CN218512217U - 一种车辆轮轴缩比试验台的电控测量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种车辆轮轴缩比试验台的电控测量系统，具有缩比车轮、缩比车轴、模拟轨轮与模拟轨轴，所述缩比车轴由伺服电机经过一主轴驱动旋转，所述主轴旁边安装有转数传感器与编码器，所述模拟轨轴与一横向力施加机构以及一垂向力施加机构相连，所述横向力加载机构中具有一测量横向力大小的横向力传感器，所述垂向力施加机构中具有一测量垂向力大小的垂向力传感器；所述转数传感器、编码器、横向力传感器以及垂向力传感器均与控制中心信号连接。本实用新型能够实现多种复杂载荷的同时加载及实时测量，更加真实地模拟车辆轮轴运行过程中的载荷边界条件，更加准确地揭示车辆轮轴的微动疲劳损伤机理及损伤特征。

Description

一种车辆轮轴缩比试验台的电控测量系统

技术领域

本实用新型主要涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种高速列车车轴微动疲劳缩比试验台，还可以应用于任意车辆轮轴的旋转弯曲微动疲劳实验。

背景技术

微动疲劳损伤广泛存在于各类工程机械和结构之中，作为一种物理-化学过程，其机理及演化行为非常复杂。微动导致紧固连接结构的接触面发生局部磨损及疲劳，进而使零部件更容易发生疲劳失效，其存在于两零部件的接触面内，隐蔽性强，难以及时发现，较常规疲劳更为危险。虽然人们发现微动疲劳现象已有近100多年的时间，且微动疲劳问题涉及航空航天、核能工业、交通运输、海洋船舶等了众多领域，但由于微动疲劳失效问题的复杂性，至今仍未未见对其机理有突破性认识的理论出现，始终是众多工程领域中影响结构安全的重要因素。

高速列车轮轴依靠过盈配合产生径向方向的接触压应力，依靠轮轴接触面间的摩擦力实现扭矩及载荷的传递，从而保证列车在齿轮箱及电机的驱动下稳定地运行在钢轨上。高速列车在运行过程中，列车轮轴不仅承受着列车的轴重载荷，还受到周期性旋转弯曲载荷及钢轨的瞬态冲击载荷等作用，致使轮轴过盈配合接触区域边缘出现周期性的微动现象，进而导致车轴轮座区域的微动疲劳损伤。随着高速列车运行速度的不断提升，列车轮轴过盈配合区域的微动疲劳损伤也更加剧烈，在长时间的运行过程中，极易引起高速列车车轴疲劳断裂。而微动疲劳失效是列车轮轴失效的常见形式，轮轴过盈接触面产生的微动磨损对车轴轮座的疲劳强度影响很大，该部位产生的微裂纹对车轴的安全性起着决定性的作用。

虽然目前国内外研究学者基于旋转弯曲疲劳强度试验方法，研制开发了一些主要以悬臂梁或简支梁为载荷加载方式的全尺寸疲劳试验台，其试验原理大致相同，或进行开展轮轴材料性能试验的相关研究。然而，由于车轮车轴的结构形式复杂，用材料疲劳数据很难预测实际车轮车轴的疲劳性能，全尺寸车轮车轴疲劳性能试验数据较为准确，但面临试验成本高，试验周期长等难题，且无法模拟复杂载荷条件下的更加符合列车实际工况的轮轴旋转弯曲微动疲劳。

例如，CN107014627A提供了一种轮轴疲劳试验装置及方法，可进行缩比轮接触疲劳实验、摩擦磨损试验、缩比尺寸车轮幅板疲劳极限、车轴性能测试及缩比轮-轴微动疲劳试验，在考虑轮轴微动疲劳或者车轴疲劳试验中，该发明采用的试验安装方式与目前已有的悬臂梁全尺寸车轴疲劳试验大致相同，通过电机驱动，同过两个轴承支撑，车轴右端通过过盈方式压装了模拟车轮，模拟车轮固定在固定盘，在缩比车轴端部通过加载轴承进行加载。但是这种加载方式只能在轮轴过盈配合部位近似产生出大小为M＝FL的弯矩，来模拟车轴过盈配合区域的微动疲劳。

