CZ2018202A3 - Mobile test bench module for stationary testing rail vehicles - Google Patents
Mobile test bench module for stationary testing rail vehicles Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2018202A3 CZ2018202A3 CZ2018-202A CZ2018202A CZ2018202A3 CZ 2018202 A3 CZ2018202 A3 CZ 2018202A3 CZ 2018202 A CZ2018202 A CZ 2018202A CZ 2018202 A3 CZ2018202 A3 CZ 2018202A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- movable
- main frame
- wheel
- test
- lifting
- Prior art date
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 96
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 3
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000013142 basic testing Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61K—AUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B61K13/00—Other auxiliaries or accessories for railways
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M1/00—Testing static or dynamic balance of machines or structures
- G01M1/02—Details of balancing machines or devices
- G01M1/04—Adaptation of bearing support assemblies for receiving the body to be tested
- G01M1/045—Adaptation of bearing support assemblies for receiving the body to be tested the body being a vehicle wheel
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M1/00—Testing static or dynamic balance of machines or structures
- G01M1/14—Determining imbalance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M17/00—Testing of vehicles
- G01M17/08—Railway vehicles
- G01M17/10—Suspensions, axles or wheels
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Mobilní modul zkušebního stavu pro stacionární zkoušky kolejových vozidel, který podpírá jedno dvojkolí zkoušeného vozidla a který sestává z hlavního rámu s pojezdovými koly a v něm uspořádaným pohyblivým příčníkem, který je opatřen kolovými podpěrami, na nichž spočívají dvojkolí zkoušeného vozidla. Kolové podpěry (8) jsou uloženy na pohyblivém příčníku (7) pohyblivě v podélném směru a jejich pohyby, respektive pohyblivého příčníku (7), ve svislém směru jsou vyvozovány pomocí zdvihacích mechanizmů (9) opatřených zdvižnými šrouby (9.2), které jsou uspořádány po dvou na každé straně pohyblivého příčníku (7). Zdvihací mechanizmus (9) dále sestává z dvojice zdvižných převodovek (9.1), uložených v kardanových závěsech (9.3), z kuželové redukční převodovky (9.4), servomotoru (9.5) a dvojice kloubových hřídelů (9.6) se spojkami (9.7). Hlavní rám (6) je vytvořen jako torzně poddajný a je složen ze dvou půlrámů (6.1), které jsou vzájemně diagonálně spojeny dvěma vazebními klouby (6.2), které jsou osazeny valivým naklápěcím ložiskem (6.3). Pohyblivý příčník (7) je vytvořen jako torzně poddajný a je tvořen dvěma díly (7.1) pro zajištění jeho uložení do torzně poddajného hlavního rámu (6). Oba díly (7.1) pohyblivého příčníku (7) jsou spolu ve střední části spojeny kloubem (7.2) pro možnost jejich vzájemného pootočení kolem příčné osy koleje, přičemž v rovině symetrie je do jednoho dílu pohyblivého příčníku (7.1) umístěn podélný vodicí čep (7.3), pro zajištění vedení pohyblivého příčníku (7) v podélné a příčné ose, přičemž vazební síly jsou na každé straně vodicího čepu (7.3) přenášeny na vodicí piloty (7.4), které jsou vedeny kladkami (6.4) v hlavním rámu (6).Mobile test bench module for stationary testing of rolling stock which supports one wheel set of the test vehicle and which consists of a main frame with traveling wheels and a movable crossmember arranged therein, provided with wheel supports on which the wheels of the test vehicle rest. The wheel supports (8) are mounted on the movable cross-member (7) movably in the longitudinal direction and their movements, respectively the movable cross-member (7), are vertically derived by means of lifting mechanisms (9) provided with lifting screws (9.2). two on each side of the movable cross member (7). The lifting mechanism (9) further comprises a pair of lifting gearboxes (9.1) mounted in the universal joints (9.3), a bevel gearbox (9.4), a servomotor (9.5) and a pair of PTO shafts (9.6) with couplings (9.7). The main frame (6) is designed as torsionally yielding and consists of two half-frames (6.1), which are connected diagonally to each other by two coupling joints (6.2), which are fitted with a rolling spherical bearing (6.3). The movable cross member (7) is designed to be torsionally yielding and consists of two parts (7.1) for securing it in the torsionally yielding main frame (6). The two parts (7.1) of the movable crossmember (7) are connected together in the central part by a joint (7.2) to enable their mutual rotation about the transverse axis of the track, with a longitudinal guide pin (7.3) for guiding the movable crossbar (7) in the longitudinal and transverse axes, the coupling forces being transmitted on each side of the guide pin (7.3) to the guide piles (7.4) which are guided by rollers (6.4) in the main frame (6).
Description
Vynález se týká stacionárních zkoušek kolejových vozidel, zejména zkoušek zaměřených na bezpečnost vozidla proti vykolejení, konkrétně mobilního modulu, na kterém spočívá dvojko li měřeného kolejového vozu při stacionární zkoušce.The invention relates to stationary tests of rolling stock, in particular tests aimed at the safety of a vehicle against derailment, in particular a mobile module on which a double track of a measured railway car rests in a stationary test.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Zkouška kvazistatické bezpečnosti proti vykolejení je základní zkouškou, kterou musí každé nové kolejové vozidlo podstoupit. Nedílnou součástí této zkoušky je zjištění přizpůsobení vozidla nerovnostem koleje, tzv. zborcené koleji. Na stojícím voze je pohybováno jeho koly ve svislém směru, čímž je simulováno zborcení koleje, a zároveň jsou měřeny svislé síly působící na jednotlivá kola. Tím je zjišťováno, zda se kola na nerovné koleji neodlehčují příliš, což by mohlo v provozu způsobit vykolejení vozidla.The quasi-static derailment test is the basic test that every new rolling stock must undergo. An integral part of this test is to determine the adaptation of the vehicle to the unevenness of the track, the so-called warped track. When the car is stationary, its wheels are moved vertically to simulate the collapse of the track and at the same time the vertical forces acting on the individual wheels are measured. This determines whether the wheels on the uneven track are not relieved too much, which could cause the vehicle to derail during operation.
