CN204666364U - 高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台 - Google Patents

高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台 Download PDF

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CN204666364U CN201520364700.9U CN201520364700U CN204666364U CN 204666364 U CN204666364 U CN 204666364U CN 201520364700 U CN201520364700 U CN 201520364700U CN 204666364 U CN204666364 U CN 204666364U
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Abstract

本实用新型公开了高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台,旨在克服实际运行中列车齿轮箱不能做可靠性试验的问题,其包括矩形承载平台、龙门架垂向激振装置、垂向吊挂装置、振动轴装置、横向激振装置与电机扭矩测力装置。龙门架垂向激振装置安装在矩形承载平台的后端,垂向吊挂装置安装在龙门架垂向激振装置的顶端,振动轴装置安装在垂向吊挂装置中的1号U形槽与2号U形槽中;横向激振装置安装在龙门架垂向激振装置前方,横向激振装置的二力杆叉与振动轴装置中的1号轴头装配体转动连接;电机扭矩测力装置的四个反力座装配体中的1号反力支座对称地安装在1号U形槽左侧与2号U形槽右侧,四个测力传感器和1号U形槽与2号U形槽螺栓连接。

Description

高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种轨道车辆传动系参数检测试验平台,更具体地说,本实用新型涉及一种高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台。
背景技术
[0002]目前,在我国实行铁路大提速方针政策的前提下,我国轨道车辆的运行速度有了很大的提高。这也使得动车组技术发展迅速,目前已经在运行的动车组最高车速已经达到350km/h,研制中的动车组最高车速已经接近500km/h。但是随着列车行驶速度的提高和车辆轴重载荷的加剧,车辆与轨道之间的振动加剧,车辆运行平稳性降低,列车的安全性和运行平稳性问题日益突出。同时,随着大量高速动车组的上线运营,动车组的各级检修工作也随之展开,其中,齿轮箱的检修是动车组检修的重要组成部分,是保障动车组安全可靠运行的关键。齿轮箱作为高速动车组走行部的重要组成部分,工作环境恶劣,负载力变化频繁,极易在高速行驶以及剧烈振动的情况下发生疲劳破坏。以CRH5型动车组为例,按照检修规章,三级检修的行驶里程达120万公里,当进行三级检修时才会对轴箱组件进行拆检,但是,在动车组的实际运营中发现,齿轮箱寿命内的实际可运行里程往往低于120万公里,齿轮箱的检测技术成为动车组技术的关键所在。
[0003]目前,测试高速列车齿轮箱的方法有很多,但是这些方法大都是根据已知的齿轮箱的破坏,如齿轮齿面点蚀、剥落、齿根裂纹、胶合等齿轮失效导致的设备故障,针对这些故障设计一些检测方法及数据处理方法来进行齿轮箱可靠性分析。从理论角度上,这样的是分析是可行的,正确的。可是在列车实际运行中,不仅是受到单一方式的破坏,根据齿轮箱的各个方向的受力和振动,齿轮箱故障可能是一种,也可能是几种失效方式的叠加。因此,只有在列车实际运行中测试齿轮箱设备故障,才能有效地分析高速列车齿轮箱的可靠性。但是由于可靠性试验属于破坏性试验,只有当齿轮箱在恶劣工况下产生了疲劳破坏,我们才能诊断齿轮箱的破坏情况以及原因,所以在列车实际运行中做齿轮箱可靠性试验是非常危险的,也是不可能实现的。
发明内容
[0004] 本实用新型所要解决的技术问题是在实际运行中列车齿轮箱不能做可靠性试验的问题,从而提供了一种高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台。
[0005] 为解决上述技术问题,本实用新型是采用如下技术方案实现的:所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台包括矩形承载平台、龙门架垂向激振装置、振动轴装置、横向激振装置、电机扭矩测力装、I号U型座装配体、2号U型座装配体、I号扭矩反力架、2号扭矩反力架与垂向吊挂装置。
[0006] 所述垂向吊挂装置包括I号垂向吊挂装置与2号垂向吊挂装置,I号垂向吊挂装置与2号垂向吊挂装置结构相同。
[0007] I号垂向吊挂装置包括I号摆转横梁装配体、I号垂向拉杆装配体、2号垂向拉杆装配体、I号电机框架、2号电机框架与I号U形槽;1号垂向拉杆装配体与2号垂向拉杆装配体结构相同;1号电机框架与2号电机框架结构相同。
[0008] I号垂向拉杆装配体中的I号拉杆销轴的两端和I号电机框架与2号电机框架的一端转动连接,2号垂向拉杆装配体中的2号拉杆销轴的两端和I号电机框架与2号电机框架的另一端转动连接;1号电机框架与2号电机框架和I号U形槽螺栓连接;1号垂向拉杆装配体与2号垂向拉杆装配体的上端和I号摆转横梁装配体转动连接。
[0009] I号垂向吊挂装置通过I号摆转横梁装配体安装在龙门架垂向激振装置中的I号龙门架垂向激振装置与2号龙门架垂向激振装置顶端的左侧,2号垂向吊挂装置对称地安装在I号垂向吊挂装置的右侧的I号龙门架垂向激振装置与2号龙门架垂向激振装置的顶端。
[0010] 技术方案中所述的I号摆转横梁装配体包括I号摆转上横梁、I号下铰链座、2号下铰链座、I号垂向杆支座、2号垂向杆支座;1号下铰链座与2号下铰链座结构相同,I号垂向杆支座与2号垂向杆支座结构相同;1号摆转上横梁由I号摆转主梁与I号辅助梁组成,I号辅助梁位于I号摆转主梁一侧的中间位置,I号辅助梁与I号摆转主梁底面共面,I号辅助梁与I号摆转主梁可采用焊接或铸造方式制成连成一体的箱体件;1号下铰链座与2号下铰链座采用螺栓对称地固定在I号摆转主梁的两端,I号下铰链座与2号下铰链座中的I号上横梁铰链销轴与2号上横梁铰链销轴的回转轴线平行;1号垂向杆支座与2号垂向杆支座采用螺栓对称地固定在I号辅助梁的两端,I号垂向杆支座与2号垂向杆支座中的I号球铰支座销轴与2号球铰支座销轴的回转轴线共线。
[0011] 技术方案中所述的I号垂向拉杆装配体包括I号拉杆、拉杆耳环与I号拉杆销轴。I号拉杆)为T字形的管状结构件,由竖拉杆与横杆组成,I号拉杆销轴固定安装在横杆上,I号拉杆销轴与横杆的回转中心线共线,拉杆耳环下端焊接在I号拉杆中的竖拉杆的上端,拉杆耳环的回转中心线与竖拉杆的回转中心线垂直相交,拉杆耳环的回转中心线与横杆的回转中心线垂直交叉。
[0012] 技术方案中所述的I号电机框架包括I个连杆、2个结构相同的铰链座;连杆的中间部分是一个横截面为矩形或正方形的连接杆,连杆的两端均为结构相同的扁的正方形的连接杆头,中间部分的连接杆与两端的连接杆头三者连成一体,两端的连接杆头共面,两端的连接杆头的同一侧设置有结构相同的上半圆形通槽,两个上半圆形通槽的回转轴线相互平行并与连接杆的纵向对称面垂直;在两端的扁的正方形的连接杆头的四角处分布四个安装螺栓的上螺栓通孔;铰链座由长方体形的铰链座杆与正方形的铰链座头组成,正方形的铰链座头的顶端设置有下半圆形通槽,下半圆形通槽的结构尺寸和连接杆头上的上半圆形通槽一样,正方形的铰链座头四角处设置有四个安装螺栓的下螺栓通孔,四个安装螺栓的下螺栓通孔与四个用于安装螺栓的上螺栓通孔结构相同并对中,上半圆形通槽与下半圆形通槽结构相同并对中;2个结构相同的铰链座的顶端与连杆的两端采用螺栓连接,2个结构相同的铰链座的内侧设置有用于连接I号U形槽的螺栓通孔。
