CN113267354A - 一种转向架试验台的定位系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转向架试验台的定位系统，包括转向架、设置于转向架上的假车体以及与转向架配合的轨道轮对装置和升降走行梁，还包括反力架、地基导轨、丝杆、丝杆定位座、角箱、驱动装置和角箱安装座，反力架与假车体连接，轨道轮对装置固定于地基导轨上，地基导轨上设有丝杆定位座，丝杆固定于丝杆定位座上，角箱内设有与丝杆配合的螺母，驱动装置与角箱连接，驱动角箱在丝杆上运动，角箱与角箱安装座连接，角箱安装座固定于轨道轮对装置上本发明通过转向架和轨道轮对装置的共同相对移动，能实现转向架及整车快速、准确地定位。

Description

一种转向架试验台的定位系统

技术领域

本发明属于试验装备，具体涉及一种转向架试验台的定位系统。

背景技术

转向架是轨道车辆结构中最为重要的部件之一，转向架能起到支撑车体、传递牵引力和制动力等作用，保证车辆运行的平稳性和安全性。转向架试验台即用于对各类型车辆转向架进行测试，通过模拟车体重量等方式对转向架的各参数进行检测，而转向架的各种参数将直接影响车辆的稳定性和车辆的乘坐舒适性。为适应越来越多车型转向架的试验要求，须根据所试车型的轴距和定距调整轨道轮对的位置。同时，转向架进入试验台后，也需要微调其位置以保证车轮与轨道轮的对中性。目前的转向架及整车入台后的车轮与轨道轮对中调整方式单一、效率低、整备时间长，转向架试验台难以达到快速、准确地调整转向架在试验台上位置的目的。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研究设计一种转向架试验台的定位系统，来解决现有转向架及整车入台后的车轮与轨道轮对中调整方式单一、效率低、整备时间长的问题。本发明采用的技术手段如下：

一种转向架试验台的定位系统，包括转向架、设置于转向架上的假车体以及与转向架配合的轨道轮对装置和升降走行梁，所述转向架通过所述升降走行梁运送到轨道轮对装置上，还包括反力架、地基导轨、丝杆、丝杆定位座、角箱、驱动装置和角箱安装座，所述反力架与所述假车体连接，所述轨道轮对装置固定于所述地基导轨上，所述地基导轨上设有丝杆定位座，所述丝杆固定于所述丝杆定位座上，所述角箱内设有与所述丝杆配合的螺母，所述驱动装置与所述角箱连接，驱动所述角箱在所述丝杆上运动，所述角箱与所述角箱安装座连接，所述角箱安装座固定于所述轨道轮对装置上。

优选地，所述反力架包括基体、滑块、提升杆和牵引拉杆装置，所述基体上设有滑槽，所述滑块与所述提升杆连接，所述提升杆能带动所述滑块沿所述滑槽运动，所述滑块的运动方向平行于所述滑块的重力方向，所述牵引拉杆装置的一端与所述滑块固定连接，另一端与所述假车体固定连接。

优选地，所述牵引拉杆装置包括第一安装座、第一拉杆、第一螺套、第二安装座、第二拉杆、第二螺套和定位螺母，所述第一安装座与所述滑块固定连接，所述第一拉杆的一端与所述第一安装座连接，所述第一拉杆另一端的外侧设有螺纹，所述第二安装座与所述假车体固定连接，所述第二拉杆的一端与所述第二安装座连接，所述第二拉杆另一端的外侧设有螺纹，所述第一拉杆和第二拉杆上均设有定位螺母，所述第一螺套与所述第一拉杆之间通过螺纹连接，并通过所述定位螺母进行限位，所述第二螺套与所述第二拉杆之间通过螺纹连接，并通过所述定位螺母进行限位，所述第一螺套和第二螺套的端部均设有法兰，所述第一螺套和第二螺套之间通过法兰和螺栓连接。

优选地，所述第一安装座和第二安装座内均设有关节轴承，所述第一安装座与所述第一拉杆之间通过销轴和关节轴承连接，所述第二安装座与所述第二拉杆之间通过销轴和关节轴承连接。

