CN214472500U - 一种接触网腕臂摩擦磨损试验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种接触网腕臂摩擦磨损试验台，属于摩擦磨损试验技术领域。解决了现有技术中的摩擦磨损试验装置和试验方法不能还原接触网腕臂应力集中这种摩擦磨损状况的问题。本实用新型包括上安装座和下安装座，所述下安装座上设置有支撑柱，所述支撑柱与上安装座固定连接，所述上安装座上安装有气缸，所述气缸的下端连接有第一传动轴，所述第一传动轴连接有传感器，所述传感器的下端连接有试件固定装置，所述下安装座上设置有伺服电机，所述伺服电机依次连接有第二传动轴、角度调节装置和摩擦盘。本实用新型还原了接触网腕臂零部件摩擦磨损情况，符合实际运行过程中某一区域的集中摩擦试验，得出了试件在不同工况下的摩擦磨损情况。

Description

一种接触网腕臂摩擦磨损试验台

技术领域

本实用新型属于摩擦磨损试验技术领域，具体涉及一种接触网腕臂摩擦磨损试验台。

背景技术

随着高速铁路的快速发展，列车的运行速度越来越来快，复兴号速度更是达到了350km/h，列车运行经过接触网腕臂时会对接触网腕臂产巨大的冲击力，而且复杂的外部条件、恶劣的天气、载荷是否超标等情况都对接触网腕臂内部的摩擦磨损有重要的影响。通过观察法在外部无法看到接触网腕臂内部细微的变化，内部的某一零部件的损坏就会影响整体结构。

由于接触网腕臂工作的特殊性，不能将其拆卸检查零部件间的摩擦磨损情况，一旦接触网腕臂装置发生故障其带来的影响是巨大的，高速铁路具有延续性，每一环节密不可分，当腕臂装置因为磨损情况出现故障，轻则影响交通出行，重则带来交通事故威胁生命安全，所以通过摩擦磨损试验掌握腕臂零部件间的摩擦磨损情况对于保证腕臂的可靠性具有重要的意义。

现有技术中对于接触网腕臂连接处的摩擦磨损，都会采用试验的方法进行研究，主要的试验方法：线性往复摩擦磨损；旋转往复摩擦磨损；线性旋转摩擦磨损。

线性往复摩擦磨损试验方法(高速线性往复摩擦磨损试验方法)即在某一确定一方向上进行摩擦磨损试验，线性往复摩擦往往在试验后会形成深深的痕迹，他适用于直线特定运动的旋转往复摩擦磨损试验方法(高速旋转往复摩擦磨损试验方法)即通过旋转与(旋转)物体进行接触，从而得到摩擦磨损结果，旋转摩擦往往在试验后在摩擦面出现痕迹，适用于面面接触的旋转运动。

线性旋转往复摩擦磨损试验方法(高速线性旋转往复摩擦磨损试验方法)将二者组合模拟复杂的工况。

通过有限元仿真分析显示，在连接处中的某一区域会有明显的应力集中，而现有的试验方法无法正确还原这种摩擦磨损状况，普通的摩擦磨损试验方法不能体现出在有限元仿真中的应力集中的现象，因此要设计一种新的试验装置来反映这种状况。

实用新型内容

针对现有技术中的摩擦磨损试验装置和试验方法不能还原接触网腕臂应力集中这种摩擦磨损状况的问题，本实用新型提供一种接触网腕臂摩擦磨损试验台，其目的在于：最大程度还原接触网腕臂连接处摩擦磨损工况，以测得实际工况下接触网腕臂内部的摩擦磨损情况。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种接触网腕臂摩擦磨损试验台，包括上安装座和下安装座，所述下安装座上设置有支撑柱，所述支撑柱与上安装座固定连接，所述上安装座上安装有气缸，所述气缸的下端连接有第一传动轴，所述第一传动轴连接有传感器，所述传感器的下端连接有试件固定装置，所述下安装座上设置有伺服电机，所述伺服电机连接有第二传动轴，所述第二传动轴的上端连接有角度调节装置，所述角度调节装置的上端连接有摩擦盘，所述摩擦盘与试件固定装置的位置对应。

采用该技术方案后，试验时，通过试件固定装置将试件固定，气缸带动试件向下压紧摩擦盘，通过角度调节装置使摩擦盘与水平面成一个微小的角度，伺服电机驱动摩擦盘旋转，由于摩擦盘与水平面具有一定的角度，摩擦盘旋转时试件只有一部分与摩擦盘接触，从而还原了试件某一区域应力集中的现象，与实际工况更加接近，便于分析和研究实际工况下接触网腕臂的摩擦磨损情况。

作为优选，所述角度调节装置包括第一托盘、第二托盘和液压杆，所述第一托盘与第二传动轴固定连接，所述第二托盘与摩擦盘固定连接，第一托盘的一端与第二托盘一端铰接，所述液压杆的两端分别与第一托盘和第二托盘铰接。

