CN218956089U - 一种齿轮箱加载试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种齿轮箱加载试验装置，包括安装在底板上的齿轮箱支撑装置、垂向力装置、横向力装置、纵向力装置、第一电机和第二电机，陪试齿轮箱的转轴与主试齿轮箱转轴连接在所述齿轮箱支撑装置上，齿轮箱支撑装置包括陪试箱支撑部套和主试箱支撑部套，陪试箱支撑部套与主试箱支撑部套具有高度差；所述垂向力装置活动连接在主试箱支撑部套上；横向力装置、纵向力装置均与主试齿轮箱活动连接；第一电机与第二电机分别位于所述轴线的两侧。本实用新型可同时实现车厢对齿轮箱施加的垂向力、纵向力以及导向轮对齿轮箱施加的横向力模拟，从而可进一步模拟了齿轮箱实际运行工况，更好地验证了齿轮箱的可靠性，同时简化了试验设备。

Description

一种齿轮箱加载试验装置

技术领域

本实用新型涉及一种齿轮箱加载试验装置，属于齿轮箱检测技术领域。

背景技术

在实际的生产中，为了确保齿轮箱在投入使用时安全可靠，需对齿轮箱的各项指标进行试验验证，在试验过程中又需对齿轮箱进行加载。

传统的齿轮箱加载试验一般由电机作为驱动设备，配合液压或电控的加载设备，通过调节负载的加载力矩来控制实验力矩。但是齿轮箱在实际运行过程中，会承受来自车厢的载荷，在恶劣工况下，还会承受来自车厢、导向轮等施加的不同方向的载荷。因此为了进一步模拟齿轮箱的实际运行工况，需要对齿轮箱施加多个方向的载荷。然而现有技术中存在的齿轮箱试验装置施加荷载的装置较为复杂，其施力装置的位置也影响整个装置的便捷性和准确性。

实用新型内容

本实用新型是提供一种齿轮箱加载试验装置，为解决现有技术中齿轮箱试验装置较为复杂的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种齿轮箱加载试验装置，包括安装在底板上的齿轮箱支撑装置、垂向力装置、横向力装置、纵向力装置、第一电机和第二电机，陪试齿轮箱的转轴与主试齿轮箱转轴连接在所述齿轮箱支撑装置上，所述齿轮箱支撑装置包括陪试箱支撑部套和主试箱支撑部套，述陪试箱支撑部套与主试箱支撑部套具有高度差；所述输入法兰用于陪试齿轮箱和主试齿轮箱之间的传动连接；所述垂向力装置活动连接在主试箱支撑部套上；所述横向力装置、纵向力装置均与主试齿轮箱活动连接；主试齿轮箱与所述主试箱支撑部套连接后与第一电机的输出轴连接；陪试齿轮箱与所述陪试箱支撑部套连接后与第二电机的输出轴连接；所述陪试齿轮箱、输入法兰和主试齿轮箱位于同一轴线上；所述纵向力装置与所述轴线呈90°设置；所述第一电机与第二电机分别位于所述轴线的两侧。

优选地，所述齿轮箱支撑装置还包括陪试箱支撑杆、陪试箱支撑销、主试箱支撑杆和主试箱支撑销；所述陪试箱支撑销与陪试齿轮箱远离输入法兰的一端活动连接，所述陪试箱支撑杆与陪试箱支撑销卡接；所述主试箱支撑销与主试齿轮箱远离输入法兰的一端活动连接，所述主试箱支撑杆与主试箱支撑销卡接；所述陪试箱支撑杆和主试箱支撑杆均固定在底板上。

优选地，所述陪试箱支撑杆上开有卡口，形成下夹紧面和上夹紧面；所述卡口位于陪试箱支撑杆与陪试箱支撑销的卡接处；所述陪试箱支撑销包括位于两端的上支撑面A、下支撑面A、上支撑面B和下支撑面B；所述上夹紧面与上支撑面A或上支撑面B配合；所述下夹紧面与下支撑面A或下支撑面B配合，将陪试箱支撑杆与陪试箱支撑销卡合。所述卡口的设置便于陪试箱支撑杆与陪试箱支撑销的组装，以及陪试箱支撑杆与陪试齿轮箱的找正。