Pro uvedenou zkoušku je možné využit speciálních zkušebních stavů, například ty, které jsou popsány v dokumentech CZ 287165 nebo CZ PV 2012-125. Jedná se o modulární zkušební stavy, které sestávají z několika modulů. Jednotlivé moduly zkušebního stavu jsou během zkoušky umístěné pod zkoušeným vozidlem, každé dvojko li vozidla je postaveno na jednom modulu zkušebního stavu. Jednotlivá kola zkoušeného vozidla spočívají na kolové podpěře modulu zkušebního stavu, kterou je možné pohybovat ve svislém směru, čímž je simulována zborcená kolej. Ve zkušebním stavu je rovněž zabudováno měření sil působících na kola zkoušeného vozidla. Těmito speciálními zkušebními stavy se zvyšuje bezpečnost zkoušky a zvyšuje přesnost měření.For this test it is possible to use special test stands, for example those described in documents CZ 287165 or CZ PV 2012-125. These are modular test stands, which consist of several modules. The individual test bench modules are located under the vehicle under test during the test, each pair of vehicles being built on one test bench module. The individual wheels of the test vehicle rest on the wheel support of the test bench module, which can be moved vertically, simulating a warped track. The test bench also incorporates a measurement of the forces acting on the wheels of the vehicle under test. These special test stands increase test safety and increase measurement accuracy.
Dokument CZ 287165 detailně popisuje konkrétní konstrukční řešení modulu zkušebního stavu. Toto řešení má řadu nevýhod.The document CZ 287165 describes in detail the specific design of the test bench module. This solution has a number of disadvantages.
Podpory kol se pohybují pouze ve svislém směru. Pokud se levá a pravá podpěra nenachází ve stejné výšce, k čemuž z principu zkoušky vždy dochází, je jejich vzájemná vzdálenost v příčném směru větší než jmenovitá. To negativně ovlivňuje přesnost výsledků zkoušky.The wheel supports only move vertically. If the left and right supports are not at the same height, which always occurs as a test principle, their mutual distance in the transverse direction is greater than the nominal one. This negatively affects the accuracy of the test results.
Další nevýhodou je způsob měření síly působící na kolo zkoušeného vozidlo. Siloměmý prvek je umístěn z důvodu konstrukce daleko od kola zkoušeného vozu, konkrétně pod hydraulickým válcem, který zvedá kolo zkoušeného vozu a měřená síla je zkreslena o pasivní odpory v posuvném mechanizmu podpěry kola.Another disadvantage is the method of measuring the force applied to the wheel of the vehicle under test. The load cell is located far from the test vehicle wheel, specifically below the hydraulic cylinder that lifts the test vehicle wheel and the measured force is distorted by passive resistors in the wheel support sliding mechanism.
Další nevýhodou je použití hydraulických válců pro vykonávání svislých pohybů kolových podpěr. Použití hydraulického systému je značně nepohodlné, nutnost použití hydraulických čerpadel a s tím spojený hluk při zkoušce, obtížnější manipulace s hydraulickými hadicemi, přítomnost úniků oleje do okolí, nižší přesnost řízení pohybů hydraulických válců.Another disadvantage is the use of hydraulic cylinders to perform vertical movements of the wheel supports. The use of the hydraulic system is very inconvenient, the need to use hydraulic pumps and the associated noise during the test, more difficult handling of hydraulic hoses, the presence of oil leaks into the environment, less precision control of hydraulic cylinder movements.
Další nevýhodou je složitý způsob nivelace pohyblivých podpěr kol zkoušeného vozu, jejich ustavení do vodorovné roviny, které je potřeba provést před zahájením zkoušky, jelikož vlastní moduly zkracovacího stavu mohou stát na ne zcela rovné koleji. Nivelita kolových podpěr se dosáhne svislým posuvem kolových podpěr, tento posuv je ale vyvozován odlišným systémem, než je posuv kolových podpěr při zkoušce pomocí hydraulických válců. To konstrukci zařízení a jeho obsluhu značně komplikuje.Another disadvantage is the complex method of leveling the movable wheel supports of the test vehicle, aligning them to a horizontal plane, which must be carried out before the test starts, since the truncation modules themselves may be standing on a not completely straight track. The leveling of the wheel supports is achieved by the vertical displacement of the wheel supports, but this displacement is due to a different system than the displacement of the wheel supports when tested by hydraulic cylinders. This complicates the design and operation of the device considerably.
Poslední nevýhodou je nemožnost zkoušení vozidel pro různé rozchody koleje, jelikož příčnou polohu podpěr kol nelze měnit.The last disadvantage is the impossibility of testing vehicles for different track gauges since the transverse position of the wheel supports cannot be changed.
