CN217359028U - 一种机车轮对跑合试验设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机车轮对试验技术领域，公开一种机车轮对跑合试验设备，包括转轴，转轴的两端均同轴连接有一个陪试轮，陪试轮包括用于与被测机车轮对滚动接触的接触部，同一平面内接触部的截面的中心线与转轴的径线之间的夹角为轨底坡的反正切值。陪试轮的接触部是在原有外形的基础上，绕中心线偏转了一定角度，且该角度与平直钢轨的轨底坡对应的斜角一致，以使陪试轮的踏面与被测机车轮对的踏面的锥度相匹配，这样一来，陪试轮与被测机车轮对的接触区便移至陪试轮踏面的中部，能够改善陪试轮踏面转角处的受力状态。而且，该陪试轮能够模拟无限长的具有轨底坡的平直钢轨，保证试验可靠性和准确度。

Description

一种机车轮对跑合试验设备

技术领域

本实用新型涉及机车轮对试验技术领域，尤其涉及一种机车轮对跑合试验设备。

背景技术

轮对跑合试验台是铁路内大型机车检修点的常用设备，其主要用于检测检修完成后的机车是否达到了检修要求，该试验台能够代替原有的在实际钢轨线路上的路试。

轮对跑合试验台包括陪试轮，陪试轮安装于转轴上，具体地，每个转轴的两端均设置一个陪试轮，与机车轮对的结构相似，转轴安装于轴承座上，驱使转轴旋转即可带动陪试轮同步转动。轮对跑合试验台运行时，陪试轮与被测机车轮对接触，被测机车轮对的踏面与陪试轮的踏面相互对滚(纯滚动，不能打滑)。陪试轮的作用是模拟无限长的平直钢轨，即，通过该试验台可模拟被测轮对在平直钢轨上的运行状况。

对于正常的平直钢轨，其在安装时，通常会设置适当的轨底坡，以改善钢轨与轮对的接触性能。具体地，安装时，将用于安装钢轨的垫板向轨道中心倾斜一定角度，形成斜坡，钢轨安装于该斜坡上，该斜坡的斜度即为轨底坡，也就是说，轨底坡是一个坡度值。轨底坡的设置是轨道系统设计的重要参数之一，其能够降低轮轨横向力和冲角、改善轮轨接触条件，从而减缓钢轨侧磨和疲劳损伤。然而，现有的轮对跑合试验台中，陪试轮的结构形式使其无法适应平直钢轨采用的轨底坡方式，导致无法精确模拟被测轮对在平直钢轨上的运行状况，试验可靠性和准确度无法保证。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种机车轮对跑合试验设备，能够精确模拟被测轮对在平直钢轨上的运行状况，保证试验可靠性和准确度。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供一种机车轮对跑合试验设备，包括转轴，所述转轴的两端均同轴连接有一个陪试轮，所述陪试轮包括用于与被测机车轮对滚动接触的接触部，同一平面内所述接触部的截面的中心线与所述转轴的径线之间的夹角为轨底坡的反正切值。

作为本实用新型提供的机车轮对跑合试验设备的优选方案，同一平面内所述接触部的截面的中心线与所述转轴的径线之间的夹角为2.86°。

作为本实用新型提供的机车轮对跑合试验设备的优选方案，同一平面内所述接触部的截面的中心线与所述转轴的径线之间的夹角为1.43°。

作为本实用新型提供的机车轮对跑合试验设备的优选方案，还包括驱动组件，所述驱动组件的输出端与所述转轴传动连接，以驱动所述转轴绕自身轴线旋转。

作为本实用新型提供的机车轮对跑合试验设备的优选方案，还包括变速箱和联轴器，所述驱动组件的输出端与所述变速箱的输入轴传动连接，所述变速箱的输出轴通过所述联轴器与所述转轴连接。

作为本实用新型提供的机车轮对跑合试验设备的优选方案，所述联轴器为万向联轴器。

作为本实用新型提供的机车轮对跑合试验设备的优选方案，两个所述陪试轮背向彼此的一侧均设置有轴承座，所述转轴的两端均套设有轴承，所述轴承设置于对应的所述轴承座上。

作为本实用新型提供的机车轮对跑合试验设备的优选方案，还包括支撑组件，所述驱动组件的壳体、所述变速箱的壳体以及所述轴承座均设置于所述支撑组件上。

作为本实用新型提供的机车轮对跑合试验设备的优选方案，所述支撑组件包括相连的支撑平台和抗振导轨，所述驱动组件的壳体、所述变速箱的壳体以及所述轴承座均固定连接于所述支撑平台上，所述抗振导轨固定连接于混凝土地基上。