优选地，所述陪试箱支撑销的两端均设置有陪试箱支撑杆，所述上支撑面A与下支撑面A的末端设置有右限位面；所述上支撑面B和下支撑面B的末端设置有左限位面；所述右限位面和左限位面用于限制陪试齿轮箱两侧陪试箱支撑杆之间的安装距离。

优选地，所述上夹紧面上方开设有锁紧螺孔，所述锁紧螺孔用于与锁紧螺栓配合锁紧陪试箱支撑销；所述陪试箱支撑销包括位于中部位置的限位环带，所述限位环带用于定位陪试箱支撑销与陪试齿轮箱的安装位置。锁紧螺孔与锁紧螺栓可防止检测齿轮箱振动时陪试齿轮箱产生的微小振动影响检测结果。

优选地，所述横向力装置包括横向力支撑板、拉力传感器、横向力拉杆和横向施力杆；所述横向力支撑板与主试箱支撑销活动连接；所述拉力传感器位于横向力支撑板与横向力拉杆之间，所述横向施力杆贯穿横向力拉杆后与拉力传感器活动连接，所述横向施力杆与横向力拉杆螺纹连接。

优选地，所述垂向力装置包括垂向施力杆、称重传感器、垂向力压板和垂向压力支撑板，所述垂向压力支撑板底部与主试齿轮箱连接；所述称重传感器位于垂向力压板与垂向压力支撑板之间；所述垂向施力杆贯穿垂向力压板后与主试箱支撑部套活动连接，所述垂向力压板与垂向施力杆螺纹连接。

优选地，所述垂向压力支撑板的顶部设置有凹面，下方设置有斜平面，所述斜平面两侧分别设置有V型面；所述凹面的形状与称重传感器的底部形状和尺寸匹配；所述V型面和斜平面用于垂向压力支撑板与主试齿轮箱连接，利于垂向装置与主试齿轮箱连接。

优选地，所述垂向力压板的两端均设置有垂向施力杆，即可实现均载或偏载，以满足不同的载荷分布需求，更接近实际运行工况。

优选地，所述纵向力装置包括纵向力支撑板、纵向力拉杆、纵向施力杆，以及连接在纵向力支撑板与纵向施力杆之间的拉力传感器；纵向力支撑板一端与主试齿轮箱固定连接，另一端与拉力传感器固定连接；纵向施力杆贯穿纵向力拉杆后与拉力传感器活动连接，所述纵向施力杆与纵向力拉杆螺纹连接。

本实用新型通过陪试箱支撑部套与主试箱支撑部套的高度差，从而形成陪试齿轮箱与主试齿轮箱之间的大倾角连接，同时通过设置垂向力装置、横向力装置以及纵向力装置，可同时实现车厢对齿轮箱施加的垂向力、纵向力以及导向轮对齿轮箱施加的横向力模拟，从而可进一步模拟了齿轮箱实际运行工况，更好地验证了齿轮箱的可靠性，同时简化了试验设备并提高试验设备的准确性。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种齿轮箱加载试验装置的结构示意图；

图2为本实用新型中陪试箱支撑杆的结构示意图；

图3为本实用新型中陪试箱支撑销的结构示意图；

图4为本实用新型中垂向压力支撑板的结构示意图；

图5为本实用新型中垂向力装置、横向力装置和纵向力装置的结构示意图。

其中：1-陪试箱支撑杆，101-下夹紧面，102-上夹紧面，103-锁紧螺孔，2-锁紧螺栓，3-陪试箱支撑销，301-上支撑面A， 302-下支撑面A，304-上支撑面B，305-下支撑面B，303-限位环带，306-右限位面，307-左限位面，4-陪试齿轮箱，5-陪试箱支撑部套， 6-输入法兰，7-垂向施力杆，8-称重传感器，9-垂向力压板，10-垂向压力支撑板，1001-凹面，1002-V型面，1003-斜平面，11-主试箱支撑部套， 12-主试齿轮箱，13-横向力支撑板，14-横向力连接螺钉，15-拉力传感器，16-横向力拉杆，17-横向施力杆，18-支撑方箱，19-横向力拉杆用紧固螺栓，20-主试箱支撑杆，21-纵向力支撑板，22-纵向力连接螺钉，23-纵向力拉杆，24-纵向施力杆，25-压板，26-压板用紧固螺栓，27-底板，28-第一电机，29-轴承套，30-万向轴，31-主试箱支撑销，32-第二电机。