- 1 CZ 2018 - 202 A3- 1 GB 2018 - 202 A3
Některé tyto nevýhody odstraňuje řešení popsané v dokumentu PV 2012-125. V tomto dokumentu jsou popsány tři typy modulů zkušebního stavu. První typ moduluje v zásadě shodný s předchozím řešením. V případě dalších dvou typů jsou podpěry kol zkoušeného vozidla umístěny na společném rámu, adaptéru, který se otáčí kolem podélné osy koleje. Vzájemná vzdálenost kolových podpěr v příčném směru je tak stále stejná. Siloměmý člen pro měření kolových sil zkoušeného vozu je přímo zabudován do podpěry kola a nachází se tak přímo pod kolem zkoušeného vozu. Měření sil tak není zkresleno o parazitní odpory mechanismu pro svislý pohyb podpěr. Podpěry kol je dále možné ustavit příčně do různé polohy, je tak možné zkoušet vozidla pro různé rozchody koleje. První dva typy modulů předpokládají použití hydraulického systému pro pohyby podpěr kol, třetí typ pak elektromechanický systém.Some of these disadvantages are overcome by the solution described in PV 2012-125. Three types of test bench modules are described in this document. The first type modulates essentially the same as the previous solution. In the case of the other two types, the wheel supports of the test vehicle are placed on a common frame, an adapter which rotates about the longitudinal axis of the track. The distance between the wheel supports in the transverse direction is thus always the same. The load cell for measuring the wheel forces of the test vehicle is directly incorporated into the wheel support and is thus located directly below the wheel of the test vehicle. Thus, the force measurement is not distorted by the parasitic resistances of the mechanism for vertical movement of the supports. Furthermore, the wheel supports can be set transversely to a different position, so it is possible to test vehicles for different track gauges. The first two types of modules assume the use of a hydraulic system for the movement of wheel supports, the third type an electromechanical system.
Dokument CZ PV 2012-125 řeší principiálně celkové uspořádání zkušebního stavu, navíc předpokládá rozšíření stavu o mobilní točnu, která nahrazuje dva moduly zkušebního stavu a je umístěna pod jeden podvozek zkoušeného vozidla. Dokument CZ PV 2012-125 představuje schematické uspořádání modulu zkušebního stavu.The document CZ PV 2012-125 deals in principle with the overall arrangement of the test bench, and in addition assumes the extension of the bench with a mobile turntable that replaces two test bench modules and is located under one chassis of the test vehicle. The document CZ PV 2012-125 represents a schematic arrangement of the test bench module.
Řešení popsaná v obou dokumentech mají ještě další společné nevýhody. Obě řešení využívají tuhý základní rám se čtyřmi pojezdovými koly. Kolej, na které je modul zkušebního stavu při zkoušce ustaven, není nikdy zcela vodorovná, je pak tedy velice obtížné ustavit modul tak, aby stál pevně na všech čtyřech kolech. Přitom se jedná o zcela zásadní požadavek - pohyby kol zkušeného vozu musí být vyvozovány s přesností na 0,1 mm a jsou tedy vyloučeny jakékoliv sebemenší pohyby vlastního modulu v koleji.The solutions described in both documents have other common disadvantages. Both solutions use a rigid base frame with four traveling wheels. The track on which the test bench module is set up is never completely horizontal, making it very difficult to position the module firmly on all four wheels. This is an absolutely essential requirement - the wheel movements of the experienced car must be derived to an accuracy of 0.1 mm and therefore any slightest movements of the module itself in the track are excluded.
Další nevýhodou je, že podpěry kol zkoušeného vozu nejsou pohyblivé v podélném směru. Teoretickými rozbory i experimentálně přitom bylo zjištěno, že pokud není umožněn pohyb podpěr v podélném směru během zkoušky vozidla, mohou tím být v závislosti na konstrukci zkoušeného vozidla nepříznivě ovlivněny výsledky zkoušky tak, že odlehčení kol na zborcené koleji je větší, než by odpovídalo reálné situaci v provozu vozidla.Another disadvantage is that the wheel supports of the test vehicle are not movable in the longitudinal direction. It has been found both by theoretical analysis and experimentally that if the supports are not allowed to move in the longitudinal direction during the vehicle test, the test results may be adversely affected, depending on the design of the test vehicle, so that wheel unloading on the warped track is greater than in vehicle operation.
Další společnou nevýhodou je uspořádání zdvihacího mechanizmu s ohledem na stavební výšku modulu zkušebního stavu. Požadavkem na zkušební stav je co nejnižší stavební výška, respektive výška kolové podpěry nad kolejí, jelikož do této výšky je nutné zkoušené vozidlo zvednout. Z obr. v dokumentu CZ 287165 je zřejmé, že tato výška činí cca 700 mm. V případě, že by výška byla výrazně vyšší, mohl by být již problém takto vysoko zkoušené vozidlo zvednout. V dokumentu CZ 287165 jsou použity hydraulické zdvihací členy. Modul typu C v dokumentu CZ PV 2012-125 předpokládá elektromechanický zdvihací systém. Není zde ale popsáno konkrétní řešení. V zásadě ale platí, že elektromechanické zdvihací členy obdobných parametrů, únosnosti a zdvihu, mají větší stavební výšku. V případě použití dvou zdvihacích členů tak není prakticky možné navýšit maximální zdvih kola zkoušeného vozu nad 200 mm při zachování zástavbové výšky zkušebního zařízení. Přitom požadavek na realizaci zdvihů nad 200 mm je již od zákazníků, tj. výrobců kolejových vozidel nebo provozovatelů, běžný.Another common disadvantage is the arrangement of the lifting mechanism with respect to the construction height of the test bench module. The requirement for the test bench is the lowest possible construction height or height of the wheel support above the track, as the test vehicle must be raised to this height. It is apparent from FIG. In CZ 287165 that this height is about 700 mm. If the height is significantly higher, it could be a problem to lift the vehicle under test. In CZ 287165 hydraulic lifting members are used. The type C module in CZ PV 2012-125 assumes an electromechanical lifting system. However, no specific solution is described here. In principle, however, the electromechanical lifting members of similar parameters, load capacity and stroke have a higher construction height. Thus, in the case of using two lifting members, it is practically impossible to increase the maximum wheel lift of the test vehicle over 200 mm while maintaining the installation height of the test equipment. At the same time, the requirement to carry out strokes above 200 mm is common from customers, ie rail vehicle manufacturers or operators.