作为本实用新型提供的机车轮对跑合试验设备的优选方案，还包括锁紧组件，所述锁紧组件包括螺栓和螺母，所述螺栓能够贯穿所述抗振导轨和所述支撑平台，并与所述螺母连接。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供一种机车轮对跑合试验设备，包括转轴，转轴的两端均同轴连接有一个陪试轮，陪试轮能够与被测机车轮对相对滚动而不打滑。陪试轮包括用于与被测机车轮对滚动接触的接触部，同一平面内接触部的截面的中心线与转轴的径线之间的夹角为轨底坡的反正切值。即，本实用新型中的陪试轮的接触部是在原有外形的基础上，绕中心线偏转了一定角度，且该角度与平直钢轨的轨底坡对应的斜角一致，以使陪试轮的踏面与被测机车轮对的踏面的锥度相匹配，这样一来，陪试轮与被测机车轮对的接触区便移至陪试轮踏面的中部，能够改善陪试轮踏面转角处的受力状态。而且，该陪试轮能够模拟无限长的具有轨底坡的平直钢轨，从而能够精确模拟被测机车轮对在平直钢轨上的运行状况，保证试验可靠性和准确度。

附图说明

图1是现有的陪试轮的结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的陪试轮的结构示意图；

图3是本实用新型具体实施方式提供的机车轮对跑合试验设备的结构示意图；

图4是图3中A处的局部放大图。

图中：

1、转轴；2、陪试轮；3、驱动组件；4、变速箱；5、联轴器；6、轴承座；7、支撑组件；8、锁紧组件；

21、接触部；22、踏面；

71、支撑平台；72、抗振导轨；

81、螺栓；82、螺母。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1和图2所示，机车轮对跑合试验设备包括转轴1，转轴1的两端均同轴连接有一个陪试轮2。陪试轮2能够与被测机车轮对相对滚动而不打滑。陪试轮2包括用于与被测机车轮对滚动接触的接触部21。

参见图1，现有技术中，同一平面内接触部21的截面的中心线与转轴1的径线之间的夹角为0°，即二者平行。也就是说，于同一平面内，接触部21的截面的中心线与转轴1的轴线之间的夹角为90°，陪试轮2的结构形式使其无法适应平直钢轨采用的轨底坡方式，导致无法精确模拟被测轮对在平直钢轨上的运行状况，试验可靠性和准确度无法保证。

如图2所示，本实施例提供一种机车轮对跑合试验设备，其中，同一平面内接触部21的截面的中心线与转轴1的径线之间的夹角为轨底坡的反正切值。

也就是说，本实施例中的陪试轮2的接触部21是在原有外形的基础上，绕中心线偏转了一定角度，如图2所示的状态，且该角度与平直钢轨的轨底坡对应的斜角一致，以使陪试轮2的踏面22与被测机车轮对的踏面22的锥度相匹配。这样一来，陪试轮2与被测机车轮对的接触区便移至陪试轮2踏面22的中部，能够改善陪试轮2踏面22转角处的受力状态。而且，该陪试轮2能够模拟无限长的具有轨底坡的平直钢轨，从而能够精确模拟被测机车轮对在平直钢轨上的运行状况，保证试验可靠性和准确度。

可选地，本实施例中，同一平面内接触部21的截面的中心线与转轴1的径线之间的夹角为2.86°。本实施例中采用的平直钢轨为60Kg/m标准钢轨，安装时的轨底坡为1:20，其反正切值为2.86°，即轨底坡对应的斜角为2.86°。因此，将陪试轮2的接触部21绕陪试轮2的回转轴1线偏转2.86°，即可得到本实施例中的陪试轮2的踏面22。

进一步地，陪试轮2的踏面22轮廓是由60Kg/m标准钢轨(GB2585-2007)轨头轮廓向陪试轮2的回转轴1线偏转2.86度所形成。

参见图2，陪试轮2接触部21的截面的中心线与转轴1的轴线之间的夹角为87.14°，由90°减去2.86°得到。

目前标准钢轨的轨底坡有1:20和1:40两种。当采用的平直钢轨的轨底坡为1:40时，同一平面内接触部21的截面的中心线与转轴1的径线之间的夹角为1.43°，即1:40的反正切值。

参见图3，转轴1的旋转通过驱动组件3实现。驱动组件3的输出端与转轴1传动连接，以驱动转轴1绕自身轴线旋转。示例性地，驱动组件3可为电机。

本实施例中，参见图3，驱动组件3和转轴1之间还设置有变速箱4和联轴器5。驱动组件3的输出端与变速箱4的输入轴传动连接，变速箱4的输出轴通过联轴器5与转轴1连接。驱动组件3运转后即可通过变速箱4和联轴器5带动转轴1旋转。