采用该优选方案后，通过液压杆可以调节第一托盘与第二托盘的夹角，从而调节摩擦盘与水平面之间的夹角，实现摩擦盘水平角度的调节。

作为优选，所述伺服电机下端设置有电机底座，所述电机底座底部设置有滑块，所述下安装座上设置有滑槽，所述滑块与滑槽配合。

采用该优选方案后，通过滑块和滑槽的配合，可以调节电机底座的水平位置，从而调节摩擦盘与试件的相对位置，从而使试件的中心与摩擦盘的中心偏离(即试件中心不在摩擦盘旋转轴所在的直线上)，使试件与摩擦盘发生偏心摩擦，偏心摩擦与中心对称摩擦相比更能显示出某一区域集中受力后的摩擦磨损情况，更好的掌握零部件的摩擦磨损性能，对于实际工况下具有重要意义。

作为优选，所述伺服电机外侧设置有保护壳，所述保护壳与电机底座固定连接。

采用该优选方案后，保护壳可以对电机进行保护。

作为优选，所述第一传动轴与气缸之间设置有缓震装置。

采用该优选方案后，由于气缸进行线性往复运动有可能会使试件与摩擦盘发生摩擦，缓震装置就可以有效的预防发生摩擦对气缸带来的影响，从而保护试验装置。

作为优选，所述缓震装置为弹簧。

作为优选，所述下安装座上设置有数个通孔。

采用该优选方案后，设置通孔便于试验装置的搬运，而且能够减轻试验装置的自重，对其整体的稳定性不会产生影响。

作为优选，所述传感器包括法向力传感器和摩擦力传感器。

作为优选，所述上安装座包括顶板和背板，所述气缸分别与顶板和背板固定连接。

采用该优选方案后，通过顶板和背板，气缸能够安装的更加牢固和稳定。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.试验时，通过试件固定装置将试件固定，气缸带动试件向下压紧摩擦盘，通过角度调节装置使摩擦盘与水平面成一个微小的角度，伺服电机驱动摩擦盘旋转，由于摩擦盘与水平面具有一定的角度，摩擦盘旋转时试件只有一部分与摩擦盘接触，从而还原了试件某一区域应力集中的现象，与实际工况更加接近，便于分析和研究实际工况下接触网腕臂的摩擦磨损情况。

2.通过液压杆可以调节第一托盘与第二托盘的夹角，从而调节摩擦盘与水平面之间的夹角，实现摩擦盘水平角度的调节。

3.通过滑块和滑槽的配合，可以调节电机底座的水平位置，从而调节摩擦盘与试件的相对位置，从而使试件的中心与摩擦盘的中心偏离(即试件中心不在摩擦盘旋转轴所在的直线上)，使试件与摩擦盘发生偏心摩擦，偏心摩擦与中心对称摩擦相比更能显示出某一区域集中受力后的摩擦磨损情况，更好的掌握零部件的摩擦磨损性能，对于实际工况下具有重要意义。可以实现不同摩擦位置、不同工况、不同摩擦半径的摩擦磨损试验，从而研究不同情况下连接处的摩擦磨损情况研究零部件性能。

4.所述伺服电机外侧设置有保护壳，保护壳可以对电机进行保护。

5.第一传动轴与气缸之间设置有缓震装置，由于气缸进行线性往复运动有可能会使试件与摩擦盘发生摩擦，缓震装置可以有效的预防发生摩擦对气缸带来的影响，从而保护试验装置。

6.下安装座上设置有数个通孔，便于试验装置的搬运，而且能够减轻试验装置的自重，对其整体的稳定性不会产生影响。

7.上安装座包括顶板和背板，通过顶板和背板，气缸能够安装的更加牢固和稳定。

8.本实用新型易于更换不同材料、尺寸的摩擦盘和试件，可进行不同摩擦盘与不同试件的制动实验，从而可研究不同材料、尺寸的摩擦盘和不同试件匹配的综合制动性能。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是本实用新型的主视图；

图3是角度调节装置的结构示意图。

其中，1-下安装座，2-上安装座，3-支撑柱，4-气缸，5-推杆，6-弹簧缓振装置，7-第一传动轴，8-传感器安装法兰，9-传感器，10-试件固定装置，11-保护壳，12-电机底座，13-伺服电机，14-第二传动轴，15-角度调节装置，16-摩擦盘，17-通孔，151-第一托盘，152-第二托盘，152-液压杆。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面结合图1～图3对本实用新型作详细说明。