然而从微动疲劳的承载形式角度来看，微动疲劳主要与接触的法向载荷，界面摩擦剪切应力及滑移幅值相关(同时还与车轴表面处理工艺，表面粗糙度，摩擦系数，加载频率等因素有关，可暂且不提)，如果仅仅采用CN107014627A中图2所示的悬臂梁加载方式，仅仅相当于在车轴承受弯矩的基础上，叠加了过盈配合接触压应力，同时还对车轮进行了全约束。而实际轮轴在运营过程中承受轮轨接触的法向载荷和横向载荷，直接影响了车轴过盈配合区域的正压力和界面剪切应力，因此必须考虑轮轨接触垂向载荷和横向载荷的作用，显然悬臂梁的加载方式难于模拟实际轮轴的实际运行的复杂载荷工况。若采用CN107014627A中图1所示的加载方式，在忽略其他因素可以实现微动疲劳试验改装的前提下，由于驱动电机在下侧，垂向加载时，由于通过轮轨接触传递摩擦力，无法保证试验轮轴按以恒定的转速旋转，且上侧的轮轴受力形式并不是四点弯曲，而是五点弯曲形式，无法通过施加载荷确定过盈配合处的弯矩大小。

因此，设计并研制一种能够真实模拟高速列车轮轴运行过程的复杂载荷边界条件的试验设备，对进一步揭示高速列车轮轴微动疲劳损伤机理及疲劳寿命，更好的提升高速列车的抗疲劳性能和实现列车轮轴结构优化设计，具有重大的工程意义和价值。

实用新型内容

本实用新型提供一种车辆轮轴缩比试验台的电控测量系统，能够实现多种复杂载荷的同时加载及实时测量，更加真实地模拟车辆轮轴运行过程中的载荷边界条件，更加准确地揭示车辆轮轴的微动疲劳损伤机理及损伤特征，使轮轴微动疲劳试验的结果更加准确可靠。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种车辆轮轴缩比试验台的电控测量系统，所述车辆轮轴缩比试验台具有缩比车轮、缩比车轴、模拟轨轮与模拟轨轴，所述模拟轨轮与所述缩比车轮形成承力接触；其特征在于：

所述缩比车轴由伺服电机经过一主轴驱动旋转，所述主轴旁边安装有转数传感器与编码器，所述转数传感器能够测量所述主轴的旋转次数，所述编码器用于控制所述伺服电机的转速；

所述模拟轨轴与一横向力施加机构以及一垂向力施加机构相连，所述横向力加载机构中具有一测量横向力大小的横向力传感器，所述垂向力施加机构中具有一测量垂向力大小的垂向力传感器；

所述转数传感器、编码器、横向力传感器以及垂向力传感器均与控制中心信号连接。

所述的车辆轮轴缩比试验台的电控测量系统，其中：所述伺服电机与所述主轴的输入端动力连接，所述主轴的输出端通过刀柄安装有弹簧夹头，所述弹簧夹头能够夹紧所述缩比车轴的一端，从而使伺服电机能够带动所述缩比车轴以及所述缩比车轮旋转；所述主轴上还安装有打刀缸，所述打刀缸能够控制弹簧夹头的夹紧与放松。

所述的车辆轮轴缩比试验台的电控测量系统，其中：所述模拟轨轴两端的安装基座固定在一加载顶板上，所述加载顶板可水平横向滑动地安装在一加载中板上，在加载顶板与加载中板之间设有所述横向力施加机构；

所述加载中板能够相对一加载底板垂向运动，在加载中板与加载底板之间设有所述垂向力施加机构。

所述的车辆轮轴缩比试验台的电控测量系统，其中：数根导柱沿垂向布置并固定，在导柱上布置有所述加载底板与所述加载中板，在导柱上设有垂向加载螺母，所述垂向加载螺母顶抵于加载底板的底侧，构成所述垂向力施加机构；所述加载中板通过直线轴承安装于所述导柱上，能够在导柱上沿垂向自由移动；所述加载底板与加载中板之间通过所述垂向力传感器、凹槽形圆柱凸台、加载圆球和凹槽形凸台座实现垂向载荷的传递。

