CN115752887A - 一种卧式测力轮对轮轨力标定试验台 - Google Patents

Abstract

本发明属于轨道交通技术领域，本发明公开了一种卧式测力轮对轮轨力标定试验台，包括工作台、力加载装置、加载装置移动台和轮对定位装置；所述轮对定位装置固定在所述工作台的一侧，用于固定待测轮对；所述加载装置移动台设置在所述工作台的另一侧；所述力加载装置包括横向力加载机构和垂向力加载机构，分别用于对待测轮对进行横向力和/或垂向力的加载；本发明结构紧凑，占地面积小；轮对的装卸更加方便快捷，定位安全、稳定可靠。

Description

一种卧式测力轮对轮轨力标定试验台

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，更具体的说是涉及一种卧式测力轮对轮轨力标定试验台。

背景技术

现有技术中的大部分的测力轮对动态标定试验台均由机械系统、液压加载系统、电控及测控系统这三大系统构成，其中机械系统包括底座、门架、轮距调整机构，所述加载系统包括垂向力加载机构、横向力加载机构、垂向力加载机构中的任意一种或几种，所述液压系统是加载系统的动力源。常规的测力轮对轮轨力标定试验平台只能实现静态标定，即在某一角度进行垂横标定完成后，旋转轮对至下一角度再进行下一组标定，标定过程为静态标定，与实际的列车运行状态下的轮对测力过程存在较大差异。并且，现有技术中多为龙门框架式结构，体积庞大，结构复杂，导致装置工作效率低，安装拆卸工序繁琐。

因此，如何提供一种卧式测力轮对轮轨力标定试验台，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种卧式测力轮对轮轨力标定试验台，结构紧凑，占地面积小，适用于各种型号的轮对，便于轮对装卸，定位安全、稳定可靠，能够同时满足轮对的静态性能测试和动态性能测试。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种卧式测力轮对轮轨力标定试验台，包括工作台、力加载装置、加载装置移动台和轮对定位装置；所述轮对定位装置固定在所述工作台的一侧，用于固定待测轮对；所述加载装置移动台设置在所述工作台的另一侧；

所述力加载装置包括横向力加载机构和垂向力加载机构，分别用于对待测轮对进行横向力和/或垂向力的加载。

进一步的，所述加载装置移动台包括导轨和移动台动力装置；所述移动台动力装置驱动所述垂向力加载机构朝向或远离待测轮对移动。

进一步的，所述移动台动力装置包括第一伺服电机、同步带和滚珠丝杠；所述导轨上延其移动方向开设有安装槽；

所述力加载装置与所述滚珠丝杠固定连接；所述滚珠丝杠设置于所述安装槽内；所述滚珠丝杠的螺杆端与所述安装槽轴承连接，螺母端与所述同步带套接，并通过所述同步带与所述第一伺服电机连接。

进一步的，所述横向力加载机构与所述轮对定位装置固定连接，并且所述横向力加载机构的输出端的加载方向与待测轮对的轴心方向一致；

所述垂向力加载机构与待测轮对的轴心方向垂直；

每个待测轮对对应至少一个所述横向力加载机构和一个所述垂向力加载机构。

进一步的，所述垂向力加载机构包括伺服油缸、加载轮和力加载台体，所述伺服油缸与所述力加载台体顶部平面固定，所述力加载台体的底部与所述加载装置移动平台滑动连接；所述伺服油缸的输出端与所述加载轮连接。

进一步的，所述力加载装置还包括加载点调整机构，所述加载点调整机构与所述垂向力加载机构连接，用于控制垂向力的加载点。

进一步的，所述力加载装置还包括位移传感器和负荷传感器，所述位移传感器用于检测所述横向力加载机构和所述垂向力加载机构输出端的位移；所述负荷传感器用于检测横向力和垂向力的大小。

进一步的，所述轮对定位装置包括轮轴、轮轴旋转器和轮轴固定机构；所述轮轴固定机构设置有与所述轮轴的轴径大小相匹配的通孔，所述轮轴两端分别伸进两端的所述轮轴机构的通孔内；所述轮轴旋转器的输入端与外部电机连接，输出端与所述轮轴连接。