[0013] 技术方案中所述的I号U形槽由下底板、前侧板与后侧板焊接而成,下底板成长方形的平板件,下底板的上面分布有用于安装驱动电机46的弹性支撑块,前侧板与后侧板的上端加工有用于安装振动轴装置的U形槽口,前侧板与后侧板的两端由上至下设置有螺栓通孔,螺栓通孔和I号电机框架与2号电机框架中的铰链座上的螺栓通孔对中,前侧板与后侧板的左下角设置有用于和电机扭矩测力装置连接的通孔,I号U形槽下底板的四角处并于下底板和前侧板与后侧板之间设置有三角形的安装板。
[0014] 技术方案中所述的振动轴装置包括I号轴头装配体、2号轴头装配体、振动轴、I号端盖与2号端盖;其中:1号端盖与2号端盖结构相同,I号轴头装配体与2号轴头装配体结构相同;被测的驱动电机的输出端采用联轴器与被测的陪试齿轮箱的输入端连接,被测的陪试齿轮箱套装在振动轴的前端为键连接,被测的齿轮箱套装在振动轴的后端为键连接,被测的齿轮箱的输出端采用联轴器与被测的负载电机的输入端连接,I号轴头装配体与2号轴头装配体依次安装在振动轴中的I号轴承轴与5号轴承轴上,I号端盖与2号端盖依次安装在振动轴中的前后端面上。
[0015] 技术方案中所述的龙门架垂向激振装置的I号龙门架垂向激振装置与2号龙门架垂向激振装置前后并列地安装在矩形承载平台的后端,垂向吊挂装置的I号垂向吊挂装置与2号垂向吊挂装置通过2个结构相同的I号摆转横梁装配体安装固定在I号龙门架垂向激振装置与2号龙门架垂向激振装置的顶端;振动轴装置安装在垂向吊挂装置中的I号U形槽与2号U形槽中;横向激振装置通过T型螺栓安装在I号龙门架垂向激振装置前方的矩形承载平台上,横向激振装置中的二力杆叉与振动轴装置中的I号轴头装配体采用I号联接销轴转动连接;电机扭矩测力装置由四个结构相同的反力座装配体组成,四个结构相同的反力座装配体中的I号反力支座对称安装在I号垂向吊挂装置与2号垂向吊挂装置中的I号U形槽左侧与2号U形槽右侧的矩形承载平台上,四个结构相同的反力座装配体中的另一端即测力传感器通过螺栓分别和I号U形槽与2号U形槽中的前侧板与后侧板连接。
[0016] 技术方案中所述的反力座装配体由I号反力支座、铰链座与测力传感器组成;1号反力支座由安装底板、竖直壁与支撑肋板组成,安装底板与竖直壁的一端成垂直连接,支撑肋板设置在安装底板与竖直壁之间;竖直壁的一侧面加工出用于安装铰链座的T型槽,安装底板的两侧即在支撑肋板两侧的安装底板上加工4个用于I号反力支座安装在矩形承载平台A上的长形通孔,铰链座与测力传感器的一端连接。
[0017] 技术方案中所述的I号龙门架垂向激振装置与2号龙门架垂向激振装置结构相同;1号龙门架垂向激振装置的I号龙门架立柱与2号龙门架立柱之间的矩形承载平台上安装有I号U型座装配体,I号U型座装配体上的I号导向板与2号导向板和振动轴装置中的I号轴头装配体上的I号纵向支撑摩擦板与2号纵向支撑摩擦板接触连接;2号龙门架垂向激振装置的3号龙门架立柱与4号龙门架立柱之间矩形承载平台上安装有2号U型座装配体,2号U型座装配体上的3号导向板与4号导向板和振动轴装置中的2号轴头装配体上的3号纵向支撑摩擦板与4号纵向支撑摩擦板接触连接;1号扭矩反力架安装在I号U型座装配体与I号U形槽之间的矩形承载平台上,振动轴装置中的陪试齿轮箱中的I号CRH3型齿轮箱C形架橡胶块装配体上端面与I号扭矩反力架中的反力架上横梁上的导向板接触连接,陪试齿轮箱中的2号CRH3型齿轮箱C形架橡胶块装配体下端面与I号扭矩反力架中的反力架下横梁上的导向板接触连接;2号扭矩反力架安装在2号U型座装配体与2号U形槽之间的矩形承载平台上,被测齿轮箱中的I号CRH3型齿轮箱C形架橡胶块装配体上端面与2号扭矩反力架中的2号反力架上横梁上的导向板接触连接,被测齿轮箱中的2号CRH3型齿轮箱C形架橡胶块装配体下端面与2号扭矩反力架中的2号反力架下横梁上的导向板接触连接。
[0018] 技术方案中所述的I号U型座装配体与2号U型座装配体结构相同;所述的I号U型座装配体为U形的箱体类结构件,由U形限位座、I号导向板与2号导向板组成;U形限位座由铸造或钢板焊接而成,底端焊接固定有长方形连接底板,连接底板上沿长边和短边分别设置有3〜6个用于安装螺栓的圆形通孔,I号导向板与2号导向板采用焊接方式固定在U形限位座的U形槽的两个内侧壁上。
[0019] 技术方案中所述的I号扭矩反力架与2号扭矩反力架结构相同;所述的I号扭矩反力架是一个箱体类结构件,由反力架立柱、反力架上横梁、反力架下横梁与反力架短立柱组成;反力架上横梁与反力架下横梁为长方体形的箱体类结构件,反力架上横梁与反力架下横梁焊接固定在反力架立柱上、下两端的同侧,反力架上横梁与反力架下横梁相互平行,反力架上横梁与反力架下横梁相对的内侧固定有长方形导向板,反力架短立柱采用焊接方式竖直地固定在反力架立柱后侧壁上。
[0020] 与现有技术相比本实用新型的有益效果是:
[0021] 1.本实用新型所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台所包括的龙门架垂向激振装置、横向激振装置以及垂向吊挂装置,可以精确模拟高速动车组在实际轨道中的振动情况,龙门架垂向激振装置下端可以加有垫板,调整左右龙门架的高度差,模拟列车转向时齿轮箱左右产生的高度差,为高速列车吊挂式齿轮箱可靠性检测提供很好的测试基础,保证了试验的准确性。
[0022] 2.本实用新型所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台可使被试的齿轮箱在振动工况下会受到循环应力的作用,以往被试的齿轮箱测试均是在静态工况下运转测试,所以不能很好的得到被试的齿轮箱的疲劳破坏情况。而此高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台是在振动工况下测试,不仅可以测量在循环应力作用下的被试传动西齿轮箱的各种参数,还可以使齿轮箱发生疲劳破坏,从而方便技术人员分析疲劳破坏的原因。
[0023] 3.本实用新型所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台具有动力驱动系统和负载系统,可以模拟列车牵引电机输出的非常大的扭矩,保证齿轮箱检测的合理性和正确性,而且采用齿轮箱背靠背连接的方式,即一根试验轴上两端对称安装两个齿轮箱,一个连接驱动电机一个连接负载电机,形成电力的闭环系统,大大的减少了试验装置结构的复杂性和测试空间。
[0024] 4.本实用新型所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台可以实现很大范围车速内的齿轮箱可靠性试验,测量车速动态情况下可达420km/h,在静态工况下可达500km/h,完全可以满足我国已运行或正在开发的高速动车组齿轮箱可靠性的检测,对提高动车组的安全运行、改善动车组的乘坐舒适性以及加快动车组技术的发展有很好的促进作用,同时还有很好的社会效益和经济效益。
[0025] 5.本实用新型所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台结构设计合理,采用T型螺栓固定连接的方式将各零部件安装到试验平台上,若某一零部件发生故障,可以方便的检修或更换,大大提高了高速动车组齿轮箱可靠性的试验效率。
[0026] 6.本实用新型所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台安装有自我保护装置,当扭矩过大时,会自动切断连接,很好的保护设备和工作人员。
附图说明
[0027] 下面结合附图对本实用新型作进一步的说明:
