CN207366220U - 单轨列车转向架六自由度模拟加载试验台 - Google Patents

单轨列车转向架六自由度模拟加载试验台 Download PDF

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CN207366220U CN201721226253.6U CN201721226253U CN207366220U CN 207366220 U CN207366220 U CN 207366220U CN 201721226253 U CN201721226253 U CN 201721226253U CN 207366220 U CN207366220 U CN 207366220U
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陈熔
隋艳霞
苏建
潘月
张益瑞
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Abstract

本实用新型涉及一种单轨列车转向架六自由度模拟加载试验台,由车体约束桁架、六自由度激振试验装置和试验模拟车身组成,六自由度激振试验装置由激振装置、1、2号导向轮驱动装置、走行轮驱动装置和稳定轮驱动装置组成,试验模拟车身和试验转向架固定在一起,作为一个整体坐落于六自由度激振试验装置上,使试验转向架的走行轮、稳定轮、导向轮分别与走行轮驱动滚筒、稳定轮驱动滚筒和导向轮驱动滚筒摩擦接触。本实用新型克服了单轨列车转向架不能在实际运行中转向架参数试验并针对单轨列车转向架的参数试验设备未有记载的问题。可精确模拟单轨列车转向架在实际运行中的振动情况,从而使试验数据更具有正确性和真实性,使试验结果更加真实可靠。

Description

单轨列车转向架六自由度模拟加载试验台
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种单轨列车转向架参数检测试验装置,更具体地说,本实用新 型涉及一种单轨列车转向架六自由度模拟加载试验台。
背景技术
[0002] 世界上第一条跨座式单轨铁路线于1888年在爱尔兰诞生,线路长约15km,由蒸汽 机车牵引,最高速度43km/h,旅行速度29km/h。跨座式单轨铁路技术是在第二次世界大战以 后才开始真正受到人们的重视,逐渐完善和成熟起来。
[0003] 随着社会经济的快速发展和城市化进程的推进,城市交通正面临巨大的压力,尤 其在中大型城市中,现有的交通系统已日渐成为经济可持续发展的瓶颈之一,在城市中发 展轨道交通系统是一种行之有效的解决方案。单轨交通与轻轨交通一样适应了大运量地铁 和低运量公共电、汽车之间的城市中运量交通运输的需求。又因为具有与其他轨道交通不 同的特点,如占地空间小、能适应复杂的地形条件、环保效果好、建设工期短、经济性好、乘 坐安全舒适等,因此在发展城市轨道交通中应占有一定重要的比例,随着单轨交通技术不 断改进和提高,将会进一步促进单轨交通的发展。
[0004] 单轴跨座式单轨车辆作为轨道车辆中的一部分,在国内外逐渐被运用到中、小城 市的骨干线和大中城市的加密线、商务区、游览区等线路。单轴跨座式单轨车辆转向架参数 主要包括空气弹簧的垂向刚度、横摆刚度、纵向刚度等。其转向架悬架动力学性能直接影响 了车辆运行品质和乘客舒适度。由于单轴跨座式单轨车辆转向架工作环境十分复杂,负载 力变化频繁,以及轨道结构在施工及制作是导致的轨道梁梁体的不平顺。因此,必须通过综 合试验检测手段对单轴跨座式单轨转向架悬架动力学参数与牵引力性能指标是否达到可 靠性要求进行判定。
[0005] 目前,用于轨道车辆的动力学参数测试的设备不多,主要是针对于普通轮轨轨道 车辆的动力学参数测试,针对于单轴跨座式单轨转向架悬架动力学参数测试与牵引力性能 的设备还未曾记载。 实用新型内容
[0006] 本实用新型所要解决的技术问题是克服了单轨列车转向架不能在实际运行中进 行转向架参数试验并且针对单轨列车转向架的参数试验设备未有记载的问题,提供了一种 单轨列车转向架六自由度模拟加载试验台。