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Výše uvedené nevýhody odstraňuje mobilní modul zkušebního stavu pro stacionární zkoušky kolejových vozidel, kdy při jedné stacionární zkoušce může být požito libovolné množství těchto shodných mobilních modulů, jeden mobilní modul podpírá vždy jedno dvojkolí zkoušeného vozidla, přičemž každý mobilní modul sestává z hlavního rámu s pojezdovými koly a vněm uspořádaným pohyblivým příčníkem a tento pohyblivý příčník je opatřen kolovými podpěrami, na nichž spočívají dvojkolí zkoušeného vozidla. Pohyblivý příčník je polohovatelný ve svislém směru a naklopitelný kolem osy rovnoběžné s podélnou osou zkoušeného vozu, takto je možné simulovat široké spektrum průběhů zborcení koleje včetně vzestupme nebo simulovat kolej s konstantním stavebním převýšením, přičemž podstata mobilního modulu zkušebního stavuThe above mentioned disadvantages are eliminated by the mobile test bench module for stationary testing of rolling stock, in which any number of identical mobile modules can be used in one stationary test, one mobile module supports one wheel set of the tested vehicle, each mobile module consists of a main frame with traveling wheels and a movable crossmember arranged outside, and the movable crossmember is provided with wheel supports on which the wheelsets of the vehicle under test rest. The movable crossmember is adjustable in a vertical direction and tilted about an axis parallel to the longitudinal axis of the wagon under test, in this way it is possible to simulate a wide range of track distortion including ascending or simulate track with constant structural cant,
-2CZ 2018 - 202 A3 spočívá v tom, že kolové podpěry jsou uloženy na pohyblivém příčníku pohyblivě v podélném směru a jejich pohyby ve svislém směru, respektive příčníku, jsou vyvozovány pomocí zdvihacích mechanizmů, s výhodou elektromechanických, kdy jako zdvižné členy jsou použity zdvižné šrouby, které jsou výhodně umístěné dva na každé straně pohyblivého příčníku. Tímto uspořádáním zdvihacího mechanizmu se snížilo jeho svislé zatížení, což umožnilo navýšit maximální svislý zdvih kolové podpěry nad požadovaných 200 mm, při zachování stavební výšky mobilního modulu. Zdvihací mechanizmus sestává z dvojice zdvižných převodovek, jejich závěsů, kuželové redukční převodovky, servomotoru a dvojice kloubových hřídelů se spojkami. Zdvižné převodovky jsou osazeny zdvižnými šrouby se závitem. Servomotor s kuželovou redukční převodovkou je pevně spojen s hlavním rámem modulu. Zdvižné převodovky jsou uloženy do hlavního rámu modulu prostřednictvím kardanových závěsů, které umožňují natáčení závěsů kolem dvou os - osy rovnoběžné s podélnou osou zkoušeného vozu a osy příčné. Tím se poloha zdvižných převodovek a zdvižných šroubů přizpůsobí jak pohybům pohyblivého příčníku během jeho svislého pohybu nebo natáčení kolem osy rovnoběžné s podélnou osou zkoušeného vozu, tak i pohybům celé konstrukce vlivem nerovného podkladu pod zkušebním stavem. Servomotor otáčí vstupním hřídelem redukční převodovky, čímž se otáčí dvojice kloubových hřídelů, které jsou spojeny se zdvižnými převodovkami, a následně je otáčeno trapézovými šrouby se závitem, na kterých je usazen pohyblivý příčník, který tímto vykonává pohyb ve svislém směru.-2GB 2018 - 202 A3 is characterized in that the wheel supports are mounted on the movable crossbeam movably in the longitudinal direction and their movements in the vertical direction or crossbeam are derived by means of lifting mechanisms, preferably electromechanical, using lifting screws as lifting members preferably two on each side of the movable crossbar. This arrangement of the lifting mechanism reduced its vertical load, which made it possible to increase the maximum vertical lift of the wheel support beyond the required 200 mm, while maintaining the construction height of the mobile module. The lifting mechanism consists of a pair of lift gearboxes, their hinges, a bevel gearbox, a servomotor and a pair of PTO shafts with clutches. The lift gear units are fitted with threaded lift screws. The servomotor with bevel gear reducer is firmly connected to the main frame of the module. Lifting gearboxes are mounted in the main frame of the module by means of cardan hinges, which allow the hinges to be swiveled around two axes - an axis parallel to the longitudinal axis of the test vehicle and a transverse axis. As a result, the position of the elevating gearboxes and the elevating bolts will accommodate both the movements of the movable crossmember during its vertical movement or pivoting about an axis parallel to the longitudinal axis of the test vehicle and the movements of the whole structure due to uneven ground under test. The servomotor rotates the input shaft of the reduction gearbox, thereby rotating a pair of PTO shafts that are connected to the lift gearboxes, and is then rotated by threaded trapezoidal screws on which the movable crossmember is seated, thereby executing a vertical movement.
Další podstata mobilního modulu zkušebního stavu spočívá v tom, že hlavní rám každého mobilního modulu je torzně poddajný. Poddajnost hlavního rámu je řešena tak, že je složen ze dvou půlrámů, které jsou vzájemně diagonálně spojeny dvěma vazebními klouby, které jsou osazeny valivým naklápěcím ložiskem.A further essence of the test bench mobile module is that the main frame of each mobile module is torsionally compliant. The flexibility of the main frame is solved by consisting of two half-frames, which are connected diagonally to each other by two coupling joints, which are fitted with a rolling tilting bearing.
