CN207280749U - 可倾斜同侧扭矩机械加载及驱动的双齿轮箱低温试验台 - Google Patents

可倾斜同侧扭矩机械加载及驱动的双齿轮箱低温试验台 Download PDF

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CN207280749U CN201721226317.2U CN201721226317U CN207280749U CN 207280749 U CN207280749 U CN 207280749U CN 201721226317 U CN201721226317 U CN 201721226317U CN 207280749 U CN207280749 U CN 207280749U
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石哲宇
牛治慧
陈雷
张雪平
吕福权
郑小庆
张益瑞
陈熔
徐观
林慧英
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Abstract

本实用新型涉及一种可倾斜同侧扭矩机械加载及驱动的双齿轮箱低温试验台,包括可侧倾方管平台、安装在侧倾平台上的扭矩机械加载的齿轮箱试验台以及与齿轮箱试验台相连的制冷循环系统系统。通过齿轮啮合传递动力。采用作动器激振加载齿轮装置来调整扭矩,同时也达到激振被测试齿轮箱的目的。模拟实际轨道车辆齿轮箱在运行过程的负载情况。通过调整齿轮传动过程中的间隙大小在闭环系统内部产生不同强度的负载情况,从而可以探究轨道车辆在行进过程中载重变化对齿轮箱的影响。同时也通过激振模拟列车运行过程中齿轮箱的振动运动状况。本实用新型采用低温加载试验,对提高车辆运行的安全性和舒适性,方便利用试验台对设计的减速齿轮箱进行实物测试。

Description

可倾斜同侧扭矩机械加载及驱动的双齿轮箱低温试验台
技术领域
[0001]本实用新型属于轨道车辆试验领域,涉及一种轨道车辆齿轮箱的性能试验台设 备。更确切地说,本实用新型涉及一种闭环同侧机械加载及驱动的可倾斜双齿轮箱低温试 验台。
背景技术
[0002]目前,在国家宏观调控政策的影响下,我国工业迅猛发展,特别是高速列车己呈现 出空前的繁荣态势。这也带动了轨道车辆技术的迅速发展。我国高速列车技术发展迅猛,最 新的动车组运营时速达到380km/h,最新研制的动车组的时速已经接近600km/h。列车的行 驶速度提高和车辆轴重载荷的提升加剧了车轮和轨道之间的冲击振动。轨道车辆的乘坐舒 适型以及运行的安全性能和平稳性问题逐渐突出。齿轮箱作为轨道车辆庄向佳的重要零部 件,负责把列车的动力传动给车轮,其性能的优劣直接影响到转向架乃至的整个列车组的 运行性能。齿轮箱的工作环境比较复杂,负载力的变化频繁,极易在列车高速行驶以及剧烈 运动的情况下发生疲劳破坏。因此,必须通过试验检测手段对组装后的齿轮箱的整体性能 指标是否达到可靠性要求进行判定。
[0003] 齿轮箱在轨道车辆的实际运行中不仅进受到各种冲击的振动,轨道车辆的自身重 量也会在齿轮箱运转过程中产生固定的阻抗。 实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的是针对现有技术的不足,提供一种闭环同侧机械加载及驱动的 可倾斜双齿轮箱低温试验台。
[0005] 该试验台通过齿轮啮合传递动力,电机产生的动力先传递给1号模拟齿轮箱的模 拟齿轮,在通过齿轮啮合传递至中间轴的人字齿轮对,再传递给2号齿轮箱的模拟齿轮。与 此同时,中间轴上加有作动器。动器的作用下产生位移而给的两个模拟齿轮上产生作用力, 从而使车轴受到力矩,传递至齿轮箱从而模拟列车运动过程中齿轮箱的受力情况。1号齿轮 箱和2号齿轮箱的齿轮箱主动轴通过一根振动输入轴及其两端的联轴器连接在一起,使整 个试验台成为一个闭环系统。
[0006] 下面结合附图对本实用新型的具体内容说明如下:
[0007] 可倾斜同侧扭矩机械加载及驱动的双齿轮箱低温试验台,包括操作系统,冷气循 环系统和闭环加载驱动试验系统,其特征在于:
[0008] 所述闭环加载驱动试验系统由可倾斜平台及支撑装配体6和闭环机械扭矩加载及 驱动试验系统组成,
[0009] 所述闭环机械扭矩加载及驱动试验系统由机械扭矩双轴加载系统5、1号试验齿轮 箱车轴及支承装配体7、2号试验齿轮箱车轴及支承装配体8、连接两个被试齿轮箱主动齿轮 以形成闭环系统的振动输入轴联轴器及高度可调支承座装配体和对齿轮箱进行固定和 调整倾斜度的C形架支承总成装配体9组成,
[0010] 所述机械扭矩双轴加载系统5在同侧布置,对双齿轮箱及车轴在转动过程中进行 机械加载,从而测试其性能;所述振动输入轴联轴器及高度可调支承座装配体10将被试齿 轮箱与车轴装配体26连接形成闭环试验系统;所述c形架支承总成装配体9用于调节齿轮箱 绕车轴转动的角度和固定齿轮箱,并对测试的齿轮箱起到了减震的作用。
[0011] 所述机械扭矩双轴加载系统5由75KW电机与联轴器装配体43、三晶JN388-AF系列 法兰式转矩转速传感器装配体44、机械扭矩加载1号齿轮箱大齿轮轴装配体45、机械扭矩加 载2号齿轮箱大齿轮轴装配体46、机械扭矩加载中间齿轮轴装配体48、扭矩加载法兰盘缸 筒装配体49、扭矩加载作动器装配体50组成,
[0012] 所述75KW电机与联轴器装配体43的电机的输出端通过联轴器与机械扭矩加载1号 齿轮箱大齿轮轴装配体45连接,所述机械扭矩加载1号齿轮箱大齿轮轴装配体45通过机械 扭矩加载中间齿轮轴装配体48将扭矩传到机械扭矩加载2号齿轮箱大齿轮轴装配体46,再 由机械扭矩加载2号齿轮箱大齿轮轴装配体46将扭矩传到2号被试齿轮箱及车轴。
[0013]所述机械扭矩加载1号齿轮箱大齿轮轴装配体45由转矩传感器转子法兰装配体 51、齿轮箱相对运动模拟大齿轮52、扭矩加载齿轮箱轴承端盖53、加载齿轮箱小轴承大齿轮 轴54和LZJ6型弹性柱销齿联轴器注销齿毂轴套55组成,
[0014]所述加载齿轮箱小轴承大齿轮轴54与电机的联轴器连接,并在电机工作时带动齿 轮箱相对运动模拟大齿轮52和LZJ6型弹性柱销齿联轴器注销齿毂轴套55转动,LZJ6型弹性 柱销齿联轴器注销齿毂轴套55通过联轴器将扭矩传递给1号被试齿轮箱及车轴,实现齿轮 箱和车轴与加载齿轮箱小轴承大齿轮轴54同步转动;
[0015] 所述加载齿轮箱小轴承大齿轮轴54通过齿轮啮合将扭矩传递给机械扭矩加载中 间齿轮轴装配体48,进而通过机械扭矩加载中间齿轮轴装配体48将扭矩传到机械扭矩加载 2号齿轮箱大齿轮轴装配体46,再由机械扭矩加载2号齿轮箱大齿轮轴装配体4e将扭矩传到 2号被试齿轮箱及车轴;
[0016] 所述机械扭矩加载中间齿轮轴装配体48采用人字齿轮,所述机械扭矩加载1、2号 齿轮箱大齿轮轴装配体45、46中的齿轮箱相对运动模拟大齿轮52相同,使所经过的齿轮传 动均为等比传动,两个被试的齿轮箱及车轴的转速均相同,整个系统处于等速运动的状态。
[0017] 所述机械扭矩加载2号齿轮箱大齿轮轴装配体站由扭矩传感器转子法兰装配体 51、齿轮箱相对运动模拟大齿轮52、扭矩加载齿轮箱轴承端盖53、LZJ6型弹性柱销齿联轴器 23、加载齿轮箱小轴承大齿轮轴54、整体式外接胀套主轴装配体34和轴承座与增高支承装 配体35组成,
