CN201532297U - 一种空气弹簧试验装置 - Google Patents

Abstract

一种空气弹簧试验装置，包括减速装置、上活动架、机架、下活动架、曲柄连杆机构、电气控制柜、工作台和摇摆机构，工作台安装在机架中部，上活动架安装在机架上部，下活动架安装在机架下部，在工作台与上活动架之间，工作台与下活动架之间分别设置用于安装被测空气弹簧的空间，在工作台侧面联接有曲柄连杆机构，曲柄连杆机构与减速装置联接，曲柄连杆机构由减速装置驱动，使工作台产生往复摆动，工作台与摇摆机构相连，工作台在曲柄连杆机构和摇摆机构两机构的共同作用下处于圆弧摆动的复合运动状态。通过应用该装置，可快速、准确地检测出空气弹簧的扭摆、横向位移性能和扭摆振动下的疲劳寿命，真实反映空气弹簧扭摆性能和使用寿命。

Description

一种空气弹簧试验装置

技术领域

本实用新型涉及一种空气弹簧试验装置，尤其是一种应用于铁路、城市地铁等轨道交通用成对空气弹簧或类似产品的动态性能和疲劳寿命的测试装置，该装置也可用于风力发电，工程机械等相关领域的空气弹簧或类似产品测试装置。

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。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，因此以前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，需要研制一种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的疲劳试验机，公告日为2008年7月9日，公告号为CN201083593Y，名称为轨道交通用空气弹簧扭摆疲劳试验机的实用新型专利公开了一种对各种规格空气弹簧进行测试的扭摆疲劳试验机。但该实用新型公开的试验机仅能做一个空气弹簧的疲劳试验，由于制造误差、材质等因素的影响，一个空气弹簧疲劳试验结果带有一定的偶然性，因此要求同一种规格的空气弹簧抽检二个或四个进行疲劳试验。由于一个空气弹簧疲劳试验时间较长，用这台试验机完成同一种规格空气弹簧的疲劳试验，需要很长时间，因此产品的开发进度得不到保证。为了提高试验效率，便于产品比较分析，并得到一个更准确的疲劳试验结果，迫切需要一台更高效率的疲劳试验机。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有空气弹簧试验装置的不足，提供一种能够长期可靠运行，主要参数可调，多个方向振动的，二个空气弹簧同时试验的疲劳试验机。

按照本实用新型，上述技术问题是通过下述技术方案来实现的：

一种空气弹簧试验装置，包括：减速装置、上活动架、机架、下活动架、曲柄连杆机构、电气控制柜、工作台和摇摆机构，工作台安装在机架的中部，上活动架安装在机架的上部，下活动架安装在机架的下部，在工作台与上活动架之间，工作台与下活动架之间分别设置用于安装被测空气弹簧的空间，在工作台的侧面联接有曲柄连杆机构，曲柄连杆机构与减速装置联接，曲柄连杆机构由减速装置驱动，使工作台产生往复摆动，工作台与摇摆机构相连，工作台在曲柄连杆机构和摇摆机构两机构的共同作用下处于圆弧摆动的复合运动状态。

作为本实用新型进一步的实施方式，机架包括分别由蜗轮蜗杆装置一和蜗轮蜗杆装置二驱动的两套垂向螺杆调节装置，上活动架和下活动架的上下移动由所述的二套垂向螺杆调节装置分别控制。

作为本实用新型进一步的实施方式，减速装置由电动机和减速机组成，电动机为变频调速电动机，减速机为硬齿面圆柱圆锥齿轮减速机，电动机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，减速机垂直向上安装。

作为本实用新型进一步的实施方式，空气弹簧试验装置包括调节螺杆，调节螺杆通过曲柄销与曲柄连杆机构相连，曲柄连杆机构安装在减速机的输出轴上，其曲柄长度为无级调节方式。

作为本实用新型进一步的实施方式，调节螺杆的两端通过支座安装在曲柄盘上，支座内装有径向球轴承，支座与调节螺杆间装有推力球轴承，曲柄盘上加工有燕尾槽，曲柄销嵌在曲柄盘燕尾槽中，通过旋转调节螺杆来调节曲柄销相对曲柄盘中心的位移，即调节曲柄长度。

作为本实用新型进一步的实施方式，空气弹簧试验装置包括气压自动调整装置，对所测空气弹簧的气压进行自动调整。

作为本实用新型进一步的实施方式，空气弹簧试验装置包括气囊失压保护装置，当气压低于设定值时，空气弹簧试验装置保护停机，然后自动充气至设定工作压力，再自动开机运行。

本实用新型的有益效果是：通过应用此种实用新型所描述的装置，可以快速、准确地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