[0007] 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,结合附图说明如 下:
[0008] —种单轨列车转向架六自由度模拟加载试验台,由车体约束桁架1、六自由度激振 试验装置2和试验模拟车身3组成,所述六自由度激振试验装置2由激振装置24、1号导向轮 驱动装置25、走行轮驱动装置26、2号导向轮驱动装置27和稳定轮驱动装置68组成,所述的 激振装置24由7个作动器和试验台底盘框架35组成,所述7个作动器联合作用使试验台底盘 框架35产生六自由度运动及六个自由度的耦合运动;所述1号导向轮驱动装置25和2号导 向轮驱动装置27分别安装在试验台底盘框架35内前后两端,走行轮驱动装置26安装在1号 导向轮驱动装置25和2号导向轮驱动装置27的中间位置,所述稳定轮驱动装置68安装在走 行轮驱动装置26的下方位置,共同构成整体式的六自由度激振试验装置2;
[0009] 所述车体约束桁架1中的试验模拟车身3和试验转向架69固定在一起,作为一个整 体坐落于六自由度激振试验装置2上,使试验转向架69的走行轮、稳定轮、导向轮分别与走 行轮驱动滚筒41、稳定轮驱动滚筒和导向轮驱动滚筒摩擦接触。
[0010] 所述激振装置24由试验台底盘框架35、安装在试验台底盘框架35上的1、2号横向 作动器28、29、纵向作动器31、1至4号垂向作动器30、32、34、36和空气弹簧总成33组成,所述 1至4号垂向作动器30、32、34、36分别安装在试验台底盘框架35的四个角上,所述1、2号横向 作动器28、29对称安装在试验台底盘框架35的侧面,所述纵向作动器31安装在试验台底盘 框架35的后侧中央位置;所述空气弹簧总成33分别成对安装在试验台底盘框架35的前后侧 的左右端,所述空气弹簧总成33下端安装在试验台基础平台4的凸台上,上端顶在试验台底 盘框架35边框上,在不进行试验时,对整个激振装置24起支撑作用;
[0011]所述7个作动器使试验台底盘框架35产生六个自由度及六个自由度的耦合激振, 真实模拟单轨列车的运行工况。
[0012] 所述的1、2号导向轮驱动装置25、27和稳定轮驱动装置68结构相同,分别由齿轮箱 壳体60、1、2号导向轮驱动滚筒61、62、导向轮驱动电机63和齿轮箱壳体60内的传动齿轮组 成,所述导向轮驱动电机63通过键槽与输入齿轮64连接,依次经过齿轮啮合将动力传递到 过渡齿轮65、滚筒右旋齿轮66和滚筒左旋齿轮67,带动1号导向轮驱动滚筒61和2号导向轮 驱动滚筒62以同样的转速、不同的方向旋转,从而带动通过摩擦配合的左右两个转向架导 向轮,模拟实际运行工况。
[0013] 所述试验模拟车身3由轴承内环16、模拟试验车架21、砝码22和车架固定板23组 成,所述模拟试验车架21为一加工有沟槽的框架结构,沟槽内放置砝码22,模拟车身质量和 质量分布,所述模拟试验车架21的左右两侧有车架固定板23,通过该固定板将试验模拟车 身3固定在试验转向架69上,并且模拟试验车架21的两端对称加工有球铰销轴,通过斜撑短 拉杆装置10约束车身运动。
[0014] 所述走行轮驱动装置26由电机支架37、走行轮电机38、传动轴39、减速器总成40、 走行轮驱动滚筒41和测力轴承42组成,所述走行轮电机38通过电机支架37安装在试验基础 平台4上,并通过传动轴39、减速器总成40与走行轮驱动滚筒41相连,所述走行轮电机38产 生的动力通过传动轴39、减速器总成40带动走行轮驱动滚筒41转动,走行轮驱动滚筒41的 两端通过左右两侧的测力轴承42固定在试验台底盘框架35上。
[0015] 所述测力轴承42由内而外依次为轴承内环43、轴承保持架44和轴承外环45组成, 轴承滚珠安装在轴承保持架44中,由轴承保持架44约束并支撑,所述测力轴承42通过环形 轴承座46安装在轴承连接座47内,并通过轴承连接座47安装在轴承底座48上,所述轴承底 座48通过螺栓安装在试验台底盘框架35上,所述走行轮驱动滚筒41的轴套在测力轴承42 的轴承内环43上,从而将走行轮驱动滚筒41安装在试验台底盘框架35上,与试验台底盘框 架35作为一个整体进行激振试验。