所述的车辆轮轴缩比试验台的电控测量系统，其中：所述加载中板上沿水平横向布置有直线导轨，所述加载顶板通过滑块能够在所述直线导轨上沿水平横向自由移动。

所述的车辆轮轴缩比试验台的电控测量系统，其中：在所述加载中板上固定有一块挡板，一根横向加载螺杆沿水平横向穿过所述挡板并与一个横向加载螺母形成螺纹连接，从而构成所述横向力施加机构，所述横向加载螺杆的另一端通过所述横向力传感器与横向力传递杆的一端相接，所述横向力传递杆的另一端与所述模拟轨轴的其中一端的安装基座固定连接。

所述的车辆轮轴缩比试验台的电控测量系统，其中：还包括一根加载横梁，所述加载横梁的一端为枢接端，另一端能够上下摆动；所述加载横梁上固定有加载轴承座，所述加载轴承座上的两排加载轴承向下压迫接触在所述缩比车轴上；所述加载横梁的所述另一端可供放置加载砝码。

所述的车辆轮轴缩比试验台的电控测量系统，其中：还包括沿垂向设置并固定的一根加载立柱和两根限位立柱，所述加载横梁的所述一端通过销可转动地连接至所述加载立柱的顶部，所述加载横梁的所述另一端所述两根限位立柱之间穿过，所述加载横梁固定连接有钢丝绳，所述钢丝绳向上延伸并绕过两根限位立柱上的滚轮后向下垂伸再悬挂平衡砝码盘，所述加载横梁的所述另一端还悬挂有加载砝码盘。

所述的车辆轮轴缩比试验台的电控测量系统，其中：在限位立柱对应于加载横梁下方的位置设有行程开关，所述行程开关与所述控制中心信号连接。

所述的车辆轮轴缩比试验台的电控测量系统，其中：还包括安全防护罩，所述安全防护罩将所述缩比车轮、缩比车轴、模拟轨轮以及模拟轨轴罩住，在安全防护罩内设有照明灯以及摄像头，所述摄像头与所述控制中心信号连接。

综上所述，与现有技术相比较，本实用新型能够实现多种复杂载荷的同时加载及实时测量，更加真实地模拟车辆轮轴运行过程中的载荷边界条件，更加准确地揭示车辆轮轴的微动疲劳损伤机理及损伤特征，使轮轴微动疲劳试验的结果更加准确可靠。

附图说明

图1是本实用新型立体图；

图2是本实用新型的正视图；

图3是本实用新型的左视图；

图4是安全保护罩的立体图；

图5是安装保护罩的局部剖视图。

附图标记说明：底座1；基座2；伺服电机3；打刀缸4；转数传感器5；红外线探头6；滚轮安装座7；加载横梁8；限位立柱9；加载立柱10；定位凸台11；安全保护罩12；销13；加载轴承座14；加载轴承15；滚轮16；钢丝绳17；平衡砝码盘18；行程开关19；加载孔20；加载砝码盘21；直线轴承22；导柱23；垂向力传感器24；凹槽形圆柱凸台25；加载圆球26；凹槽形凸台座27；肋板28；限位止挡29；直线导轨30；同步带31；主轴32；刀柄33；弹簧夹头34；缩比车轮35；缩比车轴36；模拟钢轨轮37；模拟钢轨轴38；横向力传递杆39；横向力传感器40；横向加载螺杆41；横向加载螺母42；挡板43；加载顶板44；加载中板45；加载底板46；垂向加载螺母47；滑块48；安装基座49；轴承50；编码器51；照明灯52；摄像头53。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5，是一种车辆轮轴缩比试验台的电控测量系统，设有一底座1，在底座1上布置有缩比轮轴、主轴驱动系统、模拟支撑系统、载荷加载系统、安全防护系统以及控制中心，其中：

所述缩比轮轴，包括缩比车轮35与缩比车轴36，在本实施例中，所述缩比车轮35与缩比车轴36是依照高速列车的车轮与车轴，采用同材质、同比例、同连接结构制成，其中缩放比例优选为1/10；

其中，缩比轮轴过盈量可按轮轴实物过盈量的1/10取值，缩比轮轴装配之后的接触压应力与缩比轮轴之间过盈量的关系可以根据Lame公式(1)计算：

式中，E₁和E₂分别是缩比车轴36和缩比车轮35的弹性模量，v₁和v₂分别是缩比车轴36和缩比车轮35的泊松比，δ为半径过盈量，R₁是缩比车轴36的空心半径，R₂是缩比车轴36和缩比车轮35的共同接触半径，R₃是缩比车轮35的滚动圆半径；

