CN201047820Y - 火车空气弹簧扭摆疲劳试验机 - Google Patents

Abstract

火车空气弹簧扭摆疲劳试验机，包括机架、工作台、活动架、滑道板和电气控制柜，工作台安装在机架的下部，活动架安装在机架的上部，在工作台与活动架之间安装用于安装被测的空气弹簧的空间，在试验机工作台侧面联接有曲柄连杆机构输出装置，并利用曲柄连杆机构产生直线往复运动；同时，在试验机上还设有可调中心距的摇摆机构；被试空气弹簧安装在曲柄连杆机构输出装置和可调中心距的摇摆机构上，由曲柄连杆机构输出装置和可调中心距的摇摆机构两机构共同作用处于圆弧摆动的复合运动状态。且曲柄连杆机构输出装置是由变频电动机，与齿轮减速机，以及曲柄连杆机构所组合构成，工作台利用曲柄连杆机构产生直线往复运动。

Description

火车空气弹簧扭摆疲劳试验机

技术领域

本实用新型是一种火车空气弹簧的动态试验装置，它应用于铁路、城市地铁等轨道交通用空气弹簧或类似产品的动态性能和疲劳寿命的测试。

背景技术

随着经济的发展，铁路和轨道交通运输速度越来越高，人们对出乘工具的舒适度和环境质量的要求也越来越高。为适应上述要求，铁路车辆和城市轨道车辆普遍安装了空气弹簧作为减振降噪的弹性元件。空气弹簧作为一种重要的减振降噪元件，为了保证使用性能，在出厂前都需要进行疲劳试验检查。目前，一般的弹簧疲劳试验机是让被试件在轴向产生直线往复运动来检验其疲劳寿命，试验机只在一个方向产生运动。但是用于轨道交通运输设备上的空气弹簧是横向、垂向、扭摆多个方向受力产生变形，因此现有的试验机在检测空气弹簧动态性能和疲劳寿命时不能全面真实地模拟其实际受力和变形状态，试验结果的准确性很低。

为了提高空气弹簧的质量和可靠性，市场迫切需要能真实模拟火车空气弹簧实际工作状态的试验设备，尤其需要能够适用于各种规格空气弹簧结构、产生与实际工作状态相符合的多维运动、而且长期运行可靠、精度高、运行成本低的疲劳试验机。

通过查找“空气弹簧疲劳试验机”、“空气弹簧扭摆疲劳试验机”等关键词方面的专利情报和有关文章，未发现有火车空气弹簧扭摆疲劳试验机方面的专利申请记录和相关论文。

实用新型内容

本实用新型提供一种长期可靠运行，主要参数可调，多个方向振动的火车空气弹簧动态性能和疲劳试验机。

本实用新型采用的技术方案是：一种空气弹簧动态试验机，包括机架、工作台、活动架、滑道板和电气控制柜，工作台安装在机架的下部，活动架安装在机架的上部，在工作台与活动架之间安装用于安装被测的空气弹簧的空间，在试验机工作台侧面联接有曲柄连杆机构输出装置，并利用曲柄连杆机构产生直线往复运动；同时，在试验机上还设有可调中心距的摇摆机构；被试空气弹簧安装在曲柄连杆机构输出装置和可调中心距的摇摆机构上，由曲柄连杆机构输出装置和可调中心距的摇摆机构两机构共同作用处于圆弧摆动的复合运动状态。且曲柄连杆机构输出装置是由工业用电系统和变频调速装置可切换供电驱动的变频电动机，与变频电动机联接的立式向上输出的硬齿面圆柱圆锥齿轮减速机，以及曲柄连杆机构所组合构成，变频电动机与硬齿面圆柱圆锥齿轮减速机相联，硬齿面圆柱圆锥齿轮减速机又与曲柄连杆机构相联，最后曲柄连杆机构又与工作台相联，工作台利用曲柄连杆机构产生直线往复运动；调节电动机转速来调节振动频率，调节曲柄销偏心距来调节振动幅度，调节摇杆位置来调节摇摆臂长。利用四立柱框架式机架和蜗轮蜗杆装置，通过梯形螺杆调节活动工作台的高度，以适应不同空气弹簧的工作高度。同时提供空气弹簧在试验中所需的垂向载荷。通过螺杆用手轮人工调节空气弹簧应急弹簧的偏移量。

本试验机提供空气弹簧试验时通用的夹紧接口装置，充分考虑到各种空气弹簧上、下面安装销的安装空间。提供填充压缩空气的空气通道，以及各种安装紧固措施，方便使用。

本实用新型的有益效果是：可以检测轨道交通用空气弹簧的扭摆、横向位移性能和扭摆振动下的疲劳寿命，各种振动条件是模拟空气弹簧的实际应用环境，可真实反映空气弹簧扭摆性能和使用寿命。