[0016] 所述传动轴39由万向节法兰盘49、十字轴50、十字轴轴承51和万向节长轴52组成, 所述万向节法兰盘49的轴上加工有键槽,并通过键槽与走行轮电机38的输出轴连接,万向 节法兰盘49的另一端通过十字轴50与万向节长轴52连接,十字轴50上套有十字轴轴承51, 使传动轴39能传递动力,并能相对转动。
[0017]所述减速器总成40由固定悬臂梁53、大齿轮支撑轴承54、减速器壳体55、减速器输 入轴56、小齿轮支撑轴承57、减速器小齿轮58和减速器大齿轮59组成,装在减速器输入轴56 上的减速器小齿轮58通过两个小齿轮支撑轴承57支撑在减速器壳体55的小孔上,所述减速 器大齿轮f59通过两个大齿轮支撑轴承54支撑在减速器壳体55的大孔上,大孔一侧的大齿轮 支撑轴承54与走行轮驱动滚筒41的轴连接,另一侧的大齿轮支撑轴承54与一测力轴承42连 接;所述减速器壳体55上靠近小孔的一端通过螺栓连接固定悬臂梁53,所述固定悬臂梁53 通过螺栓将减速器总成40固定到试验台基础平台4上;走行轮电机38产生的动力经过传动 轴39传送到减速器输入轴56,依次经过减速器小齿轮58、减速器大齿轮59传送到走行轮驱 动滚筒41,经过减速器总成40传递动力并降速增扭。
[0018]所述车体约束桁架1由试验模拟车身3、试验台基础平台4、1号支撑立柱5、2号支撑 立柱6、3号支撑立柱7、1号横向支撑梁8和2号横向支撑梁9组成,所述1号支撑立柱5、2号支 撑立柱6和3号支撑立柱7的底座通过螺栓固定在试验台基础平台4上,并通过外伸的斜撑短 拉杆装置10加固;所述1号横向支撑梁8和2号横向支撑梁9通过夹紧螺栓12平行安装在2号 支撑立柱6和3号支撑立柱7之间,所述1号支撑立柱5、1号横向支撑梁8和2号横向支撑梁9 通过斜撑短拉杆装置10支撑固定在试验模拟车身3上,起到加固试验台的目的。
[0019]与现有技术相比本实用新型的有益效果是:
[0020] 1.本实用新型所述的单轨列车转向架六自由度模拟加载试验台可以克服单轨列 车转向架不能在实际运行中进行转向架参数试验并且针对单轨列车转向架的参数试验设 备未有记载的问题,模拟单轨列车转向架在实际运行过程中的实际工况。
[0021] 2•本实用新型所述的单轨列车转向架六自由度模拟加载试验台通过7个作动器实 现单轨列车转向架的六自由度运动以及六个自由度的耦合运动,可以精确模拟单轨列车转 向架在实际运行中的振动情况,从而使试验数据更具有正确性和真实性。
[0022] 3.本实用新型所述的单轨列车转向架六自由度模拟加载试验台模拟试验车身上 的砝码质量较小,不仅可以模拟出半车质量,而且可以模拟质量分布,使试验结果更加真实 可靠。
[0023] 4•各驱动滚筒都是单独安装在试验台底盘框架上,当某个部件或者装配体出现故 障时,可以单独更换,大大提高了整个试验台的试验效率。
附图说明
[0024]图1是本实用新型所述的单轨列车转向架六自由度模拟加载试验台结构组成的轴 测投影视图;
[0025]图2是本实用新型所述的单轨列车转向架六自由度模拟加载试验台中的车体约束 桁架结构组成的轴测投影视图;
[0026]图3是本实用新型所述的单轨列车转向架六自由度模拟加载试验台中的1号支撑 立柱的轴测投影视图;
[0027]图4是本实用新型所述的单轨列车转向架六自由度模拟加载试验台中的斜撑短拉 杆固定座的轴测投影视图; 一 1、
[0028]目5是本实腦型所述的单轨辭转向架六自由度模拟加载H 口中的斜撑短拉 杆装置的轴测投影视图; + >
[0029] _是本实臟麵獅单刪车转触六自酿娜加伽㈣巾的试验検拟 车身的轴测投影视图; 、、
[0030]图7是本实用if型臟的单轨列车转向架六自由度模拟加载晶台中的六自由度 激振试验装置的轴测投影视图; 、
[0031]图8是本实臟型臟的单fL列车转向架六自酿n巾的去掉激振 装置的六自由度激振试验装置的轴测投影视图; +