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型的实质，下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步的阐述。

本实用新型适用于轨道交通齿轮箱的加载试验，具体涉及一种齿轮箱加载试验装置，如图1所示，包括安装在底板27上的齿轮箱支撑装置、输入法兰6、垂向力装置、横向力装置、纵向力装置、第一电机28和第二电机32；所述齿轮箱支撑装置包括陪试箱支撑部套5和主试箱支撑部套11；所述陪试箱支撑部套5和主试箱支撑部套11上均设置有轴承座；所述陪试箱支撑部套5上的轴承座与陪试齿轮箱4的转轴转动连接；所述主试箱支撑部套11上的轴承座与主试齿轮箱12的转轴转动连接；所述陪试箱支撑部套5与主试箱支撑部套11具有高度差，从而可根据需要形成陪试齿轮箱4与主试齿轮箱12之间的大倾角连接。所述输入法兰6用于陪试齿轮箱4和主试齿轮箱12之间的连接；所述垂向力装置活动连接在主试箱支撑部套11上；所述主试齿轮箱12通过横向力连接螺钉14与横向力装置活动连接；所述主试齿轮箱12通过纵向力连接螺钉22与纵向力装置活动连接。所述陪试齿轮箱4、输入法兰6和主试齿轮箱12位于同一轴线上；所述纵向力装置与所述轴线呈90°设置。所述第一电机28与第二电机32分别位于所述轴线的两侧。本实用新型将第一电机28与第二电机32布置为两侧，可有效避免中间连接部件过长，功率损失过大造成的齿轮箱效率项目评定误差较大的问题。

主试齿轮箱12依次与主试箱支撑部套11、轴承套29、万向轴30连接后与第一电机28的输出轴连接；所述陪试齿轮箱4依次与陪试箱支撑部套5、轴承套29连接后与第二电机32的输出轴连接；所述第一电机28与第二电机32不在陪试齿轮箱4或主试齿轮箱12的同一侧。

所述垂向力装置用于模拟车厢对齿轮箱施加的垂向力；所述横向力装置用于模拟导向轮对齿轮箱施加的横向力；所述纵向力装置用于模拟车厢对齿轮箱施加的纵向力。

在本实用新型的部分实施例中，所述陪试箱支撑部套5设置有两个，陪试齿轮箱4安装在两个所述陪试箱支撑部套5之间。所述主试箱支撑部套11设置有两个，主试齿轮箱12安装在两个所述主试箱支撑部套11之间。陪试齿轮箱4通过输入法兰6实现与主试齿轮箱12传动连接；陪试齿轮箱4与主试齿轮箱12之间通过陪试箱支撑部套5和主试箱支撑部套11实现大倾角连接。

所述齿轮箱支撑装置还包括陪试箱支撑杆1、陪试箱支撑销3、主试箱支撑杆20和主试箱支撑销31。所述陪试箱支撑销3与陪试齿轮箱4远离输入法兰6的一端活动连接，所述陪试箱支撑销3的两端均设置有陪试箱支撑杆1，所述陪试箱支撑杆1与陪试箱支撑销3卡接；所述主试箱支撑销31与主试齿轮箱12远离输入法兰6的一端活动连接，所述主试箱支撑销31的两端均设置有主试箱支撑杆20，所述主试箱支撑杆20与主试箱支撑销31卡接；所述陪试箱支撑杆1和主试箱支撑杆20均固定在底板27上。所述陪试箱支撑杆1与陪试箱支撑部套5用于将陪试齿轮箱4固定在底板27上；所述主试箱支撑杆20与主试箱支撑部套11用于将主试齿轮箱12固定在底板27上。