一种接触网腕臂摩擦磨损试验台，包括上安装座2和下安装座1，所述下安装座1上设置有四根支撑柱3，支撑柱3的下端与下安装座1螺栓连接，所述支撑柱3的上端与上安装座2螺栓连接。所述上安装座2上安装有气缸4，所述气缸4的下端设置有推杆5，推杆5的下端连接有第一传动轴7，所述第一传动轴7的下端连接有传感器安装法兰8，传感器安装法兰8连接有传感器9，所述传感器9的下端连接有试件固定装置10。本实施例所述的试件固定装置10为夹具，用于将试件夹持住。所述下安装座1上设置有伺服电机13，所述伺服电机13的上方连接有第二传动轴14，所述第二传动轴14的上端连接有角度调节装置15，所述角度调节装置15的上端连接有摩擦盘16，所述摩擦盘16与试件固定装置10的位置对应。

所述角度调节装置15包括第一托盘151、第二托盘152和液压杆153，所述第一托盘151与第二传动轴14螺栓连接，所述第二托盘152与摩擦盘16焊接连接，第一托盘151的一端与第二托盘152一端铰接，所述液压杆153的上下两端分别与第一托盘151和第二托盘152铰接。通过控制液压杆153的伸长和缩短即可控制摩擦盘16的水平角度。

所述伺服电机13下方设置有电机底座12，所述电机底座12底部设置有滑块，所述下安装座1上设置有滑槽，所述滑块可在滑槽中滑动，并通过螺栓固定电机底座12的位置。

本实用新型可以控制伺服电机13的转速与推杆的加载力，通过调节装置位置可以实现不同摩擦位置、不同工况、不同摩擦半径的摩擦磨损试验，从而研究不同情况下连接处的摩擦磨损情况研究零部件性能。而且本试验台通过调节下半部分装置位置调节摩擦半径，其结构简单，调节方式简便，精度较高，能够很好的满足摩擦半径的调节要求。

所述伺服电机13外侧设置有保护壳11，所述保护壳11与电机底座12固定连接。保护壳11的上端设置有供第二传动轴14穿过的通孔。

所述第一传动轴7与推杆5之间设置有缓震装置6。本实施例中，所述缓震装置6为弹簧。

所述下安装座1上设置有数个通孔17。

所述传感器9包括法向力传感器和摩擦力传感器。用于测量试件受到的法向力和摩擦力。

所述上安装座2包括顶板和背板，所述气缸4分别与顶板和背板固定连接。

本实用新型摩擦磨损试验方法及试验台，还原了接触网腕臂零部件摩擦磨损情况，符合对于实际运行过程中某一区域的集中摩擦试验，得出了试件在不同工况下的摩擦磨损情况，同时采用试件安装台夹住试件也保证了在试验过程不会出现滑落，掉落等现象，保证了试验的安全性与可靠性，进一步提高了试验的准确性。本实用新型结构简单，易于操作，性能可靠，便于研究接触网腕臂连接处的摩擦磨损情况。

以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (7)

1.一种接触网腕臂摩擦磨损试验台，其特征在于：包括上安装座(2)和下安装座(1)，所述下安装座(1)上设置有支撑柱(3)，所述支撑柱(3)与上安装座(2)固定连接，所述上安装座(2)上安装有气缸(4)，所述气缸(4)的下端连接有第一传动轴(7)，所述第一传动轴(7)连接有传感器(9)，所述传感器(9)的下端连接有试件固定装置(10)，所述下安装座(1)上设置有伺服电机(13)，所述伺服电机(13)连接有第二传动轴(14)，所述第二传动轴(14)的上端连接有角度调节装置(15)，所述角度调节装置(15)的上端连接有摩擦盘(16)，所述摩擦盘(16)与试件固定装置(10)的位置对应，所述角度调节装置(15)包括第一托盘(151)、第二托盘(152)和液压杆(153)，所述第一托盘(151)与第二传动轴(14)固定连接，所述第二托盘(152)与摩擦盘(16)固定连接，第一托盘(151)的一端与第二托盘(152)一端铰接，所述液压杆(153)的两端分别与第一托盘(151)和第二托盘(152)铰接，所述伺服电机(13)下端设置有电机底座(12)，所述电机底座(12)底部设置有滑块，所述下安装座(1)上设置有滑槽，所述滑块与滑槽配合。

2.根据权利要求1所述的一种接触网腕臂摩擦磨损试验台，其特征在于：所述伺服电机(13)外侧设置有保护壳(11)，所述保护壳(11)与电机底座(12)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种接触网腕臂摩擦磨损试验台，其特征在于：所述第一传动轴(7)与气缸(4)之间设置有缓震装置(6)。

4.根据权利要求3所述的一种接触网腕臂摩擦磨损试验台，其特征在于：所述缓震装置(6)为弹簧。

5.根据权利要求1所述的一种接触网腕臂摩擦磨损试验台，其特征在于：所述下安装座(1)上设置有数个通孔(17)。

6.根据权利要求1所述的一种接触网腕臂摩擦磨损试验台，其特征在于：所述传感器(9)包括法向力传感器和摩擦力传感器。

7.根据权利要求1所述的一种接触网腕臂摩擦磨损试验台，其特征在于：所述上安装座(2)包括顶板和背板，所述气缸(4)分别与顶板和背板固定连接。

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