CN207280748U - 动车组凸轮激振双短轴摆动接地装置试验台 - Google Patents

Abstract

一种动车组凸轮激振双短轴摆动接地装置试验台，主要由双轴试验凸轮激振龙门架装配体、轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体、箱式轴承座激振双柄反相曲轴总成装配体和双轴试验纵向拉杆支承座装配体组成，所述轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体横向通过连杆轴箱横向拉杆分别与双轴试验凸轮激振龙门架装配体相连；纵向通过连杆轴箱纵向拉杆与双轴试验纵向拉杆支承座装配体相连；垂向通过变半径凸轮激振连杆装配体与箱式轴承座激振双柄反相曲轴总成装配体相连；所述轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体中各有两套测试接地装置和测试轴承，通过对比试验来检测试验结果。本实用新型模拟实际动车组接地装置的实际工作状况，解决接地装置的磨损与破坏问题。

Description

动车组凸轮激振双短轴摆动接地装置试验台

技术领域

本实用新型涉及一种轨道车辆传动系参数检测试验台，更具体地说，本实用新型涉及一种动车组凸轮激振双短轴摆动接地装置试验台。

背景技术

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。但是随着车速的提高，动车组的安全性问题日益突出，例如接地装置的电刷和接触盘过度磨耗，造成轴承过热，严重影响行车安全。

实际行车中常出现的问题是接地装置的电刷和接触盘过度磨耗，磨耗产生的碳粉和铜粉等“粉尘”进入轴端轴承，造成轴承过热，甚至酿成切轴事故，严重影响行车安全，因此，应该对对动车组接地装置进行试验与校核，特实用新型动车组凸轮激振双短轴摆动接地装置试验台来校验动车轴端接地装置的可靠性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是模拟实际动车组接地装置的实际工作状况，解决接地装置的磨损与破坏问题，提供了一种动车组凸轮激振双短轴摆动接地装置试验台。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案实现的，结合附图说明如下：

一种动车组凸轮激振双短轴摆动接地装置试验台，主要由双轴试验凸轮激振龙门架装配体、轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体、箱式轴承座激振双柄反相曲轴总成装配体和双轴试验纵向拉杆支承座装配体组成，所述双轴试验凸轮激振龙门架装配体(I 1、II2)结构相同，对称布置在钢板基础地面上两侧，所述轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体(I 3、II 4)结构相同，对称布置在双轴试验凸轮激振龙门架装配体(I 1、II 2)之间，并通过拉杆和连杆球铰支座装配体10固定在双轴试验凸轮激振龙门架装配体(I 1、II 2)和双轴试验纵向拉杆支承座装配体5上。

所述箱式轴承座激振双柄反相曲轴总成装配体(I 6、II 7)结构相同，通过变半径凸轮激振连杆装配体44分别与轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体(I 3、II 4)相连，传递动力，通过箱式轴承座激振双柄反相曲轴总成装配体中的偏心轴，使轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体产生上下的不规则震动，进而测试接地装置与测试轴承的使用可靠性。

所述的双轴试验凸轮激振龙门架装配体(I 1、II 2)分别由凸轮激振单侧连杆支承框架9、7.5KW卧式电机装配体11和四个连杆球铰支座装配体10组成，所述四个连杆球铰支座装配体10和7.5KW卧式电机装配体11分别通过螺栓安装在凸轮激振单侧连杆支承框架9上的钢板上，所述7.5KW卧式电机15通过皮带带动轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体(I3、II 4)中的接地试验轴29旋转，进而模拟实际接地装置的运行工况；

所述的7.5KW卧式电机装配体11包括7.5KW卧式电机15和电机双槽皮带轮16，所述电机双槽皮带轮16通过平键固定在7.5KW卧式电机15上。

所述的连杆球铰支座装配体10由RS关节轴承内球环18、RS关节轴承内环挡圈19、连杆球关节座21和连杆球铰轴23组成，所述RS关节轴承内球环18和RS关节轴承内环挡圈19套装在连杆球铰轴23上，采用过盈配合，所述连杆球铰轴23的两端套装在连杆球关节座21上，通过螺栓固定夹紧，所述连杆球铰轴23的内部开有油道，油道的出口处安装有M10X1直通式压注油杯17，用于对连杆球铰支座装配体10润滑。

所述轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体(I 3、II 4)分别由凸轮激振试验轴装配体27、结构相同的连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体、四根连杆轴箱横向拉杆28和两根B型三角皮带26组成。

所述杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体(I 24、II 25)采用过盈配合套装在凸轮激振试验轴装配体27的两侧。

所述四根连杆轴箱横向拉杆28一端采用过盈配合和连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体中的连杆球绞装配体34安装在一起，另一端采用过盈配合和双轴试验凸轮激振龙门架装配体中的连杆球铰支座装配体10安装在一起。

所述两根B型三角皮带26一端连接在凸轮激振试验轴装配体27中的试验轴端面皮带轮35上，另一端安装在双轴试验凸轮激振龙门架装配体中的电机双槽皮带轮16上。

所述轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体(I 3、II 4)中的杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体(I 24、II 25)，横向通过连杆轴箱横向拉杆28分别与双轴试验凸轮激振龙门架装配体(I 1、II 2)相连；纵向通过连杆轴箱纵向拉杆40与双轴试验纵向拉杆支承座装配体5相连，限制轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体的纵向位移量；垂向通过变半径凸轮激振连杆装配体44与箱式轴承座激振双柄反相曲轴总成装配体(I 6、II 7)相连，传递动力；所述轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体(I 3、II 4)中各有两套测试接地装置和测试轴承，通过对比试验来检测试验结果。