[0018] 所述整体式外接胀套主轴装配体34的CRH3轴箱轴承位于轴承座与增高支承装配 体35中,轴承座与增高支承装配体35通过螺栓固定在方管平台,整体式外接胀套主轴装配 体34的一端卡紧车轴的单轴承胀套用于连接2号试验齿轮箱车轴及支承装配体8的车轴, 另一端与LZJ6型弹性柱销齿联轴器23连接,使机械扭矩加载2号齿轮箱大齿轮轴装配体妨 和被试齿轮箱及车轴成为一个整体,实现扭矩传递,
[0019] 所述机械扭矩加载1、2号齿轮箱大齿轮轴装配体45、46中的扭矩加载齿轮箱轴承 端盖53用于固定机械扭矩加载齿轮箱壳体装配体,扭矩传感器转子法兰装配体51用于安 装三晶JN388-AF系列法兰式转矩转速传感器装配体44,该装置用于测量被试齿轮箱及车 轴的转矩转速,
[0020] 所述三晶JN388-AF系列法兰式转矩转速传感器装配体44由三晶JN388-AF系列法 兰式扭矩转速传感器定子62和三晶JN388-AF系列法兰式扭矩转速传感器支承座63组成,所 述三晶JN388-AF系列法兰式扭矩转速传感器定子62通过螺栓安装于三晶JN388-AF系列法 兰式扭矩转速传感器支承座63之上,再将三晶JN388-AF系列法兰式扭矩转速传感器支承座 63通过螺栓固定在方管平台上。
[0021] 所述的机械扭矩加载中间齿轮轴装配体48由125-70-100-16MPal4T等速双活塞杆 装配体56、M48x2作动器双头螺纹接长杆57、中间轴人字齿轮对装配体58、中间轴推拉套筒 47组成,
[0022]所述的机械扭矩加载中间齿轮轴装配体48后端装有扭矩加载作动器装配体50,所 述扭矩加载作动器装配体50通过125-70-100-16MPal4T等速双活塞杆装配体56、M48x2作动 器双头螺纹接长杆57对机械扭矩加载中间齿轮轴装配体48的中间齿轮轴进行推拉运动,改 变中间轴人字齿轮对与机械扭矩加载1、2号齿轮箱大齿轮轴装配体45、46中齿轮箱相对运 动模拟大齿轮52的齿轮啮合间隙,从而对机械扭矩加载1、2号齿轮箱大齿轮轴装配体45、 46产生扭矩和振动,再传递给1、2号被试齿轮箱及车轴,从而模拟列车在实际运行中齿轮箱 及车轴复杂的工作状况,与此同时,可倾斜平台不断改变倾斜度,配合作动器模拟列车运行 过程中在不同角度的轨道上行驶时齿轮箱及车轴复杂的工作环境。
[0023] 所述振动输入轴联轴器及高度可调支承座装配体10由两个弗兰德齿轮箱齿鼓联 轴器40、中间装动轴移动支座41和调整高度的吊耳螺栓及支承板42组成,所述两个弗兰德 齿轮箱齿鼓联轴器40通过一根实心锥度传动轴相连,所述实心锥度传动轴被中间装动轴移 动支座41包裹,并通过调整高度的吊耳螺栓挂于支承板上,所述支承板安装在高度可调支 承座顶端。
[0024]所述可倾斜平台及支撑装配体6为闭环机械扭矩加载及驱动试验系统的支承部 分,由方管平台、位于方管平台四个角的可倾斜平台支承立柱装配体11、位于方管平台两侧 的中间位置的两个可倾斜平台中间支撑装配体12和位于方管平台中心的可倾斜平台中心 支承装配体I3组成,所述可倾斜平台支承立柱装配体11、可倾斜平台支承立柱装配体12和 可倾斜平台中心支承装配体I3均通过方形T型槽板19上座于基础地面的坑中,对整个试验 系统起到加固的作用。
[0025]所述可倾斜平台支承立柱装配体11由支承立柱14,平台提升丝杠与悬臂轴支承装 配体15,倾斜平台提升铜丝母I6组成,方管平台的四个角的底部固定在倾斜平台提升铜丝 母16上;
[0026]所述可倾斜平台中间支撑装配体12由中间支承17和胀套z18-180-235-146装配体 18组成,所述中间支承I7固定在T型槽板I9上,方管平台两侧中间轴固定在胀套装配体18 上,方管平台以中间轴为圆心转动;
[0027]所述可倾斜平台中心支承装配体I3包括一个液压缸21,液压缸21后端通过双儿环 20固定在T型槽板19上,前端通过螺栓固定在方管平台底部的钢管上;
[0028]通过改变液压缸21行程和调整倾斜平台提升铜丝母16高度,改变方管平台倾斜 度,通过改变方管平台的倾斜度模拟列车的制动和加速的行驶情况下齿轮箱及车轴的工作 状况。
[0029]所述C形架支承总成装配体9由C形架支承轴悬吊螺栓37、C形架支承高立柱38、C形 架支承轴及压板39和c形架总成装配体25组成,所述C形架支承轴及压板39套装在C形架支 承高立柱38上,并由C形架支承轴悬吊螺栓37调整高度,
[0030] 所述c形架总成装配体25由C形架27、C形架摆动连块连杆28、齿轮箱C形架橡胶垫 块装配体29组成,所述C形架27通过齿轮箱C形架橡胶垫块装配体29夹紧齿轮箱,所述C形 架摆动连块连杆28与C形架支承轴及压板39中的支承轴活动连接,通过调整C形架支承轴悬 吊螺栓37调整C形架27的高度,从而改变齿轮箱绕车轴的倾斜度,以此模拟轨道车辆在转弯 曲线运动过程中齿轮箱的运动状况。
[0031]所述冷气循环系统由防火保温棉冷气循环室1和15〇千瓦压缩式制冷机3组成,被 试齿轮箱和振动输入轴、联轴器及高度可调支承座装配体10位于防火保温棉冷气循环室1 中,低温送风管2的进风口位于循环室的底部,高温回风管4的出风口位于循环室的顶部,制 冷机3的冷气通过低温送风管2进入防火保温棉冷气循环室1,对被试齿轮箱进行冷却,通过 冷气循环系统模拟不同低温下对齿轮箱的影响,模拟齿轮箱在不同温度条件下连续运转的 情况。
[0032]与现有技术相比本实用新型的有益效果
[0033] 1、本实用新型的带有作动器作用的被试齿轮箱作动系统,可以准确模拟出齿轮箱 及车轴在轨道车辆实际运行工况中所受到垂向负载和振动情况,检测被试齿轮箱在不同工 况下的各种参数。
[0034] 2、本实用新型的齿轮加载装置系统,可以通过作动器作用于中间齿轮轴调整齿轮 啮合间隙,从而对被试齿轮箱产生扭矩,准确的模拟出轨道车辆运行过程中的负载情况。 [0035] 3、本实用新型的可倾斜平台系统通过四个可倾斜平台支承立柱总成中丝杠和液 压缸来使试验平台在轴线产生一定的倾斜角度,从而可以模拟齿轮箱在轨道车辆在不同角 度的轨道上行驶情况下齿轮箱及车轴的工作状况。
[0036] 4、本实用新型中低温试验系统可用于模拟不同低温下齿轮箱的影响,模拟齿轮箱 在在不同温度条件下连续运转的情况。
[0037] 5、本实用新型在电动功率闭环状态下进行试验,既可模拟在列车牵引电机输出非 常大扭矩时保证齿轮箱检测的合理性和正确性,又使能量循环使用,只需要消耗少量的外 电提供的能量就可维持试验的进行。
[0038]综上所述说:本实用新型结构紧凑和检修方便且动力充足,能够对高速列车齿轮 箱及车轴进行综合性的可靠性试验,对提高列车的安全运行和改善高速动车组的舒适度, 具有很好的促进作用。
附图说明
[0039]图1闭环同侧机械加载及驱动的可倾斜双齿轮箱低温试验台装配体
[0040]图2闭环同侧机械加载及驱动的可倾斜双齿轮箱低温试验台冷却系统
[0041]图3可倾斜平台及两套齿轮箱闭环同侧加载与驱动试验系统装配体
[0042]图4两套齿轮箱闭环同侧加载与驱动试验系统俯视图
[0043]图5可倾斜平台与支承装配体
[0044]图6可倾斜平台与支承装配体上视图
[0045]图7可倾斜平台支承立柱总成装配体