缩比轮轴的车轮内孔面及车轴轮座区域的外表面，均进行了精细加工，平均表面粗糙度小于1μm。根据轮轴配合标准选配后，通过温差法所轮轴进行装配，装配时轴与套环的最小温差ΔT可由公式(2)确定

式中，α为材料的热膨胀系数，δ为半径过盈量，R₂为配合后缩比车轴36与缩比车轮35的共同接触半径。

本系统可以完成不同缩比比例及尺寸的缩比轮轴的旋转弯曲疲劳试验，可以根据所需的接触应力推出理想过盈量的大小，然后缩比轮轴配合面间的接触压应力可以根据缩比轮与缩比轴的最终加工尺寸，配对选择合适的实际过盈量进行装配，以满足不同要求的高速列车轮轴旋转弯曲疲劳试验；

所述主轴驱动系统，具有伺服电机3，伺服电机3通过基座2固定在底座1上，伺服电机3再通过同步带31与安装在基座2上的一根主轴32的输入端动力连接，所述主轴32的输出端通过刀柄33安装有弹簧夹头34，所述弹簧夹头34能够夹紧所述缩比车轴36的一端(所述缩比车轴36的另一端与加载轴承相接，将在后文详述)，从而使伺服电机3能够带动所述缩比车轴36以及所述缩比车轮35旋转；所述主轴32上还安装有打刀缸4，所述打刀缸4能够控制弹簧夹头34的夹紧与放松；主轴32旁边安装有转数传感器5、编码器51以及红外线探头6(红外线探头6作为转数传感器5的感测探头使用)；其中，在所述基座2的侧面设有肋板28，以提高其稳定性；

所述模拟支撑系统，用于模拟所述缩比轮轴的行驶基础，包括模拟轨轮与模拟轨轴，在本实施例中，是模拟钢轨轮37与模拟钢轨轴38，所述模拟钢轨轮37与所述缩比车轮35形成承力接触，所述模拟钢轨轴38的两端各通过角接触轴承50安装在安装基座49(轴承座基座)上；

所述载荷加载系统，用于对所述缩比车轴36以及所述模拟钢轨轴38施加模拟载荷，包括轴重载荷加载结构、轨道垂向载荷加载结构及轨道横向载荷加载结构，其中：

所述轨道垂向载荷加载结构，是在底座1上固定有四根导柱23，在导柱23上布置有加载底板46与加载中板45，在导柱23上设有垂向加载螺母47，所述垂向加载螺母47顶抵于加载底板46的底侧，通过旋转动作能够使加载底板46具有向上的运动趋势，构成垂向力施加机构；所述加载中板45通过直线轴承22安装于所述导柱23上，能够在导柱23上沿垂向自由移动；在加载中板45上设有能够沿水平横向自由移动的加载顶板44，所述模拟钢轨轴38的两端的所述安装基座49均固定在所述加载顶板44上；所述加载底板46与加载中板45之间通过垂向力传感器24、凹槽形圆柱凸台25、加载圆球26和凹槽形凸台座27实现垂向载荷的传递，当旋紧所述垂向加载螺母47时，加载底板46会向加载中板45、加载顶板44以及所述模拟钢轨轴38依次传递垂向载荷，并被垂向力传感器24记录下来；

其中，所述模拟钢轨轴38的两端的安装基座49通过螺栓螺母安装在加载顶板44上，所述加载顶板44的两侧设有带螺纹孔的定位凸台11，两个定位凸台11顶抵在两个所述安装基座49的水平纵向两侧，而且两个定位凸台11能够通过螺钉微调其纵向位置，以使模拟钢轨轮37与缩比车轴36的轴线的转动中心线位于同一垂直面上；