图1为本实用新型的结构示意图主视图；

图2为本实用新型的结构示意图俯视图；

图3为本实用新型的结构示意图左视图；

图4为本实用新型的曲柄连杆机构部分A-A向剖视图；

其中：1-电动机，2-减速装置，3-曲柄盘，4-曲柄销，5-上活动架，6-机架，7-下活动架，8-蜗轮蜗杆装置一，9-锁紧螺母，10-梯形螺栓，11、15-滑动板，12、14-手轮，13-进气管，16-蜗轮蜗杆装置二，17-燕尾槽，18-调节螺杆，19-曲柄连杆机构，20-电气控制柜，21-工作台，22-减速机，23-摇摆机构，24、25-支座，26、31-径向球轴承，27、30-推力球轴承，28、29-锁紧螺母。

具体实施方式：

附图给出了本实用新型的具体实施例，下面将通过附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。

作为本实用新型一种较佳的实施方式，如图1和图3所示，该空气弹簧试验装置包括机架6、工作台21、上活动架5、下活动架7、曲柄连杆机构19、摇摆机构23、减速装置2和电气控制柜20等，工作台21安装在机架6的中部，上活动架5安装在机架6的上部，下活动架7安装在机架6的下部，在工作台21与上活动架5及下活动架7之间分别设置用于安装被测的空气弹簧的空间。如图2所示，在工作台21的侧面联接有曲柄连杆机构19，曲柄连杆机构19与减速装置2连接，曲柄连杆机构19由减速装置2驱动，使工作台21产生往复摆动。如图3所示，工作台21与摇摆机构23相连，工作台21在曲柄连杆机构19和摇摆机构23两机构共同作用处于圆弧摆动的复合运动状态。减速装置2由电动机1与减速机22组成，电动机1采用变频调速电动机，减速机22采用硬齿面圆柱圆锥齿轮减速机。电动机1由电气控制柜20内的变频装置所控制，在电气控制柜20上安装有变频调速装置，变频电机自带通风装置；圆柱圆锥齿轮减速机22垂直向上安装，曲柄连杆机构19安装在减速机22输出轴上，其曲柄长度可以无级调节。

如图2和图4所示，调节螺杆18通过曲柄销4与曲柄连杆机构19相连，调节螺杆18二端通过支座24、25安装在曲柄盘3上，支座24、25内装有径向球轴承26、31，支座24、25与调节螺杆18间装有推力球轴承27、30，曲柄盘3上加工有燕尾槽17，曲柄销4嵌在曲柄盘燕尾槽17中，通过旋转调节螺杆18来调节曲柄销4相对曲柄盘3中心的位移，即调节曲柄长度。电气控制柜20上安装有触摸屏，通过触摸屏可以设定运行频率、运行次数与工作气压、最小保护气压等参数，并实时显示累计运行次数与累计运行时间。

空气弹簧试验装置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，并配置气压自动调整与气囊失压保护装置。提供各种安装紧固措施，方便使用。所测空气弹簧的气压可以自动调整，当气压低于设定值时，试验机保护停机，然后自动充气至设定工作压力，再自动开机运行。

在具体操作时，在工作台21与上活动架5之间安装一个被测空气弹簧，在工作台21与下活动架7之间安装另一个被测空气弹簧，在试验机工作台21侧面联接有曲柄连杆机构输出装置，并利用曲柄连杆机构19产生往复摆动；二个被测空气弹簧安装在曲柄连杆机构19和摇摆中心为1米的摇摆机构23上，由曲柄连杆机构19和摇摆机构23两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调速装置驱动的变频调速电动机，与变频调速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19所组合构成，变频调速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19相联，最后曲柄连杆机构19又与工作台21相联，工作台21利用曲柄连杆机构19产生往复摆动；调节电动机1转速来调节振动频率，无级调节曲柄销4偏心距来调节振动幅度。利用四立柱框架式机架6和蜗轮蜗杆装置，通过梯形螺杆调节上下活动架的高度，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。

进行空气弹簧测试实验时，将二个被试空气弹簧分别安装在工作台21的上面与下面，根据试验大纲调节空气弹簧的工作高度。开启分别安装在机架6顶板与底板上的两套蜗轮蜗杆装置推动上活动架5、下活动架7上下移动。调节到位后，调整安装在机架6顶板与底板上的8个梯形螺栓10，使它分别与上活动架5与下活动架7接触以承受垂向支反力，并用锁紧螺母9锁紧防松。如果要求空气弹簧的应急弹簧偏移一定的偏移量，则用上活动架5与下活动架7上的手轮12、14旋转螺杆，使安装在上活动架5与下活动架7上的滑动板14、15偏移中心位置，偏移量达到要求后，用T型螺栓将滑动块11、15固定在上活动架5与下活动架7上。打开安装在工作台21中的压缩空气进气管13，按照要求的压缩空气压力给二个被试空气弹簧同时充压缩空气。