[0046] 图8可倾斜平台中间支承座装配体
[0047] 图9可倾斜平台中心支承座装配体
[0048] 图10被试齿轮箱、车轴及支承装配体
[0049] 图11 C形架总成装配体
[0050] 图12被试齿轮箱、车轴及支承装配体剖视图
[0051] 图13胀套延长主轴、支承座与弹性柱销齿联轴器装配体
[0052] 图14整体式外接胀套主轴装配体
[0053] 图15 C形架及支承装配体
[0054] 图16振动输入轴、联轴器及高度可调支承座装配体
[0055] 图17机械扭矩双轴加载系统(加外部齿轮箱
[0056] 图18机械扭矩双轴加载系统
[0057] 图19机械扭矩加载1号齿轮箱大齿轮轴装配体
[0058] 图20机械扭矩加载中间齿轮轴装配体
[0059] 图21a扭矩加载作动器装配体
[0060] 图21b是图21a的B向剖面图
[0061] 图22三晶JN388-AF系列法兰式扭矩转速传感器装配体
[0062] 图23机械扭矩加载2号齿轮箱大齿轮轴装配体
[0063] 图24加载试验部分的主要结构简图
[0064] 图中:1 •防火保温棉冷气循环室,2.低温送风管,3.150千瓦压缩式制冷机,4.高温 回风管,5 •机械扭矩双轴加载系统,6.可倾斜平台及支撑装配体,7.1号试验齿轮箱车轴及 支承装配体,8.2号试验齿轮箱车轴及支承装配体,9. C形架支承总成装配体,1〇 •振动输入 轴、联轴器及高度可调支承座装配体,11.可倾斜平台支承立柱装配体,12•可倾斜平台中间 支撑装配体,13•可倾斜平台中心支承装配体,14.支承立柱,15.平台提升丝杠与悬臂轴支 承装配体,16.倾斜平台提升铜丝母,17 •中间支承,18.胀套z 18-180-235-146装配体,19 • T 型槽板,20.DG-D125-d70油缸双儿环装配体,21.液压缸,22.轴承座及其端盖、增高支承装 配体,23 • LZJ6型弹性柱销齿联轴器,24.胀套延长主轴与轴承座装配体,25. C形架总成装配 体,26.被试齿轮箱与车轴装配体,27. C形架,28. C形架摆动连块连杆,29.齿轮箱C形架橡胶 垫块装配体,30 •齿轮箱主动齿轮轴,31.弗兰德齿轮箱齿鼓联轴器装配体,32.从动轴装配 体,33. CRH3轴箱轴承,34 •整体式外接胀套主轴装配体,35.轴承座与增高支承装配体,36. 卡紧1号车轴的单轴承胀套,37.C形架支承轴悬吊螺栓,38.C形架支承高立柱,39.C形架支 承轴及压板40.两个弗兰德齿轮箱齿鼓联轴器及中间实心1比50锥度传动轴,41.中间装动 轴移动支座,42 •调整高度的吊耳螺栓及支承板,43.75KW电机与联轴器装配体,44.三晶 JN388-AF系列法兰式转矩转速传感器装配体,45.机械扭矩加载1号齿轮箱大齿轮轴装配 体,妨.机械扭矩加载2号齿轮箱大齿轮轴装配体47 •中间轴推拉套筒,48.机械扭矩加载中 间齿轮轴装配体49.扭矩加载法兰盘缸筒装配体,50 •扭矩加载作动器装配体,51.扭矩传感 器转子法兰装配体,52.齿轮箱相对运动模拟大齿轮,53.扭矩加载齿轮箱轴承端盖,54.加 载齿轮箱小轴承大齿轮轴,55.LZJ6型弹性柱销齿联轴器注销齿毂轴套,56.125-70-100-16MPal4T等速双活塞杆装配体,57. M48x2作动器双头螺纹接长杆,58 •中间轴人字齿轮对装 配体,59 • 125-63-100行程14吨伺服缸体,60.125-63-100行程14吨伺服阀连接块, 61.30TFF113型电液流量伺服阀装配体,62 •三晶JN388-AF系列法兰式转矩转速传感器定 子,63 •三晶JN388-AF系列法兰式转矩转速传感器支承座,64.机械扭矩加载齿轮箱壳体装 配体
具体实施方式
[0065]下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明 书文字能够据以实施。
[0066]首先介绍本实用新型的操作系统和冷气循环部分,操作系统如摘要附图所示,主 要包括四联操作台,以及两台控制柜及其里面的计算机,通过计算机对整个试验进行控制 并且得出数据。冷气循环系统如图1所示,包括150千瓦压缩式制冷机3、低温送风管2、高温 回风管4和防火保温棉冷气循环室1,被实验的被试齿轮箱与车轴装配体26中的齿轮箱和振 动输入轴、联轴器及高度可调支承座装配体10位于防火保温棉冷气循环室1中,150千瓦压 缩式制冷机3的冷气通过低温送风管2进入防火保温棉冷气循环室1,对试验中的齿轮箱进 行冷却,防止温度过高对齿轮箱造成破坏。冷却后的热风通过高温回风管4回到制冷机3 中,根据物理原理,冷气位于热气下部,固低温送风管2的进风口位于循环室1的底部,高温 回风管4的出风口位于循环室1的顶部。通过冷气循环系统模拟不同低温下齿轮箱的影响, 模拟齿轮箱在在不同温度条件下连续运转的情况。
[0067]整个加载试验系统位于试验间设备基础底面之上,基础地面要求有良好的平面 度,便于设备的安装与测试。整个闭环加载驱动试验系统又可以分为两个部分,一个是闭环 机械扭矩加载及驱动试验系统部分,即位于可倾斜方管平台之上的部分:另一部分为可倾 斜平台及支撑装配体6,即包括方管平台的剩余部分。
[0068]所述的可倾斜平台及支撑装配体6作为整个加载试验系统的支承部分,其主要组 成有:可倾斜方管平台、位于方管平台四个角的四个可倾斜平台支承立柱装配体11、位于方 管平台两边中间的两个中间支承装配体I2和位于方管平台中心的中心支承装配体13,以上 的7个支承装配体均通过螺栓固定在方形的T型槽板上,T型槽板座于基础地面的坑中,对 整个试验系统起到加固的作用。位方管平台四周的可倾斜平台支承立柱装配体11由支承立 柱14、平台提升丝杠与悬臂轴支承装配体I5、倾斜平台提升铜丝母16三部分组成,方管平台 的四个角的底部固定在可倾斜平台提升铜丝母16上,通过转动平台提升丝杠与悬臂轴装配 体I5来改变可倾斜平台提升铜丝母I6的高度,从而控制方管平台的倾斜度。位于方管平台 的两边中间的中间支承装配体I2由中间支承17、胀套Z18-180-235-146装配体18和T型槽板 19组成,方管平台两边中间有轴固定在中间支承装配体12的胀套18上,方管平台可以以轴 为圆心转动。位于方管平台中心下方的中心支承装配体13主要由一个液压缸21组成,液压 缸前后装有DG-D125-d7〇油缸双儿环装配体20,两个DG-D125-d70油缸双儿环装配体一个通 过螺栓固定在T型槽板I9上,另一个一个通过螺栓固定在方管平台底部的钢管上。通过改变 液压缸21的行程,同时通过平台提升丝杠与悬臂轴支承装配体15调整倾斜平台提升铜丝母 的高度,可以达到改变方管平台倾斜度的目的。通过改变平台的倾斜度来模拟列车的制动 和加速,从而模拟轨道车辆在制动和加速的行驶情况下齿轮箱及车轴的工作状况。
[0069]所述的闭环机械扭矩加载及驱动试验系统,即位于方管平台之上的部分,是整个 实用新型的核心部分,主要有五个部分组成,他们分别是:机械扭矩双轴加载系统5,丨号试 验齿轮箱车轴及支承装配体7、2号试验齿轮箱车轴及支承装配体8、连接两个被试齿轮箱主 动齿轮以形成闭环系统的振动输入轴、联轴器及高度可调支承座装配体10以及对齿轮箱进 行固定和调整倾斜度的C形架及支承总成装配体9。五个组成部分中最主要的机械扭矩双轴 加载系统5实现了试验台同侧机械加载及驱动,在同侧布置的情况下对双齿轮箱及车轴在 转动过程中进行机械加载,从而测试其性能。振动输入轴、联轴器及高度可调支承座装配10 体则实现了本试验台的另一项目的,形成了通过连接两个被试齿轮箱闭环的试验系统。C形 架及支承总成装配体9除了调节齿轮箱绕车轴转动的角度和固定齿轮箱,还对测试的齿轮 箱起到了减震的作用。下面将对以上五个组成部分依次进行介绍。