所述凸轮激振试验轴装配体27由接地试验轴29、试验轴端面锁定皮带轮装配体30、短车轴头替换套装配体39和接地接触盘装配体31组成，所述短车轴头替换套装配体39的两个替换轴头61套装在接地试验轴29的两端，并通过接地试验轴29内的替换轴头拉紧螺杆60固定，所述两个替换轴头61上装由接地接触盘装配体31；所述试验轴端面锁定皮带轮装配体30通过长花键固定在接地试验轴29的中部，所述试验轴端面锁定皮带轮装配体30中的试验轴端面皮带轮35通过顶丝锁紧，达到精确定位的目的。

所述的接地试验轴29为内部设有通孔的两段式阶梯轴，所述接地试验轴29内的替换轴头拉紧螺杆60的中部焊接有四块圆盘形钢板，顶在接地试验轴29的内圈处，减缓接地试验轴29的振动；替换轴头61的形式多样，根据所安装的接地装置型号的不同更换相对应的替换轴头61，用来弥补由于接地装置不同所造成的安装距离不足。

所述试验轴端面锁定皮带轮装配体30由试验轴端面皮带轮35、皮带轮锁定套圆螺母36和皮带轮锁紧套37组成。

所述皮带轮锁紧套37内圈为圆柱状，直径略大于接地试验轴29的直径，皮带轮锁紧套37外圈截面一部分为锲型，一部分长条形，其中长条形用于固定试验轴端面皮带轮35，两者采用过盈配合，而锲型部分车有外螺纹，通过皮带轮锁定套圆螺母36的锁紧，保证试验轴端面锁定皮带轮装配体30整体平稳固定在接地试验轴29上。

所述连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体(I 24、II 25)结构相同，由接地电刷壳体装配体32、三自由度振动型轴承座33、试验轴承38和连杆球绞装配体34组成，所述试验轴承38安装在三自由度振动型轴承座33内部，所述三自由度振动型轴承座33试验轴承38、接地试验轴29之间采用过盈配合连接；接地电刷壳体装配体32安装在三自由度振动型轴承座33的外侧，接地电刷壳体装配体32外部连接有高压电线，通过接地电刷壳体装配体32中的电刷将电流传递给接地接触盘装配体31中的接触盘，所述电刷与接触盘紧密压在一起，进而传递给接地试验轴29，直至地面，完成回路；所述三自由度振动型轴承座33的连杆球绞装配体34通过连杆轴箱横向拉杆28、连杆轴箱纵向拉杆40、变半径凸轮激振连杆装配体44，分别与双轴试验凸轮激振龙门架装配体(I 1、II 2)、双轴试验纵向拉杆支承座装配体5、箱式轴承座激振双柄反相曲轴总成装配体(I 6、II 7)连接。

所述的连杆球绞装配体34的结构与连杆球铰支座装配体10类似，由M10X1直通式压注油杯、RS关节轴承内球环18、RS关节轴承内环挡圈19、M16内六角螺栓20和连杆球铰轴23组成，所述连杆球绞装配体34直接通过过盈配合安装在三自由度振动型轴承座33的通孔处，安装方式与连杆球铰支座装配体10相同，可注油润滑。

所述箱式轴承座激振双柄反相曲轴总成装配体(I 6、II 7)由160kw异步变频电机42、两侧曲柄变振幅曲轴装配体43、变半径凸轮激振连杆装配体44、曲轴中间支承轴承箱装配体45和曲轴惯性飞轮46组成，所述的两侧曲柄变振幅曲轴装配体43由两侧曲柄变振幅激振曲轴51和装在其上的LZ5型弹性柱销齿式联轴器47、偏心锥套48、支承轴承箱轴承49、变半径凸轮激振连杆轴承50和M80锁紧圆螺母52组成。

所述160kw异步变频电机42作为装置激振的动力，输出可控转矩，所述两侧曲柄变振幅曲轴装配体43一端通过LZ5型弹性柱销齿式联轴器47与160kw异步变频电机42相连，另一端与曲轴惯性飞轮46过盈配合相连，所述两侧曲柄变振幅曲轴装配体43上的两个支承轴承箱轴承49与曲柄内侧轴承箱54过盈配合连接；两侧曲柄变振幅曲轴装配体43上的两个变半径凸轮激振连杆轴承50与变半径凸轮激振连杆装配体44过盈配合连接；变半径凸轮激振连杆装配体44的上端直接与轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体相连，传递动力。

所述偏心锥套48直接套在两侧曲柄变振幅激振曲轴51上，通过M80锁紧圆螺母52直接固定，根据偏心锥套48与两侧曲柄变振幅激振曲轴51的安装相对位置不同，使变半径凸轮激振连杆装配体44产生不同的垂向跳动，实现控制轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体运动的目的。

所述的曲轴中间支承轴承箱装配体45由内侧曲轴支承箱轴承端盖53和曲柄内侧轴承箱54组成，所述两个内侧曲轴支承箱轴承端盖53通过螺栓安装在曲柄内侧轴承箱54上，曲柄内侧轴承箱54上内部焊接有一个内部带有凸缘的圆管状结构，支承轴承箱轴承49的外圈与圆管内壁过盈配合；