Další podstata mobilního modulu zkušebního stavu spočívá v tom, že pohyblivý příčník každého mobilního modulu je torzně poddajný. Pohyblivý příčník je tvořen dvěma díly pro zajištění statické určitosti uspořádání pohyblivého příčníku do torzně poddajného hlavního rámu. Oba díly pohyblivého příčníku jsou spolu ve střední části kloubově spojeny a tím je možné jejich vzájemné pootočení kolem příčné osy koleje. V rovině symetrie je do dílu pohyblivého příčníku připevněn podélný vodicí čep, který zajišťuje vedení pohyblivého příčníku v podélné a příčné ose koleje. Vazební síly jsou na každé straně vodícího čepu přenášeny na vodicí piloty, které jsou vedeny kladkami v hlavním rámu.A further essence of the mobile test bench module is that the movable crossmember of each mobile module is torsionally compliant. The movable crossmember is formed by two parts to provide static certainty to the arrangement of the movable crossmember in a torsionally yielding main frame. Both parts of the movable crossbeam are articulated together in the central part and thus their mutual rotation about the transverse axis of the track is possible. In the plane of symmetry, a longitudinal guide pin is secured to the movable cross member, which guides the movable cross member in the longitudinal and transverse axis of the track. Coupling forces are transmitted on each side of the guide pin to guide piles which are guided by pulleys in the main frame.
Torzní poddajnost hlavního rámu a příčníku umožňuje také umístit mobilní modul mimo kolej, například na betonovou podlahu, kde se předpokládá přítomnost větších nerovností, kterým se mobilní modul rovněž přizpůsobí. Toho se může využít v případě, že není k dispozici vhodná kolej.The torsional flexibility of the main frame and the cross member also allows the mobile module to be placed outside the track, for example on a concrete floor, where larger unevenness is assumed, which the mobile module also adapts to. This can be used in the absence of a suitable track.
Další podstata mobilního modulu zkušebního stavu spočívá vtom, že kolové podpěry jsou opatřeny mechanizmem lineárního vedení, umožňujícím jejich pohyb v podélné ose koleje. Kolová podpěra je zároveň siloměmou vložkou pro měření svislých kolových sil a je připevněna k příčníku prostřednictvím dvou sad valivých lineárních vedení tvořících křížové vedení, umožňující relativní pohyb kolové podpěry v podélné a příčné ose koleje.A further essence of the mobile test bench module is that the wheel supports are provided with a linear guide mechanism allowing their movement along the longitudinal axis of the track. The wheel support is also a load cell for measuring vertical wheel forces and is attached to the crossbar by means of two sets of rolling linear guides forming a cross guide allowing relative movement of the wheel support in the longitudinal and transverse axis of the track.
Další podstatou mobilního modulu zkušebního stavu je také možnost zkoušení kolejového vozidla s různými rozchody, přičemž úprava modulu zkušebního stavu na jiný rozhod je velice snadno a rychle proveditelná. Změnou příčné polohy kolových podpěr se nastaví rozchod simulované koleje. Poloha kolové podpěry na příčníku ve směru příčné osy koleje je stavitelná pomocí systému příčného vedení kolové podpěry. Systém příčného vedení kolových podpěr určuje příčnou pozici kolové podpěry vůči hlavnímu příčníku mobilního modulu zkušebního stavu a sestává z centrální hrazdy kloubově uložené do vodicích pilotů pohyblivého příčníku, čtveřice příčných táhel a dvojice podélných vahadel opřených o kolové podpěry. Tento systém zajišťuje požadovaný rozchod simulované koleje, přičemž osa této koleje zůstává během natáčení pohyblivého příčníku bez příčného posunutí.A further essence of the mobile test bench module is also the possibility of testing a rail vehicle with different track widths, and converting the test bench module to another decision is very easy and quick to perform. By changing the transverse position of the wheel supports, the track width of the simulated track is adjusted. The position of the wheel support on the cross member in the direction of the transverse axis of the track is adjustable by means of the wheel support transverse guidance system. The wheel support transverse guidance system determines the transverse position of the wheel support with respect to the main crossmember of the mobile test bench module and consists of a central bar articulated into the guide piles of the movable crossmember, four cross members and a pair of longitudinal rockers supported by the wheel supports. This system provides the desired track of the simulated track, while the track axis remains free of lateral displacement during the pivoting of the movable cross member.
-3 CZ 2018 - 202 A3-3 EN 2018 - 202 A3
Popsaným řešením se podařilo vytvořit zkušební stav pro zkoušení bezpečnosti kolejových vozidel proti vykolejení s elektromechanickým pohonem kolových podpěr s výrazně vyšším zdvihem oproti předchozím řešením při zachování shodné zástavbové výšky. Dále je dosaženo vyšší přesnosti měření z důvodu použití poddajného rámu modulu a poddajného pohyblivého příčníku, díky čemuž je modul staticky určitě, a tím zcela nehybně, umístěn i na nerovném podkladu bez sebemenších parazitních pohybů vlivem nerovností během provádění zkoušky. Dalším přínosem k lepší přesnosti měření je pohyblivost kolových podpěr v podélném směru, čímž se kola zkoušeného vozidla mohou volně pohybovat v podélném směru při realizaci zborcené koleje během zkoušky a výsledek zkoušky tak není ovlivněn parazitními vlivy, jako je tomu v případě, kdy podpěry kol podélný pohyb neumožňují. Další výhodou je snadná nastavitelnost rozchodu zkoušeného vozidla, čehož bylo dosaženo použitím systémem příčného vedení kolových podpěr.The described solution succeeded in creating a test bench for testing the safety of rail vehicles against derailment with electromechanical drive of wheel supports with significantly higher lift compared to previous solutions while maintaining the same built-up height. Furthermore, higher measurement accuracy is achieved due to the use of a flexible module frame and a flexible movable cross member, which makes the module statically sure, and thus completely immovable, even on an uneven surface without the slightest parasitic movements due to unevenness during the test. Another contribution to better measurement accuracy is the mobility of the wheel supports in the longitudinal direction, so that the wheels of the test vehicle can move freely in the longitudinal direction when the track is collapsed during the test and thus free from parasitic influences. do not allow movement. Another advantage is the easy adjustment of the track width of the test vehicle, which was achieved by using a cross-wheel guiding system.