[0070] 所述的机械扭矩双轴加载系统主要由75KW电机与联轴器装配体43、三晶JN388-AF 系列法兰式转矩转速传感器装配体44、机械扭矩加载1号齿轮箱大齿轮轴装配体45、机械扭 矩加载2号齿轮箱大齿轮轴装配体46、机械扭矩加载中间齿轮轴装配体48、扭矩加载法兰盘 缸筒装配体49、扭矩加载作动器装配体50组成。
[0071] 75KW电机与联轴器装配体43位于方管平台之上,75KW电机通过螺栓固定在电机的 支承坐上,再由螺栓将电机支承座固定在方管平台上。电机的输出端装有联轴器,75KW电机 通过联轴器与机械扭矩加载1号齿轮箱大齿轮轴装配体45连接,并将转矩传递给机械扭矩 加载1号齿轮箱大齿轮轴装配体45。机械扭矩加载1号齿轮箱大齿轮轴装配体45由转矩传感 器转子法兰装配体51、齿轮箱相对运动模拟大齿轮52、扭矩加载齿轮箱轴承端盖53、加载齿 轮箱小轴承大齿轮轴54、LZJ6型弹性柱销齿联轴器注销齿毂轴套55组成。加载齿轮箱小轴 承大齿轮轴54与电机的联轴器连接并在电机工作时带动齿轮箱相对运动模拟大齿轮52和 LZJ6型弹性柱销齿联轴器注销齿毂轴套55转动,LZJ6型弹性柱销齿联轴器注销齿毂轴套55 通过联轴器将扭矩传递给1号试验齿轮箱车轴及支承装配体7,实现1号试验齿轮箱车轴及 支承装配体7中的齿轮箱与车轴装配体26与加载齿轮箱小轴承大齿轮轴54同步转动。加载 齿轮箱小轴承大齿轮轴54通过齿轮啮合将扭矩传递给机械扭矩加载中间齿轮轴装配体48, 进而通过机械扭矩加载中间齿轮轴装配体48将扭矩传到机械扭矩加载2号齿轮箱大齿轮轴 装配体46,再由机械扭矩加载2号齿轮箱大齿轮轴装配体46将扭矩传到2号试验齿轮箱车轴 及支承装配体8,由于机械扭矩加载中间齿轮轴装配体48采用人字齿轮并且机械扭矩加载 1、2号齿轮箱大齿轮轴装配体45、46中的齿轮箱相对运动模拟大齿轮52完全相同,固所经过 的齿轮传动均为等比传动,因此两个被试的齿轮箱及车轴的转速均相同,整个系统处于等 速运动的状态。
[0072] 所述的机械扭矩加载2号齿轮箱大齿轮轴装配体46由扭矩传感器转子法兰装配体 51、齿轮箱相对运动模拟大齿轮52、扭矩加载齿轮箱轴承端盖53、LZJ6型弹性柱销齿联轴器 23、加载齿轮箱小轴承大齿轮轴54以及整体式外接胀套主轴装配体34、轴承座与增高支承 装配体35组成。整体式外接胀套主轴装配体34的CRH3轴箱轴承位于轴承座与增高支承装配 体35中,轴承座与增高支承装配体35通过螺栓固定在方管平台。整体式外接胀套主轴装配 体34的一端卡紧车轴的单轴承胀套,用于连接2号试验齿轮箱车轴及支承装配体8的车轴, 另一端与LZJ6型弹性柱销齿联轴器23连接,从而实现机械扭矩加载2号齿轮箱大齿轮轴装 配46体和2号试验齿轮箱车轴及支承装配体8成为一个整体,达到扭矩传递的目的,此外,机 械扭矩加载1、2号齿轮箱大齿轮轴装配体45、46共同拥有的扭矩加载齿轮箱轴承端盖53用 于固定机械扭矩加载齿轮箱壳体装配体64,共同拥有的扭矩传感器转子法兰装配体51用 于安装三晶JN388-AF系列法兰式转矩转速传感器装配体44,该装置用于测量被试齿轮箱及 车轴的转矩转速,三晶JN388-AF系列法兰式转矩转速传感器装配体44由三晶JN388-AF系 列法兰式扭矩转速传感器定子62和三晶JN388-AF系列法兰式扭矩转速传感器支承座63组 成,三晶JN388-AF系列法兰式扭矩转速传感器定子62通过螺栓安装于三晶JN388-AF系列法 兰式扭矩转速传感器支承座63之上,再将三晶JN:388-AF系列法兰式扭矩转速传感器支承座 63通过螺栓固定在方管平台上。
[0073] 所述的机械扭矩加载中间齿轮轴装配体48由125-70-100-16MPal4T等速双活塞杆 装配体56、M48x2作动器双头螺纹接长杆57、中间轴人字齿轮对装配体58、中间轴推拉套筒 47组成。中间轴人字齿轮对装配体58作为动力传递装置将电机转递给机械扭矩加载1号齿 轮箱大齿轮轴装配体45的扭矩通过齿轮传动传递给机械扭矩加载2号齿轮箱大齿轮轴装配 体46,且为等比传递,在机械扭矩加载中间齿轮轴装配体48后装有扭矩加载作动器装配体 作用于其上。扭矩加载作动器装配体主要由125-63-100行程14吨伺服缸体59、125-63-100 行程14吨伺服阀连接块60、30TFF113型电液流量伺服阀装配体61、扭矩加载法兰盘缸筒装 配体49组成。在扭矩加载作动器装配体的作用下,对机械扭矩加载中间齿轮轴装配体48进 行推拉运动,改变中间轴人字齿轮对58与机械扭矩加载1、2号齿轮箱大齿轮轴装配体45、 46中齿轮箱相对运动模拟大齿轮的齿轮啮合间隙,从而对机械扭矩加载1、2号齿轮箱大齿 轮轴装配体45、46产生扭矩和振动。作动器对机械扭矩加载中间齿轮轴装配体48进行推拉, 产生的扭矩和振动通过机械扭矩加载1、2号齿轮箱大齿轮轴装配体45、46传递给1、2号被 试齿轮箱及车轴装配体26,从而模拟列车在实际运行中齿轮箱及车轴复杂的工作状况,与 此同时,可倾斜平台不断改变倾斜度,也用于配合作动器模拟列车运行过程中在不同角度 的轨道上行驶时齿轮箱及车轴复杂的工作环境。
[0074] 上述便是整个机械扭矩双轴加载系统简单的工作原理。被试的1、2号齿轮箱与车 轴装配体26的动力输入端通过整体式外接胀套主轴装配体34和LZJ6型弹性柱销齿联轴器 23分别与机械扭矩加载1、2号齿轮箱大齿轮轴装配体45、46连为一体。被试齿轮箱及车轴的 车轴末端接入整体式外接胀套主轴装配体34的卡紧车轴的单轴承胀套中,整体式外接胀套 主轴装配体的另一端轴与LZJ6型弹性柱销齿联轴器23—端连接,LZJ6型弹性柱销齿联轴器 23的另一端连接机械扭矩加载齿轮箱大齿轮轴装配体的加载齿轮箱小轴承大齿轮轴45。被 试齿轮箱与车轴装配体26主要包括车轴、齿轮箱主动齿轮轴30、弗兰德齿轮箱齿鼓联轴器 装配体31、从动轴装配体32、CRH3轴箱轴承33、卡紧车轴的单轴承胀套36。以1号被试齿轮箱 及车轴为例,齿轮箱采用弗兰德齿轮箱,车轴尾端装有CRH3轴箱轴承33,尾端的CRH3轴箱 轴承用于安装轴承座与增高支承装配体22,扭矩输入端被整体式外接胀套主轴装配体34 的卡紧车轴的单轴承胀套卡紧,整体式外接胀套主轴装配体上装有CRH3轴箱轴承33,用于 安装轴承座与增高支承装配体22,位于被试齿轮箱与车轴装配体26首尾两端的轴承座与增 高支承装配体22通过螺栓固定在方管平台之上,用来固定被试齿轮箱及车轴。