所述的变半径凸轮激振连杆装配体44由变半径凸轮激振连杆下部55、变半径凸轮激振连杆上部56、连杆上部端盖57、连杆上部轴瓦58和连杆下部轴瓦59组成，

所述变半径凸轮激振连杆下部55和变半径凸轮激振连杆上部56通过螺栓固定，两者之间夹有连杆下部轴瓦59，变半径凸轮激振连杆上部56安装有连杆上部轴瓦58，外部通过两侧的连杆上部端盖57限位固定，连杆上部轴瓦58直接压在连杆式振动型轴承座中的连杆球绞装配体34上，连杆下部轴瓦59直接压在两侧曲柄变振幅曲轴装配体43中的变半径凸轮激振连杆轴承50上。

与现有技术相比本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型所述的动车组凸轮激振双短轴摆动接地装置试验台在动态工况下可对轴箱轴承与接地装置施加外载荷，通过测力传感器获得精确的轴向力施加量，便于研究轴承以及接地装置的损坏情况。

2.所述的动车组凸轮激振双短轴摆动接地装置试验台结构设计简单合理，采用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，技术人员可以方便的检修或更换设备。

3.所述的动车组凸轮激振双短轴摆动接地装置试验台可以通过变频电机激振来模拟实际轴承与接地装置的工况，试验结果更准确。

4.所述的动车组凸轮激振双短轴摆动接地装置试验台可以通过两个试验轴与接地装置在同样的电机激振情况下，作对比试验，分析出接地装置的实际受损原因。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：

图1为本实用新型所述的动车组凸轮激振双短轴摆动接地装置试验台结构组成的轴测投影图；

图2为本实用新型所述的动车组凸轮激振双短轴摆动接地装置试验台中的双轴试验凸轮激振龙门架装配体的轴测投影图；

图3为本实用新型所述的双轴试验凸轮激振龙门架装配体中的凸轮激振单侧连杆支承框架的轴测投影图；

图4为本实用新型所述的双轴试验凸轮激振龙门架装配体中的7.5KW卧式电机装配体的轴测投影图；

图5为本实用新型所述的双轴试验凸轮激振龙门架装配体中的连杆球铰支座装配体的轴测投影图；

图6为本实用新型所述的双轴试验凸轮激振龙门架装配体中的连杆球铰支座装配体的全剖视图；

图7为本实用新型所述的动车组凸轮激振双短轴摆动接地装置试验台中的轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体的轴侧投影图；

图8为本实用新型所述的轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体中的凸轮激振试验轴装配体的轴侧投影图；

图9为本实用新型所述的轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体中的凸轮激振试验轴装配体、连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体I和连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体II的正视图；

图10为本实用新型所述的轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体中的凸轮激振试验轴装配体、连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体I和连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体II的全剖视图；

图11为本实用新型所述的连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体中的三自由度振动型轴承座的轴侧投影图；

图12为本实用新型所述的连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体中的三自由度振动型轴承座的侧视图；

图13为本实用新型所述的轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体中的连杆轴箱横向拉杆的轴侧投影图；

图14为本实用新型所述的动车组凸轮激振双短轴摆动接地装置试验台中的双轴试验纵向拉杆支承座装配体的轴侧投影图；

图15为本实用新型所述的动车组凸轮激振双短轴摆动接地装置试验台中的箱式轴承座激振双柄反相曲轴总成装配体的轴测投影图；

图16为本实用新型所述的箱式轴承座激振双柄反相曲轴总成装配体中的两侧曲柄变振幅曲轴装配体的全剖视图；

图17为本实用新型所述的箱式轴承座激振双柄反相曲轴总成装配体中的曲轴中间支承轴承箱装配体的轴测投影图；

图18为本实用新型所述的箱式轴承座激振双柄反相曲轴总成装配体中的变半径凸轮激振连杆装配体的轴测投影图；

图19为本实用新型所述的箱式轴承座激振双柄反相曲轴总成装配体中的变半径凸轮激振连杆装配体的全剖视图；

图20为本实用新型所述的动车组凸轮激振双短轴摆动接地装置试验台的机构结构简图。

图中：1.双轴试验凸轮激振龙门架装配体I，2.双轴试验凸轮激振龙门架装配体II，3.轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体I，4.轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体II，5.双轴试验纵向拉杆支承座装配体，6.箱式轴承座激振双柄反相曲轴总成装配体I，7.箱式轴承座激振双柄反相曲轴总成装配体II，8.50吨钢板基础地面，9.凸轮激振单侧连杆支承框架，10.连杆球铰支座装配体，11.7.5KW卧式电机装配体，12.300mmX500mm钢板，13.200mmX400mm钢板，14.600mmX600mm钢板，15.7.5KW卧式电机，16.电机双槽皮带轮，17.M10X1直通式压注油杯，18.RS关节轴承内球环，19.RS关节轴承内环挡圈，20.M16内六角螺栓，21.连杆球关节座，22.M24内六角螺栓，23.连杆球铰轴，24.连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体I，25.连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体II，26.B型三角皮带，27.凸轮激振试验轴装配体，28.连杆轴箱横向拉杆，29.接地试验轴，30.试验轴端面锁定皮带轮装配体，31.接地接触盘装配体，32.接地电刷壳体装配体，33.三自由度振动型轴承座，34.连杆球绞装配体，35.试验轴端面皮带轮，36.皮带轮锁定套圆螺母，37.皮带轮锁紧套，38.试验轴承，39.短车轴头替换套装配体，40.连杆轴箱纵向拉杆，41.双轴试验凸轮激振纵向拉杆反力支承座，42.160kw异步变频电机，43.两侧曲柄变振幅曲轴装配体，44.变半径凸轮激振连杆装配体，45.曲轴中间支承轴承箱装配体，46.曲轴惯性飞轮，47.LZ5型弹性柱销齿式联轴器，48.偏心锥套，49.支承轴承箱轴承，50.变半径凸轮激振连杆轴承，51.两侧曲柄变振幅激振曲轴(带花键槽)，52.M80锁紧圆螺母，53.内侧曲轴支承箱轴承端盖，54.曲柄内侧轴承箱，55.变半径凸轮激振连杆下部，56.变半径凸轮激振连杆上部，57.连杆上部端盖，58.连杆上部轴瓦，59.连杆下部轴瓦，60.替换轴头拉紧螺杆，61.替换轴头。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细的描述：