不与轴承套29连接的陪试箱支撑部套5和主试箱支撑部套11均通过对应的压板25以及压板用紧固螺栓26与陪试齿轮箱4和主试齿轮箱12连接。

在本实用新型的部分实施例中，所述陪试箱支撑杆1与主试箱支撑杆20具有相同的结构，如图2所示，所述陪试箱支撑杆1上开有卡口，所述卡口位于陪试箱支撑杆1与陪试箱支撑销3的连接处，形成下夹紧面101和上夹紧面102；所述上夹紧面102上方开设有锁紧螺孔103，所述锁紧螺孔103用于与锁紧螺栓2配合锁紧陪试箱支撑销3，防止检测齿轮箱振动时陪试齿轮箱4产生的微小振动影响检测结果。所述卡口的设置便于陪试箱支撑杆1与陪试箱支撑销3的组装，以及陪试箱支撑杆1与陪试齿轮箱4的找正。

在本实用新型的部分实施例中，所述陪试箱支撑销3与主试箱支撑销31具有相同的结构，如图3所示，所述陪试箱支撑销3包括位于两端的上支撑面A301、下支撑面A302、上支撑面B304和下支撑面B305，以及位于中部位置的限位环带303；所述上支撑面A301与下支撑面A302的末端设置有右限位面306；所述上支撑面B304和下支撑面B305的末端设置有左限位面307。所述上夹紧面102与上支撑面A301或上支撑面B304配合；所述下夹紧面101与下支撑面A302或下支撑面B305配合，将陪试箱支撑杆1与陪试箱支撑销3卡合，便于二者的安装和拆卸。

所述限位环带303用于定位陪试箱支撑销3与陪试齿轮箱4的安装位置，所述右限位面306和左限位面307用于限制陪试齿轮箱4两侧陪试箱支撑杆1之间的安装距离。

如图5所示，所述垂向力装置包括垂向施力杆7、称重传感器8、垂向力压板9和垂向压力支撑板10，所述垂向压力支撑板10底部与主试齿轮箱12连接；所述称重传感器8的顶部与垂向力压板9接触，称重传感器8的底部与垂向压力支撑板10接触；所述垂向施力杆7贯穿垂向力压板9后与主试箱支撑部套11活动连接，所述垂向力压板9与垂向施力杆7螺纹连接。

如图4所示，在本实用新型的部分实施例中，所述垂向压力支撑板10的顶部设置有凹面1001，下方设置有斜平面1003，所述斜平面1003两侧分别设置有V型面1002；所述凹面1001的形状与称重传感器8匹配。所述称重传感器8置于凹面1001内，所述方形凹面1001用于防止称重传感器8滑动；所述V型面1002和斜平面1003用于垂向压力支撑板10与主试齿轮箱12连接，利于垂向装置与主试齿轮箱连接。所述称重传感器8位于凹面1001与垂向力压板9之间，垂向力压板9的底部与称重传感器8的顶部接触。

所述垂向力压板9的两端均设置有垂向施力杆7；垂向力压板9上施加的压力通过垂向压力支撑板10进一步传递到主试齿轮箱12上，以模拟车厢施加给主试齿轮箱12的垂向力；其中垂向力的大小可由称重传感器8获得。

如图5所示，在本实用新型的部分实施例中，所述横向力装置包括横向力支撑板13、拉力传感器15、横向力拉杆16和横向施力杆17；所述横向力支撑板13与主试箱支撑销31活动连接；所述拉力传感器15位于横向力支撑板13与横向力拉杆16之间，所述横向施力杆17贯穿横向力拉杆16后与拉力传感器15活动连接，所述横向施力杆17与横向力拉杆16螺纹连接。横向力支撑板13通过横向力连接螺钉14与拉力传感器15固定连接。横向力拉杆16通过横向力拉杆用紧固螺栓19与支撑方箱18固定连接，所述支撑方箱18位于底板27外部。横向力拉杆16和支撑方箱18的整体高度，与主试箱支撑杆20和底板27的整体高度一致，使得所述横向力支撑板13处于水平状态。