所述轨道横向载荷加载结构，是指在所述加载中板45上沿水平横向布置有直线导轨30，所述加载顶板44通过滑块48能够在所述直线导轨30上沿水平横向自由移动，在直线导轨30两端安装有限位止挡29，能够对滑块48进行限位；在所述加载中板45上固定有一块挡板43，一根横向加载螺杆41沿水平横向穿过所述挡板43并与一个横向加载螺母42形成螺纹连接，构成横向力施加机构，所述横向加载螺杆41的另一端通过一个横向力传感器40与横向力传递杆39的一端相接，所述横向力传递杆39的另一端与所述模拟钢轨轴38的其中一端处的安装基座49固定连接；当拧紧所述横向加载螺母42而推抵所述挡板43时，所述挡板43会给所述横向加载螺母42以及所述横向加载螺杆41一个反作用力，该反作用力最终传递给所述模拟钢轨轴38，并被所述横向力传感器40记录下来；由于所述模拟钢轨轴38固定在加载顶板44上而能够相对加载中板45沿横向自由移动，因此横向加载的力会全部施加在模拟钢轨轮37与缩比车轮35之间；

所述轴重载荷加载结构，主要是在所述底座1上沿垂向布置有一根加载立柱10和两根限位立柱9，所述加载立柱10的顶部通过销13可转动地连接有加载横梁8，加载横梁8呈水平布置并从所述两根限位立柱9之间穿过，所述加载横梁8上固定有加载轴承座14，所述加载轴承座14上的两排加载轴承15向下压迫接触在所述缩比车轴36上；所述加载横梁8上设有数个加载孔20，其中一个加载孔20固定连接钢丝绳17，所述钢丝绳17向上延伸并绕过两根限位立柱9顶端的滚轮安装座7上的滚轮16后，向下垂伸再悬挂平衡砝码盘18，凭借所述平衡砝码盘18将所述加载横梁8的自由端向上拉起，以平衡加载横梁8、加载轴承15座14以及记载轴承15自重对缩比车轴36产生的初始压力；另一个加载孔20中则悬挂有加载砝码盘21，通过调节所述加载砝码盘21上的砝码质量以及更换加载孔20，可以调节(并读取)施加在缩比车轴36上的载荷(模拟的是轴重载荷)大小；

所述安全防护系统，主要包括安全防护罩12，所述安全防护罩12扣设于所述加载顶板44上，将所述缩比轮轴以及模拟支撑系统罩住，当所述缩比轮轴或者模拟支撑系统发生疲劳损坏时，可避免伤及实验人员或周边设备；在安全防护罩12内设有照明灯52以及摄像头53，通过摄像头53可随时了解所述缩比轮轴以及模拟支撑系统的实验状况；在限位立柱9对应于加载横梁8下方的位置设有行程开关19，所述行程开关19与系统电源控制设备相连，当所述缩比轮轴或者模拟支撑系统发生疲劳损坏时，加载横梁8下移而触动行程开关19，使系统断电，以保护实验设备；

所述控制中心，与所述转数传感器5、编码器51、垂向力传感器24、横向力传感器40、行程开关19以及摄像头53信号连接，控制整个系统的运行与中止。

本实用新型的工作过程和原理是：

将与实际轮轴过盈配合应力相同的缩比轮轴夹持在弹簧夹头34上，调整垂向加载螺母47并使缩比车轮35与模拟钢轨轮37接触上，同时微调模拟钢轨轴38的纵向方向，使得模拟钢轨轮37与缩比车轴36的中心线在同一垂直面内；在平衡砝码盘18内加载平衡初始质量的砝码，在加载砝码盘21中加载砝码后，可使得轴重载荷加载结构到给定值；再调节横向加载螺母42，通过横向力传感器40可调节达到合适的横向载荷；再次调整垂向加载螺母47，通过垂向力传感器24可调节达到预定的载荷，再次微调并锁紧横向加载螺母42及垂向加载螺母47，使得轴重载荷加载结构、轨道垂向载荷加载结构及轨道横向载荷加载结构同时达到给定的预设值。接通电源驱动伺服电机3，通过编码器51设置伺服电机3的运行转速，当转速达到给定值时，通过横向载荷传感器、垂向载荷传感器测定载荷稳定在1％的载荷波动范围内，进行模拟复杂载荷边界条件下的缩比轮轴的旋转弯曲微动疲劳试验。

在缩比轮轴进行旋转弯曲微动疲劳试验的同时，通过横向载荷传感器、垂向载荷传感器，主轴32端部的转数传感器5及施加的砝码质量，采集数据并传入数据采集与控制系统中存储。