优选地，所述地基导轨的两侧均设有丝杆，所述轨道轮对装置的两侧均设有与所述丝杆配合的角箱，两侧的角箱之间设有传动杆，其中一侧的角箱与所述驱动装置连接。

优选地，所述地基导轨上沿导轨方向设有固定槽，所述固定槽的截面成“⊥”形，所述地基导轨的侧面设有与所述丝杆定位座配合的定位槽。

优选地，所述驱动装置为伺服电机或步进电机。

与现有技术比较，本发明所述的一种转向架试验台的定位系统的有益效果为：本发明提出了从地基导轨结构、轨道轮对装置的平移、升降走行梁、固定车体用反力架自下而上的综合调整方案，通过转向架和轨道轮对装置的共同相对移动来实现车轮与轨道轮的快速、准确定位，升降走行梁可辅助转向架沿试验台滚动平移，反力架和驱动单元均为丝杆传动，既可大大缩短定位时间，又可提高定位精度和可靠性。本发明具体用于铁路机车车辆转向架、整车性能试验、出厂试验台上，能够适应转向架及整车快速、准确的定位，缩短整备时间，提高整备效率。

附图说明

图1是本发明中定位系统的结构示意图。

图2是本发明中定位系统的俯视结构示意图。

图3是本发明中反力架的结构示意图。

图4是本发明中反力架的俯视结构示意图。

图5是本发明中反力架的侧视结构示意图。

图6是本发明中牵引拉杆装置的结构示意图。

图7是本发明中牵引拉杆装置的剖视结构示意图。

图8是本发明中第一安装座、第二安装座的内部结构示意图。

图9是本发明中地基导轨的横截面示意图。

图10是本发明中地基导轨的侧视结构示意图。

图11是本发明中地基导轨的俯视结构示意图。

图中，1、转向架；2、假车体；3、轨道轮对装置；4、反力架；5、地基导轨；6、升降走行梁；41、基体；42、滑块；43、滑槽；44、提升杆；45、牵引拉杆装置；51、丝杆；52、丝杆定位座；53、角箱；54、驱动装置；55、角箱安装座；56、传动杆；57、固定槽；58、定位槽；451、第一安装座；452、第一拉杆；453、第一螺套；454、第二安装座；455、第二拉杆；456、第二螺套；457、定位螺母；458、销轴；459、关节轴承。

具体实施方式

如图1-11所示，一种转向架试验台的定位系统，包括转向架1、假车体2、轨道轮对装置3和升降走行梁6。假车体2设置于转向架1上，用于模拟车重。转向架1通过升降走行梁6运送到轨道轮对装置3上，升降走行梁6位于轨道轮顶下方约250mm处，当转向架1要推到轨道轮上时，将升降走行梁6上升到与轨道轮顶面平齐，转向架1推到适当位置后，将升降走行梁6降下去，转向架1即与轨道轮直接接触配合试验。还包括反力架4、地基导轨5、丝杆51、丝杆定位座52、角箱53、驱动装置54和角箱安装座55，假车体2的两端部分别与反力架4连接，转向架1通过与假车体2两端部相连的反力架4调整在试验台上的位置。轨道轮对装置3设置于地基导轨5上，地基导轨5的侧面设有丝杆51，丝杆51的两端设有丝杆定位座52，丝杆51通过丝杆定位座52与地基导轨5连接。角箱53内设有与丝杆51配合的螺母，驱动装置54与角箱53连接，驱动角箱53沿丝杆51运动。角箱53上设有角箱安装座55，角箱安装座55与轨道轮对装置3连接，驱动装置54驱动角箱53运动时，通过角箱安装座55带动轨道轮对装置3在丝杆51上运动，即实现驱动轨道轮对装置3沿地基导轨5移动，便于适应不同轮距的转向架1。实际应用时，转向架1沿升降走行梁6进入转向架试验台，到达指定位置附近区域后，连接假车体2前后反力架4，再通过调整前后反力架4的牵引拉杆装置45长度前后移动转向架1在试验台上的位置。

反力架4包括基体41、滑块42、提升杆44和牵引拉杆装置45，基体41上设有与滑块42配合的滑槽43，滑块42与提升杆44连接，提升杆44能带动滑块42沿滑槽43运动，滑块42的运动方向平行于滑块42的重力方向。滑块42与牵引拉杆装置45的一端固定连接，牵引拉杆装置45的另一端与假车体2固定连接，牵引拉杆装置45的支撑方向与滑块42的移动方向垂直，通过提升杆44能调整滑块42在竖直方向上的位置，从而调整牵引拉杆装置45的中心高，以适应对不同型号的转向架1进行检测。同时，可通过调节牵引拉杆装置45的长度来实现转向架1的前后位置调整。