Objasnění výkresůClarification of drawings
Vynález je blíže objasněn na přiložených výkresech, kde všechny obrázky jsou znázorněny v prostorovém provedení, přičemž na obr. 1 je celkové uspořádání modulů pod zkoušeným vozidlem, na obr. 2 je mobilní modul, na obr. 3 je hlavní rám s mechanismem vedení pohyblivého příčníku, na obr. 4 je část hlavního rámu s kloubem, zajišťující poddajnost hlavního rámu, na obr. 5 je sestava pohyblivého příčníku, na obr. 6 je sestava zdvihacího členu, na obr. 7 je sestava kolové podpory se siloměmou vložkou pro měření kolové síly Q a na obr. 8 je systém příčného vedení kolových podpěr.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is illustrated in greater detail in the accompanying drawings, in which: FIG. 1 shows the overall configuration of the modules under the vehicle under test; FIG. 2 shows the mobile module; Fig. 4 is a portion of the main frame with a hinge providing flexibility of the main frame; Fig. 5 is a movable crossmember assembly; Fig. 6 is a lift member assembly; Q and FIG. 8 is a transverse guide system of wheel supports.
Příklady uskutečnění vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Příkladné provedení vynálezu, znázorněné na přiložených výkresech, představuje mobilní modul 1 zkušebního stavu pro stacionární zkoušky kolejových vozidel a jeho jednotlivé části.The exemplary embodiment of the invention, shown in the accompanying drawings, represents a mobile test bench module 1 for stationary testing of rolling stock and its individual parts.
Mobilní modul 1 je opatřený pojezdovými koly 5 a sestává z torzně poddajného hlavního rámu 6, ve kterém je uspořádán pohyblivý příčník 7, který je opatřen podpěrami 8, na kterých spočívá zkoušené vozidlo svými koly 4 a to tak, že vždy kola 4 jednoho dvojkolí 3 spočívají na jednom modulu 1. Kolové podpěry 8 tak tvoří vazbu mezi pohyblivým příčníkem 7 a dvojkolím 3 zkoušeného vozidla 2.The mobile module 1 is provided with traveling wheels 5 and consists of a torsionally yielding main frame 6, in which a movable cross member 7 is provided, which is provided with supports 8 on which the test vehicle rests with its wheels 4 in such a way they rest on one module 1. The wheel supports 8 thus form a link between the movable crossmember 7 and the wheelset 3 of the vehicle 2 under test.
Torzní poddajnost hlavního rámu 6 je řešena tím, že je složen ze dvou půlrámů 6.1, které jsou vzájemně diagonálně spojeny dvěma vazebními klouby 6.2, které jsou osazeny valivým naklápěcím ložiskem 6.3.The torsional compliance of the main frame 6 is solved by the fact that it consists of two half-frames 6.1, which are connected diagonally to each other by two coupling joints 6.2, which are fitted with a rolling tilting bearing 6.3.
Pohyblivý příčník 7 je polohovatelný ve svislém směru a naklopitelný kolem osy rovnoběžné s podélnou osou zkoušeného vozu. Takto je možné simulovat široké spektrum průběhů zborcení koleje včetně vzestupme nebo simulovat kolej s konstantním stavebním převýšením. Pohyblivý příčník 7 je uspořádaný v hlavním rámu 6, který svou konstrukcí umožňuje daný mobilní modul zkušebního stavu usadit na železniční kolej s rozchodem kolejnic v rozsahu 750 až 1520 mm, nebo na jiný vhodný tuhý podklad.The movable crossbar 7 is adjustable in a vertical direction and tilted about an axis parallel to the longitudinal axis of the test vehicle. In this way, it is possible to simulate a wide range of track distortion processes, including rising or simulating a track with a constant cant. The movable cross member 7 is arranged in the main frame 6, which by its design allows the mobile test bench module to be mounted on a rail with a track gauge in the range of 750 to 1520 mm, or on another suitable rigid support.
Pohyblivý příčník 7 je tvořen dvěma díly 7,1 pro zajištění jeho statické určitosti uložení do torzně poddajného hlavního rámu 6. Oba díly 7,1 pohyblivého příčníku 7 jsou spolu ve střední části spojeny kloubem 7,2 a tím je možné jejich vzájemné pootočení kolem příčné osy koleje. V rovině symetrie je do jednoho dílu pohyblivého příčníku 7,1 zavařen podélný vodicí čep 7,3, který zajišťuje vedení pohyblivého příčníku 7 v podélné a příčné ose koleje. Vazební síly jsou na každé straně vodícího čepu 7,3 přenášeny na vodicí piloty 7,4, které jsou vedeny kladkami 6.4 v hlavním rámu 6.The movable cross member 7 is formed by two parts 7,1 to ensure its static certainty of fit in the torsionally-flexible main frame 6. The two parts 7,1 of the movable cross member 7 are connected together in the middle part by a hinge 7.2 and thus it is possible to rotate them about the transverse track axis. In the plane of symmetry, a longitudinal guide pin 7.3 is welded into one part of the movable cross-member 7.1, which guides the movable cross-member 7 in the longitudinal and transverse axis of the track. The coupling forces on each side of the guide pin 7.3 are transmitted to the guide piles 7.4, which are guided by rollers 6.4 in the main frame 6.