[0032]图9是本实用麵臟的单轨列车转向架六自由度模拟加载试中的激振装置 的轴测投影视图; 一
[0033]图10是本实腦型臟的单賴车转向架六自由度_加载中的走行轮 驱动装置的轴测投影视图; 1 、
[0034]图11是本实用新型所述的单轨列车转向架六自由度模拟加载试^口中的测力轴 承的轴测投影视图;
[0035]图12是本实用新型所述的单轨列车转向架六自由度模拟加载试^口中的传动轴 的轴测投影视图;
[0036]图13是本实用新型所述的单轨列车转向架六自由度模拟加载试验台中的减速器 总成的轴测投影视图; 、、
[0037]图14是本实用新型所述的单轨列车转向架六自由度模拟加载试验台中的减速器 总成的内部传动齿轮的轴测投影视图; 、、
[0038]图15是本实用新型所述的单轨列车转向架六自由度模拟加载试验台中的1号导向 轮驱动装置的轴测投影视图; u
[0039]图16是本实用新型所述的单轨列车转向架六自由度模拟加载试验台中的1号导向 轮驱动装置的内部传动齿轮的轴测投影视图; _
[0040]图17是本实用新型所述的单轨列车转向架六自由度模拟加载试验台中的驱动装 置与试验转向架的轴测投影图; _ _
[0041]图中:1 •车体约束析架,2.六自由度激振试验装置,3•试知検拟车身,4.试验台基 础平台,5.1号支撑立柱,6.2号支撑立柱,7.3号支撑立柱,&1号横向支撑梁,9 • 2号横向支 撑梁,10.斜撑短拉杆装置,11斜撑短拉杆固定座,12 •夹紧螺栓,13 •支撑方柱,14 •球铰销 轴,15.隔套,16.轴承内环,17.球关节支座,18•联接板,19•轴承耳环,20•斜撑短拉杆,21. 模拟试验车架,22.砝码,23 •车架固定板,24.激振装置,25.1号导向轮驱动装置,26 •走行轮 驱动装置,27.2号导向轮驱动装置,28.1号横向作动器,29.2号横向作动器,30_1号垂向作 动器,31.纵向作动器,32.2号垂向作动器,33.空气弹黉总成,糾.3 垂向作动器,35.试验 台底盘框架,36.4号垂向作动器,37.电机支架,38 •走行轮电机,39 •传动轴,40 •减速器总 成,41.走行轮驱动滚筒,42 •测力轴承,43.轴承内环,44 •轴承保持架,45 •轴承外环,46.环 形轴承座,47.轴承连接座,48.轴承底座,49.万向节法兰盘,50 •十字轴,51 •十字轴轴承, 52.万向节长轴,53.固定悬臂梁,54.大齿轮支撑轴承,55 •减速器壳体,56 •减速器输入轴, 57 •小齿轮支撑轴承,58 •减速器小齿轮,59.减速器大齿轮,60.齿轮箱壳体,61.1号导向轮 驱动滚筒,62.2号导向轮驱动滚筒,63 •导向轮驱动电机,64 •输入齿轮,65 •过渡齿轮,66 • 滚筒右旋齿轮,67.滚筒左旋齿轮,68.稳定轮驱动滚筒,69.试验转向架,70 •联接板。
具体实施方式
[0042]下面结合附图对本实用新型作详细的描述:
[0043]本实用新型提供一种单轨列车转向架六自由度模拟加载试验台,以满足单轨列车 转向架在实际运行工况下的可靠性参数试验的需要。该试验台设计了试验模拟车身,可以 真实模拟半车质量以及质量分布,采用了 7个作动器,可以有效模拟六个自由度以及六个自 由度耦合的振动工况,即精确模拟单轨列车转向架实际运行的振动工况,保证了单轨列车 转向架可靠性参数试验结果的正确性和真实性。研究单轨列车转向架可靠性具有很高的社 会价值和广泛的社会意义,对提高单轨列车的安全运行、改善乘坐舒适性以及单轨列车技 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。
[0044] 参阅图1,本实用新型所述的单轨列车转向架六自由度模拟加载试验台包括车体 约束桁架1和六自由度激振试验装置2。车体约束桁架1是一个支撑结构,支撑着整个六自由 度激振试验装置2,保证实验过程中的稳定性和安全性。六自由度激振试验装置2是整个试 验台的主体,为试验转向架进行激振。二者通过球铰轴承相连接,既能起到固定作用,也保 持有一定的间隙,允许产生一定的相对位移。