附图说明

下面结合附图和实施实例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图主视图。

图2是本实用新型的结构示意图俯视图。

图3是本实用新型的结构示意图左视图。

图中：1.摇摆机构 2.减速装置 3.工作台 4.活动架 5.滑道板 6.机架7.电气控制柜 8.被试空气弹簧 9.电动机 10.曲柄连杆机构

具体实施方案

附图给出了本实用新型的一个实例。从附图中可以看出，本火车空气弹簧扭摆疲劳试验机包括机架6、工作台3、活动架4、滑道板5和电气控制柜，工作台3安装在机架6的下部，活动架4安装在机架6的上部，在工作台3与活动架4之间安装用于安装被测的空气弹簧的空间，在工作台3的侧面联接有曲柄连杆机构8，曲柄连杆机构10与减速装置2联接，减速装置2又与电动机9相联，曲柄连杆机构10由电动机9和减速装置2驱动，使工作台3产生直线往复运动。所述的电动机9为变频调速电动机，电动机9由电气控制柜内的变频装置所控制，在电气控制柜上安装有变频调速装置可以切换连接工业用电系统，用触摸屏输入要设置的参数，用累记记数器自动记录循环次数，变频电机自带通风装置；所述的减速装置2为立式向上输出的硬齿面圆柱圆锥齿轮减速机，圆柱圆锥齿轮减速机垂直向上安装，曲柄连杆机构的曲柄位置可调；在工作台3的下面设有摇摆机构1，为可调中心距的摇摆机构，工作台自带可改换安装位置的滚动体，滚动体在滑道板5上作圆弧摆动或横向大位移运动，滚动体带有球面滚子轴承，摇摆机构可以调节支点位置。工作台3在曲柄连杆机构10和摇摆机构1两机构共同作用处于圆弧摆动的复合运动状态。

实施时，将被试件火车空气弹簧8安装在工作台3上，根据试验大纲调节空气弹簧8的工作高度。开启安装在机架6顶板上的小电动机驱动蜗轮蜗杆，旋转梯形螺杆推动活动架上下移动。调节到位后，拧紧活动架4上弹性套的锁紧螺栓，使活动架4夹紧在4根导柱上以承受侧向力，并调整安装在机架6顶板上的4个梯形螺栓，使它与活动架4接触以承受垂向支反力，并用锁紧螺母锁紧防松。如果试验大纲要求空气弹簧的应急弹簧偏移一定的偏移量，则用活动架4上的手轮旋转螺杆，使安装在活动架4上的滑动板偏移中心位置，偏移量达到要求后，用T型螺栓将滑动块固定在活动架4上。打开安装在工作台3中的压缩空气进气管，按试验大纲要求的压缩空气压力给被试空气弹簧8充压缩空气。

根据试验大纲要求调节空气弹簧扭摆频率。振动频率的调节通过电动机转速的调节来实现，振动频率与电动机的转速有一一对应关系。如振动频率是2Hz，则直接用电气柜7上的开关给电动机送380V、50Hz普通工业用电。如振动频率为小于2Hz的某一频率，则用变频装置通过触摸屏输入对应的电气参数，使变频电机保持在相应的转速。电气控制柜上安装变频调速装置可以切换连接工业用电系统，用触摸屏输入要设置的参数，用累记记数器自动记录循环次数，变频电机自带通风装置。

根据试验大纲要求调节被试空气弹簧的扭摆幅度。扭摆幅度对应曲柄连杆机构10上的曲柄销偏心量。调节时将曲柄销中心刻度线对准曲轮盘上的钢板尺上对应要求振幅的刻度，曲柄销下部的齿条与曲轮盘上的齿条啮合，曲柄销两侧的锥面与曲轮盘的锥面接触，将曲柄销紧固在曲轮盘上。曲柄销偏心量直接由连杆传递到安装在工作台上的被试空气弹簧8上，产生要求的扭摆幅度。

根据试验大纲要求调节被试空气弹簧的扭摆臂长。将摇摆机构1上的嵌块中心线刻度对准摇板上钢板尺的对应刻度，钢板尺的刻度值是调节块中心到工作台中心(即被试空气弹簧中心)的距离。此距离即为扭摆臂的长度，也就是被试空气弹簧在轨道车辆上的安装位置到车辆中心销的距离。车辆运行时，空气弹簧绕着此中心销旋转扭摆。刻度对准后，紧固嵌块，扭摆臂长度调节完毕。

空气弹簧扭摆疲劳试验的操作步骤是：按上述步骤调节扭摆频率、扭摆幅度、扭摆臂长等参数，按试验大纲要求的循环次数设置安装在电气柜中的累记记数器，启动主电动机，经减速机减速后驱动曲柄连杆机构作往复运动，被试空气弹簧8在曲柄连杆机构10和摇摆机构1的共同作用下，绕摇臂中心作摆动。到达预定循环次数后自动停机，并记录保留各项试验数据。

Claims (3)

1.火车空气弹簧扭摆疲劳试验机，包括机架、工作台、活动架、滑道板和电气控制柜，工作台安装在机架的下部，活动架安装在机架的上部，在工作台与活动架之间安装用于安装被测的空气弹簧的空间，其特征在于：在试验机工作台侧面联接有曲柄连杆机构输出装置，并利用曲柄连杆机构产生直线往复运动；同时，在试验机上还设有可调中心距的摇摆机构；被试空气弹簧安装在曲柄连杆机构输出装置和可调中心距的摇摆机构上，由曲柄连杆机构输出装置和可调中心距的摇摆机构两机构共同作用处于圆弧摆动的复合运动状态。

2.如权利要求1所述的火车空气弹簧扭摆疲劳试验机，其特征在于：所述的曲柄连杆机构输出装置是由变频电动机，与变频电动机联接的减速机，以及曲柄连杆机构所组合构成，变频电动机与减速机相联，减速机又与曲柄连杆机构相联，曲柄连杆机构又与工作台相联，工作台在曲柄连杆机构作用下产生直线往复运动。

3.如权利要求1所述的火车空气弹簧扭摆疲劳试验机，其特征在于：所述的减速机为立式向上输出的硬齿面圆柱圆锥齿轮减速机，圆柱圆锥齿轮减速机垂直向上安装，曲柄连杆机构的曲柄位置可调。

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