[0028]图1是本实用新型所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台结构组成的轴测投影图;
[0029]图2是本实用新型所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台结构组成的右视图;
[0030] 图3是本实用新型所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台中的I号龙门架垂向激振装置与垫板结构组成的轴测投影图;
[0031] 图4是本实用新型所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台中的I号垂向作动器上横梁的轴测投影图;
[0032] 图5是本实用新型所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台中的I号垂向激振装置的结构组成的轴测投影图;
[0033] 图6是本实用新型所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台中的垂向吊挂装置结构组成的轴测投影图;
[0034] 图7是本实用新型所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台中的I号摆转横梁装配体结构组成的轴测投影图;
[0035] 图8是本实用新型所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台中I号下铰链座结构组成的轴测投影图;
[0036] 图9是本实用新型所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台中I号垂向拉杆联接球铰支座装配体的轴测投影图;
[0037] 图10是本实用新型所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台中的I号垂向拉杆装配体结构组成的轴测投影图;
[0038]图11是本实用新型所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台中的横向激振装置结构组成的轴测投影图;
[0039] 图12是本实用新型所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台中的振动轴装置结构组成的轴测投影图;
[0040] 图13是本实用新型所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台中的振动轴装置拆除驱动电机和负载电机后主视图上的全剖视图;
[0041]图14是本实用新型所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台中振动轴装置中的振动轴的轴测投影图;
[0042] 图15是本实用新型所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台中的振动轴装置中的I号轴头装配体结构组成的轴测投影图;
[0043] 图16是本实用新型所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台中的振动轴装置中的I号轴头装配体主视图上的全剖视图;
[0044] 图17是本实用新型所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台中的I号端盖的轴测投影图;
[0045]图18是本实用新型所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台在拆除了矩形承载平台、龙门架垂向激振装置、垂向吊挂装置、横向激振装置、驱动电机、负载电机后的吊篮装配体、I号U形限位座、2号U形限位座、I号扭矩反力架、2号扭矩反力架和电机扭矩测力装置之间装配关系的轴测投影图;
[0046] 图19是本实用新型所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台中的I号U形限位座结构组成的轴测投影图;
[0047] 图20是本实用新型所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台中的I号扭矩反力架结构组成的轴测投影图;
[0048] 图21是本实用新型所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台中的电机扭矩测力装置结构组成的轴测投影图;
[0049]图22是本实用新型所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台的液压控制系统不意图。
[0050] 图23是本实用新型所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台的电力控制系统不意图。
[0051] 图中:A.矩形承载平台,B.龙门架垂向激振装置,C.垂向吊挂装置,D.振动轴装置,E.横向激振装置,F.电机扭矩测力装置,1.垫板,2.1号龙门架垂向激振装置,3.2号龙门架垂向激振装置,4.1号垂向作动器上横梁,5.1号龙门架立柱,6.2号龙门架立柱,7.1号垂向激振装置,8.1号上横梁铰链底座,9.2号上横梁铰链底座,10.垂向作动器,11.垂向传力杆,12.垂向动作器销轴,13.销轴套筒,14.油缸头端盖,15.1号垂向吊挂装置,16.2号垂向吊挂装置,17.1号摆转横梁装配体,18.1号垂向拉杆装配体,19.2号垂向拉杆装配体,20.1号电机框架,21.2号电机框架,22.1号U形槽,23.1号摆转上横梁,24.1号下铰链座,25.2号下铰链座,26.1号垂向杆支座,27.2号垂向杆支座,28.1号上横梁铰链座,29.1号上横梁铰链销轴,30.球铰支座,31.球铰支座销轴,32.关节轴承,33.1号轴承内环挡圈,34.2号轴承内环挡圈,35.1号拉杆,36.拉杆耳环,37.1号拉杆销轴,38.反力支座,39.横向作动器,40.二力杆叉,41.联接销轴,42.1号轴头装配体,43.2号轴头装配体,44.陪试齿轮箱,45.被测齿轮箱,46.驱动电机,47.负载电机,48.振动轴,49.1号端盖,50.1号轴端,51.1号轴肩,52.2号轴肩,53.3号轴肩,54.4号轴肩,55.1号轴承轴,56.1号端盖轴,57.2号轴承轴,58.1号齿轮安装轴,59.3号轴承轴,60.1号齿轮箱轴承,61.1号齿轮,62.2号齿轮箱轴承,63.2号齿轮安装轴,64.4号轴承轴,65.2号端盖轴,66.5号轴承轴,67.2号轴立而,68.轴头下瓦座,69.轴头上耳环,70.轴头轴承,71.轴头纟而盖,72.轴头横向耳环,73.1号纵向支撑摩擦板,74.2号纵向支撑摩擦板,75.1号联接销轴,76.2号联接销轴,77.1号U型座装配体,78.2号U型座装配体,79.1号扭矩反力架,80.2号扭矩反力架,81.U形限位座,82.1号导向板,83.2号导向板,84.反力架立柱,85.反力架上横梁,86.反力架下横梁,87.反力架短立柱,88.1号反力支座,89.铰链座,90.测力传感器,91.上位机,92.急停开关,93.液压系统控制器,94.1号作动器电磁阀,95.2号作动器电磁阀,96.3号作动器电磁阀,97.液压泵站,98.1号变流器,99.2号变流器,100.计算机。
具体实施方式
[0052] 下面结合附图对本实用新型作详细的描述:
[0053] 本实用新型的目的在于提供一种高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台,解决现存的列车实际运行中难以进行齿轮箱可靠性试验的问题,以满足轨道车辆齿轮箱在多种运行工况下的可靠性参数检测的需要。高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台所包含的龙门架垂向激振装置B与横向激振装置E可以准确模拟齿轮箱在实际工况中所受的径向与轴向的负载以及高速动车组在实际线路上运行时的振动情况,真实再现轨道车辆传动系在运行中所受到的振动,从而保证了高速动车组齿轮箱可靠性参数测试结果的正确性和真实性。
[0054] 参阅图1至图2,高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台包括矩形承载平台A、龙门架垂向激振装置B、垂向吊挂装置C、振动轴装置D、横向激振装置E、电机扭矩测力装置F、1号U型座装配体77、2号U型座装配体78、I号扭矩反力架79与2号扭矩反力架
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[0055] 龙门架垂向激振装置B、横向激振装置Ε、电机扭矩测力装置F通过T型螺栓固定在矩形承载平台A上,并且可以根据试验的需要在矩形承载平台A上调整位置。所述的龙门架垂向激振装置B的I号龙门架垂向激振装置2与2号龙门架垂向激振装置3前后并列地安装在矩形承载平台A的后端,垂向吊挂装置C的I号垂向吊挂装置15与2号垂向吊挂装置16通过2个结构相同的I号摆转横梁装配体17安装固定在I号龙门架垂向激振装置2与2号龙门架垂向激振装置3的顶端。振动轴装置D安装在垂向吊挂装置C中的I号U形槽22与2号U形槽中;横向激振装置E通过T型螺栓安装在I号龙门架垂向激振装置2前方的矩形承载平台A上,横向激振装置E中的二力杆叉40与振动轴装置D中的I号轴头装配体42采用I号联接销轴76转动连接。电机扭矩测力装置F由四个结构相同的反力座装配体组成,四个结构相同的反力座装配体中的I号反力支座88对称安装在I号垂向吊挂装置15与2号垂向吊挂装置16中的I号U形槽22左侧与2号U形槽右侧的矩形承载平台A上,四个结构相同的反力座装配体中的另一端即测力传感器90通过螺栓分别和I号U形槽22与2号U形槽中的前侧板与后侧板连接。
[0056] I号龙门架垂向激振装置2的I号龙门架立柱5与2号龙门架立柱6之间的矩形承载平台A上安装有I号U型座装配体77,I号U型座装配体77上的I号导向板82与2号导向板83和振动轴装置D中的I号轴头装配体42上的I号纵向支撑摩擦板73与2号纵向支撑摩擦板74接触连接,I号轴头装配体42上的I号纵向支撑摩擦板73与2号纵向支撑摩擦板74可在I号U型座装配体77上的I号导向板82与2号导向板83上滑动;2号龙门架垂向激振装置3的3号龙门架立柱与4号龙门架立柱之间矩形承载平台A上安装有2号U型座装配体78,2号U型座装配体78上的3号导向板与4号导向板和振动轴装置D中的2号轴头装配体43上的3号纵向支撑摩擦板与4号纵向支撑摩擦板接触连接,2号轴头装配体43上的3号纵向支撑摩擦板与4号纵向支撑摩擦板可在2号U型座装配体78上的3号导向板与4号导向板上滑动;
[0057] I号扭矩反力架79安装在I号U型座装配体77与I号U形槽22之间的矩形承载平台A上,振动轴装置D中的陪试齿轮箱44中的I号CRH3型齿轮箱C形架橡胶块装配体上端面与I号扭矩反力架79中的反力架上横梁86上的导向板相连接,陪试齿轮箱44中的2号CRH3型齿轮箱C形架橡胶块装配体下端面与I号扭矩反力架79中的反力架下横梁86上的导向板相连接。
[0058] 2号扭矩反力架80安装在2号U型座装配体78与2号U形槽之间的矩形承载平台A上,被测齿轮箱45中的I号CRH3型齿轮箱C形架橡胶块装配体上端面与2号扭矩反力架80中的2号反力架上横梁上的导向板相连接,被测齿轮箱45中的2号CRH3型齿轮箱C形架橡胶块装配体下端面与2号扭矩反力架80中的2号反力架下横梁上的导向板相连接。
[0059] 所述的矩形承载平台A为铸铁平板结构件,矩形承载平台A的上表面沿长边分布有若干条相互平行的T型槽,使之成为一个多用途的安装平台,矩形承载平台A作为高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台的基础,高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台的其它所有部件都通过T螺栓与T型槽安装固定在矩形承载平台A的上表面上,并可以根据试验的需要调整相互间的位置,矩形承载平台A通过底脚螺栓固定在地基上,为高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台提供稳固的基础。
[0060] 参阅图2至图5,所述的龙门架垂向激振装置B包括I号龙门架垂向激振装置2与2号龙门架垂向激振装置3,I号龙门架垂向激振装置2和2号龙门架垂向激振装置3的结构相同;其中I号龙门架垂向激振装置2包括I号垂向作动器上横梁4、1号龙门架立柱5、2号龙门架立柱6、I号垂向激振装置7、I号上横梁铰链底座8和2号上横梁铰链底座9。其中:1号龙门架立柱5与2号龙门架立柱6结构相同。
[0061] I号垂向作动器上横梁4是一个由顶板、底板和四块立板焊接而成的箱体类结构件,顶板和底板平行布置,顶板和底板的中间都向两侧分布有半圆形凸起,四块立板都竖直的焊接在顶板和底板之间,顶板的中间位置布置有一个圆形凹坑,凹坑的中心处设置有圆形的通孔,底板中间与顶板中间的圆形通孔对应的位置有一个相同尺寸的圆形通孔,底板的圆形通孔与顶板的圆形通孔之间贯通焊接有一根内径和底板与顶板圆形通孔直径相等的用于安装I号垂向作动器7的圆管,成为I号垂向作动器上横梁4上用于安装I号垂向作动器7的中心通孔,沿底板长边的两端与短边分别设置有5〜10个供螺栓插入的下螺栓通孔。
[0062] I号龙门架立柱5是由顶板、底板和四块立板焊接而成的箱体类结构件,左右两块立板形状相同并呈上窄下宽的等腰梯形,左右两块立板焊接在底板上,左右两块立板与底板垂直;前后两块立板为结构相同的矩形板,左右立板的下底边焊接在底板上,左右立板的两腰边分别与矩形的前后立板的长边焊接,使得I号龙门架立柱5成为一个上细下粗横截面为矩环形的变截面的箱体类结构件;顶板是一块中间带有矩形通孔的矩形板件,沿其四边分布有若干个上圆形螺栓通孔,其四边分布的上圆形螺栓通孔和I号垂向作动器上横梁4底板长边的两端与短边设置的下螺栓通孔对正;底板是一块矩形板件,其长边与左右立板的下底边平行,短边与前后立板的短边平行,沿底板的四边分布有若干底板螺栓通孔,供T型螺栓插入将I号龙门架立柱5固定连接到矩形承载平台A的T型槽上。
[0063] I号垂向作动器上横梁4安装在I号龙门架立柱5与2号龙门架立柱6的顶端面上,采用螺栓使I号龙门架立柱5与2号龙门架立柱6和I号垂向作动器上横梁4两端固定连接成门式框架,I号垂向激振装置7安装在I号垂向作动器上横梁4的中心通孔内并采用螺栓固定连接。
[0064] I号垂向激振装置7包括垂向作动器缸体10、垂向传力杆11、垂向动作器销轴12、销轴套筒13与油缸头端盖14 ;
[0065] 垂向传力杆11是一个两端均带有轴承座的长方体结构件,垂向作动器缸体10上的耳环插入到垂向传力杆11 一端的轴承座中间,再采用垂向动作器销轴12和销轴套筒13把轴承座与耳环即把垂向传力杆11的一端和垂向作动器缸体10连接到一起成转动连接。I号垂向激振装置7通过油缸头端盖14用螺栓固定在垂向作动器上横梁4的中心通孔内,并且I号垂向激振装置7和垂向作动器上横梁4的中心通孔同轴心。其中垂向作动器缸体10和油缸头端盖14是垂向作动器的两个组成部分,垂向作动器为标准购买件,不赘述其内部结构及其连接关系。