进一步的，还包括控制终端，所述控制终端与所述力加载装置和/或所述加载装置移动台分别电连接，用于调整加载点位置以及加载力的大小。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种卧式测力轮对轮轨力标定试验台，结构紧凑，占地面积小。轮对的装卸更加方便快捷，定位安全、稳定可靠，有动态旋转功能，不但能满足轮对的静态性能测试，还可实现轮对的动态性能检测。轮对的横向力及垂向力的加力点可单独加载，也可同时加载。动态及静态压头可方便更换。该新型轮对性能标定试验台是一款升级换代产品，填补了国内动静综合性能标定台的空白，并对城市轨道交通测力轮对标定系统性能进行了明显的提升。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的一种卧式测力轮对轮轨力标定试验台俯视图；

图2附图为本发明提供的一种卧式测力轮对轮轨力标定试验台侧视图；

图3附图为本发明提供的一种卧式测力轮对轮轨力标定试验台主视图；

其中，1-工作台、2-加载装置移动台、3-轮对定位装置、4-待测轮对、-移动导轨、6-第一伺服电机、7-同步带、8-滚珠丝杠、9-安装槽、10-伺服油缸、11-加载轮、12-力加载台体、13-加载点调整机构、14-轮轴、15-轮轴固定机构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

本发明实施例公开了一种卧式测力轮对轮轨力标定试验台，包括工作台1、力加载装置、加载装置移动台2和轮对定位装置3；轮对定位装置3固定在工作台的一侧，用于固定待测轮对4；加载装置移动台2设置在工作台1的另一侧；

力加载装置包括横向力加载机构和垂向力加载机构，分别用于对待测轮对4进行横向力和/或垂向力的加载。

在另一实施例中，还包括控制终端，控制终端与力加载装置和/或加载装置移动台2分别电连接，用于控制调整加载点位置以及加载力的大小。

在另一实施例中，加载装置移动台2包括导轨和移动台动力装置；移动台动力装置驱动垂向力加载机构延导轨5朝向或远离待测轮对4移动。其中，导轨5设置有多条，并且固定在工作台1的不同位置；多个垂向力加载机构，固定在同一固定板上，固定板底面设置有与导轨5相契合的凸起，使得固定板能够延导轨方向自由移动，提高了垂向力加载机构的稳定性。

在另一实施例中，移动台动力装置包括第一伺服电机6、同步带7和滚珠丝杠8；导轨5上延其移动方向开设有安装槽9；

力加载装置与滚珠丝杠8固定连接；滚珠丝杠8设置于安装槽9内；滚珠丝杠8的螺杆端与安装槽9轴承连接，螺母端与同步带7套接，并通过同步带7与第一伺服电机6连接。

其中，第一伺服电机6的输出端通过同步带7分别与左右两边的传动机构连接，左右两边的传动机构通过同步带7与滚珠丝杠8的螺母端连接；滚珠丝杠8设置在安装槽内9可在槽内自由转动，滚珠丝杠8与垂向力加载机构套接，通过滚珠丝杠8的转动，进而使得套接在滚珠丝杠8上的力加载装置能够自由移动。

在本实施例中，多个垂向力加载机构均固定在同一固定板上，因此，可以在固定板底部设置螺母，并将该螺母套接在滚珠丝杠8的螺杆端。

在另一实施例中，横向力加载机构与轮对定位装置3固定连接，并且横向力加载机构的输出端的加载方向与待测轮对4的轴心方向一致；

垂向力加载机构与待测轮对4的轴心方向垂直；

每个待测轮对4对应至少一个横向力加载机构和一个垂向力加载机构。

在另一施例中，垂向力加载机构包括伺服油缸10、加载轮11和力加载台体12，伺服油缸10与力加载台体12顶部平面固定，力加载台体12的底部与加载装置移动平台2滑动连接；伺服油缸10的输出端与加载轮11连接。

在本实施例中，力加载装置还包括加载点调整机构13，加载点调整机构13与垂向力加载机构连接，用于控制垂向力的加载点。加载点调整机构13包括第二伺服电机，第二伺服电机采用同步带的方式连接至伺服油缸10的控制阀，控制伺服油缸10输出。

通过更换加载轮11和力加载台体12，可实现动态及静态加载，最大加载力10KN。垂向力加载点可左右调整，调整范围为0-20mm。垂向力加载点左右各一套，可实现轮对的两个轮对的单独加载和同时加载，两个加载点可以单独左右位置调整，通过设置磁致伸缩位移传感器，使位置的调整精度更高。

在另一实施例中，轮对定位装置3包括轮轴14、轮轴旋转器和轮轴固定机构15；轮轴固定机构15设置有与轮轴轴径大小相匹配的通孔，轮轴14两端分别伸进两端的轮轴固定机构15的通孔内；轮轴旋转器的输入端与外部电机连接，输出端与轮轴14连接。通过轮轴旋转器对待测轮对4进行旋转，可实现待测轮对4的动态标定和其他加力位置标定。