[0075] 两个被试的1、2号齿轮箱与车轴装配体26位于方管平台的两边,在放置的方向上 首尾倒置,1号试验齿轮箱车轴及支承装配体7的首端平行对应2号试验齿轮箱车轴及支承 装配体8的尾端,这样,使得两个被试齿轮箱的主动齿轮轴均位于闭环系统的中部且在一条 直线上。两个被试齿轮箱的主动齿轮轴外部均连接有弗兰德齿轮箱齿鼓联轴器31,两个联 轴器通过一根中间实心1比50锥度传动轴40相连,以此形成了一个闭环实验系统,中间实心 1比50锥度传动轴40被中间装动轴移动支座41包裹并挂于调整高度的吊耳螺栓及支承板 42之上。两个弗兰德齿轮箱齿鼓联轴器及中间实心1比50锥度传动轴40、中间装动轴移动支 座41、调整高度的吊耳螺栓及支承板似共同组成了振动输入轴、联轴器及高度可调支承座 装配体10。通过调整吊耳螺栓42可以对振动输入轴的高度进行调整,进而配合C形架27改 变齿轮箱绕车轴的倾斜度。上述所形成的的闭环系统,可以用来保证列车牵引电机输出非 常大扭矩时齿轮箱检测的合理性和正确性,又能使能量循环使用,只需要消耗少量的外电 提供的能量就可维持试验的进行。
[0076]除了上述介绍的部分,在齿轮箱主动齿轮轴箱的外部还安装有C形架总成装配体 25X形架27通过C形架摆动连块连杆28挂于C形架支承装配体9上。C形架支承装配体9由C 形架支承轴悬吊螺栓37、C形架支承高立柱38、C形架支承轴及压板39组成,通过螺栓固定在 方管平台上。通过调整悬吊螺栓调整C形架支承轴及压板39的高度,由于C形架摆动连块连 杆28连接于C形架支承轴上,进而调整c形架27的高度,从而改变齿轮箱绕车轴的倾斜度,以 此来模拟轨道车辆在转弯等曲线运动过程中齿轮箱的运动状况。C形架由C形架27、C形架 摆动连块连杆28、齿轮箱C形架橡胶垫块装配体29组成,C形架通过齿轮箱C形架橡胶垫块 装配体29夹紧齿轮箱,在齿轮箱测试工作过程中,齿轮箱C形架橡胶垫块装配体29起到减震 的作用。C形架摆动连块连杆狀的连接处是活的,随着齿轮箱绕车轴倾斜的的改变,摆动连 杆与C形架27的夹角也发生改变。在试验过程中,C形架支承装配体装配体9固定在方管平台 上,C形架27则跟着齿轮箱一起振动。
[0077]参阅图1,本试验台主要分为操作系统,冷气循环系统和闭环加载驱动试验系统, 操作系统主要包括四联操作台,以及两台控制柜及其里面的计算机,通过计算机对整个试 验进行控制并且得出数据。
[0078]参阅图2,冷气循环系统如图2所示,包括150千瓦压缩式制冷机3、低温送风管2、高 温回风管4和防火保温棉冷气循环室1,被实验的被试齿轮箱与车轴装配体26中的齿轮箱和 振动输入轴、联轴器及高度可调支承座装配体10位于防火保温棉冷气循环室中1,制冷机的 冷气通过低温送风管2进入循环式,对试验中的齿轮箱进行冷却,防止温度过高对齿轮箱造 成破坏。冷却后的热风通过高温回风管4回到制冷机3中,根据物理原理,冷气位于热气下 部,固低温送风管2的进风口位于循环室1的底部,高温回风管4的出风口位于循环室1的顶 部。通过冷气循环系统模拟不同低温下齿轮箱的影响,模拟齿轮箱在在不同温度条件下连 续运转的情况。
[0079] 参阅图3,整个闭环加载驱动试验系统又可以分为两个部分,一个是闭环机械扭矩 加载及驱动试验系统部分,即位于钢管平台之上的部分:另一部分为可倾斜平台及支撑装 配体6,即包括方管平台的剩余部分。
[0080]参阅图4,所述的闭环机械扭矩加载及驱动试验系统,即位于方管平台之上的部 分,是整个实用新型的核心部分,主要有五个部分组成,他们分别是:机械扭矩双轴加载系 统5,1号被试齿轮箱、车轴及支承装配体7,2号被试齿轮箱、车轴及支承装配体8,连接两个 被试齿轮箱主动齿轮以形成闭环系统的振动输入轴、联轴器及高度可调支承座装配体10以 及对齿轮箱进行固定和高度调整的C形架及支承总成装配体9。五个组成部分中最主要的机 械扭矩双轴加载系统5实现了试验台同侧机械加载及驱动,在同侧布置的情况下对双齿轮 箱及车轴7和8在转动过程中进行机械加载,从而测试其性能。振动输入轴、联轴器及高度可 调支承座装配体10则实现了本试验台的另一项目的:形成了通过连接两个被试齿轮箱闭环 的试验系统。C形架及支承总成装配体9除了调节齿轮箱饶车轴转动角度和固定齿轮箱,还 对测试的齿轮箱起到了减震的作用。
[0081]参阅图5和图6,所述的可倾斜平台作为整个加载试验系统的支承部分,其主要组 成有:可倾斜方管平台、位于方管平台四个角的四个可倾斜平台支承立柱装配体11、位于方 管平台两边中间的两个中间支承装配体12和位于方管平台中心的中心支承装配体13,以上 的7个支承均通过螺栓固定在方形的T型槽板19上,T型槽板座于基础地面的坑中,对整个 试验系统起到加固的作用。整个加载试验系统位于试验间设备基础底面之上,基础地面要 求有良好的平面度,便于设备的安装与测试。
[0082]参阅图7,位方管平台四周的可倾斜平台支承立柱装配体11由支承立柱14、平台提 升丝杠与悬臂轴支承装配体15、倾斜平台提升铜丝母16三部分组成,方管平台的四个角的 底部固定在可倾斜平台提升铜丝母16上,通过转转平台提升丝杠与悬臂轴装配体15来改变 提升铜丝母16的高度,从而控制方管平台的倾斜度。
[0083]参阅图8,位于方管平台的两边中间的中间支承装配体12由中间支承17、胀套 Z18-180-235-146装配体18和T型槽板19组成,方管平台两边中间轴固定在中间支承装配体 的胀套Z18-180-235-146装配体18上,方管平台可以以轴为圆心转动。
[0084] 参阅图9,位于方管平台中心下方的中心支承装配体13主要由一个液压缸21组成, 液压缸前后装有DG-D125-d70油缸双儿环装配体20,两个DG-D125-d70油缸双儿环装配体20 一个通过螺栓固定在T型槽板19上,另一个一个通过螺栓固定在方管平台底部的钢管上。通 过改变液压缸21的行程,同时通过平台提升丝杠与悬臂轴支承装配体15调整倾斜平台提升 铜丝母16的高度,可以达到改变方管平台倾斜度的目的,可以达到改变方管平台倾斜度的 目的。通过改变平台的倾斜度来模拟列车的制动和加速,从而模拟轨道车辆在制动和加速 的行驶情况下齿轮箱及车轴的工作状况。
[0085]参阅图10,为号试验齿轮箱车轴及支承装配体,一共有两套分别为1号试验齿轮箱 车轴及支承装配体7和2号试验齿轮箱车轴及支承装配体8,布置与方管平台的两边。被试齿 轮箱及车轴装配体26的动力输入端连连接有LZJ6型弹性柱销齿联轴器23。被试齿轮箱及车 轴26的车轴动力输入端接入整体式外接胀套主轴装配体的卡紧车轴的单轴承胀套36中,整 体式外接胀套主轴装配体的另一端轴与LZJ6型弹性柱销齿联轴器26—端连接,LZJ6型弹性 柱销齿联轴器的另一端连接机械扭矩加载齿轮箱大齿轮轴装配体45。齿轮箱外部有C形架 25进行夹紧,车轴动力输入端装有胀套延长主轴与轴承座装配体24,车轴末端装有轴承座 及其端盖、增高支承装配体22,他们均对齿轮箱及车轴起固定作用。
[0086] 参阅图11,C形架由C形架27、C形架摆动连块连杆28、齿轮箱C形架橡胶垫块装配体 29组成,C形架通过齿轮箱C形架橡胶垫块装配体29夹紧齿轮箱26,在齿轮箱26测试工作过 程中,齿轮箱C形架橡胶垫块装配体29起到减震的作用。C形架摆动连块连杆28的连接处是 活动的。
[0087] 参阅图12,被试齿轮箱及车轴主要包括车轴、齿轮箱主动齿轮轴30、弗兰德齿轮箱 齿鼓联轴器装配体31、从动轴装配体32、CRH3轴箱轴承33、卡紧车轴的单轴承胀套36。以1 号被试齿轮箱及车轴为例,齿轮箱采用弗兰德齿轮箱,车轴尾端装有CRH3轴箱轴承33,尾端 的CRH3轴箱轴承用于安装轴承座与增高支承装配体22,扭矩输入端被卡紧车轴的单轴承胀 套36卡紧。