[0066] I号上横梁铰链底座8与2号上横梁铰链底座9通过螺栓对称固定在垂向作动器上横梁4顶端面的两端。
[0067] I号龙门架垂向激振装置2通过T形(T形槽螺母和长螺栓)螺栓固定在安装在矩形承载平台A上,2号龙门架垂向激振装置3由垫板I垫起来后通过T形(T形槽螺母和长螺栓)螺栓固定安装在I号龙门架垂向激振装置2后侧的矩形承载平台A上,可以通过减少和增加垫板I的数量调节2号龙门架垂向激振装置3的高度,确定2号龙门架垂向激振装置3比I号龙门架垂向激振装置2高出的高度,从而调整振动轴48和水平面的夹度,模拟高速动车组在转向时产生的左右高度差,使得试验效果更加接近真实运行情况,得出的试验数据更加真实有效。
[0068] 参阅图6至图10,本实用新型所述垂向吊挂装置C包括I号垂向吊挂装置15和2号垂向吊挂装置16,I号垂向吊挂装置15和2号垂向吊挂装置16结构相同。I号垂向吊挂装置15包括I号摆转横梁装配体17、I号垂向拉杆装配体18、2号垂向拉杆装配体19、I号电机框架20,2号电机框架21,I号U形槽22。
[0069] I号摆转横梁装配体17包括I号摆转上横梁23、I号下铰链座24、2号下铰链座25、1号垂向杆支座26、2号垂向杆支座27。
[0070] I号摆转上横梁23由I号摆转主梁与I号辅助梁组成,I号辅助梁位于I号摆转主梁一侧的中间位置,I号辅助梁与I号摆转主梁底面共面,I号辅助梁与I号摆转主梁可采用焊接或铸造方式制成连成一体的箱体件。
[0071] I号下铰链座24和2号下铰链座25的结构相同;1号下铰链座24包括I号上横梁铰链座28与I号上横梁铰链销轴29 ;1号上横梁铰链座28由I号底板和2个结构相同的I号支撑座组成,2个结构相同的I号支撑座对称地焊接在I号底板上。
[0072] I号垂向杆支座26和2号垂向杆支座27的结构相同;1号垂向杆支座26包括球铰支座30、球铰支座销轴31、关节轴承装配体32、1号轴承内环挡圈33、2号轴承内环挡圈34。球铰支座30包括I号支座底板和2个结构相同的I号轴承座,2个结构相同的I号轴承座焊接在I号支座底板上,球铰支座销轴31中间有润滑油油孔,为关节轴承装配体32提供润滑油。I号下铰链座24和2号下铰链座25采用螺栓对称地固定在I号摆转主梁的两端,I号下铰链座24与2号下铰链座25中的I号上横梁铰链销轴29与2号上横梁铰链销轴的回转轴线平行;1号垂向杆支座26与2号垂向杆支座27采用螺栓对称地固定在I号辅助梁的两端,I号垂向杆支座26与2号垂向杆支座27中的球铰支座销轴31与2号球铰支座销轴的回转轴线共线。
[0073] I号垂向拉杆装配体18和2号垂向拉杆装配体19结构相同。I号垂向拉杆装配体18包括I号拉杆35、I号拉杆耳环36、I号轴承座与I号拉杆销轴37 ;2号垂向拉杆装配体19包括2号拉杆、2号关节轴承、2号轴承座与2号拉杆销轴。I号拉杆35为T字形的管状结构件,由竖拉杆与横杆组成,I号拉杆销轴37固定安装在横杆上,I号拉杆销轴37与横杆的回转中心线共线,I号轴承座的下端焊接在I号拉杆35中的竖拉杆的上端,I号拉杆耳环36的回转中心线与I号拉杆35中的竖拉杆的回转中心线垂直相交,I号拉杆耳环36的回转中心线与I号拉杆35中的横杆的回转中心线垂直交叉。
[0074] I号垂向杆支座26通过关节轴承装配体32与I号拉杆耳环36实现球铰连接,即I号垂向拉杆装配体18的I号拉杆耳环36套装在关节轴承装配体32上形成球铰连接。
[0075] I号电机框架20包括I个连杆、2个结构相同的铰链座;连杆的中间部分是一个横截面为矩形或正方形的长方体形的杆类结构件即连接杆,连杆的两端均为结构相同的扁的正方形结构件即连接杆头,中间部分的连接杆与两端的连接杆头三者连成一体,两端的连接杆头共面,两端的连接杆头的同一侧设置有结构相同的上半圆形通槽,两个上半圆形通槽的回转轴线相互平行并与连接杆的纵向对称面垂直;在两端的扁的正方形的连接杆头的四角处分布四个用于安装螺栓的上螺栓通孔。
[0076] 铰链座是长方体形的杆部即铰链座杆与正方形的顶部即铰链座头组成,正方体形的铰链座头的顶端设置有下半圆形通槽,下半圆形通槽的结构尺寸和连接杆头上的上半圆形通槽一样,正方形的铰链座头四角处设置有四个安装螺栓的下螺栓通孔,四个安装螺栓的下螺栓通孔与四个用于安装螺栓的上螺栓通孔结构相同并对中,上半圆形通槽与下半圆形通槽结构相同并对中;2个结构相同的铰链座的顶端与连杆的两端采用螺栓联接在一起,2个结构相同的铰链座的内侧设置有4个用于安装螺栓的螺栓通孔,采用螺栓将2个结构相同的铰链座与I号U形槽22固定在一起。
[0077] 所述的I号U形槽22由三块板(下底板、前侧板、后侧板)焊接而成,下底板成长方形的平板件,下底板的上面分布有三个或者四个(可以分别布置成三角形或四边形的稳定形状)的便于安装驱动电机46的弹性支撑块,前侧板、后侧板的上端加工有U形槽口便于振动轴装置D的安装,前侧板与后侧板的两端由上至下设置有螺栓通孔,该螺栓通孔和I号电机框架20与2号电机框架21中的铰链座杆部上的螺栓通孔对中,前侧板与后侧板的左下角设置有用于和电机扭矩测力装置F连接的通孔,I号U形槽22底部的四角处并于下底板和前侧板与后侧板之间设置有三角形的安装板,避免干涉;1号电机框架20和2号电机框架21的结构相同,I号电机框架20和2号电机框架21通过螺栓与I号U形槽22联接。
[0078] I号垂向拉杆装配体18通过I号拉杆销轴37的两端和I号电机框架20与2号电机框架21的一端联接在一起并为转动连接;2号垂向拉杆装配体19通过2号拉杆销轴的两端和I号电机框架20与2号电机框架21的另一端联接在一起并为转动连接,I号拉杆销轴37与2号拉杆销轴结构相同;使用I号拉杆销轴37与2号拉杆销轴联接可以使得由I号电机框架20、2号电机框架21和I号U形槽22所组成的类似吊篮的结构能够绕着倒T形的I号拉杆35与2号拉杆上的I号拉杆销轴37与2号拉杆销轴进行前后的摆动,使得试验期间驱动电机46、负载电机47、陪试齿轮箱44和被测齿轮箱45的受力更加符合真实运行情况。
[0079] 2号垂向吊挂装置16对称地安装在I号垂向吊挂装置15的右侧的I号龙门架垂向激振装置2与2号龙门架垂向激振装置3顶端的右边。
[0080] I号垂向吊挂装置15中的I号摆转横梁装配体17前端的2号下铰链座25与I号龙门架垂向激振装置2中的I号垂向作动器上横梁4上的2号上横梁铰链底座9通过上横梁链接销轴29联接,2号垂向吊挂装置16中的2号摆转横梁装配体前端上的第二个上横梁铰链座24与I号垂向作动器上横梁4上的I号上横梁铰链底座8并通过上横梁链接销轴29联接,I号摆转横梁装配体17后端与2号摆转横梁装配体后端采用两套结构相同的上横梁铰链座24与2号龙门架垂向激振装置3中的2号垂向作动器上横梁上的2号上横梁铰链底座9并通过上横梁链接销轴29相连接;这样就将垂向吊挂装置C和龙门架垂向吊挂装置B联接在一起了。由于是销轴的使用就可满足I号摆转上横梁23与2号摆转上横梁在I号龙门架垂向激振装置2和2号龙门架垂向激振装置3的任意高度差下的安装,保持电机吊篮以及I号垂向拉杆装配体18与2号垂向拉杆装配体19始终处于垂直状态。
[0081] 参阅图11,本实用新型所述的横向激振装置E包括反力支座38、横向作动器39,二力杆叉40,联接销轴41。
[0082] 反力支座38是一个直角梯形式的箱体类结构件,可由铸造或钢板焊接而成,横向作动器39通过螺栓固定在反力支座38的竖直侧壁上,横向作动器39和二力杆叉40采用联接销轴41成转动连接,确保反力支座38上的横向作动器39的液压缸回转中心线和振动轴48的回转中心线位于同一垂直平面内,反力支座38通过T形(T形槽螺母和长螺栓)螺栓固定在矩形承载平台A上。
[0083] 参阅图12至17,本实用新型所述的振动轴装置D包括I号轴头装配体42、2号轴头装配体43、振动轴48、I号端盖49与2号端盖;其中:I号轴头装配体42和2号轴头装配体43结构相同。图中显示的陪试齿轮箱44,被测齿轮箱45,驱动电机46,负载电机47为被测试动车组原件。