试验完成后，读出存储的载荷及转数测试数据，可分析得到高速列车轮轴在不同加载载荷工况的旋转弯曲微动疲劳寿命及疲劳强度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

一、基于缩放比例为1/10的缩比轮轴，缩比轮轴采用过盈压装方式连接，压装过盈比与实际车轮和车轴的压装过盈量成比例缩放，保留车轮锥形踏面轮廓及轮缘特征，采用伺服电机3及主轴32驱动缩比轮轴转动，能够模拟高速车辆轮轴的旋转，伺服电机3的转速由调速变频器控制，伺服电机3的调速范围为0～3000r/min，伺服电机3与主轴32通过转速比为1:2的同步带31传动连接，旋转主轴32的调速范围为0～6000r/min，能够保证缩比轮轴的转速达到高速列车的实际转速(若以高速列车运营转速400km/h为例，轮轴的转动角速度约为2307r/min)；加载横梁8在缩比车轴36端部通过轴承进行垂向加载，在缩比轮轴的过盈配合区域施加1/1000倍的实物轮轴的弯矩，产生与实际运用工况相近的名义弯曲应力，并通过带有实际钢轨型面的轨道轮模拟实际轨道，同时通过螺母施加钢轨垂向载荷及横向载荷。因此，本实用新型模拟的载荷工况与高速列车轮轴实际较为吻合，能够更加真实地模拟高速列车轮轴在复杂载荷边界条件下的旋转弯曲微动疲劳试验，更加真实地得到高速列车轮轴在周期性旋转弯曲载荷作用下的疲劳寿命及疲劳强度，为提升高速列车的抗疲劳性能和实现列车轮轴结构优化设计，更好地提高高速列车轮轴的使用寿命及保障车辆运行的安全性，提供更加真实，更加准确，更加可靠的试验依据。

二、实验时，由编码器51控制伺服电机3的运行转速，转速的精度控制在1r/min之内，电控与测量系统读取压力载荷及转数等相关数据，同时设置了行程开关19进行试验过程中的限位保护，操作简单方便，安全性能高，实验结果误差小，试验结果精确可靠。

三、主轴32刀柄33可安装不同夹持范围的弹簧夹头34，可保证能够安装不同缩比比例及尺寸的缩比轮轴，能够对不同缩比或尺寸的轮轴进行疲劳试验，适用范围广；加载中板45与加载底板46之间安装有加载圆球26，并同时设置圆形凹槽，在直线轴承22定位及导向的同时，能保证垂向载荷作用方向垂直向上，避免了垂向载荷传递过程中因为方向偏差而导致产生倾覆力矩的问题。

四、上述的加载横梁8的下部，在限位支柱的侧边安装有限位开关，限位开关与试验电路系统串联，并与数据采集及控制系统相连接。当缩比轮轴断裂触发行程开关19，或者横向载荷及垂向载荷达到设定误差值时，控制系统控制伺服电机3停止转动，确保整个试验装置及疲劳试验的安全。试验过程中自动记录用于后期疲劳性能分析的试验数据，包括砝码质量，加载垂向载荷及横向载荷，试样旋转次数，及运转速度等。

五、本实用新型实例提供了一种轮轴微动疲劳试验台，采用取样于实际轮轴的缩比轮轴，实现轴重载荷，轮轨垂向载荷和横向载荷的综合同步加载，可满足不同缩比比例的轮轴疲劳试验的需求，模拟更加符合实际运营条件的复杂载荷工况；由于采用了缩比轮轴研究轮轴疲劳性能，兼顾了实物轮轴的几何结构特征及受载形式，克服了现有轮轴疲劳试验中材料性能试验无法反应工程实际及全尺寸轮轴试验周期长、成本高的缺点和不足，能真实模拟高速列车轮轴运行过程的复杂载荷边界条件，进一步地认识列车轮轴微动疲劳损伤机理及评估轮轴微动疲劳损伤寿命，可指导车轮、车轴材料及新产品的开发。

以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆轮轴缩比试验台的电控测量系统，所述车辆轮轴缩比试验台具有缩比车轮、缩比车轴、模拟轨轮与模拟轨轴，所述模拟轨轮与所述缩比车轮形成承力接触；其特征在于：