如图5所示，在本实用新型的部分实施例中，所述纵向力装置包括纵向力支撑板21、纵向力拉杆23、纵向施力杆24，以及连接在纵向力支撑板21与纵向施力杆24之间的拉力传感器。纵向力支撑板21与主试齿轮箱12固定连接，纵向力支撑板21通过纵向力连接螺钉22与拉力传感器固定连接。纵向施力杆24贯穿纵向力拉杆23后与拉力传感器活动连接，所述纵向施力杆24与纵向力拉杆23螺纹连接。所述纵向力拉杆23固定在底板27上。所述纵向力拉杆23用于将纵向力支撑板21保持在水平状态。

本实用新型的工作原理：

试验装置通过加载电机向齿轮箱施加所需力矩，通过垂向力装置、横向力装置、纵向力装置向齿轮箱施加三个方向的载荷，进一步模拟齿轮箱实际运行工况，具体地：

1）横向力施加：通过转动横向施力杆17，调节横向施力杆17的拧紧度，从而实现横向力施加。力的大小可由拉力传感器配套的显示器获取，同时根据显示器获取的数据能够实时了解到运行过程中力的变动情况，以确保数据的可靠性；

2）纵向力施加：通过转动纵向施力杆24，调节纵向施力杆24的拧紧度，实现纵向力施加。力的大小可由与纵向施力杆24连接的拉力传感器配套的显示器获取，同时根据显示器获取的数据能够实时了解到运行过程中力的变动情况，以确保数据的可靠性；

3）垂向力施加：通过转动垂向施力杆7，调节垂向施力杆7的拧紧度，实现垂向力施加，力的大小可由称重传感器8配套的显示器获取，同时根据显示器获取的数据能够实时了解到运行过程中力的变动情况，以确保数据的可靠性。

同时垂向力的施加也可实现偏载、均载，通过单一调节两个垂向施力杆7，实现两个垂向施力杆7相同或不同的拧紧度，即可实现均载或偏载，以满足不同的载荷分布需求，更接近实际运行工况。

在试验进行的同时，可将各传感器获取的实时数据传输到云端，便于后期对齿轮箱运行状况的分析。

应当指出，虽然通过上述实施方式对本实用新型进行了描述，然而本实用新型还可有其它多种实施方式。在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，熟悉本领域的技术人员显然可以对本实用新型做出各种相应的改变和变形，但这些改变和变形都应当属于本实用新型所附权利要求及其等效物所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种齿轮箱加载试验装置，包括安装在底板（27）上的齿轮箱支撑装置、垂向力装置、横向力装置、纵向力装置、第一电机（28）和第二电机（32），陪试齿轮箱（4）的转轴与主试齿轮箱（12）转轴连接在所述齿轮箱支撑装置上，其特征在于：所述齿轮箱支撑装置包括陪试箱支撑部套（5）和主试箱支撑部套（11），所述陪试箱支撑部套（5）与主试箱支撑部套（11）具有高度差；所述陪试齿轮箱（4）和主试齿轮箱（12）之间通过输入法兰（6）传动连接；所述垂向力装置活动连接在主试箱支撑部套（11）上；所述横向力装置、纵向力装置均与主试齿轮箱（12）活动连接；主试齿轮箱（12）与所述主试箱支撑部套（11）连接后与第一电机（28）的输出轴连接；陪试齿轮箱（4）与所述陪试箱支撑部套（5）连接后与第二电机（32）的输出轴连接；所述陪试齿轮箱（4）、输入法兰（6）和主试齿轮箱（12）位于同一轴线上；所述纵向力装置与所述轴线呈90°设置；所述第一电机（28）与第二电机（32）分别位于所述轴线的两侧。

2.根据权利要求1所述齿轮箱加载试验装置，其特征在于：所述齿轮箱支撑装置还包括陪试箱支撑杆（1）、陪试箱支撑销（3）、主试箱支撑杆（20）和主试箱支撑销（31）；所述陪试箱支撑销（3）与陪试齿轮箱（4）远离输入法兰（6）的一端活动连接，所述陪试箱支撑杆（1）与陪试箱支撑销（3）卡接；所述主试箱支撑销（31）与主试齿轮箱（12）远离输入法兰（6）的一端活动连接，所述主试箱支撑杆（20）与主试箱支撑销（31）卡接；所述陪试箱支撑杆（1）和主试箱支撑杆（20）均固定在底板（27）上。