[0084] 振动轴48是一根前后对称的阶梯轴,在I号轴端50和2号轴端67的两个端面上沿轴向均匀分布有四个螺纹孔,振动轴48的前端和后端都为多段式的阶梯轴,前后两端阶梯轴之间为等截面的中间轴。振动轴48由前端依次设置有I号轴肩51、2号轴肩52、3号轴肩53、4号轴肩54、共4个轴肩,振动轴48的前端和后端分别设置4个轴肩,其轴径由2号齿轮箱轴承轴59向两端逐级减小,I号齿轮轴58和2号齿轮轴63轴径和长度相同,2号轴承轴57和4号轴承轴64轴径和长度相同,I号端盖轴56和2号端盖轴65轴径和长度相同,I号轴承轴55和5号轴承轴67轴径和长度相同。
[0085] I号轴端50与I号端盖通过螺栓固定安装,I号轴承轴55与轴头轴承70配合安装,I号轴肩51对轴头轴承70限位,I号端盖轴56用于安装轴承端盖70,2号轴承轴57与I号齿轮箱轴承60配合安装,3号轴肩53对I号齿轮箱轴承60限位,I号齿轮轴58与I号齿轮61通过键安装固定,4号轴肩54对I号齿轮限位,3号轴承轴59与2号齿轮箱轴承62配合安装,4号轴肩与2号齿轮箱轴承62的端面对齐安装。振动轴48后端的各段轴的安装与前端对称。
[0086] 驱动电机46的输出端采用联轴器与陪试齿轮箱44的输入端连接,陪试齿轮箱44套装在振动轴48的前端为键连接,被测齿轮箱45套装在振动轴48的后端为键连接,被测齿轮箱45的输出端采用联轴器与负载电机47的输入端连接,I号轴头装配体42与2号轴头装配体43依次安装在振动轴48中的I号轴承轴63与2号轴承轴68上,I号端盖49与2号端盖依次安装在振动轴48中的前后端面上。
[0087] 振动轴装置D中驱动电机46通过联轴器将驱动力和扭矩传递到陪试齿轮箱44的低速端,陪试齿轮箱44将力和扭矩通过振动轴48传递到被测齿轮箱45,从而通过联轴器带动负载电机47的转动发电进一步将电能再传递到驱动电机46,从而达到了电力闭环的目的。试验采用振动轴48,实现了在同一根轴上放置测试两个齿轮箱的模拟状态,大大的减少了试验的复杂性,减少了试验所需空间。在试验过程中,振动轴48以不同的转速转动,横向激振装置E和龙门架垂向激振装置B会产生相对位移。
[0088] I号轴头装配体42包括轴头下瓦座68、轴头上耳环69、2个结构相同的轴头轴承70、轴头端盖71、轴头横向耳环72、1号纵向支撑摩擦板73、2号纵向支撑摩擦板74、1号联接销轴75与2号联接销轴76。
[0089] 本实用新型所述的轴头横向耳环72为壳体类结构件,通过铸造加工而成。更确切的说,轴头横向耳环72是由右侧的圆形壳体和左侧的耳环体组成,其左侧的耳环体的左端中心处设置有安装I号联接销轴75的圆形通孔,右侧的圆形壳体的右端设置有圆环形凸台,在右侧的圆形壳体的圆周均匀设置6个安装螺栓的圆通孔,右侧的圆形壳体用于容纳安装在(振动轴48的)I号轴端50上的I号端盖49,轴头横向耳环72上的耳环体和二力杆叉40通过销轴进行连接。
[0090] 轴头上耳环69为壳体类结构件,通过铸造加工而成。为拱形结构件,下端设置有开口向下的半圆形通孔,和轴头下瓦座68上开口向上的半圆形通孔组成一个圆形通孔,半圆形通孔的回转轴线与振动轴48的回转轴线共线,轴头上耳环69的上端为设置有安装2号联接销轴76的圆形通孔的耳环体,沿半圆通孔圆周设置有3个和轴头横向耳环72配合的螺纹孔,耳环体两侧的平面(四角处)均匀布置有用于安装螺栓的圆通孔,下端的半圆通孔的两端设置有凸台,轴头上耳环69和垂向传力杆11下端耳环通过2号联接销轴76转动连接。
[0091] 轴头下瓦座68为壳体类结构件,通过铸造加工而成。为类U形结构件,上端设置有开口向上的半圆形通孔,半圆形通孔的回转轴线与振动轴48的回转轴线共线,与轴头上耳环69上的半圆形通孔同半径,沿半圆通孔圆周设置有3个和轴头横向耳环72配合的螺纹孔,耳环体两侧的平面(四角处)均匀布置有用于安装螺栓的圆通孔。上端的半圆通孔的两端有高出长方形体的部分形成凸起,轴头上耳环69和轴头下瓦座68通过螺栓连接在一起,轴头上耳环69与半圆通孔和轴头下瓦座68半圆形通孔组成完整的圆孔,完整的圆孔内与型号为CRH3的2个结构相同的轴头轴承70的外轴承环的外圆周面成紧密连接,型号为CRH3的2个结构相同的轴头轴承70为本试验的试验件,采用动车组转向架上实际在用的轴箱轴承,轴头横向耳环72通过螺栓和轴头上耳环69与轴头下瓦座68的左端面故定连接,型号为CRH3的2个结构相同的轴头轴承70的外轴承环左端面和右端面分别与轴头横向耳环72内圈圆环右端面和轴头端盖71的左端面为接触连接,轴头端盖71采用螺栓和轴头上耳环69与轴头下瓦座68的右端面固定连接,I号纵向支撑摩擦板73和2号纵向支撑摩擦板74通过螺栓对称的安装到轴头上耳环69和轴头下瓦座68左右两侧。
[0092] I号轴头装配体42通过I号联接销轴75与横向激振装置E中的二力杆叉40相连接,这样就将横向激振装置E与振动轴装置D联接起来了。
[0093] 参阅图18至图21,I号U型座装配体77和2号U型座装配体78结构完全相同。I号U型座装配体77为U形的箱体类结构件,由U形限位座82、I号导向板82与2号导向板83组成,U形限位座82由铸造或钢板焊接而成,底端焊接固定有长方形连接底板,连接底板上沿长边和短边分别设置有3〜6个用于安装螺栓的圆形通孔,I号导向板82与2号导向板83采用焊接方式固定在U形限位座82的U形槽的两个内侧壁上,I号U形限位座78的I号导向板82与2号导向板83限制振动轴装置D只能轴向和上下移动;所述的I号轴头装配体42中的I号纵向支撑摩擦板73与I号U形限位座78的I号导向板82相互接触;2号纵向支撑摩擦板74与2号导向板83相互接触,2号轴头装配体43中的3号纵向支撑摩擦板与2号U型座装配体78的3号导向板相互接触,4号纵向支撑摩擦板与4号导向板相互接触。
[0094] I号扭矩反力架79是一个长方体形的箱体类结构件,由反力架立柱84、反力架上横梁86、反力架下横梁86与反力架短立柱87组成。
[0095] 反力架上横梁86与反力架下横梁86为长方体形的箱体类结构件,反力架上横梁86与反力架下横梁86焊接固定在反力架立柱84上下两端的同侧,反力架上横梁86与反力架下横梁86相互平行,反力架上横梁86与反力架下横梁86相对的内侧固定有长方形导向板;陪试齿轮箱44中的I号CRH3型齿轮箱C形架橡胶块装配体上端面与反力架上横梁86上的导向板相连接,2号CRH3型齿轮箱C形架橡胶块装配体下端面与反力架下横梁86上的导向板相连接,反力架短立柱87采用焊接方式竖直地固定在反力架立柱84后侧壁上,反力架短立柱87的后侧壁与I号U形槽22的前侧板通过螺栓进行联接。
[0096] 所述的电机扭矩测力装置F由四个结构相同的反力座装配体组成,四个结构相同的反力座装配体中的I号反力支座88对称安装在I号垂向吊挂装置15与2号垂向吊挂装置16中的I号U形槽22左侧与2号U形槽右侧的矩形承载平台A上,四个结构相同的反力座装配体中的另一端即测力传感器90通过螺栓分别和I号U形槽22与2号U形槽中的前侧板与后侧板连接,限制振动轴装置D装配体左右的运动,进而检测出试验时产生的扭矩便于数据的分析和过载保护。
[0097] 参阅图21,所述的反力座装配体由I号反力支座88,铰链座89,测力传感器90组成。