所述缩比车轴由伺服电机经过一主轴驱动旋转，所述主轴旁边安装有转数传感器与编码器，所述转数传感器能够测量所述主轴的旋转次数，所述编码器用于控制所述伺服电机的转速；

所述模拟轨轴与一横向力施加机构以及一垂向力施加机构相连，所述横向力加载机构中具有一测量横向力大小的横向力传感器，所述垂向力施加机构中具有一测量垂向力大小的垂向力传感器；

所述转数传感器、编码器、横向力传感器以及垂向力传感器均与控制中心信号连接。

2.根据权利要求1所述的车辆轮轴缩比试验台的电控测量系统，其特征在于：所述伺服电机与所述主轴的输入端动力连接，所述主轴的输出端通过刀柄安装有弹簧夹头，所述弹簧夹头能够夹紧所述缩比车轴的一端，从而使伺服电机能够带动所述缩比车轴以及所述缩比车轮旋转；所述主轴上还安装有打刀缸，所述打刀缸能够控制弹簧夹头的夹紧与放松。

3.根据权利要求1所述的车辆轮轴缩比试验台的电控测量系统，其特征在于：所述模拟轨轴两端的安装基座固定在一加载顶板上，所述加载顶板可水平横向滑动地安装在一加载中板上，在加载顶板与加载中板之间设有所述横向力施加机构；

所述加载中板能够相对一加载底板垂向运动，在加载中板与加载底板之间设有所述垂向力施加机构。

4.根据权利要求3所述的车辆轮轴缩比试验台的电控测量系统，其特征在于：数根导柱沿垂向布置并固定，在导柱上布置有所述加载底板与所述加载中板，在导柱上设有垂向加载螺母，所述垂向加载螺母顶抵于加载底板的底侧，构成所述垂向力施加机构；所述加载中板通过直线轴承安装于所述导柱上，能够在导柱上沿垂向自由移动；所述加载底板与加载中板之间通过所述垂向力传感器、凹槽形圆柱凸台、加载圆球和凹槽形凸台座实现垂向载荷的传递。

5.根据权利要求3所述的车辆轮轴缩比试验台的电控测量系统，其特征在于：所述加载中板上沿水平横向布置有直线导轨，所述加载顶板通过滑块能够在所述直线导轨上沿水平横向自由移动。

6.根据权利要求3所述的车辆轮轴缩比试验台的电控测量系统，其特征在于：在所述加载中板上固定有一块挡板，一根横向加载螺杆沿水平横向穿过所述挡板并与一个横向加载螺母形成螺纹连接，从而构成所述横向力施加机构，所述横向加载螺杆的另一端通过所述横向力传感器与横向力传递杆的一端相接，所述横向力传递杆的另一端与所述模拟轨轴的其中一端的安装基座固定连接。

7.根据权利要求1所述的车辆轮轴缩比试验台的电控测量系统，其特征在于：还包括一根加载横梁，所述加载横梁的一端为枢接端，另一端能够上下摆动；所述加载横梁上固定有加载轴承座，所述加载轴承座上的两排加载轴承向下压迫接触在所述缩比车轴上；所述加载横梁的所述另一端可供放置加载砝码。

8.根据权利要求7所述的车辆轮轴缩比试验台的电控测量系统，其特征在于：还包括沿垂向设置并固定的一根加载立柱和两根限位立柱，所述加载横梁的所述一端通过销可转动地连接至所述加载立柱的顶部，所述加载横梁的所述另一端所述两根限位立柱之间穿过，所述加载横梁固定连接有钢丝绳，所述钢丝绳向上延伸并绕过两根限位立柱上的滚轮后向下垂伸再悬挂平衡砝码盘，所述加载横梁的所述另一端还悬挂有加载砝码盘。

9.根据权利要求8所述的车辆轮轴缩比试验台的电控测量系统，其特征在于：在限位立柱对应于加载横梁下方的位置设有行程开关，所述行程开关与所述控制中心信号连接。

10.根据权利要求1所述的车辆轮轴缩比试验台的电控测量系统，其特征在于：还包括安全防护罩，所述安全防护罩将所述缩比车轮、缩比车轴、模拟轨轮以及模拟轨轴罩住，在安全防护罩内设有照明灯以及摄像头，所述摄像头与所述控制中心信号连接。

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