CN207396044U - 一种动车组齿轮箱组成静载试验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种动车组齿轮箱组成静载试验台，包括试验平台、堵转支架、C型支架工装、过渡法兰、扭矩仪及扭矩仪支架；C型支架工装、堵转支架和扭矩仪支架分别通过螺栓安装在试验平台上；C型支架工装由调节板、连接块及C型支架工装主体组成；C型支架工装主体上设有多组螺纹孔，调节板设有通孔，通过螺栓与C型支架工装主体固定连接；连接块嵌在调节板凹槽内；试验台结构紧凑，工装支架可调节，适用于不同型号的齿轮箱组成，可模拟实车运行环境下，齿轮箱组成的装配情况；法兰间连接采用圆柱销代替了螺栓，结构强度高；堵转支架的设计便于安装定位，并起限位作用；试验台加载精度高，系统响应快，可视化程度高，操作简单，工作效率高。

Description

一种动车组齿轮箱组成静载试验台

技术领域

本实用新型涉及一种测试装置，具体是一种动车组齿轮箱组成静载试验台。

背景技术

随着近年来我国高速铁路的迅猛发展，牵引传动系统作为车辆行驶的关键零部件，其性能的优劣直接影响转向架的性能，其可靠运行关系到铁路系统的行车安全。作为牵引传动系统中的核心部件——齿轮箱组成，其可靠运行是保证整个系统安全的重中之重。因此对齿轮箱组成的检验、试验显得尤为重要。

根据《中国铁路总公司铁路专用产品认证管理办法》(铁总科技[2014]135号)，中国铁路总公司铁路专用产品认证采信目录中要求对转向架关键部件动车组齿轮箱组成进行试验检测。TJ/CL 277标准要求对齿轮箱组成进行静载试验，其静载试验包括支架静强度试验和箱体静强度试验。

目前，动车组齿轮箱组成静载试验台较少，大多采用人力方式进行加载，支架静强度试验与箱体静强度试验都是分别进行，即单独对齿轮箱组成的C型支架或齿轮箱组成的箱体进行试验，且工装支架不能适用于不同型号的齿轮箱组成，存在可靠性低，工作效率低，耗费人力的问题。试验中施加扭矩高达数万Nm，存在加载困难，控制不够精确等问题。为了更加高效、可靠、充分地验证齿轮箱组成的强度性能，保证机械传动部件运行的安全、可靠，有必要研制适用于多种型号动车组齿轮箱组成的静载试验台。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种动车组齿轮箱组成静载试验台，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种动车组齿轮箱组成静载试验台，包括试验平台、堵转支架、C型支架工装、过渡法兰、扭矩仪及扭矩仪支架；

C型支架工装、堵转支架和扭矩仪支架分别通过螺栓安装在试验平台上；C型支架工装由调节板、连接块及C型支架工装主体组成；C型支架工装主体上设有多组螺纹孔，调节板设有通孔，通过螺栓与C型支架工装主体固定连接；连接块嵌在调节板凹槽内。

被试齿轮箱组成C型支架和调节板以及连接块装配连接。

堵转支架的立板上设有圆形凹槽，尺寸配合被试齿轮箱组成输出端轴径，圆形凹槽内设有均布的通孔；堵转支架数量为两个，两个堵转支架支撑被试齿轮箱组成的输出轴，输出轴端部均匀分布有螺纹孔，两个堵转支架均通过螺栓与输出轴连接；过渡法兰一端法兰面的孔的尺寸匹配被试齿轮箱组成输入端联轴器尺寸，通过圆柱销与被试齿轮箱组成输入端联轴器连接，另一端法兰面的孔的尺寸匹配扭矩仪上扭矩传感器法兰尺寸，通过圆柱销与扭矩仪上扭矩传感器法兰连接。

扭矩仪是由液压伺服泵和扭矩传感器组成。扭矩仪底部通过螺栓与扭矩仪支架连接，扭矩仪上包含扭矩传感器，扭矩传感器上连接有扭矩传感器法兰，扭矩传感器法兰通过圆柱销与过渡法兰连接。

作为本实用新型进一步的方案：试验平台设有均布的T型槽，C型工装支架在试验平台上能调整安装位置。

作为本实用新型进一步的方案：试验平台上设有四个吊环。

作为本实用新型进一步的方案：C型支架工装主体为钢板焊接形成，并设有角撑结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：现有试验装置只能单独进行支架静强度试验与箱体静强度试验，即单独对被试齿轮箱组成C型支架或被试齿轮箱组成箱体进行试验，且工装支架不能适用于不同型号的齿轮箱组成，大多采用人力方式进行加载，该情况下进行的试验，不能符合实车运行环境，存在可靠性低，工作效率低，耗费人力的问题。本试验台可模拟实车运行环境下，齿轮箱组成的装配情况，可同时进行支架试验静强度试验和箱体静强度试验。本试验台结构紧凑，工装支架可调节，可以适用于不同种类型号的齿轮箱组成，适用范围广；试验中施加扭矩高达数万Nm，存在加载困难，控制不够精确等问题，本试验台设计采用液压伺服泵和扭矩传感器组成的扭矩仪，形成了闭环控制系统，解决了现有试验装置施加大静载扭矩困难的技术问题；法兰间连接采用圆柱销代替了螺栓，结构强度高；堵转支架上设有和齿轮箱输出端轴径匹配的凹槽，便于安装定位，试验中也可起到限位作用；试验台通过液压控制系统进行加载，加载精度高，系统响应速度快，控制功率大，可通过上位机实时观测反馈，可实现人机交互，可视化程度高，操作简单，节省了人力，工作效率高。