[0088] 参阅图13,胀套延长主轴与轴承座装配体主要由LZJ6型弹性柱销齿联轴器23、整 体式外接胀套主轴装配体34、轴承座与增高支承装配体35组成。整体式外接胀套主轴装配 体34—端连接车轴26,另一端轴与LZJ6型弹性柱销齿联轴器23—端连接,LZJ6型弹性柱销 齿联轴器的另一端连接机械扭矩加载齿轮箱大齿轮轴装配体45。
[0089] 参阅图14,整体式外接胀套主轴装配体34由CRH3轴箱轴承33和卡紧1号车轴的单 轴承胀套36组成,卡紧1号车轴的单轴承胀套36与车轴26连接,CRH3轴箱轴承33则用于安装 胀套延长主轴与轴承座装配体24中的轴承座。
[0090] 参阅图15,C形架支承装配体装配体由C形架支承轴悬吊螺栓37、C形架支承高立柱 38、C形架支承轴及压板39组成,通过螺栓固定在方管平台上。通过调整悬吊螺栓37调整C 形架支承轴及压板39的高度,由于C形架摆动连块连杆28连接于C形架支承轴上,进而调整 整C形架25的高度,从而使得齿轮箱26绕着车轴转动,从而模拟轨道车辆在转弯等曲线运动 中齿轮箱的工作状况。
[0091] 参阅图16,两个弗兰德齿轮箱齿鼓联轴器及中间实心1比50锥度传动轴40、中间装 动轴移动支座41、调整高度的吊耳螺栓及支承板42共同组成了振动输入轴、联轴器及高度 可调支承座装配体10。
[0092] 参阅图17,在整个机械加载系统外部装有机械扭矩加载齿轮箱壳体装配体64。
[0093] 参阅图18,机械扭矩双轴加载系统主要由75KW电机与联轴器装配体43、三晶 JN388-AF系列法兰式转矩转速传感器装配体44、机械扭矩加载1号齿轮箱大齿轮轴装配体 45、机械扭矩加载2号齿轮箱大齿轮轴装配体46、机械扭矩加载中间齿轮轴装配体48、扭矩 加载法兰盘缸筒装配体49、扭矩加载作动器装配体50组成。矩加载作动器装配体50激振机 械扭矩加载中间齿轮轴装配体48来完成对整个机械加载装置5的激振。通过机械加载装置5 将激振传递给被测试的车轴及齿轮箱7、8,从而模拟车辆运动过程中车轴及齿轮箱7、8的振 动环境。
[0094] 参阅图19,机械扭矩加载1号齿轮箱大齿轮轴装配体由转矩传感器转子法兰装配 体51、齿轮箱相对运动模拟大齿轮52、扭矩加载齿轮箱轴承端盖53、加载齿轮箱小轴承大齿 轮轴54、LZJ6型弹性柱销齿联轴器注销齿毂轴套55组成。
[0095] 参阅图20,机械扭矩加载中间齿轮轴装配体由等速双活塞杆装配体56、M48x2作动 器双头螺纹接长杆57、中间轴人字齿轮对装配体47、中间轴推拉套筒58组成。
[0096] 参阅图20和图21,扭矩加载作动器装配体主要由125-63-100行程14吨伺服缸体 59、125-63-100行程14吨伺服阀连接块60、30TFF113型电液流量伺服阀装配体61、扭矩加 载法兰盘缸筒装配体49组成。
[0097] 参阅图22,三晶JN388-AF系列法兰式转矩转速传感器装配体由三晶JN388-AF系列 法兰式扭矩转速传感器定子62和三晶JN388-AF系列法兰式扭矩转速传感器支承座63组成。 [0098] 参阅图23,机械扭矩加载2号齿轮箱大齿轮轴装配体由扭矩传感器转子法兰装配 体51、齿轮箱相对运动模拟大齿轮52、扭矩加载齿轮箱轴承端盖53、LZJ6型弹性柱销齿联轴 器23、加载齿轮箱小轴承大齿轮轴54以及整体式外接胀套主轴装配体34、轴承座与增高支 承装配体35组成。
[0099]参阅图24,为整个试验台加载试验部分的主要结构简图。
[0100] 以上是对本试验台的整体及组成部分的介绍,下面将对本试验台的运行原理和各 部件的连接关系做出介绍:
[0101] 本试验台闭环机械扭矩加载及驱动试验系统,即位于方管平台之上的部分,是整 个实用新型的核心部分,主要有五个部分组成,他们分别是:机械扭矩双轴加载系统5,1号 被试齿轮箱、车轴及支承装配体7,2号被试齿轮箱、车轴及支承装配体8,连接两个被试齿轮 箱主动齿轮以形成闭环系统的振动输入轴、联轴器及高度可调支承座装配体1〇以及对齿轮 箱进行固定和高度调整的C形架及支承总成装配体9。五个组成部分中最主要的机械扭矩双 轴加载系统5实现了试验台同侧机械加载及驱动,在同侧布置的情况下对双齿轮箱及车轴 在转动过程中进行机械加载,从而测试其性能。振动输入轴、联轴器及高度可调支承座装配 体10则实现了本试验台的另一项目的,形成了通过连接两个被试齿轮箱7和8闭环的试验系 统。C形架及支承总成装配体9除了调节齿轮箱绕车轴转动的角度和固定齿轮箱,还对测试 的齿轮箱起到了减震的作用。下面将对以上五个组成部分依次进行介绍。
[0102] 作为动力源的75KW电机与联轴器装配体49位于方管平台之上,75KW电机通过螺栓 固定在电机的支承坐上,再由螺栓将电机支承座固定在方管平台上。电机的输出端装有联 轴器,通过联轴器与机械扭矩加载1号齿轮箱大齿轮轴装配体45连接并将转矩传递给机械 扭矩加载1号齿轮箱大齿轮轴装配体45。加载齿轮箱小轴承大齿轮轴54与电机的联轴器连 接并在电机工作时带动齿轮箱相对运动模拟大齿轮52和LZJ6型弹性柱销齿联轴器注销齿 毂轴套55转动,LZJ6型弹性柱销齿联轴器注销齿毂轴套55通过联轴器23将扭矩传递给1号 试验齿轮箱车轴及支承装配体7,实现齿轮箱与车轴装配体26与加载齿轮箱小轴承大齿轮 轴54同步转动。加载齿轮箱小轴承大齿轮轴54通过齿轮啮合将扭矩传递给机械扭矩加载 中间齿轮轴装配体48,进而通过机械扭矩加载中间齿轮轴装配体48将扭矩传到机械扭矩加 载2号齿轮箱大齿轮轴装配体46,再由机械扭矩加载2号齿轮箱大齿轮轴装配体46将扭矩传 至IJ2号试验齿轮箱车轴及支承装配体8,由于机械扭矩加载中间齿轮轴装配体采用人字齿 轮58并且机械扭矩加载1、2号齿轮箱大齿轮轴装配体45、46中的齿轮箱相对运动模拟大齿 轮52完全相同,固所经过的齿轮传动均为等比传动,因此两个被试的齿轮箱及车轴26的转 速均相同,整个系统处于等速运动的状态。
[0103] 整体式外接胀套主轴装配体34的CRH3轴箱轴承33位于轴承座与增高支承装配体 35中,轴承座与增高支承装配体35通过螺栓固定在方管平台。整体式外接胀套主轴装配体 34的一端卡紧车轴的单轴承胀套36用于连接被试齿轮箱与车轴装配体26的车轴,另一端 与LZJ6型弹性柱销齿联轴器23连接,从而实现机械扭矩加载号齿轮箱大齿轮轴装配体45 和46和对应的被试1、2号齿轮箱车轴及支承装配体7、8成为一个整体,达到扭矩传递的目 的,此外,机械扭矩加载1、2号齿轮箱大齿轮轴装配体45、46共同拥有的扭矩加载齿轮箱轴 承端盖53用于固定机械扭矩加载齿轮箱壳体装配体64;扭矩传感器转子法兰装配体51用 于安装三晶JN388-AF系列法兰式转矩转速传感器装配体44,该装置用于测量被试齿轮箱及 车轴的转矩转速。三晶JN388-AF系列法兰式扭矩转速传感器定子62通过螺栓安装于三晶 JN388-AF系列法兰式扭矩转速传感器支承座63之上,再将三晶JN388-AF系列法兰式扭矩转 速传感器支承座63通过螺栓固定在方管平台上。