[0045]参阅图2至图6,车体约束桁架1包括试验模拟车身3、试验台基础平台4、1号支撑立 柱5、2号支撑立柱6、3号支撑立柱7、1号横向支撑梁8和2号横向支撑梁9。1号支撑立柱5、2号 支撑立柱6和3号支撑立柱7的底座都通过螺栓固定在试验台基础平台4上,通过外伸斜撑短 拉杆或固定在地面加固,或支撑固定在试验模拟车身3上,来起到加固试验台的目的。1号横 向支撑梁8和2号横向支撑梁9通过夹紧螺栓12和斜撑短拉杆固定座11平行安装在2号支撑 立柱6和3号支撑立柱7之间,加固整个桁架结构。
[0046]参阅图3,1号支撑立柱5、2号支撑立柱6和3号支撑立柱7结构基本相同。1号支撑立 柱5包括斜撑短拉杆装置10、斜撑短拉杆固定座11、夹紧螺栓12和支撑方柱13。两个斜撑短 拉杆固定座11可以通过夹紧螺栓I2对称的固定在支撑方柱13的两侧,斜撑短拉杆装置10一 端铰接在支撑方柱13上的斜撑短拉杆固定座11,一端铰接在试验台基础平台4上的斜撑短 拉杆固定座11或者试验模拟车身3上,对支撑方柱I3进行加固和对实验模拟车身3进行支 撑。
[0047]所述的支撑方柱13为一空心方柱结构,其底座为一方形板,四周均匀的加工有加 强筋板和螺栓通孔,通过螺栓固定在试验台基础平台4上。
[0048]参阅图4,斜撑短拉杆固定座11包括球铰销轴;[4、隔套i 5、轴承内环i 6、球关节支座 17和联^板18。轴承内环16通过球铰销轴14安装在球关节支座17的通孔内,并且轴承内环 16的两端都安装有隔套15,球关节支座17的地板两侧均匀加工有螺栓孔,通过螺栓固定在 联接板18上,联接板18的两侧同样加工有螺栓通孔,通过螺栓可以固定在试验台基础平台4 上或者通过夹紧螺栓12安装在支撑方柱13上。
[0049]参阅图5,斜撑短拉杆装置10包括轴承耳环ig和斜撑短拉杆20。在斜撑短拉杆20两 端对称的焊接有轴承耳环I9,通过两端的轴承耳环丨9,连接两端的斜撑短拉杆固定座:1,起 到连接作用,并且由于采用铰接连接方式,使得被连接的两个部件可以产生一定范围内的 相对位移。
[0050] 参阅图6,试验模拟车身3包括轴承内环I6、模拟试验车架21、砝码22和车架固定板 23。模拟试验车架21为一加工有沟槽的框架结构,沟槽内可以放置砝码22,模拟车身质量和 质量分布,模拟试验车架21的左右两侧有车架固定板23,通过固定板可以将实验模拟车身3 固定在试验转向架上,并且模拟试验车架21的两端对称加工有球铰销轴,可以通过斜撑短 拉杆装置10约束车身运动。
[0051] 参阅图7至图16,六自由度激振试验装置2包括激振装置24、1号导向轮驱动装置 25、2号导向轮驱动装置27、走行轮驱动装置26和稳定轮驱动装置68。1号导向轮驱动装置 25、2号导向轮驱动装置27、走行轮驱动装置26和稳定轮驱动装置68都通过螺栓固定在激 振装置24上,使整个六自由度激振试验装置2形成一个激振整体。
[0052]参阅图9,激振装置24包括1号横向作动器28、2号横向作动器29、1号垂向作动器 30、纵向作动器31、2号垂向作动器32、空气弹簧总成33、3号垂向作动器34、试验台底盘框架 35和4号垂向作动器36。1号垂向作动器30、2号垂向作动器32、3号垂向作动器34和4号垂向 作动器36分别安装在试验台底盘框架35的四个角上,1号横向作动器28和2号横向作动器 29对称安装在试验台底盘框架35的左侧两端,纵向作动器31安装在试验台底盘框架35的后 侧中央位置;空气弹簧总成33分别成对安装在试验台底盘框架35的前后两侧的左右两端, 一共8个,其下侧的下底板安装在试验台基础平台4的凸台上,上端顶在试验台底盘框架35 的前后两侧边框上,在不进行试验时,对整个激振装置24起支撑作用。
[0053] 参阅图10,走行轮驱动装置26包括电机支架37、走行轮电机38、传动轴39、减速器 总成40、走行轮驱动滚筒41和测力轴承42。走行轮电机38通过电机支架37安装在试验基础 平台4上,电机产生的动力通过传动轴39、减速器总成40带动走行轮驱动滚筒41转动,走行 轮驱动滚筒41的两端通过左右两侧的测力轴承42固定在试验台底盘框架35上。