-4CZ 2018 - 202 A3-4GB 2018 - 202 A3
Hlavní rám 6 i navazující sestavy jsou navrženy tak, aby zajistily jednoznačné a staticky určité usazení modulu i na nerovném podkladu.Both the main frame 6 and the successive assemblies are designed to provide unambiguous and statically certain seating of the module even on uneven ground.
Pohyby kolových podpěr 8, které jsou uloženy na pohyblivém příčníku 7 pohyblivě v podélném směru, respektive pohyblivého příčníku 7 ve svislém směru, jsou vyvozovány pomocí dvojice zdvihacích elektromechanických mechanizmů 9 se čtyřmi zdvižnými šrouby 9.2 poháněnými elektromechanicky, vždy dva zdvižné šrouby 9.2 jsou umístěné na jedné straně pohyblivého příčníku 7.The movements of the wheel supports 8, which are mounted on the movable crossbeam 7 movably in the longitudinal direction or the movable crossbeam 7 in the vertical direction, are caused by a pair of electromechanical lifting mechanisms 9 with four electromechanically driven lifting screws 9.2. the side of the movable crossbar 7.
Zdvihací mechanizmus 9 sestává z dvojice zdvižných převodovek 9.1, jejich závěsů 9.3, kuželové redukční převodovky 9.4, servomotoru 9.5 a dvojice kloubových hřídelů 9.6 se spojkami 9/7. Zdvižné převodovky jsou osazeny zdvižnými šrouby se závitem 94. Zdvižné převodovky jsou uloženy v kardanových závěsech 9.3.The lifting mechanism 9 consists of a pair of lifting gearboxes 9.1, their hinges 9.3, a bevel gearbox 9.4, a servomotor 9.5 and a pair of PTO shafts 9.6 with couplings 9/7. Lifting gearboxes are fitted with lifting screws with thread 94. Lifting gearboxes are mounted in universal joints 9.3.
Tak se poloha zdvižných převodovek 9.1 a zdvižných šroubů 9.2 přizpůsobí jak pohybům příčníku 7 během jeho svislého pohybu nebo natáčení kolem podélné osy koleje, tak i pohybům konstrukce vlivem nerovného podkladu pod zkušebním modulem.Thus, the position of the lift gearboxes 9.1 and the lift bolts 9.2 are adapted to both the movements of the cross-member 7 during its vertical movement or rotation about the longitudinal axis of the track and the movements of the structure due to an uneven base under the test module.
Díky tomuto konstrukčnímu uspořádání se snížilo svislé zatížení zdvihacího mechanizmu 9, což umožnilo navýšit maximální svislý zdvih kolové podpěry nad 200 mm, zde konkrétně 250 mm, při zachování stavební výšky mobilního modulu TDue to this design, the vertical load of the lifting mechanism 9 has been reduced, which allowed to increase the maximum vertical lift of the wheel support over 200 mm, here specifically 250 mm, while maintaining the construction height of the mobile module T
Kolová podpěra 8 se skládá ze siloměmé vložky 8.1 pro měření svislé kolové síly, lůžka siloměmé vložky 84, mezidesky 8.3 kolové podpěry 8 a dvou sad valivých lineárních vedení 8.4. Tyto komponenty umožňují relativní pohyb siloměmé vložky 8.1 v podélné a příčné ose koleje. Pohyb siloměmé vložky 8.1 v podélné ose koleje činí ± 20 mm.The wheel support 8 consists of a load cell insert 8.1 for measuring vertical wheel force, a load cell insert 84, an intermediate plate 8.3 of a wheel support 8 and two sets of rolling linear guides 8.4. These components allow relative movement of the load cell 8.1 in the longitudinal and transverse axis of the track. The movement of the load cell 8.1 in the longitudinal axis of the track is ± 20 mm.
Poloha siloměmé vložky 8.1 ve směru příčné osy koleje je dána pomocí příčných táhel 8.7 systému příčného vedení 8.8 kolové podpěry 8. Systém příčného vedení 8.8 kolových podpěr 8 určuje příčnou pozici kolové podpěry 8 vůči hlavnímu příčníku 7 mobilního modulu 1 zkušebního stavu a sestává z centrální hrazdy 8.9 kloubově uložené do vodicích pilotů 7,4 pohyblivého příčníku 7, čtveřice příčných táhel 8.7 a dvojice podélných vahadel 8.10 opřených o kolové podpěry 8. Tento systém zajišťuje požadovaný rozchod simulované koleje, přičemž osa této koleje zůstává během natáčení pohyblivého příčníku 7 bez příčného posunutí.The position of the load cell 8.1 in the direction of the transverse axis of the track is given by the transverse rods 8.7 of the transverse guide system 8.8 of the wheel support 8. The transverse guide system 8.8 of the wheel supports 8 determines the transverse position of the wheel support 8 relative to the main crossmember 7 of the test bench mobile module 1. 8.9 articulated into the guide piles 7.4 of the movable crossbar 7, the four cross members 8.7 and a pair of longitudinal rockers 8.10 supported by the wheel supports 8. This system provides the desired track of the simulated track, the axis of this track remaining without lateral displacement during the pivoting.