[0104]中间轴人字齿轮对58作为动力传递装置将电机转递给机械扭矩加载1号齿轮箱大 齿轮轴装配体奶的扭矩通过齿轮传动传递给机械扭矩加载2号齿轮箱大齿轮轴装配体46, 且为等比传递,在机械扭矩加载中间齿轮轴装配体48后装有扭矩加载作动器装配体50作用 于其上。在扭矩加载作动器装配体50的作用下,对中间轴48进行推拉运动,改变中间轴人字 齿i对明与机械扭矩加载I、2号齿轮箱大齿轮轴装配体45和46中齿轮箱相对运动模拟大齿 轮的齿轮52啮合间隙,从而对机械扭矩加载丨、2号齿轮箱大齿轮轴装配体45、46产生扭矩和 振动。扭矩加载作动器装配体50激振机械扭矩加载中间齿轮轴装配体你来完成对整个机械 加载装置5的激振。通过机械加载装置5将激振传递给被测试的1、25试验内轮箱车轴及支 承装配体7、8,从而模拟车辆运动过程中丨、2号试验齿轮箱车轴及支承装配体7、8的振动环 境,模拟列车在实际运行中齿轮箱及车轴复杂的工作状况,与此同时,可倾斜平台不断改变 倾斜度,也用于配合作动器模拟列车运彳丁过程中在不冋角度的轨道上彳丁驶时凶轮箱及车轴 复杂的工作环境。
[0105]上述便是整个机械扭矩双轴加载系统5简单的工作原理。被试的1、2号试验齿轮箱 车轴及支承装配体7和8的动力输入端通过整体式外接胀套主轴装配体34和LZJ6型弹性柱 销齿联轴器23分别与机械扭矩加载1、2号齿轮箱大齿轮轴装配体45、46连为一体。被试齿轮 箱与车轴装配体26的车轴动力输入端接入整体式外接胀套主轴装配体34的卡紧车轴的单 轴承胀套36中,整体式外接胀套主轴装配体34的另一端轴与LZJ6型弹性柱销齿联轴器23 一端连接,LZJ6型弹性柱销齿联轴器23的另一端连接机械扭矩加载齿轮箱大齿轮轴装配体 的加载齿轮箱小轴承大齿轮轴54。以1号试验齿轮箱车轴及支承装配体7为例,齿轮箱采用 弗兰德齿轮箱,车轴尾端装有CRH3轴箱轴承33,尾端的CRH3轴箱轴承用于安装轴承座与增 高支承装配体22,扭矩输入端被整体式外接胀套主轴装配体34的卡紧车轴的单轴承胀套36 卡紧,整体式外接胀套主轴装配体34上装有CRH3轴箱轴承33,用于安装轴承座与增高支承 装配体24,位于被试齿轮箱及车轴26首尾两端的轴承座与增高支承装配体22和我24通过 螺栓固定在方管平台之上,用来固定被试齿轮箱与车轴装配体26。
[0106] 两个被试的1、2号齿轮箱与车轴装配体26位于方管平台的两边,在放置的方向上 首尾倒置,1号试验齿轮箱车轴及支承装配体7的首端平行对应2号试验齿轮箱车轴及支承 装配体8的尾端,这样,使得两个被试齿轮箱的主动齿轮轴30均位于闭环系统的中部且在一 条直线上。两个被试齿轮箱的主动齿轮轴30外部均连接有弗兰德齿轮箱齿鼓联轴器31,两 个联轴器通过一根中间实心1比50锥度传动轴40相连,以此形成了一个闭环实验系统,中间 实心1比50锥度传动轴40被中间装动轴移动支座包裹并挂于调整高度的吊耳螺栓及支承板 之上。两个弗兰德齿轮箱齿鼓联轴器及中间实心1比50锥度传动轴40、中间装动轴移动支座 41、调整高度的吊耳螺栓42及支承板共同组成了振动输入轴、联轴器及高度可调支承座装 配体10。通过调整吊耳螺栓42可以对振动输入轴的高度进行调整,进而配合C形架改变齿轮 箱与车轴装配体26中齿轮箱绕车轴转动的角度。上述所形成的的闭环系统,可以用来保证 列车牵引电机输出非常大扭矩时齿轮箱检测的合理性和正确性,又能使能量循环使用,只 需要消耗少量的外电提供的能量就可维持试验的进行。
[0107]除了上述介绍的部分,在齿轮箱主动齿轮轴箱的外部还安装有C形架总成装配体 25,C形架总成装配体烈通过C形架摆动连块连杆28挂于C形架支承装配体9上。C形架支承 装配^装配体9通过螺栓固定在方管平台上。通过调整悬吊螺栓37调整C形架支承轴及压板 39的高度,由于C形架摆动连块连杆28连接于C形架支承轴上,进而调整整C形架25的高度, 从而改变齿轮箱绕车轴的倾斜度,以此来模拟轨道车辆在转弯等曲线运动过程中齿轮箱的 运动状况。c形架25通过齿轮箱c形架橡胶垫块装配体29夹紧齿轮箱,在齿轮箱测试工作过 程中,齿轮箱c形架橡胶垫块装配体29起到减震的作用。C形架27摆动连块连杆的连接处是 可以活动的,在试验过程中,C形架支承装配体装配体9固定在方管平台上,C形架27则跟着 齿轮箱一起振动。

Claims (12)

1. 可倾斜同侧扭矩机械加载及驱动的双齿轮箱低温试验台,包括操作系统,冷气循环 系统和闭环加载驱动试验系统,其特征在于: 所述闭环加载驱动试验系统由可倾斜平台及支撑装配体(6)和闭环机械扭矩加载及驱 动试验系统组成, 所述闭环机械扭矩加载及驱动试验系统由机械扭矩双轴加载系统⑸、1号试验齿轮箱 车轴及支承装配体(7)、2号试验齿轮箱车轴及支承装配体(8)、连接两个被试齿轮箱主动齿 轮以形成闭环系统的振动输入轴联轴器及高度可调支承座装配体(1〇)和对齿轮箱进行固 定和调整倾斜度的C形架支承总成装配体(9)组成, 所述机械扭矩双轴加载系统(5)在同侧布置,对双齿轮箱及车轴在转动过程中进行机 械加载,从而测试其性能;所述振动输入轴联轴器及高度可调支承座装配体(1〇)将被试齿 轮箱与车轴装配体(26)连接形成闭环试验系统;所述C形架支承总成装配体(9)用于调节齿 轮箱绕车轴转动的角度和固定齿轮箱,并对测试的齿轮箱起到了减震的作用。
2. 根据权利要求1所述的可倾斜同侧扭矩机械加载及驱动的双齿轮箱低温试验台,其 特征在于: 所述机械扭矩双轴加载系统⑸由75KW电机与联轴器装配体(43)、三晶JN388-AF系列 法兰式转矩转速传感器装配体(44)、机械扭矩加载1号齿轮箱大齿轮轴装配体(45)、机械扭 矩加载2号齿轮箱大齿轮轴装配体(46)、机械扭矩加载中间齿轮轴装配体(48)、扭矩加载法 兰盘缸筒装配体(49)、扭矩加载作动器装配体(50)组成, 所述75KW电机与联轴器装配体(43)的电机的输出端通过联轴器与机械扭矩加载1号齿 轮箱大齿轮轴装配体(45)连接,所述机械扭矩加载1号齿轮箱大齿轮轴装配体(45)通过机 械扭矩加载中间齿轮轴装配体(48)将扭矩传到机械扭矩加载2号齿轮箱大齿轮轴装配体 (46),再由机械扭矩加载2号齿轮箱大齿轮轴装配体(46)将扭矩传到2号被试齿轮箱及车 轴。
3. 根据权利要求2所述的可倾斜同侧扭矩机械加载及驱动的双齿轮箱低温试验台,其 特征在于: 所述机械扭矩加载1号齿轮箱大齿轮轴装配体(45)由转矩传感器转子法兰装配体 (51)、齿轮箱相对运动模拟大齿轮(52)、扭矩加载齿轮箱轴承端盖(53)、加载齿轮箱小轴承 大齿轮轴(54)和LZJ6型弹性柱销齿联轴器注销齿毂轴套(55)组成, 所述加载齿轮箱小轴承大齿轮轴(54)与电机的联轴器连接,并在电机工作时带动齿轮 箱相对运动模拟大齿轮(52)和LZJ6型弹性柱销齿联轴器注销齿毂轴套(55)转动,LZJ6型弹 性柱销齿联轴器注销齿毂轴套(55)通过联轴器将扭矩传递给1号被试齿轮箱及车轴,实现 齿轮箱和车轴与加载齿轮箱小轴承大齿轮轴(54)同步转动。
4. 根据权利要求3所述的可倾斜同侧扭矩机械加载及驱动的双齿轮箱低温试验台,其 特征在于: 所述加载齿轮箱小轴承大齿轮轴(54)通过齿轮啮合将扭矩传递给机械扭矩加载中间 齿轮轴装配体(48),进而通过机械扭矩加载中间齿轮轴装配体(48)将扭矩传到机械扭矩加 载2号齿轮箱大齿轮轴装配体(站),再由机械扭矩加载2号齿轮箱大齿轮轴装配体(46)将扭 矩传到2号被试齿轮箱及车轴; 所述机械扭矩加载中间齿轮轴装配体(48)采用人字齿轮,所述机械扭矩加载K2号齿 轮箱大齿轮轴装配体(45、46)中的齿轮箱相对运动模拟大齿轮(52)相同,使所经过的齿轮 传动均为等比传动,两个被试的齿轮箱及车轴的转速均相同,整个系统处于等速运动的状 〇