在调节空气弹簧扭摆频率时，振动频率的调节通过电动机1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。通过触摸屏输入对应的电气参数，利用变频装置使变频调速电机保持在相应的转速。

在调节被试空气弹簧的扭摆幅度时，扭摆幅度即曲柄长度，对应曲柄连杆机构19上的曲柄销4偏心量。调节时旋转调节螺杆18，使曲柄销4中心刻度线对准曲柄盘3上的钢板尺上对应要求振幅的刻度，而后用锁紧螺母28、29将曲柄销4两端锁紧。曲柄销4偏心量通过曲柄连杆机构19传递到安装在工作台21上的被试空气弹簧上，产生要求的扭摆幅度。

双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与扭摆幅度等参数，按试验大纲要求设置总试验次数与工作气压，启动主电动机1，经减速机22减速后驱动曲柄连杆机构19作往复运动，二个被试空气弹簧在曲柄连杆机构19和摇摆机构23的共同作用下，绕摇臂中心作摆动。到达预定试验次数后自动停机，并记录保留各项试验数据。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是本领域的普通技术人员可以在所附权利要求的范围内作出各种变形或修改。

Claims (8)

1.一种空气弹簧试验装置，其特征在于：包括减速装置(2)、上活动架(5)、机架(6)、下活动架(7)、曲柄连杆机构(19)、电气控制柜(20)、工作台(21)和摇摆机构(23)，所述工作台(21)安装在机架(6)的中部，上活动架(5)安装在机架(6)的上部，下活动架(7)安装在机架(6)的下部，在工作台(21)与上活动架(5)之间，工作台(21)与下活动架(7)之间分别设置用于安装被测空气弹簧的空间，在工作台(21)的侧面联接有曲柄连杆机构(19)，曲柄连杆机构(19)与减速装置(2)联接，曲柄连杆机构(19)由减速装置(2)驱动，使工作台(21)产生往复摆动，工作台(21)与摇摆机构(23)相连，工作台(21)在曲柄连杆机构(19)和摇摆机构(23)两机构的共同作用下处于圆弧摆动的复合运动状态。

2.根据权利要求1所述的一种空气弹簧试验装置，其特征在于：所述机架(6)包括分别由蜗轮蜗杆装置一(8)和蜗轮蜗杆装置二(16)驱动的两套垂向螺杆调节装置，所述上活动架(5)和下活动架(7)的上下移动由二套垂向螺杆调节装置分别控制。

3.根据权利要求1所述的一种空气弹簧试验装置，其特征在于：所述减速装置(2)由电动机(1)和减速机(22)组成，所述电动机(1)为变频调速电动机，所述减速机(22)为硬齿面圆柱圆锥齿轮减速机，电动机(1)由电气控制柜(20)内的变频装置所控制，在电气控制柜(20)上安装有变频调速装置。

4.根据权利要求2或权利要求3所述的一种空气弹簧试验装置，其特征在于：所述空气弹簧试验装置包括调节螺杆(18)，调节螺杆(18)通过曲柄销(4)与曲柄连杆机构(19)相连，曲柄连杆机构(19)安装在减速机(22)的输出轴上，其曲柄长度为无级调节方式。

5.根据权利要求4所述的一种空气弹簧试验装置，其特征在于：所述调节螺杆(18)的两端通过支座(24、25)安装在曲柄盘(3)上，所述支座(24、25)内装有径向球轴承(26、31)，支座(24、25)与调节螺杆(18)间装有推力球轴承(27、30)，曲柄盘(3)上加工有燕尾槽(17)，曲柄销(4)嵌在曲柄盘燕尾槽(17)中，通过旋转调节螺杆(18)来调节曲柄销(4)相对曲柄盘(3)中心的位移，即调节曲柄长度。

6.根据权利要求5所述的一种空气弹簧试验装置，其特征在于：所述减速机(22)垂直向上安装。

7.根据权利要求6所述的一种空气弹簧试验装置，其特征在于：所述空气弹簧试验装置包括气压自动调整装置，对所测空气弹簧的气压进行自动调整。

8.根据权利要求7所述的一种空气弹簧试验装置，其特征在于：所述空气弹簧试验装置包括气囊失压保护装置，当气压低于设定值时，空气弹簧试验装置保护停机，然后自动充气至设定工作压力，再自动开机运行。

Images