具体的，牵引拉杆装置45包括第一安装座451、第一拉杆452、第一螺套453、第二安装座454、第二拉杆455、第二螺套456和定位螺母457。第一安装座451与滑块42固定连接，第一拉杆452的一端与第一安装座451连接，第一拉杆452另一端的外侧设有与第一螺套453配合的螺纹。第二安装座454与假车体2固定连接，第二拉杆455的一端与第二安装座454连接，第二拉杆455另一端的外侧设有与第二螺套456配合的螺纹。第一拉杆452与第一安装座451之间可拆卸，第二拉杆455与第二安装座454之间可拆卸，便于更换不同长度的拉杆来适应不同型号转向架1的轮距。第一拉杆452和第一螺套453、第二拉杆455和第二螺套456为两套配对螺纹副，且两者旋向相反，第一螺套453和第二螺套456的端部均设有法兰，第一螺套453和第二螺套456之间通过法兰和螺栓连接。第一拉杆452和第二拉杆455上均设有定位螺母457，第一拉杆452的一端通过第一螺套453与第二螺套456、第二拉杆455连接，另一端通过定位螺母457进行限位固定，第二拉杆455通过第二螺套456和定位螺母457固定。通过正向或反向旋转第一螺套453、第二螺套456可以调整第一拉杆452和第二拉杆455之间的长度，由此调整牵引拉杆装置45的长度，达到调节转向架1和反力架4间距的目的，实现对转向架1的前后定位。如第一拉杆452和第二拉杆455长度不够，可在第一螺套453和第二螺套456之间增加过渡杆，延长牵引拉杆装置45的长度。

第一安装座451和第二安装座454内均设有关节轴承459，第一安装座451与第一拉杆452之间通过销轴458和关节轴承459连接，第二安装座454与第二拉杆455之间通过销轴458和关节轴承459连接。第一安装座451和第二安装座454上销轴458的轴孔中心线相互垂直，受力状态为二力杆结构。采用销轴458和关节轴承459结构能完全约束住转向架1，避免转向架1在高速运行时产生左右的小范围摆动。

地基导轨5的两侧均设有丝杆51，丝杆定位座52成对紧固于地基导轨5的两侧，丝杆51固定在同侧的两丝杆定位座52之间。轨道轮对装置3的两侧均设有与丝杆51配合的角箱53，角箱53通过角箱安装座55紧固在轨道轮对装置3底部，轨道轮对装置3两侧的角箱53之间连接有传动杆56，其中一侧的角箱53与驱动装置54连接。驱动装置54驱动一侧角箱53，并通过传动杆56带动另一侧角箱53动作，位于两角箱53内的螺母同时旋转，从而带动轨道轮对装置3沿布置在其两侧的丝杆51在地基导轨5上平移，便于控制轨道轮对装置3进行平稳移动。

地基导轨5上沿导轨方向设有固定槽57，固定槽57的截面成“⊥”形，便于轨道轮对装置3通过固定槽57与地基导轨5连接紧固。具体的，先把螺栓倒放在固定槽57内，然后放下轨道轮对装置3，使得螺栓与轨道轮对装置3上预设的螺纹孔对准，再用螺母压紧完成对轨道轮对装置3的定位固定。地基导轨5的侧面设有与丝杆定位座52配合固定的定位槽58和安装螺孔，可通过定位槽58和安装螺孔对丝杆定位座52进行安装定位，保证丝杆51的安装精度，以此确保轨道轮对装置3的定位精度。

驱动装置54为伺服电机或步进电机等，配合丝杠将电机的旋转运动转化为线性运动，可以精准调节轨道轮对装置3与地基导轨5之间的相对位置，高效配合转向架1试验。

本发明的工作原理为：首先转向架1沿升降走行梁6进入转向架试验台，并与轨道轮对装置3配合，到达指定位置附近区域后，连接前后反力架4，再通过调整前后反力架4的牵引拉杆装置45长度前后移动转向架1在试验台上的位置，使得转向架1与轨道轮对装置3配合，实现对转向架1进行快速、准确地定位。轨道轮对装置3固定在地基导轨5上，并可通过丝杆51沿地基导轨5移动，调整其在地基导轨5上的位置，以适应不同类型的转向架及整车试验。