本实用新型所述的动车组凸轮激振双短轴摆动接地装置试验台可以测试轴箱轴承与接地装置在动载工况中加载时的磨损情况，并进行对比试验。

参阅图1，所述的动车组凸轮激振双短轴摆动接地装置试验台包括有双轴试验凸轮激振龙门架装配体I 1、双轴试验凸轮激振龙门架装配体II 2、轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体I 3、轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体II 4、双轴试验纵向拉杆支承座装配体5、箱式轴承座激振双柄反相曲轴总成装配体I 6、箱式轴承座激振双柄反相曲轴总成装配体II 7和50吨钢板基础地面8。

所述的双轴试验凸轮激振龙门架装配体I 1和双轴试验凸轮激振龙门架装配体II2结构完全相同，连接方式相同，以双轴试验凸轮激振龙门架装配体I 1为例，双轴试验凸轮激振龙门架装配体I 1通过M24内六角螺栓22固定在50吨钢板基础地面8上，呈对称布置，两个凸轮激振单侧连杆支承框架9相距2140mm，四个连杆球铰支座装配体10通过M24内六角螺栓22固定在双轴试验凸轮激振龙门架装配体I 1上，与轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体I 3、轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体II 4中的连杆轴箱横向拉杆28相连，传递动力，限制轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体I 3、轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体II4的横向位移量；

所述的轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体I 3和轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体II 4结构完全相同，连接方式相同，以轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体I 3为例，轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体I 3横向通过连杆轴箱横向拉杆28与双轴试验凸轮激振龙门架装配体I 1和双轴试验凸轮激振龙门架装配体II 2相连，纵向通过连杆轴箱纵向拉杆40与双轴试验纵向拉杆支承座装配体5相连，限制轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体I 3的纵向位移量，轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体I 3下端通过连杆球铰装配体34与箱式轴承座激振双柄反相曲轴总成装配体I 6和箱式轴承座激振双柄反相曲轴总成装配体II 7相连接，传递动力，轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体I 3和轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体II 4中各有两套测试接地装置和测试轴承，通过对比试验来检测试验结果；

所述的箱式轴承座激振双柄反相曲轴总成装配体I 6与箱式轴承座激振双柄反相曲轴总成装配体II 7结构完全相同，两者安装纵向中心面相距1000mm，安装方式相同，以箱式轴承座激振双柄反相曲轴总成装配体I 6为例，箱式轴承座激振双柄反相曲轴总成装配体I 6通过M24内六角螺栓22将箱式轴承座激振双柄反相曲轴总成装配体I 6中的曲柄内侧轴承箱54固定在50吨钢板基础地面8上，通过M24内六角螺栓22将箱式轴承座激振双柄反相曲轴总成装配体I 6中的160kw异步变频电机42固定在50吨钢板基础地面8上，箱式轴承座激振双柄反相曲轴总成装配体的一端I 6与轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体I 3和轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体II 4相连，传递动力，通过箱式轴承座激振双柄反相曲轴总成装配体I 6中的两侧曲柄变振幅激振曲轴51，使轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体I 6产生上下的不规则震动，进而测试接地装置与测试轴承的使用可靠性；

所述的双轴试验纵向拉杆支承座装配体5通过M24内六角螺栓22固定在50吨钢板基础地面8上，一端通过连杆轴箱纵向拉杆40与轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体I 3和轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体II 4相连，限制轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体I 3和轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体II 4的纵向位移量；

所述的50吨钢板基础地面8呈4500mmX2250mm的长方形，厚度为100mm,上方通过机床加工有M20与M24的螺栓孔，便于各个零部件的安装，50吨钢板基础地面要求良好的平面度，便于设备的安装与测试。

参阅图2至图4，所述的双轴试验凸轮激振龙门架装配体I 1由凸轮激振单侧连杆支承框架9、7.5KW卧式电机装配体11和四个连杆球铰支座装配体10组成；其中凸轮激振单侧连杆支承框架9底端通过M24内六角螺栓22与50吨钢板基础地面8连接固定，作为整个设备结构的刚性支撑框架；四个连杆球铰支座装配体10通过M24内六角螺栓22安装在凸轮激振单侧连杆支承框架9上的300mmX500mm钢板12上，呈长方形布置，上下中心距为500mm，左右中心距为1000mm；7.5KW卧式电机装配体11通过M16内六角螺栓20固定在凸轮激振单侧连杆支承框架9中部的200mmX400mm钢板13上，7.5KW卧式电机11通过皮带带动轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体I3中的接地试验轴29旋转，进而模拟实际接地装置的运行工况。