附图说明

图1为动车组齿轮箱组成静载试验台的三维图。

图2为动车组齿轮箱组成静载试验台的俯视图。

图3为动车组齿轮箱组成静载试验台的左视图。

图4为C型支架工装的三维图。

图5为堵转支架的三维图。

图6为过渡法兰的三维图。

其中：1-试验平台，2-堵转支架，3-被试齿轮箱组成，4-C型支架工装，5-过渡法兰，6-扭矩仪，7-吊环，8-扭矩仪支架，31-被试齿轮箱组成输入端联轴器，32-被试齿轮箱组成C型支架，33-被试齿轮箱组成箱体，41-连接块，42-调节板，43-C型支架工装主体，61-扭矩传感器法兰。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-6，一种动车组齿轮箱组成静载试验台，包括试验平台1、堵转支架2、C型支架工装4、过渡法兰5、扭矩仪6及扭矩仪支架8；C型支架工装4、堵转支架2和扭矩仪支架8分别通过螺栓安装在试验平台1上；C型支架工装4由调节板42、连接块41及C型支架工装主体43组成；C型支架工装主体43上设有多组螺纹孔，调节板42设有通孔，通过螺栓与C型支架工装主体43固定连接；连接块41嵌在调节板42凹槽内；被试齿轮箱组成C型支架32和调节板42以及连接块41装配连接。

调节板42能根据试验高度需求在C型支架工装主体43上上下调节装配，且调节板42的连接面的尺寸符合被试齿轮箱组成C型支架32尺寸，以达到C型支架工装与被试齿轮箱组成C型支架32紧密装配。

连接块41的形状设计为U型，便于安装，以达到C型支架工装4与被试齿轮箱组成C型支架32紧密装配。

试验平台1设有均布的T型槽，工装支架在试验平台上可以灵活调整安装位置。试验平台上设有四个吊环7，方便移动整个静载试验台。

C型支架工装4、堵转支架2和扭矩仪支架8位置可根据被试齿轮箱组成3装配的位置进行调整。

C型支架工装主体43为钢板焊接形成，并设有角撑结构，起加强整体强度的作用。C型支架工装主体43上设有多组螺纹孔，调节板42可以根据试验需求上下调节高度，调节板42设有通孔，通过螺栓与C型支架工装主体43固定连接。连接块41嵌在调节板42凹槽内。试验时，被试齿轮箱组成C型支架32和调节板42以及连接块41装配连接。

堵转支架2为钢板焊接形成，堵转支架2的立板上设有圆形凹槽，尺寸配合被试齿轮箱组成3输出端轴径，圆形凹槽内设有均布的通孔；设计圆形凹槽方便安装定位。堵转支架2数量为两个，两个堵转支架2支撑被试齿轮箱组成3的输出轴，输出轴端部均匀分布有螺纹孔，两个堵转支架2均通过螺栓与试齿轮箱组成3的输出轴连接，试验过程中起堵转作用。

过渡法兰5一端法兰面的孔的尺寸匹配被试齿轮箱组成输入端联轴器31尺寸，通过圆柱销与被试齿轮箱组成输入端联轴器31连接，另一端法兰面的孔的尺寸匹配扭矩仪6上扭矩传感器法兰61尺寸，通过圆柱销与扭矩仪6上扭矩传感器法兰61连接。试验过程中，此部分结构会受到极大的剪切力，如果采用螺栓连接，螺栓抗剪切能力差，极易损坏，采用圆柱销结构可使整体结构加强，不易破损。

扭矩仪6是由液压伺服泵和扭矩传感器组成。扭矩仪6底部通过螺栓与扭矩仪支架8连接，扭矩仪6上包含扭矩传感器，扭矩传感器上连接有扭矩传感器法兰61，扭矩传感器法兰61通过圆柱销与过渡法兰5连接。

本实用新型的工作原理是：

试验开始前，将C型支架工装4、扭矩仪支架8及堵转支架2安装于试验平台1上，但不紧固地脚螺栓。将扭矩仪6安装在扭矩仪支架8上，检查连接扭矩仪6的液压管路及数据线是否连接正常，扭矩仪6数据线连接上位机。