[0098] I号反力支座88铸造成型,I号反力支座88由安装底板、竖直壁与支撑肋板组成,安装底板与竖直壁的一端成垂直连接,支撑肋板设置在安装底板与竖直壁之间;竖直壁的一侧面加工出用于安装铰链座89的T型槽,安装底板的两侧即在支撑肋板两侧的安装底板上加工4个长形通孔,用于I号反力支座88在矩形承载平台A上的安装,铰链座89于测力传感器90的一端连接,测力传感器90的另一端与I号U形槽22的前侧板通过螺栓进行联接;第二个反力座装配体中的第二个测力传感器90的另一端与I号U形槽22的后侧板通过螺栓进行联接;第三个反力座装配体中的第三个测力传感器90的另一端与2号垂向吊挂装置16中的2号U形槽的前侧板通过螺栓进行联接;第四个反力座装配体中的第四个测力传感器90的另一端与2号垂向吊挂装置16中的2号U形槽的后侧板通过螺栓进行联接。
[0099] 参阅图22,所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台的液压控制系统包括上位机91、急停开关92、液压系统控制器93、1号作动器电磁阀94、2号作动器电磁阀95、3号作动器电磁阀96和液压泵站97。
[0100] 上位机91与液压系统控制器93以信号线相连接,液压系统控制器93通过三根信号线分别连接到I号作动器电磁阀94、2号作动器电磁阀95和3号作动器电磁阀96,液压油经由液压泵站97的出油管进入各个作动器的液压缸,经各个作动器的回油管回到液压泵站97。液压系统控制器93是通过单片机技术实现的自动控制单元,是实现上位机91与试验台执行部件(即液压作动器)联系的重要元件,液压系统控制器93接收上位机91的指令,分别控制I号作动器电磁阀94、2号作动器电磁阀95和3号作动器电磁阀96的通断,作动器可以采用液压、气动或者是电动控制方式,根据实际试验要求和现场情况灵活选择,本试验台采用液压作动器,各个作动器在液压泵站97提供的恒压液压油的作用下完成对试验轴承的垂向和横向的加载,液压系统控制器93设置有急停开关92,用于在遇到危险时紧急停止各个作动器,保护试验设备本身和被试验件。
[0101] 参阅图23,所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台的电力控制系统包括型号为CRH3A的驱动电机46、陪试齿轮箱44、振动轴48、被测齿轮箱45、负载电机47、I号变流器98、2号变流器99和计算机100组成。
[0102] 由电网供电经过I号变流器98将电力输送到型号为CRH3A的驱动电机46,型号为CRH3A的驱动电机46带动陪试齿轮箱44,经过振动轴48传递到被测齿轮箱45,被测齿轮箱45带动负载电机47转动,由此负载电机47发电,将电力输送到2号变流器99,经过整流再输送到I号变流器,循环利用,达到电力闭环的效果,计算机100与I号变流器98和2号变流器99相连,将指令发送到I号变流器98和2号变流器99使其开始或停止工作。
[0103] 高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台工作原理:
[0104] 高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台中的I号龙门架垂向激振装置2上固定连接有I号垂向激振装置7,2号龙门架垂向激振装置3上固定有2号垂向激振装置,横向激振装置E上固定的横向作动器39,在控制系统的控制下,I号垂向激振装置7和2号垂向激振装置可以对高速列车齿轮箱垂向加载,即提供齿轮箱径向上的加载力,横向作动器39可以对高速列车齿轮箱轴向加载,即提齿轮箱轴向上的加载力,来模拟列车实际运行工况下齿轮箱的负载情况,这使得试验结果更加接近于实际情况,更具有正确性和真实性。
[0105] 实施例所采用与可采用的标准零部件明细:
[0106] 1.1号垂向激振装置7、2号垂向激振装置和横向作动器39采用的是双活塞杆等速等行程液压缸系列,根据试验实际情况选取不同吨位的液压缸,本实例采用的液压缸吨位为30吨,活塞行程为±300mmo
[0107] 2.关节轴承32采用型号为GEG90ES-2RS的轴承。

Claims (11)

1.一种高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台,包括矩形承载平台(A)、龙门架垂向激振装置(B)、振动轴装置(D)、横向激振装置(E)、电机扭矩测力装置(F)、l号U型座装配体(77)、2号U型座装配体(78)、I号扭矩反力架(79)与2号扭矩反力架(80);其特征在于,所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台还包括垂向吊挂装置(C); 所述垂向吊挂装置(C)包括I号垂向吊挂装置(15)与2号垂向吊挂装置(16),I号垂向吊挂装置(15)与2号垂向吊挂装置(16)结构相同; I号垂向吊挂装置(15)包括I号摆转横梁装配体(17)、I号垂向拉杆装配体(18)、2号垂向拉杆装配体(19)、1号电机框架(20)、2号电机框架(21)与I号U形槽(22) ;1号垂向拉杆装配体(18)与2号垂向拉杆装配体(19)结构相同;1号电机框架(20)与2号电机框架(21)结构相同; I号垂向拉杆装配体(18)中的I号拉杆销轴(37)的两端和I号电机框架(20)与2号电机框架(21)的一端转动连接,2号垂向拉杆装配体(19)中的2号拉杆销轴的两端和I号电机框架(20)与2号电机框架(21)的另一端转动连接;1号电机框架(20)与2号电机框架(21)和I号U形槽(22)螺栓连接;1号垂向拉杆装配体(18)与2号垂向拉杆装配体(19)的上端和I号摆转横梁装配体(17)转动连接; I号垂向吊挂装置(15)通过I号摆转横梁装配体(17)安装在龙门架垂向激振装置(B)中的I号龙门架垂向激振装置(2)与2号龙门架垂向激振装置(3)顶端的左侧,2号垂向吊挂装置(16)对称地安装在I号垂向吊挂装置(15)的右侧的I号龙门架垂向激振装置(2)与2号龙门架垂向激振装置(3)的顶端。
2.按照权利要求1所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台,其特征在于,所述的I号摆转横梁装配体(17)包括I号摆转上横梁(23)、I号下铰链座(24)、2号下铰链座(25)、I号垂向杆支座(26)、2号垂向杆支座(27) ;1号下铰链座(24)与2号下铰链座(25)结构相同,I号垂向杆支座(26)与2号垂向杆支座(27)结构相同; I号摆转上横梁(23)由I号摆转主梁与I号辅助梁组成,I号辅助梁位于I号摆转主梁一侧的中间位置,I号辅助梁与I号摆转主梁底面共面,I号辅助梁与I号摆转主梁可采用焊接或铸造方式制成连成一体的箱体件; I号下铰链座(24)与2号下铰链座(25)采用螺栓对称地固定在I号摆转主梁的两端,I号下铰链座(24)与2号下铰链座(25)中的I号上横梁铰链销轴(29)与2号上横梁铰链销轴的回转轴线平行;1号垂向杆支座(26)与2号垂向杆支座(27)采用螺栓对称地固定在I号辅助梁的两端,I号垂向杆支座(26)与2号垂向杆支座(27)中的I号球铰支座销轴(31)与2号球铰支座销轴的回转轴线共线。
3.按照权利要求1所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台,其特征在于,所述的I号垂向拉杆装配体(18)包括I号拉杆(35)、拉杆耳环(36)与I号拉杆销轴(37); I号拉杆(35)为T字形的管状结构件,由竖拉杆与横杆组成,I号拉杆销轴(37)固定安装在横杆上,I号拉杆销轴(37)与横杆的回转中心线共线,拉杆耳环(36)下端焊接在I号拉杆(35)中的竖拉杆的上端,拉杆耳环(36)的回转中心线与竖拉杆的回转中心线垂直相交,拉杆耳环(36)的回转中心线与横杆的回转中心线垂直交叉。