所述的凸轮激振单侧连杆支承框架9采用四根300mmX300mmX10mm的矩形钢焊接构成支撑框架，侧面焊接加强矩形钢，将四个600mmX600mm钢板14焊接在框架的底端，与50吨钢板基础地面8通过M24内六角螺栓22连接固定，增强整体结构的稳定性；凸轮激振单侧连杆支承框架9两根300mmX300mmX10mm横向矩形钢上两侧焊接有四块带有螺栓孔的300mmX500mm钢板12，便于固定四个连杆球铰支座装配体；凸轮激振单侧连杆支承框架9两根300mmX300mmX10mm横向矩形钢中部焊接有一块带有螺栓孔的200mmX400mm钢板12，便于固定7.5KW卧式电机装配体11；

所述的7.5KW卧式电机装配体11包括7.5KW卧式电机15和电机双槽皮带轮16，其中7.5KW卧式电机15通过M16内六角螺栓20固定在凸轮激振单侧连杆支承框9上，电机双槽皮带轮16通过平键固定在7.5KW卧式电机15上，便于向接地装置传递动力。

参阅图5至图6，所述的连杆球铰支座装配体10包括M10X1直通式压注油杯17、RS关节轴承内球环18、RS关节轴承内环挡圈19、M16内六角螺栓20、连杆球关节座21、M24内六角螺栓22和连杆球铰轴23，其中连杆球关节座21通过八个M24内六角螺栓22固定在凸轮激振单侧连杆支承框架9上；RS关节轴承内环挡圈19、RS关节轴承内球环18和RS关节轴承内环挡圈19依次套在连杆球铰轴上，采用的是过盈配合，RS关节轴承内球环18两侧RS关节轴承内环挡圈19卡在的连杆球关节座21内侧，限制住RS关节轴承内球环18活动范围；连杆球铰轴23的两端套在连杆球关节座21上，通过两个M16内六角螺栓20固定夹紧，保证连杆球铰轴23的锁紧；连杆球铰轴23的内部开有油道，油道的出口处安装有M10X1直通式压注油杯17，便于对连杆球铰支座装配体10进行油脂润滑，减少磨损。

参阅图7，所述的轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体I3包括凸轮激振试验轴装配体27、连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体I 24、连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体II25、连杆轴箱横向拉杆28和两根B型三角皮带26，其中连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体I 24和连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体II 25的结构相同，分别套在凸轮激振试验轴装配体27的两侧，使凸轮激振试验轴装配体27中的接地试验轴29与连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体I 24、连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体II25中的试验轴承38内圈过盈配合，凸轮激振试验轴装配体27两端的接地接触盘装配体31直接与接地电刷壳体装配体32中的接地电刷接触，再电机的带动下，凸轮激振试验轴装配体27旋转摩擦电刷，测试电刷的耐磨性能；四个连杆轴箱横向拉杆28一端通过过盈配合和连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体I 24和连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体II 25中的连杆球绞装配体34安装在一起，另一端通过过盈配合与双轴试验凸轮激振龙门架装配体I 1和双轴试验凸轮激振龙门架装配体II 2中的连杆球铰支座装配体10安装在一起起到限制位移与扭转的作用，相当于一个“二力杆”结构；两根B型三角皮带一端连接在凸轮激振试验轴装配体27中的试验轴端面皮带轮35上，另一端安装在双轴试验凸轮激振龙门架装配体I 1和双轴试验凸轮激振龙门架装配体II 2中的电机双槽皮带轮16上，考虑到试验台运行过程中轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体I 3和轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体II 4不断上下跳动，B型三角皮带不宜安装的过紧，需要留有一定的活动间隙，防止B型三角皮带的过度磨损。

参阅图8至图10，所述的凸轮激振试验轴装配体27包括接地试验轴29、试验轴端面锁定皮带轮装配体30、接地接触盘装配体31和短车轴头替换套装配体39，其中短车轴头替换套装配体39的两个替换轴头61套在接地试验轴29的两端，通过一个替换轴头拉紧螺杆60固定在接地试验轴29上，两个替换轴头61上钻有螺栓孔，用于接地接触盘装配体31的安装；试验轴端面锁定皮带轮装配体30通过长花键固定在接地试验轴29的中部，试验轴端面皮带轮31的一侧钻有M6的螺纹孔，通过顶丝锁紧试验轴端面皮带轮35，达到精确定位的目的。

所述的接地试验轴29采用动车原厂车轴，在其基础上进行改造，接地试验轴29内部的通孔是为了方便短车轴头替换套装配体39的安装，同时减少装置的质量，接地试验轴29是一个两段式阶梯轴，在中部的第二段阶梯轴上安装着试验轴端面锁定皮带轮装配体30。

所述的短车轴头替换套装配体39包括两个替换轴头61和替换轴头拉紧螺杆60，其中替换轴头61套在接地试验轴29的两端，通过一个替换轴头拉紧螺杆60进行固定，而替换轴头拉紧螺杆60的中部焊接有四块圆盘形钢板，顶在接地试验轴29的内圈处，减缓接地试验轴29的振动；替换轴头61的形式多样，根据所安装的接地装置型号的不同，例如CRH3型接地装置和CRH5型接地装置，来跟换相对应的替换轴头61，来弥补由于接地装置不同所造成的安装距离不够的问题；替换轴头61上安装的接地接触盘装配体31皆是原厂标准结构件，并无改动。