可选地，变速箱4为减速齿轮箱，能够避免转轴1和陪试轮2的转速过快。而且，减速齿轮箱的传动精度较高，能够有效减少能量损失。

优选地，联轴器5为万向联轴器5。万向联轴器5能够利用其结构的特点，使得两个不在同一轴线、或存在轴线夹角的轴能够连续回转，并可靠地传递转矩和运动，具有较大的角向补偿能力，结构紧凑，传动效率高。本实施例中，变速箱4通过万向联轴器5与转轴1连接，能够吸收设备运转时产生的振动。

参见图3，两个陪试轮2背向彼此的一侧均设置有轴承座6，转轴1的两端均套设有轴承，轴承设置于对应的轴承座6上。轴承的内圈固定套设于转轴1上，轴承的外圈固定设置于轴承座6上，内圈能够相对外圈转动，以使转轴1可以相对轴承座6转动，能够减小摩擦阻力，提高动力传递效率。

参见图3，本实施例中，驱动组件3和变速箱4的下方、以及两个轴承座6的下方均设置有支撑组件7。驱动组件3的壳体、变速箱4的壳体以及轴承座6的底架均设置于支撑组件7上，以保证设备具有稳定的试验平台。

具体地，参见图3，支撑组件7包括相连的支撑平台71和抗振导轨72，驱动组件3的壳体、变速箱4的壳体以及轴承座6均固定连接于支撑平台71上，支撑平台71具有足够的连接空间，以便实现各个部件的安装。抗振导轨72固定连接于混凝土地基上，其具有良好的抗振性能，避免测试时产生的振动导致其变形损坏。

进一步地，参见图3和图4，支撑平台71和抗振导轨72之间通过锁紧组件8连接。锁紧组件8包括螺栓81和螺母82，螺栓81能够贯穿抗振导轨72和支撑平台71，并与螺母82连接，拧紧螺母82即可实现支撑平台71和抗振导轨72的稳固连接。螺母82与支撑平台71之间设置有垫板和弹簧垫圈，垫板用于增大接触面积，防止应力集中。弹簧垫圈能够吸收一定的振动和冲击力，防止螺母82松动。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机车轮对跑合试验设备，其特征在于，包括转轴(1)，所述转轴(1)的两端均同轴连接有一个陪试轮(2)，所述陪试轮(2)包括用于与被测机车轮对滚动接触的接触部(21)，同一平面内所述接触部(21)的截面的中心线与所述转轴(1)的径线之间的夹角为轨底坡的反正切值。

2.根据权利要求1所述的机车轮对跑合试验设备，其特征在于，同一平面内所述接触部(21)的截面的中心线与所述转轴(1)的径线之间的夹角为2.86°。

3.根据权利要求1所述的机车轮对跑合试验设备，其特征在于，同一平面内所述接触部(21)的截面的中心线与所述转轴(1)的径线之间的夹角为1.43°。

4.根据权利要求1所述的机车轮对跑合试验设备，其特征在于，还包括驱动组件(3)，所述驱动组件(3)的输出端与所述转轴(1)传动连接，以驱动所述转轴(1)绕自身轴线旋转。

5.根据权利要求4所述的机车轮对跑合试验设备，其特征在于，还包括变速箱(4)和联轴器(5)，所述驱动组件(3)的输出端与所述变速箱(4)的输入轴传动连接，所述变速箱(4)的输出轴通过所述联轴器(5)与所述转轴(1)连接。

6.根据权利要求5所述的机车轮对跑合试验设备，其特征在于，所述联轴器(5)为万向联轴器(5)。

7.根据权利要求5所述的机车轮对跑合试验设备，其特征在于，两个所述陪试轮(2)背向彼此的一侧均设置有轴承座(6)，所述转轴(1)的两端均套设有轴承，所述轴承设置于对应的所述轴承座(6)上。

8.根据权利要求7所述的机车轮对跑合试验设备，其特征在于，还包括支撑组件(7)，所述驱动组件(3)的壳体、所述变速箱(4)的壳体以及所述轴承座(6)均设置于所述支撑组件(7)上。

9.根据权利要求8所述的机车轮对跑合试验设备，其特征在于，所述支撑组件(7)包括相连的支撑平台(71)和抗振导轨(72)，所述驱动组件(3)的壳体、所述变速箱(4)的壳体以及所述轴承座(6)均固定连接于所述支撑平台(71)上，所述抗振导轨(72)固定连接于混凝土地基上。

10.根据权利要求9所述的机车轮对跑合试验设备，其特征在于，还包括锁紧组件(8)，所述锁紧组件(8)包括螺栓(81)和螺母(82)，所述螺栓(81)能够贯穿所述抗振导轨(72)和所述支撑平台(71)，并与所述螺母(82)连接。

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