Změnou příčné polohy kolových podpěr lze nastavit různý rozchod simulované koleje.By varying the transverse position of the wheel supports, the different track width of the simulated track can be adjusted.
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Mobilní moduly zkušebního stavu pro stacionární zkoušky kolejových vozidel se využijí v rámci zkoušek vozidla v rámci zjišťování jeho bezpečnosti proti vykolejení nebo při zkoušce součinitele úhlu náklonu vozidla. Během těchto zkoušek zkušební stav pohybuje ve svislém směru koly zkoušeného vozidla tak, aby bylo realizováno požadované zborcení koleje nebo její stavební převýšení. Během zkoušky jsou měřeny hodnoty kolových sil Q a geometrické veličiny popisující zborcení nebo převýšení simulované koleje.Mobile test bench modules for stationary testing of rolling stock shall be used in vehicle testing to determine its derailment safety or in the tilt angle test of the vehicle. During these tests, the test bench moves vertically in the wheels of the test vehicle so that the required track buckling or cant elevation is realized. During the test, the values of wheel forces Q and geometric quantities describing the distortion or elevation of the simulated track are measured.
-5 CZ 2018 - 202 A3-5 EN 2018 - 202 A3
PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2018-202A CZ2018202A3 (en) | 2018-04-26 | 2018-04-26 | Mobile test bench module for stationary testing rail vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2018-202A CZ2018202A3 (en) | 2018-04-26 | 2018-04-26 | Mobile test bench module for stationary testing rail vehicles |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ307881B6 CZ307881B6 (en) | 2019-07-17 |
| CZ2018202A3 true CZ2018202A3 (en) | 2019-07-17 |
Family
ID=67216242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2018-202A CZ2018202A3 (en) | 2018-04-26 | 2018-04-26 | Mobile test bench module for stationary testing rail vehicles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2018202A3 (en) |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009002678B4 (en) * | 2009-04-27 | 2012-04-26 | AGG Anlagen- und Gerätebau GmbH | Test method for bogies as well as test and assembly stand |
| CZ2012125A3 (en) * | 2012-02-21 | 2013-08-28 | VÚKV a.s. | Test bench for stationary testing rail vehicles and measuring method on such a test bench |
| CN104076090B (en) * | 2014-07-16 | 2016-06-29 | 北京新联铁科技股份有限公司 | A kind of parallel lifting non-pulling wheel detecting flaw of wheel machine |
| KR101605629B1 (en) * | 2014-09-03 | 2016-03-22 | 한국철도공사 | Automatic test equipment and method for wheel set of railway vehicles |
| CN105253804A (en) * | 2015-11-04 | 2016-01-20 | 铜陵科达车辆装备有限责任公司 | Lifting device used for railway wheel set running-in tests |
| CN205317456U (en) * | 2015-12-18 | 2016-06-15 | 天津市东达伟业机车车辆有限公司 | Ternary test device of coupling |
| CN106370285B (en) * | 2016-09-14 | 2018-10-30 | 中国铁道科学研究院标准计量研究所 | A kind of railway counterweight inspection weighing apparatus vehicle bidirectional pushing device |
-
2018
- 2018-04-26 CZ CZ2018-202A patent/CZ2018202A3/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ307881B6 (en) | 2019-07-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102235943B (en) | Loading test device | |
| US8516881B2 (en) | Test method for bogies as well as test stand and assembly stand | |
| CN103759885B (en) | A kind of calibration test platform for force-measuring wheel set | |
| US6354426B1 (en) | Device for positioning vehicles standing on their own wheels in a manner which is suitable for automation and for vehicles of different types | |
| CN105398911A (en) | Apparatus and method for aligning guide rails in an elevator shaft | |
| US20050212243A1 (en) | Material handling system | |
| RU137053U1 (en) | DEVICE FOR MOVING A DRILL RIG AND ALIGNING THE POSITION OF THE SUPPLY UNIT | |
| AU2015310840B2 (en) | Railway vehicle and funicular apparatus | |
| DE102004021488B4 (en) | Test bench for bogies and / or wheelsets of rail vehicles | |
| CN106556520A (en) | Bogie performance test stand | |
| CN111413114A (en) | Variable gauge derailment torsion test device, system and method for railway vehicle | |
| EP2180097A2 (en) | Device for unloading and placing rails in a track parallel to another existing track | |
| CZ2018202A3 (en) | Mobile test bench module for stationary testing rail vehicles | |
| TWI807549B (en) | Wheel carrier for carrying road wheels arranged on bogies and test bench for testing bogies of rail vehicles | |
| CN109382525B (en) | Device and process for simultaneously machining multiple groups of wheel sets of railway vehicle | |
| KR101315228B1 (en) | Railway bogie conical spring deflection and axial appeal measurement method according to the load and the device | |
| RU2478539C2 (en) | Transport-install outfit of rocket launching complex | |
| CN110823608A (en) | Fatigue test system and method for railway freight car cross rod assembly | |
| RU122486U1 (en) | STAND FOR CAR TEST | |
| CZ2014972A3 (en) | Measuring method of adhesion conditions between rail vehicle wheel and rail and a device for making this measuring method of adhesion conditions and a service track car with such a device | |
| CN107128835B (en) | High-precision rail ultrahigh simulation test system | |
| US2431296A (en) | Compression testing apparatus | |
| RU88148U1 (en) | DEVICE FOR TESTING FOR THE FATIGUE OF THE CONSOLE PARTS OF THE LATERAL FRAME OF THE CARS OF CARGO CARS | |
| CN117326089A (en) | Tire testing device | |
| CN117142338A (en) | X-shaped multifunctional bogie falling and combining device with pivoted axle box |