在另一实施例中，力加载装置还包括位移传感器和负荷传感器，位移传感器用于检测横向力加载机构和垂向力加载机构输出端的位移；负荷传感器用于检测横向力和垂向力的大小。位移传感器和负荷传感器的检测数据通过控制终端可绘制成加载曲线；同时，根据位移传感器和负荷传感器的检测数据，有助于对加载点位置及加载力大小的微调。

本发明的动态标定步骤包括：准确可靠安装待测轮对4，然后通过轮轴旋转器旋转待测轮对4，可靠后，通过控制终端设定加载垂向力或横向力还是垂横同时加载的模式，加载机构动作加力，到设定力值后，启动待测轮对4按设定速度旋转，即实现待测轮对4的动态标定。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种卧式测力轮对轮轨力标定试验台，其特征在于，包括工作台(1)、力加载装置、加载装置移动台(2)和轮对定位装置(3)；所述轮对定位装置(3)固定在所述工作台的一侧，用于固定待测轮对(4)；所述加载装置移动台(2)设置在所述工作台(1)的另一侧；

所述力加载装置包括横向力加载机构和垂向力加载机构，分别用于对待测轮对(4)进行横向力和/或垂向力的加载。

2.根据权利要求1所述的一种卧式测力轮对轮轨力标定试验台，其特征在于，所述加载装置移动台(2)包括导轨(5)和移动台动力装置；所述移动台动力装置驱动所述垂向力加载机构朝向或远离待测轮对移动。

3.根据权利要求2所述的一种卧式测力轮对轮轨力标定试验台，其特征在于，所述移动台动力装置包括第一伺服电机(6)、同步带(7)和滚珠丝杠(8)；所述导轨(5)上延其移动方向开设有安装槽(9)；

所述力加载装置与所述滚珠丝杠(8)固定连接；所述滚珠丝杠(8)设置于所述安装槽(9)内；所述滚珠丝杠(8)的螺杆端与所述安装槽(9)轴承连接，螺母端与所述同步带(7)套接，并通过所述同步带(7)与所述第一伺服电机(6)连接。

4.根据权利要求1所述的一种卧式测力轮对轮轨力标定试验台，其特征在于，所述横向力加载机构与所述轮对定位装置(3)固定连接，并且所述横向力加载机构的输出端的加载方向与待测轮对(4)的轴心方向一致；

所述垂向力加载机构与待测轮对(4)的轴心方向垂直；

每个待测轮对(4)对应至少一个所述横向力加载机构和一个所述垂向力加载机构。

5.根据权利要求4所述的一种卧式测力轮对轮轨力标定试验台，其特征在于，所述垂向力加载机构包括伺服油缸(10)、加载轮(11)和力加载台体(12)，所述伺服油缸(10)与所述力加载台体(12)顶部平面固定，所述力加载台体(12)的底部与所述加载装置移动平台(2)滑动连接；所述伺服油缸(10)的输出端与所述加载轮(11)连接。

6.根据权利要求4所述的一种卧式测力轮对轮轨力标定试验台，其特征在于，所述力加载装置还包括加载点调整机构(13)，所述加载点调整机构(13)与所述垂向力加载机构连接，用于控制垂向力的加载点。

7.根据权利要求1所述的一种卧式测力轮对轮轨力标定试验台，其特征在于，所述力加载装置还包括位移传感器和负荷传感器，所述位移传感器用于检测所述横向力加载机构和所述垂向力加载机构输出端的位移；所述负荷传感器用于检测横向力和垂向力的大小。

8.根据权利要求1所述的一种卧式测力轮对轮轨力标定试验台，其特征在于，所述轮对定位装置(3)包括轮轴(14)、轮轴旋转器和轮轴固定机构(15)；所述轮轴固定机构(15)设置有与所述轮轴(14)的轴径大小相匹配的通孔，所述轮轴两端分别伸进两端的所述轮轴机构的通孔内；所述轮轴旋转器的输入端与外部电机连接，输出端与所述轮轴(14)连接。

9.根据权利要求1所述的一种卧式测力轮对轮轨力标定试验台，其特征在于，还包括控制终端，所述控制终端与所述力加载装置和/或所述加载装置移动台(2)分别电连接，用于调整加载点位置以及加载力的大小。

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