所述的连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体I 24和连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体II 25结构完全相同，包括接地电刷壳体装配体32、三自由度振动型轴承座33、试验轴承和连杆球绞装配体34，其中38试验轴承安装在三自由度振动型轴承座33内部，三自由度振动型轴承座33内圈与试验轴承38外圈采用过盈配合，试验轴承38内圈与接地试验轴29采用过盈配合连接；接地电刷壳体装配体32安装在三自由度振动型轴承座33的外侧，通过八个M12内六角螺栓进行固定，接地电刷壳体装配体32外部连接有高压电线，通过接地电刷壳体装配体32中的电刷将电流传递给接地接触盘装配体31中的接触盘(电刷与接触盘紧密压在一起)，进而传递给接地试验轴29，直至地面，完成回路；单个三自由度振动型轴承座33安装有四个连杆球绞装配体34，便于连杆轴箱横向拉杆28与连杆轴箱纵向拉杆40和轴轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体I 3、轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体II 4的连接。

所述的试验轴端面锁定皮带轮装配体30包括试验轴端面皮带轮35、皮带轮锁定套圆螺母36和皮带轮锁紧套37，其中皮带轮锁紧套37内圈为圆柱状，直径略大于接地试验轴29的直径，皮带轮锁紧套37外圈截面一部分为锲型，另一部分长条形，其中长条形用于固定试验轴端面皮带轮35，两者采用过盈配合，而锲型部分车有外螺纹，通过皮带轮锁定套圆螺母36的锁紧，可以保证试验轴端面锁定皮带轮装配体30整体平稳固定在接地试验轴29上，使动力传输更加稳定。

所述的连杆球绞装配体34的结构与连杆球铰支座装配体10类似，包括M10X1直通式压注油杯17、RS关节轴承内球环18、RS关节轴承内环挡圈19、M16内六角螺栓20、和连杆球铰轴23，其中连杆球绞装配体34直接通过过盈配合安装在三自由度振动型轴承座33的七个通孔处，安装方式与连杆球铰支座装配体10相同，可以注油进行润滑。

参阅图11至图12，所述的三自由度振动型轴承座33整体采用铸造工艺，通过后期的渗碳、抛光打磨、钻孔等完成制造，保证了三自由度振动型轴承座33的使用强度；通过三自由度振动型轴承座33等轴侧图来看，有四个纵向通孔用于安装连杆球绞装配体34，分别连接着四个连杆轴箱横向拉杆28，限制轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体I 3和轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体II 4的横向位移；通过三自由度振动型轴承座33侧视图来看，有两个横向通孔用于安装连杆球绞装配体34，其中一个侧端的连杆球绞装配体34用于连接双轴试验纵向拉杆支承座装配体5，限制轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体I 3和轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体II 4的纵向位移，另一个下端的连杆球绞装配体34用于箱式轴承座激振双柄反相曲轴总成装配体I 6和箱式轴承座激振双柄反相曲轴总成装配体II 7，传递电机动力，使轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体I 3和轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体II 4振动起来。

参阅图13，所述的连杆轴箱横向拉杆28外形类似杆状，中部为一个中空钢管，两侧焊接有两个耳环，通过耳环与连杆球绞装配体34和连杆球铰支座装配体10的RS关节轴承内球环18过盈相连，其中连杆球绞装配体34和连杆球铰支座装配体10的RS关节轴承内球环18可以实现小角度的转动，使得连杆轴箱横向拉杆28运动更加灵活，防止出现卡顿的现象。

所述的连杆轴箱纵向拉杆与连杆轴箱横向拉杆结构完全相同，连接方式相同。

参阅图14，所述的双轴试验纵向拉杆支承座装配体5包括双轴试验凸轮激振纵向拉杆反力支承座41、连杆轴箱纵向拉杆40和两个连杆球铰支座装配体10，其中双轴试验凸轮激振纵向拉杆反力支承座41外表看似一个箱型结构，整体通过10mm的钢板焊接而成，内部焊接有加强肋板，增加结构整体的强度，双轴试验凸轮激振纵向拉杆反力支承座41整体正面通过M24内六角螺栓22固定着两个连杆球铰支座装配体10，便于连杆球铰支座装配体10与连杆轴箱纵向拉杆40的连接，双轴试验凸轮激振纵向拉杆反力支承座41的下端焊接有连接法兰，通过M24内六角螺栓22与50吨钢板基础地面8固定在一起。

参阅图15，所述的箱式轴承座激振双柄反相曲轴总成装配体I 6包括160kw异步变频电机42、两侧曲柄变振幅曲轴装配体43、变半径凸轮激振连杆装配体44、曲轴中间支承轴承箱装配体45和曲轴惯性飞轮46，其中160kw异步变频电机42作为装置激振的动力，输出可控转矩；两侧曲柄变振幅曲轴装配体43一端通过LZ5型弹性柱销齿式联轴器47与160kw异步变频电机42相连，传递转矩，另一端与曲轴惯性飞轮46相连，两者过盈配合，通过曲轴惯性飞轮46吸收运动动能，减缓设备的速度变化，增加设备的使用寿命；两侧曲柄变振幅曲轴装配体43上的两个支承轴承箱轴承49与曲柄内侧轴承箱54过盈配合连接；两侧曲柄变振幅曲轴装配体43上的两个变半径凸轮激振连杆轴承50与变半径凸轮激振连杆装配体44过盈配合连接；变半径凸轮激振连杆装配体44的上端直接与轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体I 3和轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体II 4相连，传递动力。

参阅图16至图17，所述的两侧曲柄变振幅曲轴装配体43包括LZ5型弹性柱销齿式联轴器47、偏心锥套48、支承轴承箱轴承49、变半径凸轮激振连杆轴承50、两侧曲柄变振幅激振曲轴(带花键槽)51和M80锁紧圆螺母52，其中偏心锥套48直接套在两侧曲柄变振幅激振曲轴(带花键槽)51上，通过M80锁紧圆螺母52直接固定，根据偏心锥套47与两侧曲柄变振幅激振曲轴(带花键槽)51的安装相对位置不同，使变半径凸轮激振连杆装配体43产生不同的垂向跳动，实现控制轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体I 3和轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体II 4运动的目的。

