跨坐式单轨单轴转向架的试验台走形滚轮的结构示意图；

图3、4是一种跨坐式单轨单轴转向架的试验台上、下旋转支座的结构示意图；

图5是一种跨坐式单轨单轴转向架的试验台承载台的结构示意图；

图中：1-走形滚轮；101-两端中心轴；102-齿轮传动机构；2-承载台；201-单独侧壁；202-两侧圆孔；203-拱形孔；204-矩形凹槽；3-外部驱动电机的输出轴；4-旋转支座；401-上旋转支座；402-下旋转支座；5-基座平台；6-上底板；7-下底板；801/802-定位拉杆；9-横向激振器；10-垂向激振器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

本发明提供的跨坐式单轨单轴转向架的试验台的实施，包括以下方面：

一种跨坐式单轨单轴转向架的试验台，根据附图1，包括接触走行轮的走形滚轮1、承载台2、外部驱动电机的输出轴3、基座平台5，安装在基座平台与承载台之间的横向激振器9和垂向激振器10、安装基座平台下方的旋转支座4、上底板6、下底板7、控制承载台姿态的定位拉杆8、走行滚轮中部轴与承载台之间的轴承和液压回路系统。

根据附图5，走形滚轮1安装在承载台2内部，按照尺寸要求，将承载台2的单独侧壁201安装牢固，根据附图2、4，走形滚轮1的两端中心轴101通过轴承安装在承载台2的两侧圆孔202上，电机输出轴3通过齿轮传动机构102驱动走形滚轮1转动，承载台2下部设有供电机输出轴3通过的拱形孔203。

承载台2与基座平台5之间安装有四个横向激振器9和四个垂向激振器10，控制不同激振器的振动频率和振动幅度，可以模拟轨道不平顺等外部激励对跨座式单轨运行运行的动力学影响，也可以测试单轴转向架的随机激振频率。

基座平台5的下方通过螺栓连接安装了两对旋转支座4，根据附图3、4，旋转支座分为上旋转支座401和下旋转支座402，中间通过圆柱销连接，基座平台5将重量转移到了旋转支座4上，并且旋转支座4的结构使承载台2拥有绕x轴旋转(侧滚)的自由度。

两个下旋转支座402通过螺栓连接安装在上底板6的两侧，上底板6中间有一个圆形的凹槽，与下底板7的圆形凸起配合，两者之间安装圆环轴承，上底板6与下底板7之间可以绕z轴旋转(摇头)，承载在上底板6上的承载台2也拥有绕z轴旋转(摇头)的自由度。

根据附图5，在承载台的前后两侧的矩形凹槽204处，通过螺栓连接，安装两个定位拉杆801/802，定位拉杆801/802的另一端安装在液压驱动回路的液压杆上，当定位拉杆的位置确定时，承载台2处于平衡的稳定状态。

调整走形滚轮1的摩擦系数的大小，可以模拟不同的运行环境，如雨天运行、雪天运行和正常干燥情况下运行等。

跨座式单轨的单轴转向架落在承载台2上方，单轴转向架的走形轮与走形滚轮1切向接触，走形滚轮1承载单轴转向架的全部垂向载荷，单轴转向架的导向轮与稳定轮与承载台2的侧面接触，单轴转向架的位置通过外部固定台固定，约束其横向、纵向的自由度，当承载台2的姿态发生变化，单轴转向架与承载台2的相对姿态就发生变化。

通过液压控制，对定位拉杆8的位置进行控制，从而改变承载台2的姿态，当前后定位拉杆8往同一侧移动相同距离，承载台2实现绕x轴旋转，上下旋转支座4相应相对x轴旋转，当前后定位拉杆8朝向不同方向移动相同距离，承载台2实现绕z轴旋转，上底板6与下底板7相应相对z轴旋转，当前后定位拉杆8移动不同距离，承载台2同时实现绕x、z轴旋转，控制定位拉杆8的位置可以间接控制承载台2的姿态，从而控制单轴转向架相对于承载台2的姿态。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种跨坐式单轨单轴转向架的模拟试验台，其特征在于，该模拟试验台包括走形滚轮(1)、承载台(2)、基座平台(5)及定位拉杆(8)；

所述的走行滚轮(1)能够转动的安装在所述的承载台(2)内，用于与待测转向架的走行轮相配合并带动所述走行轮转动；

所述的承载台(2)通过能够驱动其激振的激振单元安装在所述基座平台(5)上；

所述的基座平台(5)下方安装可调节所述基座平台(5)自由度的支座单元；

所述的定位拉杆(8)安装在所述承载台(2)上部，用于调整所述承载台(2)的姿态。

2.根据权利要求1所述的一种跨坐式单轨单轴转向架的模拟试验台，其特征在于，所述的走行滚轮(1)的两端设有中心轴(101)，并通过轴承安装在所述承载台(2)两侧圆孔(202)上。

3.根据权利要求2所述的一种跨坐式单轨单轴转向架的模拟试验台，其特征在于，所述走形滚轮(1)通过齿轮传动机构(102)与电机的输出轴(3)传动连接。

4.根据权利要求1所述的一种跨步式单轨单轴转向架的模拟试验台，其特征在于，所述的激振单元包括横向激振器(9)以及垂向激振器(10)，所述横向激振器(9)水平设于所述承载台(2)与所述基座平台(5)之间，所述垂向激振器(10)竖向垂直设于所述承载台(2)与所述基座平台(5)之间。

5.根据权利要求4所述的一种跨步式单轨单轴转向架的模拟试验台，其特征在于，所述的横向激振器(9)以及垂向激振器(10)对称设置。

6.根据权利要求1所述的一种跨坐式单轨单轴转向架的模拟试验台，其特征在于，所述的支座单元包括旋转基座、上底板(6)以及下底板(7)，

所述上底板(6)能够转动的安装在所述下底板(7)的上部，所述旋转基座安装在所述上底板(6)上部，所述基座平台(5)下部安装在所述旋转基座上。

7.根据权利要求6所述的一种跨坐式单轨单轴转向架的模拟试验台，其特征在于，所述旋转基座包括带有连接耳板的上旋转支座(401)和下旋转支座(402)，中间通过圆柱销连接。

8.根据权利要求7所述的一种跨坐式单轨单轴转向架的模拟试验台，其特征在于，所述旋转支座设有一对，其中两个下旋转支座(402)安装在上底板(6)的两侧。

9.根据权利要求6所述的一种跨坐式单轨单轴转向架的模拟试验台，其特征在于，所述上底板(6)中间设有一个圆形的凹槽，与下底板(7)设置的圆形凸起相配合，并在两者之间安装圆环轴承。

10.根据权利要求1所述的一种跨座式单轨单轴转向架的模拟试验台，其特征在于，所述定位拉杆(8)设有一对，按一定间距安装在所述承载台(2)上，所述定位拉杆(8)连接液压驱动回路的液压杆。

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