3.根据权利要求2所述齿轮箱加载试验装置，其特征在于：所述陪试箱支撑杆（1）上开有卡口，形成下夹紧面（101）和上夹紧面（102）；所述卡口位于陪试箱支撑杆（1）与陪试箱支撑销（3）的卡接处；所述陪试箱支撑销（3）包括位于两端的上支撑面A（301）、下支撑面A（302）、上支撑面B（304）和下支撑面B（305）；所述上夹紧面（102）与上支撑面A（301）或上支撑面B（304）配合；所述下夹紧面（101）与下支撑面A（302）或下支撑面B（305）配合，将陪试箱支撑杆（1）与陪试箱支撑销（3）卡合。

4.根据权利要求3所述齿轮箱加载试验装置，其特征在于：所述陪试箱支撑销（3）的两端均设置有陪试箱支撑杆（1），所述上支撑面A（301）与下支撑面A（302）的末端设置有右限位面（306）；所述上支撑面B（304）和下支撑面B（305）的末端设置有左限位面（307）；所述右限位面（306）和左限位面（307）用于限制陪试齿轮箱（4）两侧陪试箱支撑杆（1）之间的安装距离。

5.根据权利要求3所述齿轮箱加载试验装置，其特征在于：所述上夹紧面（102）上方开设有锁紧螺孔（103），所述锁紧螺孔（103）用于与锁紧螺栓（2）配合锁紧陪试箱支撑销（3）；所述陪试箱支撑销（3）包括位于中部位置的限位环带（303），所述限位环带（303）用于定位陪试箱支撑销（3）与陪试齿轮箱（4）的安装位置。

6.根据权利要求2所述齿轮箱加载试验装置，其特征在于： 所述横向力装置包括横向力支撑板（13）、拉力传感器（15）、横向力拉杆（16）和横向施力杆（17）；所述横向力支撑板（13）与主试箱支撑销（31）活动连接；所述拉力传感器（15）位于横向力支撑板（13）与横向力拉杆（16）之间，所述横向施力杆（17）贯穿横向力拉杆（16）后与拉力传感器（15）活动连接，所述横向施力杆（17）与横向力拉杆（16）螺纹连接。

7.根据权利要求1所述齿轮箱加载试验装置，其特征在于：所述垂向力装置包括垂向施力杆（7）、称重传感器（8）、垂向力压板（9）和垂向压力支撑板（10），所述垂向压力支撑板（10）底部与主试齿轮箱（12）连接；所述称重传感器（8）位于垂向力压板（9）与垂向压力支撑板（10）之间；所述垂向施力杆（7）贯穿垂向力压板（9）后与主试箱支撑部套（11）活动连接，所述垂向力压板（9）与垂向施力杆（7）螺纹连接。

8.根据权利要求7所述齿轮箱加载试验装置，其特征在于：所述垂向压力支撑板（10）的顶部设置有凹面（1001），下方设置有斜平面（1003），所述斜平面（1003）两侧分别设置有V型面（1002）；所述凹面（1001）的形状与称重传感器（8）的底部形状和尺寸匹配；所述V型面（1002）和斜平面（1003）用于垂向压力支撑板（10）与主试齿轮箱（12）连接。

9.根据权利要求7所述齿轮箱加载试验装置，其特征在于：所述垂向力压板（9）的两端均设置有垂向施力杆（7）。

10.根据权利要求1所述齿轮箱加载试验装置，其特征在于：所述纵向力装置包括纵向力支撑板（21）、纵向力拉杆（23）、纵向施力杆（24），以及连接在纵向力支撑板（21）与纵向施力杆（24）之间的拉力传感器；纵向力支撑板（21）一端与主试齿轮箱（12）固定连接，另一端与拉力传感器固定连接；纵向施力杆（24）贯穿纵向力拉杆（23）后与拉力传感器活动连接，所述纵向施力杆（24）与纵向力拉杆（23）螺纹连接。

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