5. 根据权利要求4所述的可倾斜同侧扭矩机械加载及驱动的双齿轮箱低温试验台,其 特征在于: 所述机械扭矩加载2号齿轮箱大齿轮轴装配体(46)由扭矩传感器转子法兰装配体 (51)、齿轮箱相对运动模拟大齿轮(52)、扭矩加载齿轮箱轴承端盖(53)、LZJ6型弹性柱销齿 联轴器(23)、加载齿轮箱小轴承大齿轮轴(54)、整体式外接胀套主轴装配体(34)和轴承座 与增高支承装配体(35)组成, 所述整体式外接胀套主轴装配体(34)的CRH3轴箱轴承位于轴承座与增高支承装配体 (35)中,轴承座与增高支承装配体(35)通过螺栓固定在方管平台,整体式外接胀套主轴装 配体(34)的一端卡紧车轴的单轴承胀套用于连接2号试验齿轮箱车轴及支承装配体(8)的 车轴,另一端与LZJ6型弹性柱销齿联轴器(23)连接,使机械扭矩加载2号齿轮箱大齿轮轴装 配体(46)和被试齿轮箱及车轴成为一个整体,实现扭矩传递。
6. 根据权利要求2至5任一项所述的可倾斜同侧扭矩机械加载及驱动的双齿轮箱低温 试验台,其特征在于: 所述机械扭矩加载1、2号齿轮箱大齿轮轴装配体(45、46)中的扭矩加载齿轮箱轴承端 盖(53)用于固定机械扭矩加载齿轮箱壳体装配体,扭矩传感器转子法兰装配体(51)用于安 装三晶JN388-AF系列法兰式转矩转速传感器装配体(44),所述三晶JN388-AF系列法兰式转 矩转速传感器装配体(44)用于测量被试齿轮箱及车轴的转矩转速, 所述三晶JN388-AF系列法兰式转矩转速传感器装配体(44)由三晶JN388-AF系列法兰 式扭矩转速传感器定子(62)和三晶JN388-AF系列法兰式扭矩转速传感器支承座(63)组成, 所述三晶JN388-AF系列法兰式扭矩转速传感器定子(62)通过螺栓安装于三晶JN388-AF系 列法兰式扭矩转速传感器支承座(63)之上,再将三晶JN388-AF系列法兰式扭矩转速传感器 支承座(63)通过螺栓固定在方管平台上。
7. 根据权利要求2至5任一项所述的可倾斜同侧扭矩机械加载及驱动的双齿轮箱低温 试验台,其特征在于: 所述的机械扭矩加载中间齿轮轴装配体(48)由125-70-100-16MPal4T等速双活塞杆装 配体(56)、M48x2作动器双头螺纹接长杆(57)、中间轴人字齿轮对装配体(58)、中间轴推拉 套筒(47)组成, 所述的机械扭矩加载中间齿轮轴装配体(48)后端装有扭矩加载作动器装配体(50),所 述扭矩加载作动器装配体(50)通过125-70-100-16MPal4T等速双活塞杆装配体(56)、M48x2 作动器双头螺纹接长杆(57)对机械扭矩加载中间齿轮轴装配体(48)的中间齿轮轴进行推 拉运动,改变中间轴人字齿轮对与机械扭矩加载1、2号齿轮箱大齿轮轴装配体(45、46)中齿 轮箱相对运动模拟大齿轮(52)的齿轮啮合间隙,从而对机械扭矩加载1、2号齿轮箱大齿轮 轴装配体(45、46)产生扭矩和振动,再传递给1、2号被试齿轮箱及车轴,从而模拟列车在实 际运行中齿轮箱及车轴复杂的工作状况,与此同时,可倾斜平台不断改变倾斜度,配合作动 器模拟列车运行过程中在不同角度的轨道上行驶时齿轮箱及车轴复杂的工作环境。
8. 根据权利要求1所述的可倾斜同侧扭矩机械加载及驱动的双齿轮箱低温试验台,其 特征在于: 所述振动输入轴联轴器及高度可调支承座装配体(10)由两个弗兰德齿轮箱齿鼓联轴 器(40)、中间装动轴移动支座(41)和调整高度的吊耳螺栓及支承板(42)组成,所述两个弗 兰德齿轮箱齿鼓联轴器(40)通过一根实心锥度传动轴相连,所述实心锥度传动轴被中间装 动轴移动支座(41)包裹,并通过调整高度的吊耳螺栓挂于支承板上,所述支承板安装在高 度可调支承座顶端。
9. 根据权利要求1所述的可倾斜同侧扭矩机械加载及驱动的双齿轮箱低温试验台,其 特征在于: 所述可倾斜平台及支撑装配体(6)为闭环机械扭矩加载及驱动试验系统的支承部分, 由方管平台、位于方管平台四个角的可倾斜平台支承立柱装配体(11)、位于方管平台两侧 的中间位置的两个可倾斜平台中间支撑装配体(12)和位于方管平台中心的可倾斜平台中 心支承装配体(13)组成,所述可倾斜平台支承立柱装配体(11)、可倾斜平台支承立柱装配 体(12)和可倾斜平台中心支承装配体(13)均通过方形T型槽板(19)上座于基础地面的坑 中,对整个试验系统起到加固的作用。
10. 根据权利要求9所述的可倾斜同侧扭矩机械加载及驱动的双齿轮箱低温试验台,其 特征在于: 所述可倾斜平台支承立柱装配体(11)由支承立柱(14),平台提升丝杠与悬臂轴支承装 配体(15),倾斜平台提升铜丝母(16)组成,方管平台的四个角的底部固定在倾斜平台提升 铜丝母(16)上; 所述可倾斜平台中间支撑装配体(12)由中间支承(17)和胀套zl8-180-235-146装配体 (18)组成,所述中间支承(17)固定在T型槽板(19)上,方管平台两侧中间轴固定在胀套zl8-180-235-146装配体(18)上,方管平台以中间轴为圆心转动; 所述可倾斜平台中心支承装配体(13)包括一个液压缸(21),液压缸(21)后端通过双儿 环(20)固定在T型槽板(19)上,前端通过螺栓固定在方管平台底部的钢管上; 通过改变液压缸(21)行程和调整倾斜平台提升铜丝母(16)高度,改变方管平台倾斜 度,通过改变方管平台的倾斜度模拟列车的制动和加速的行驶情况下齿轮箱及车轴的工作 状况。
11. 根据权利要求1所述的可倾斜同侧扭矩机械加载及驱动的双齿轮箱低温试验台,其 特征在于: 所述C形架支承总成装配体(9)由C形架支承轴悬吊螺栓(37)、C形架支承高立柱(38)、C 形架支承轴及压板(39)和c形架总成装配体(25)组成,所述C形架支承轴及压板(39)套装在 C形架支承高立柱(38)上,并由C形架支承轴悬吊螺栓(37)调整高度, 所述c形架总成装配体(25)由C形架(27)、C形架摆动连块连杆(28)、齿轮箱C形架橡胶 垫块装配体(29)组成,所述C形架(27)通过齿轮箱C形架橡胶垫块装配体(29)夹紧齿轮箱, 所述C形架摆动连块连杆(28)与C形架支承轴及压板(39)中的支承轴活动连接,通过调整C 形架支承轴悬吊螺栓(37)调整C形架(27)的高度,从而改变齿轮箱绕车轴的倾斜度,以此模 拟轨道车辆在转弯曲线运动过程中齿轮箱的运动状况。
12. 根据权利要求1所述的一种可倾斜同侧扭矩机械加载及驱动的双齿轮箱低温试验 台,其特征在于: 尸/ndio 丨亦-几w叨人I术-怖疗气循环室⑴和uo千瓦压缩式制冷机⑶组成,被 试齿轮箱和振动钿入轴、联轴器及咼度可调支承座装配体(10)位于防火保温棉冷气循环室 (1)中,低温送风管⑵的进风口位于循环室的底部,高温回风管⑷的出风口位于循环室的 顶部,制冷机⑶的冷气通过低温送风管⑵进入防火保温棉冷气循环室(1),对被试齿轮箱 进行冷却,通过冷气循环系统模拟不同低温下对齿轮箱的影响,模拟齿轮箱在不同温度条 件下连续运转的情况。
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