所述的曲轴中间支承轴承箱装配体45包括内侧曲轴支承箱轴承端盖53和曲柄内侧轴承箱54，其中两个内侧曲轴支承箱轴承端盖53通过M16内六角螺栓安装在曲柄内侧轴承箱54上，曲柄内侧轴承箱54上内部焊接有一个圆管状结构(内部带有凸缘)，支承轴承箱轴承49的外圈与圆管内壁过盈配合，曲柄内侧轴承箱54上的凸缘可以限制支承轴承箱轴承49的安装位置。

参阅图18至图19，所述的变半径凸轮激振连杆装配体50包括变半径凸轮激振连杆下部55、变半径凸轮激振连杆上部56、连杆上部端盖57、连杆上部轴瓦58和连杆下部轴瓦59，其中变半径凸轮激振连杆下部55和变半径凸轮激振连杆上部56通过四个M12外六角螺栓固定，两者之间夹有连杆下部轴瓦59，变半径凸轮激振连杆上部56安装有连杆上部轴瓦58，外部通过两侧的连杆上部端盖57限位固定，连杆上部轴瓦58直接压在连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体I 24和连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体II 25中的连杆球绞装配体34上，连杆下部轴瓦59直接压在两侧曲柄变振幅曲轴装配体43中的变半径凸轮激振连杆轴承50上。

参阅图20，为所述的动车组凸轮激振双短轴摆动接地装置试验台的机构结构简图。

动车组凸轮激振双短轴摆动接地装置试验台的工作原理：

动车组凸轮激振双短轴摆动接地装置试验台通过安装在双轴试验凸轮激振两侧连杆支承龙门架装配体上的7.5KW卧式电机装配体带动接地试验轴旋转，接地试验轴两端的摩擦盘与电刷接触高速摩擦，同时，接地电刷壳体装配体连接有高压电，直接通过电刷输送给接地试验轴，并传导至地面，形成回路，在此过程中，测试电刷的磨损量以及接地试验轴的抗电蚀能力。然后，轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体的上下运动通过160kw异步变频电机和偏心锥套与两侧曲柄变振幅激振曲轴(带花键槽)的安装相对位置来控制，箱式轴承座激振双柄反相曲轴总成装配体的作用就是带动轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体激振运动，模拟实际动车运行过程中接地装置与试验轴的运行工况，连杆轴箱纵向拉杆和连杆轴箱横向拉杆的安装是为了限制装置的整体运动，防止出现危险，动车组凸轮激振双短轴摆动接地装置试验台含有两套轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体，可以分别测试两组接地装置和测试轴，进行对比试验。

Claims (9)

1.一种动车组凸轮激振双短轴摆动接地装置试验台，主要由双轴试验凸轮激振龙门架装配体、轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体、箱式轴承座激振双柄反相曲轴总成装配体和双轴试验纵向拉杆支承座装配体组成，其特征在于：

所述双轴试验凸轮激振龙门架装配体I(1)、II(2)结构相同，对称布置在钢板基础地面上两侧，所述轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体I(3)、II(4)结构相同，对称布置在双轴试验凸轮激振龙门架装配体I(1)、II(2)之间，并通过拉杆和连杆球铰支座装配体(10)固定在双轴试验凸轮激振龙门架装配体I(1)、II(2)和双轴试验纵向拉杆支承座装配体(5)上，

所述箱式轴承座激振双柄反相曲轴总成装配体I(6)、II(7)结构相同，通过变半径凸轮激振连杆装配体(44)分别与轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体I(3)、II(4)相连，传递动力，通过箱式轴承座激振双柄反相曲轴总成装配体中的偏心轴，使轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体产生上下的不规则震动，进而测试接地装置与测试轴承的使用可靠性。

2.根据权利要求1所述的一种动车组凸轮激振双短轴摆动接地装置试验台，其特征在于：

所述的双轴试验凸轮激振龙门架装配体I(1)、II(2)分别由凸轮激振单侧连杆支承框架(9)、7.5KW卧式电机装配体(11)和四个连杆球铰支座装配体(10)组成，所述四个连杆球铰支座装配体(10)和7.5KW卧式电机装配体(11)分别通过螺栓安装在凸轮激振单侧连杆支承框架(9)上的钢板上，所述7.5KW卧式电机(15)通过皮带带动轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体I(3)、II(4)中的接地试验轴(29)旋转，进而模拟实际接地装置的运行工况。

3.根据权利要求1或2所述的一种动车组凸轮激振双短轴摆动接地装置试验台，其特征在于：

所述轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体I(3)、II(4)分别由凸轮激振试验轴装配体(27)、结构相同的连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体I(24)、II(25)、四根连杆轴箱横向拉杆(28)和两根B型三角皮带(26)组成，所述杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体I(24)、II(25)采用过盈配合套装在凸轮激振试验轴装配体(27)的两侧；

所述四根连杆轴箱横向拉杆(28)一端采用过盈配合和连杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体中的连杆球绞装配体(34)安装在一起，另一端采用过盈配合和双轴试验凸轮激振龙门架装配体中的连杆球铰支座装配体(10)安装在一起。