将被试齿轮箱组成3需要检测的点位粘贴应变片，如在被试齿轮箱组成C型支架32上或被试齿轮箱组成箱体33上。

被试齿轮箱组成C型支架32和被试齿轮箱组成箱体33不需要拆卸，直接将被试齿轮箱组成3整体安装在试验平台1上，被试齿轮箱组成3输出轴对应堵转支架2圆形凹槽，对准轴端螺纹孔位，通过螺栓将被试齿轮箱组成3输出轴与堵转支架2固定连接。被试齿轮箱组成C型支架32通过螺栓与C型支架工装4对应孔位连接，调整被试齿轮箱组成3的输入端轴心高度和被试齿轮箱组成3输出端轴心高度保持一致，锁紧C型支架工装4，将过渡法兰5大端与被试齿轮箱组成输入端联轴器31孔位对应，通过圆柱销装配连接，将过渡法兰5小端与扭矩仪6扭矩传感器法兰61孔位对应，通过圆柱销装配连接。将被试齿轮箱组成3中输入端与输出端齿轮间隙消除，并紧固地脚螺栓，检查各部位连接状态，准备开始试验。

加载方式可以用载荷谱方式或手动点击加载，如用载荷谱方式加载，则需在上位机中设置加载频率及加载限值。

试验开始时，液压系统控制扭矩仪6输出扭矩，扭矩传感器法兰61给过渡法兰5施加扭矩，过渡法兰5带动被试齿轮箱组成输入端联轴器31，给整个被试齿轮箱组成3施加扭矩。加载过程中，堵转支架2起阻止被试齿轮箱组成3输出轴转动的作用。整个过程即被试齿轮箱组成3输入轴加载扭矩，被试齿轮箱组成3输出轴堵转，从而检测粘贴应变片的位置的应力情况。上位机可以实时反馈加载情况与应变片位置的应力情况，可视化程度高，扭矩仪6可正转与反转进行加载，满足标准对试验的要求。扭矩仪6的正转与反转通过上位机控制。

本试验台可模拟实车运行环境下，齿轮箱组成的装配情况，可同时进行支架试验静强度试验和箱体静强度试验。本试验台结构紧凑，工装支架可调节，可以适用于不同种类型号的齿轮箱组成，适用范围广；试验中施加扭矩高达数万Nm，存在加载困难，控制不够精确等问题，本试验台设计采用液压伺服泵和扭矩传感器组成的扭矩仪，形成了闭环控制系统，解决了现有试验装置施加大静载扭矩困难的技术问题；法兰间连接采用圆柱销代替了螺栓，结构强度高；堵转支架上设有和齿轮箱输出端轴径匹配的凹槽，便于安装定位，试验中也可起到限位作用；试验台通过液压控制系统进行加载，加载精度高，系统响应速度快，控制功率大，可通过上位机实时观测反馈，可实现人机交互，可视化程度高，操作简单，节省了人力，工作效率高。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (5)

1.一种动车组齿轮箱组成静载试验台，其特征在于，包括试验平台、堵转支架、C型支架工装、过渡法兰、扭矩仪及扭矩仪支架；

C型支架工装、堵转支架和扭矩仪支架分别通过螺栓安装在试验平台上；C型支架工装由调节板、连接块及C型支架工装主体组成；C型支架工装主体上设有多组螺纹孔，调节板设有通孔，通过螺栓与C型支架工装主体固定连接；连接块嵌在调节板凹槽内；

被试齿轮箱组成C型支架和调节板以及连接块装配连接；

堵转支架的立板上设有圆形凹槽，尺寸配合被试齿轮箱组成输出端轴径，圆形凹槽内设有均布的通孔；堵转支架数量为两个，两个堵转支架支撑被试齿轮箱组成的输出轴，输出轴端部均匀分布有螺纹孔，两个堵转支架均通过螺栓与输出轴连接；过渡法兰一端法兰面的孔的尺寸匹配被试齿轮箱组成输入端联轴器尺寸，通过圆柱销与被试齿轮箱组成输入端联轴器连接，另一端法兰面的孔的尺寸匹配扭矩仪上扭矩传感器法兰尺寸，通过圆柱销与扭矩仪上扭矩传感器法兰连接；

扭矩仪是由液压伺服泵和扭矩传感器组成，扭矩仪底部通过螺栓与扭矩仪支架连接，扭矩仪上包含扭矩传感器，扭矩传感器上连接有扭矩传感器法兰，扭矩传感器法兰通过圆柱销与过渡法兰连接。

2.根据权利要求1所述的一种动车组齿轮箱组成静载试验台，其特征在于，试验平台设有均布的T型槽。

3.根据权利要求1所述的一种动车组齿轮箱组成静载试验台，其特征在于，试验平台上设有四个吊环。

4.根据权利要求1所述的一种动车组齿轮箱组成静载试验台，其特征在于，C型支架工装主体为钢板焊接形成，并设有角撑结构。

5.根据权利要求1所述的一种动车组齿轮箱组成静载试验台，其特征在于，连接块的形状设计为U型。