[0054] 参阅图11,测力轴承42包括轴承内环43、轴承保持架44、轴承外环45、环形轴承座 46、轴承连接座47、轴承底座48。轴承由内而外依次为轴承内环43、轴承保持架44、轴承外环 45和环形轴承座46,其中,轴承滚珠安装在轴承保持架44,由保持架约束并支撑。整个轴承 安装在轴承连接座47内,并通过轴承连接座47安装在轴承底座48上,轴承底座48上加工有 螺栓通孔,通过螺栓将整个测力轴承42安装在试验台底盘框架35上,走行轮驱动滚筒41的 轴套在测力轴承42的轴承内环43上,从而将走行轮驱动滚筒41安装在试验台底盘框架35, 与试验台底盘框架35作为一个整体进行激振试验。
[0055] 参阅图12,传动轴39包括万向节法兰盘49、十字轴50、十字轴轴承51和万向节长轴 52。万向节法兰盘49的轴上加工有键槽,并通过键槽与走行轮电机38的输出轴连接,万向节 法兰盘49的另一端通过十字轴50与万向节长轴52连接,十字轴50上套有十字轴轴承51;使 传动轴39不仅能传递动力,还能相对转动。
[0056] 参阅图13至图14,减速器总成40包括固定悬臂梁53、大齿轮支撑轴承54、减速器壳 体55、减速器输入轴56、小齿轮支撑轴承57、减速器小齿轮58和减速器大齿轮59。减速器小 齿轮58通过两个小齿轮支撑轴承57支撑在减速器壳体55的小孔上,并与减速器输入轴56相 连接,减速器大齿轮59通过两个大齿轮支撑轴承54支撑在减速器壳体55的大孔上,大孔一 侧的大齿轮支撑轴承54与走行轮驱动滚筒41的轴连接,另一侧的大齿轮支撑轴承54与一 测力轴承似连接;减速器壳体55上靠近小孔的一端通过螺栓连接固定悬臂梁53,其上加工 有螺栓通孔,通过螺栓可以将减速器总成40固定到试验台基础平台4上。走行轮电机38产生 的动力经过传动轴39传送到减速器输入轴56,依次经过减速器小齿轮58、减速器大齿轮59 传送到走行轮驱动滚筒41。经过减速器总成40不仅可以传递动力,而且可以降速增扭。
[0057]所述的减速器壳体55主视图是一个两头不同大小的椭圆形结构,分为上下两部 分,通过螺栓连接,壳体上加工有一大一小两个圆形孔,大齿轮支撑轴承54和小齿轮支撑轴 承57安装在通孔内;壳体靠近小通孔的位置处加工有螺栓孔,通过螺栓安装固定悬臂梁 53〇
[0058] 参阅图15至图16,1号导向轮驱动装置25、2号导向轮驱动装置27、和稳定轮驱动装 置68结构相同。1号导向轮驱动装置25包括齿轮箱壳体60、1号导向轮驱动滚筒61、2号导向 轮驱动滚筒62、导向轮驱动电机63、输入齿轮64、过渡齿轮65、滚筒右旋齿轮66和滚筒左旋 齿轮67。导向轮驱动电机63通过键槽与齿轮箱壳体60内的输入齿轮64连接,将动力传递到 输入齿轮64,依次经过齿轮啮合传递到过渡齿轮65、滚筒右旋齿轮66和滚筒左旋齿轮67,带 动1号导向轮驱动滚筒61和2号导向轮驱动滚筒62以同样的转速、不同的方向旋转,从而带 动通过摩擦配合的左右两个转向架导向轮,模拟实际运行工况。
[0059]所述的齿轮箱壳体60的俯视图为L形框架结构,地板上均匀加工有螺栓通孔,通过 螺栓安装在试验台底盘框架35上,壳体的较窄处安装导向轮驱动电机63,较宽处并排安装1 号导向轮驱动滚筒61和2号导向轮驱动滚筒62。
[0060]参阅图17,试验转向架的的走行轮放置在走行轮驱动滚筒上,通过自身重力安装 在实验台上,使导向轮、稳定轮分别与导向轮驱动滚筒、稳定轮驱动滚筒摩擦接触,并可以 通过摩擦力带动旋转;试验转向架69上的联接板70可以通过螺栓与试验模拟车身3上的车 架固定板23固定在一起,从而将车身固定到试验转向架69上,使试验转向架69和试验模拟 车身3—起随着激振装置进行六自由度激振,模拟单轨列车实际运行工况。为了实验过程中 的安全问题,通过车体约束桁架1约束车身,避免在试验激振过程中发生不必要的危险。 [0061]单轨列车转向架六自由度模拟加载试验台工作原理:
[0062]通过7个作动器作用到试验台底盘框架35,实现整个框架结构的激振;将1号导向 轮驱动装置25、走行轮驱动装置26和2号导向轮驱动装置27安装在试验台底盘框架35上,使 之作为一个整体进行激振;试验转向架69与试验模拟车身作为一个整体安置在试验台上, 其中走行轮通过自身重力安置在走行轮驱动滚筒41上,随着六自由度激振试验装置2进行 激振;导向轮和稳定轮则分别与导向轮驱动滚筒、稳定轮驱动滚筒相接触,通过摩擦力带动 车轮旋转。
[0063]车体约束桁架1连接在试验台基础平台4和试验模拟车身3之间,允许试验转向架 69及试验模拟车身3在一定的位移范围内进行激振,避免产生过大的位移,从而避免危险 情况的发生。

Claims (9)

1. 一种单轨列车转向架六自由度模拟加载试验台,主要由车体约束桁架(1)、六自由度 激振试验装置(2)和试验模拟车身03)组成,其特征在于: 所述六自由度激振试验装置(2)由激振装置(24)、1号导向轮驱动装置(25)、走行轮驱 动装置(26)、2号导向轮驱动装置(27)和稳定轮驱动装置(68)组成,所述的激振装置(24)由 7个作动器和试验台底盘框架(35)组成,所述7个作动器联合作用使试验台底盘框架(35)产 生六自由度运动及六个自由度的耦合运动;所述1号导向轮驱动装置(25)和2号导向轮驱动 装置(27)分别安装在试验台底盘框架(35)内前后两端,走行轮驱动装置(26)安装在1号导 向轮驱动装置(25)和2号导向轮驱动装置(27)的中间位置,所述稳定轮驱动装置(68)安装 在走行轮驱动装置(26)的下方位置,共同构成整体式的六自由度激振试验装置(2); 所述车体约束桁架(1)中的试验模拟车身(3)和试验转向架(69)固定在一起,作为一个 整体坐落于六自由度激振试验装置(2)上,使试验转向架(69)的走行轮、稳定轮、导向轮分 别与走行轮驱动滚筒(41)、稳定轮驱动滚筒和导向轮驱动滚筒摩擦接触。
2. 按照权利要求1所述的单轨列车转向架六自由度模拟加载试验台,其特征在于: 所述激振装置(24)由试验台底盘框架(35)、安装在试验台底盘框架(35)上的1、2号横 向作动器(28、29)、纵向作动器(31)、1至4号垂向作动器(30、32、34、36)和空气弹簧总成 (33)组成,所述1至4号垂向作动器(30、32、34、36)分别安装在试验台底盘框架(35)的四个 角上,所述1、2号横向作动器(28、29)对称安装在试验台底盘框架(35)的侧面,所述纵向作 动器(31)安装在试验台底盘框架(35)的后侧中央位置;所述空气弹簧总成(33)分别成对安 装在试验台底盘框架(35)的前后侧的左右端,所述空气弹簧总成(33)下端安装在试验台基 础平台(4)的凸台上,上端顶在试验台底盘框架(35)边框上,在不进行试验时,对整个激振 装置(24)起支撑作用; 所述7个作动器使试验台底盘框架(35)产生六个自由度及六个自由度的耦合激振,真 实模拟单轨列车的运行工况。
3. 按照权利要求1所述的单轨列车转向架六自由度模拟加载试验台,其特征在于: 所述的1、2号导向轮驱动装置(25、27)和稳定轮驱动装置(68)结构相同,分别由齿轮箱 壳体(60)、1、2号导向轮驱动滚筒(61、62)、导向轮驱动电机(63)和齿轮箱壳体(60)内的传 动齿轮组成,所述导向轮驱动电机¢3)通过键槽与输入齿轮(64)连接,依次经过齿轮啮合 将动力传递到过渡齿轮(65)、滚筒右旋齿轮(66)和滚筒左旋齿轮(67),带动1号导向轮驱动 滚筒(61)和2号导向轮驱动滚筒(62)以同样的转速、不同的方向旋转,从而带动通过摩擦配 合的左右两个转向架导向轮,模拟实际运行工况。
4. 按照权利要求1所述的单轨列车转向架六自由度模拟加载试验台,其特征在于: 所述试验模拟车身(3)由轴承内环(16)、模拟试验车架(21)、砝码(22)和车架固定板 (23)组成,所述模拟试验车架(21)为一加工有沟槽的框架结构,沟槽内放置砝码(22),模拟 车身质量和质量分布,所述模拟试验车架(21)的左右两侧有车架固定板(23),通过该固定 板将试验模拟车身(3)固定在试验转向架(69)上,并且模拟试验车架(21)的两端对称加工 有球铰销轴,通过斜撑短拉杆装置(1〇)约束车身运动。