4.根据权利要求1或2所述的一种动车组凸轮激振双短轴摆动接地装置试验台，其特征在于：

所述轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体I(3)、II(4)中的杆式振动型轴承座与电刷壳体装配体I(24)、II(25)，横向通过连杆轴箱横向拉杆(28)分别与双轴试验凸轮激振龙门架装配体I(1)、II(2)相连；纵向通过连杆轴箱纵向拉杆(40)与双轴试验纵向拉杆支承座装配体(5)相连，限制轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体的纵向位移量；垂向通过变半径凸轮激振连杆装配体(44)与箱式轴承座激振双柄反相曲轴总成装配体I(6)、II(7)相连，传递动力；所述轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体I(3)、II(4)中各有两套测试接地装置和测试轴承，通过对比试验来检测试验结果。

5.根据权利要求3所述的一种动车组凸轮激振双短轴摆动接地装置试验台，其特征在于：

所述凸轮激振试验轴装配体(27)由接地试验轴(29)、试验轴端面锁定皮带轮装配体(30)、短车轴头替换套装配体(39)和接地接触盘装配体(31)组成，所述短车轴头替换套装配体(39)的两个替换轴头(61)套装在接地试验轴(29)的两端，并通过接地试验轴(29)内的替换轴头拉紧螺杆(60)固定，所述两个替换轴头(61)上装由接地接触盘装配体(31)；所述试验轴端面锁定皮带轮装配体(30)通过长花键固定在接地试验轴(29)的中部，所述试验轴端面锁定皮带轮装配体(30)中的试验轴端面皮带轮(35)通过顶丝锁紧，达到精确定位的目的；

所述的接地试验轴(29)为内部设有通孔的两段式阶梯轴，所述接地试验轴(29)内的替换轴头拉紧螺杆(60)的中部焊接有四块圆盘形钢板，顶在接地试验轴(29)的内圈处，减缓接地试验轴(29)的振动；替换轴头(61)的形式多样，根据所安装的接地装置型号的不同更换相对应的替换轴头(61)，用来弥补由于接地装置不同所造成的安装距离不足。

6.根据权利要求1或2所述的一种动车组凸轮激振双短轴摆动接地装置试验台，其特征在于：

所述箱式轴承座激振双柄反相曲轴总成装配体I、II(6、7)由160kw异步变频电机(42)、两侧曲柄变振幅曲轴装配体(43)、变半径凸轮激振连杆装配体(44)、曲轴中间支承轴承箱装配体(45)和曲轴惯性飞轮(46)组成，所述的两侧曲柄变振幅曲轴装配体(43)由两侧曲柄变振幅激振曲轴(51)和装在其上的LZ5型弹性柱销齿式联轴器(47)、偏心锥套(48)、支承轴承箱轴承(49)、变半径凸轮激振连杆轴承(50)和M80锁紧圆螺母(52)组成，

所述160kw异步变频电机(42)作为装置激振的动力，输出可控转矩，所述两侧曲柄变振幅曲轴装配体(43)一端通过LZ5型弹性柱销齿式联轴器(47)与160kw异步变频电机(42)相连，另一端与曲轴惯性飞轮(46)过盈配合相连，所述两侧曲柄变振幅曲轴装配体(43)上的两个支承轴承箱轴承(49)与曲柄内侧轴承箱(54)过盈配合连接；两侧曲柄变振幅曲轴装配体(43)上的两个变半径凸轮激振连杆轴承(50)与变半径凸轮激振连杆装配体(44)过盈配合连接；变半径凸轮激振连杆装配体(44)的上端直接与轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体相连，传递动力。

7.根据权利要求6所述的一种动车组凸轮激振双短轴摆动接地装置试验台，其特征在于：

所述偏心锥套(48)直接套在两侧曲柄变振幅激振曲轴(51)上，通过M80锁紧圆螺母(52)直接固定，根据偏心锥套(48)与两侧曲柄变振幅激振曲轴(51)的安装相对位置不同，使变半径凸轮激振连杆装配体(44)产生不同的垂向跳动，实现控制轴端接地摆动凸轮激振连杆组装配体运动的目的。

8.根据权利要求6所述的一种动车组凸轮激振双短轴摆动接地装置试验台，其特征在于：

所述的曲轴中间支承轴承箱装配体(45)由内侧曲轴支承箱轴承端盖(53)和曲柄内侧轴承箱(54)组成，所述两个内侧曲轴支承箱轴承端盖(53)通过螺栓安装在曲柄内侧轴承箱(54)上，曲柄内侧轴承箱(54)上内部焊接有一个内部带有凸缘的圆管状结构，支承轴承箱轴承(49)的外圈与圆管内壁过盈配合；

所述的变半径凸轮激振连杆装配体(44)由变半径凸轮激振连杆下部(55)、变半径凸轮激振连杆上部(56)、连杆上部端盖(57)、连杆上部轴瓦(58)和连杆下部轴瓦(59)组成。

9.根据权利要求8所述的一种动车组凸轮激振双短轴摆动接地装置试验台，其特征在于：

所述变半径凸轮激振连杆下部(55)和变半径凸轮激振连杆上部(56)通过螺栓固定，两者之间夹有连杆下部轴瓦(59)，变半径凸轮激振连杆上部(56)安装有连杆上部轴瓦(58)，外部通过两侧的连杆上部端盖(57)限位固定，连杆上部轴瓦(58)直接压在连杆式振动型轴承座中的连杆球绞装配体(34)上，连杆下部轴瓦(59)直接压在两侧曲柄变振幅曲轴装配体(43)中的变半径凸轮激振连杆轴承(50)上。