本发明提出了从地基导轨5结构、轨道轮对装置3的平移、升降走行梁6、固定车体用反力架4自下而上的综合调整方案，通过转向架1和轨道轮对装置3的共同相对移动来实现车轮与轨道轮的快速、准确定位，升降走行梁6可辅助转向架1沿试验台滚动平移，反力架4和驱动单元均为丝杆传动，既可大大缩短定位时间，又可提高定位精度和可靠性。本发明具体用于铁路机车车辆转向架、整车性能试验、出厂试验台上，能够适应转向架及整车快速、准确的定位，缩短整备时间，提高整备效率。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种转向架试验台的定位系统，包括转向架(1)、设置于转向架(1)上的假车体(2)以及与转向架(1)配合的轨道轮对装置(3)和升降走行梁(6)，所述转向架(1)通过所述升降走行梁(6)运送到轨道轮对装置(3)上，其特征在于：还包括反力架(4)、地基导轨(5)、丝杆(51)、丝杆定位座(52)、角箱(53)、驱动装置(54)和角箱安装座(55)，所述反力架(4)与所述假车体(2)连接，所述轨道轮对装置(3)固定于所述地基导轨(5)上，所述地基导轨(5)上设有丝杆定位座(52)，所述丝杆(51)固定于所述丝杆定位座(52)上，所述角箱(53)内设有与所述丝杆(51)配合的螺母，所述驱动装置(54)与所述角箱(53)连接，驱动所述角箱(53)在所述丝杆(51)上运动，所述角箱(53)与所述角箱安装座(55)连接，所述角箱安装座(55)固定于所述轨道轮对装置(3)上。

2.根据权利要求1所述的一种转向架试验台的定位系统，其特征在于：所述反力架(4)包括基体(41)、滑块(42)、提升杆(44)和牵引拉杆装置(45)，所述基体(41)上设有滑槽(43)，所述滑块(42)与所述提升杆(44)连接，所述提升杆(44)能带动所述滑块(42)沿所述滑槽(43)运动，所述滑块(42)的运动方向平行于所述滑块(42)的重力方向，所述牵引拉杆装置(45)的一端与所述滑块(42)固定连接，另一端与所述假车体(2)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种转向架试验台的定位系统，其特征在于：所述牵引拉杆装置(45)包括第一安装座(451)、第一拉杆(452)、第一螺套(453)、第二安装座(454)、第二拉杆(455)、第二螺套(456)和定位螺母(457)，所述第一安装座(451)与所述滑块(42)固定连接，所述第一拉杆(452)的一端与所述第一安装座(451)连接，所述第一拉杆(452)另一端的外侧设有螺纹，所述第二安装座(454)与所述假车体(2)固定连接，所述第二拉杆(455)的一端与所述第二安装座(454)连接，所述第二拉杆(455)另一端的外侧设有螺纹，所述第一拉杆(452)和第二拉杆(455)上均设有定位螺母(457)，所述第一螺套(453)与所述第一拉杆(452)之间通过螺纹连接，并通过所述定位螺母(457)进行限位，所述第二螺套(456)与所述第二拉杆(455)之间通过螺纹连接，并通过所述定位螺母(457)进行限位，所述第一螺套(453)和第二螺套(456)的端部均设有法兰，所述第一螺套(453)和第二螺套(456)之间通过法兰和螺栓连接。

4.根据权利要求3所述的一种转向架试验台的定位系统，其特征在于：所述第一安装座(451)和第二安装座(454)内均设有关节轴承(459)，所述第一安装座(451)与所述第一拉杆(452)之间通过销轴(458)和关节轴承(459)连接，所述第二安装座(454)与所述第二拉杆(455)之间通过销轴(458)和关节轴承(459)连接。

5.根据权利要求1所述的一种转向架试验台的定位系统，其特征在于：所述地基导轨(5)的两侧均设有丝杆(51)，所述轨道轮对装置(3)的两侧均设有与所述丝杆(51)配合的角箱(53)，两侧的角箱(53)之间设有传动杆(56)，其中一侧的角箱(53)与所述驱动装置(54)连接。

6.根据权利要求1所述的一种转向架试验台的定位系统，其特征在于：所述地基导轨(5)上沿导轨方向设有固定槽(57)，所述固定槽(57)的截面成“⊥”形，所述地基导轨(5)的侧面设有与所述丝杆定位座(52)配合的定位槽(58)。

7.根据权利要求1所述的一种转向架试验台的定位系统，其特征在于：所述驱动装置(54)为伺服电机或步进电机。

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