5. 按照权利要求1所述的单轨列车转向架六自由度模拟加载试验台,其特征在于: 所述走行轮驱动装置(26)由电机支架(37)、走行轮电机(38)、传动轴(3¾、减速器总成 (40)、走行轮驱动滚筒(41)和测力轴承(42)组成,所述走行轮电机(3¾通过电机支架(37) 安装在试验基础平台(4)上,并通过传动轴(39)、减速器总成(40)与走行轮驱动滚筒(41)相 连,所述走行轮电机(38)产生的动力通过传动轴(39)、减速器总成(40)带动走行轮驱动滚 筒(41)转动,走行轮驱动滚筒(41)的两端通过左右两侧的测力轴承(42)固定在试验台底盘 框架(35)上。
6. 按照权利要求5所述的单轨列车转向架六自由度模拟加载试验台,其特征在于: 所述测力轴承(42)由内而外依次为轴承内环(4¾、轴承保持架(44)和轴承外环(45)组 成,轴承滚珠安装在轴承保持架(44)中,由轴承保持架(44)约束并支撑,所述测力轴承(4¾ 通过环形轴承座(46)安装在轴承连接座(47)内,并通过轴承连接座(47)安装在轴承底座 (48)上,所述轴承底座(48)通过螺栓安装在试验台底盘框架(35)上,所述走行轮驱动滚筒 (41)的轴套在测力轴承(42)的轴承内环(43)上,从而将走行轮驱动滚筒(41)安装在试验台 底盘框架(35)上,与试验台底盘框架(35)作为一个整体进行激振试验。
7. 按照权利要求5所述的单轨列车转向架六自由度模拟加载试验台,其特征在于: 所述传动轴(39)由万向节法兰盘(49)、十字轴(50)、十字轴轴承(51)和万向节长轴 (52)组成,所述万向节法兰盘(49)的轴上加工有键槽,并通过键槽与走行轮电机(38)的输 出轴连接,万向节法兰盘(49)的另一端通过十字轴(50)与万向节长轴(52)连接,十字轴 (50)上套有十字轴轴承(51),使传动轴(39)能传递动力,并能相对转动。
8. 按照权利要求5所述的单轨列车转向架六自由度模拟加载试验台,其特征在于: 所述减速器总成(40)由固定悬臂梁(53)、大齿轮支撑轴承(54)、减速器壳体(55)、减速 器输入轴(56)、小齿轮支撑轴承(57)、减速器小齿轮(58)和减速器大齿轮(59)组成,装在减 速器输入轴(56)上的减速器小齿轮(58)通过两个小齿轮支撑轴承(57)支撑在减速器壳体 (55)的小孔上,所述减速器大齿轮(59)通过两个大齿轮支撑轴承(54)支撑在减速器壳体 (55)的大孔上,大孔一侧的大齿轮支撑轴承(54)与走行轮驱动滚筒(41)的轴连接,另一侧 的大齿轮支撑轴承(54)与一测力轴承(42)连接;所述减速器壳体(55)上靠近小孔的一端通 过螺栓连接固定悬臂梁(53),所述固定悬臂梁(53)通过螺栓将减速器总成(40)固定到试验 台基础平台(4)上;走行轮电机(38)产生的动力经过传动轴(39)传送到减速器输入轴(56), 依次经过减速器小齿轮(58)、减速器大齿轮(59)传送到走行轮驱动滚筒(41),经过减速器 总成(40)传递动力并降速增扭。
9. 按照权利要求1所述的单轨列车转向架六自由度模拟加载试验台,其特征在于: 所述车体约束桁架(1)由试验模拟车身⑶、试验台基础平台⑷、1号支撑立柱(5)、2号 支撑立柱⑹、3号支撑立柱⑺、1号横向支撑梁⑻和2号横向支撑梁⑼组成,所述1号支撑 立柱(5)、2号支撑立柱(6)和3号支撑立柱(7)的底座通过螺栓固定在试验台基础平台(4) 上,并通过外伸的斜撑短拉杆装置(10)加固;所述1号横向支撑梁(8)和2号横向支撑梁(9) 通过夹紧螺栓(12)平行安装在2号支撑立柱(6)和3号支撑立柱(7)之间,所述1号支撑立柱 (5)、1号横向支撑梁⑻和2号横向支撑梁⑼通过斜撑短拉杆装置(1〇)支撑固定在试验模 拟车身(3)上,起到加固试验台的目的。
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