4.按照权利要求1所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台,其特征在于,所述的I号电机框架(20)包括I个连杆、2个结构相同的铰链座;连杆的中间部分是一个横截面为矩形或正方形的连接杆,连杆的两端均为结构相同的扁的正方形的连接杆头,中间部分的连接杆与两端的连接杆头三者连成一体,两端的连接杆头共面,两端的连接杆头的同一侧设置有结构相同的上半圆形通槽,两个上半圆形通槽的回转轴线相互平行并与连接杆的纵向对称面垂直;在两端的扁的正方形的连接杆头的四角处分布四个安装螺栓的上螺栓通孔; 铰链座由长方体形的铰链座杆与正方形的铰链座头组成,正方形的铰链座头的顶端设置有下半圆形通槽,下半圆形通槽的结构尺寸和连接杆头上的上半圆形通槽一样,正方形的铰链座头四角处设置有四个安装螺栓的下螺栓通孔,四个安装螺栓的下螺栓通孔与四个用于安装螺栓的上螺栓通孔结构相同并对中,上半圆形通槽与下半圆形通槽结构相同并对中;2个结构相同的铰链座的顶端与连杆的两端采用螺栓连接,2个结构相同的铰链座的内侧设置有用于连接I号U形槽(22)的螺栓通孔。
5.按照权利要求1所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台,其特征在于,所述的I号U形槽(22)由下底板、前侧板与后侧板焊接而成,下底板成长方形的平板件,下底板的上面分布有用于安装驱动电机(46)的弹性支撑块,前侧板与后侧板的上端加工有用于安装振动轴装置(D)的U形槽口,前侧板与后侧板的两端由上至下设置有螺栓通孔,螺栓通孔和I号电机框架(20)与2号电机框架(21)中的铰链座上的螺栓通孔对中,前侧板与后侧板的左下角设置有用于和电机扭矩测力装置(F)连接的通孔,I号U形槽(22)下底板的四角处并于下底板和前侧板与后侧板之间设置有三角形的安装板。
6.按照权利要求1所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台,其特征在于,所述的振动轴装置(D)包括I号轴头装配体(42)、2号轴头装配体(43)、振动轴(48)、I号端盖(49)与2号端盖;其中:1号端盖(49)与2号端盖结构相同,I号轴头装配体(42)与2号轴头装配体(43)结构相同; 被测的驱动电机(46)的输出端采用联轴器与被测的陪试齿轮箱(44)的输入端连接,被测的陪试齿轮箱(44)套装在振动轴(48)的前端为键连接,被测的齿轮箱(45)套装在振动轴(48)的后端为键连接,被测的齿轮箱(45)的输出端采用联轴器与被测的负载电机(47)的输入端连接,I号轴头装配体(42)与2号轴头装配体(43)依次安装在振动轴(48)中的I号轴承轴(55)与5号轴承轴(66)上,I号端盖(49)与2号端盖依次安装在振动轴(48)中的前后端面上。
7.按照权利要求1所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台,其特征在于,所述的龙门架垂向激振装置⑶的I号龙门架垂向激振装置⑵与2号龙门架垂向激振装置(3)前后并列地安装在矩形承载平台(A)的后端,垂向吊挂装置(C)的I号垂向吊挂装置(15)与2号垂向吊挂装置(16)通过2个结构相同的I号摆转横梁装配体(17)安装固定在I号龙门架垂向激振装置(2)与2号龙门架垂向激振装置(3)的顶端;振动轴装置⑶安装在垂向吊挂装置(C)中的I号U形槽(22)与2号U形槽中;横向激振装置(E)通过T型螺栓安装在I号龙门架垂向激振装置(2)前方的矩形承载平台(A)上,横向激振装置(E)中的二力杆叉(40)与振动轴装置(D)中的I号轴头装配体(42)采用I号联接销轴(76)转动连接;电机扭矩测力装置(F)由四个结构相同的反力座装配体组成,四个结构相同的反力座装配体中的I号反力支座(88)对称安装在I号垂向吊挂装置(15)与2号垂向吊挂装置(16)中的I号U形槽(22)左侧与2号U形槽右侧的矩形承载平台㈧上,四个结构相同的反力座装配体中的另一端即测力传感器(90)通过螺栓分别和I号U形槽(22)与2号U形槽中的前侧板与后侧板连接。
8.按照权利要求7所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台,其特征在于,所述的反力座装配体由I号反力支座(88)、铰链座(89)与测力传感器(90)组成; I号反力支座(88)由安装底板、竖直壁与支撑肋板组成,安装底板与竖直壁的一端成垂直连接,支撑肋板设置在安装底板与竖直壁之间;竖直壁的一侧面加工出用于安装铰链座(89)的T型槽,安装底板的两侧即在支撑肋板两侧的安装底板上加工4个用于I号反力支座(88)安装在矩形承载平台A上的长形通孔,铰链座(89)与测力传感器(90)的一端连接。
9.按照权利要求7所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台,其特征在于,所述的I号龙门架垂向激振装置⑵与2号龙门架垂向激振装置(3)结构相同; I号龙门架垂向激振装置⑵的I号龙门架立柱(5)与2号龙门架立柱(6)之间的矩形承载平台(A)上安装有I号U型座装配体(77),I号U型座装配体(77)上的I号导向板(82)与2号导向板(83)和振动轴装置(D)中的I号轴头装配体(42)上的I号纵向支撑摩擦板(74)与2号纵向支撑摩擦板(75)接触连接;2号龙门架垂向激振装置(3)的3号龙门架立柱与4号龙门架立柱之间矩形承载平台㈧上安装有2号U型座装配体(78),2号U型座装配体(78)上的3号导向板与4号导向板和振动轴装置(D)中的2号轴头装配体(43)上的3号纵向支撑摩擦板与4号纵向支撑摩擦板接触连接; I号扭矩反力架(79)安装在I号U型座装配体(77)与I号U形槽(22)之间的矩形承载平台(A)上,振动轴装置(D)中的陪试齿轮箱(44)中的I号CRH3型齿轮箱C形架橡胶块装配体上端面与I号扭矩反力架(79)中的反力架上横梁(85)上的导向板接触连接,陪试齿轮箱(44)中的2号CRH3型齿轮箱C形架橡胶块装配体下端面与I号扭矩反力架(79)中的反力架下横梁(86)上的导向板接触连接; 2号扭矩反力架(80)安装在2号U型座装配体(78)与2号U形槽之间的矩形承载平台(A)上,被测齿轮箱(45)中的I号CRH3型齿轮箱C形架橡胶块装配体上端面与2号扭矩反力架(80)中的2号反力架上横梁上的导向板接触连接,被测齿轮箱(45)中的2号CRH3型齿轮箱C形架橡胶块装配体下端面与2号扭矩反力架(80)中的2号反力架下横梁上的导向板接触连接。
10.按照权利要求9所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台,其特征在于,所述的I号U型座装配体(77)与2号U型座装配体(78)结构相同; 所述的I号U型座装配体(77)为U形的箱体类结构件,由U形限位座(81)、1号导向板(82)与2号导向板(83)组成; U形限位座(81)由铸造或钢板焊接而成,底端焊接固定有长方形连接底板,连接底板上沿长边和短边分别设置有3〜6个用于安装螺栓的圆形通孔,I号导向板(82)与2号导向板(83)采用焊接方式固定在U形限位座(81)的U形槽的两个内侧壁上。
11.按照权利要求9所述的高速列车电力闭环吊挂式齿轮箱可靠性试验台,其特征在于,所述的I号扭矩反力架(79)与2号扭矩反力架(80)结构相同; 所述的I号扭矩反力架(79)是一个箱体类结构件,由反力架立柱(84)、反力架上横梁(85)、反力架下横梁(86)与反力架短立柱(87)组成; 反力架上横梁(85)与反力架下横梁(86)为长方体形的箱体类结构件,反力架上横梁(85)与反力架下横梁(86)焊接固定在反力架立柱(84)上、下两端的同侧,反力架上横梁(85)与反力架下横梁(86)相互平行,反力架上横梁(85)与反力架下横梁(86)相对的内侧固定有长方形导向板,反力架短立柱(87)采用焊接方式竖直地固定在反力架立柱(84)后侧壁上。
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