WO2015180475A1 - 转向架悬挂系统参数测试试验装置及测试方法 - Google Patents

转向架悬挂系统参数测试试验装置及测试方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2015180475A1
WO2015180475A1 PCT/CN2014/095812 CN2014095812W WO2015180475A1 WO 2015180475 A1 WO2015180475 A1 WO 2015180475A1 CN 2014095812 W CN2014095812 W CN 2014095812W WO 2015180475 A1 WO2015180475 A1 WO 2015180475A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
test
bogie
actuator
stiffness
platform
Prior art date
Application number
PCT/CN2014/095812
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
梁树林
张鹏
谭富星
Original Assignee
长春轨道客车股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 长春轨道客车股份有限公司 filed Critical 长春轨道客车股份有限公司
Publication of WO2015180475A1 publication Critical patent/WO2015180475A1/zh

Links

Images

Classifications

    • 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

Definitions

  • the invention relates to a bogie suspension parameter test test method, comprising a test method for a static parameter and a dynamic parameter test of a bogie suspension system and a test device for testing.
  • the object of the present invention is to design a test method and a device for testing the suspension parameters of a bogie of a railway train.
  • the test method and device can simulate the assembly conditions of the bogie and complete the test of the static parameters and dynamic parameters of the bogie suspension system.
  • the present invention provides a bogie suspension system parameter test and test device, which comprises: a gantry frame, a motion platform and an actuator, and two upper three-dimensional force measuring platforms are connected under the beam of the gantry frame, An adapter plate is mounted on the three-dimensional force measuring platform, and a positioning hole is left on the adapter plate, and the positioning hole and the adapter plate are connected with the upper bolster of the bogie, and four lower three-dimensional force measuring platforms are installed on the lower motion platform, and each The lower three-dimensional force measuring platform is provided with a fixture, the fixture is composed of a concave groove corresponding to the two openings, the fixture is connected with the wheel of the tested bogie, and three vertical actuators are connected under the movement platform. A lateral actuator is attached to the front and a longitudinal actuator is attached to the side.
  • the test method for the parameters of the bogie suspension system is as follows: First, the bogie is mounted on the motion platform, and the wheelset is mounted on the wheelset fixture. By adjusting the height of the motion platform, the force value of the lower three-dimensional force measurement platform and the test outline are obtained. The test force value is the same, and then the initial height position of the motion platform is determined, and the bogie is fixed. After the bogie is installed, the air spring is inflated, and the distance between the lower surface of the frame and the tangent point of the wheel and the ground is measured. According to the test program, Adjust the height to simulate the vehicle equipment state; secondly, control the coordinated motion of each actuator through the control system.
  • test spectrum setting parameters of each working condition during the static parameter test are: continuous loading in the form of sine wave, and the excitation speed is 0.5mm/s, the shifting value is 5mm;
  • test spectrum setting parameters of each working condition in the dynamic parameter test are: continuous loading in the form of sine wave, excitation frequency range 0.1 ⁇ 15Hz, shifting value 1mm, frequency interval 0.05Hz/s.
  • the force value and displacement variation of the bogie suspension system are measured, and the sampling frequency is 100Hz.
  • the hysteresis curve relationship diagram of each suspension system of the bogie is obtained, thereby obtaining the stiffness value of the suspension system.
  • the static longitudinal stiffness test described is that the longitudinal actuator 4 is actuated and the other four actuators cooperate with the coordinated action.
  • the static lateral stiffness test described the lateral actuator 5 action, and the other four actions coordinate and coordinate the action.
  • the longitudinal actuator 4 provides longitudinal dynamic excitation and the other four actuators cooperate with coordinated motion.
  • the dynamic lateral stiffness test the lateral actuator 5 provides lateral dynamic excitation, and the other four actions coordinate and coordinate the action.
  • Sensor arrangement vertical: the sensor is placed at the end of the bogie frame, and the vertical distance of the frame relative to the end of the axle box is measured. This is to measure the displacement of the system; the sensor is placed on the steering frame in the middle. The amount of change in the vertical distance between the frame and the bolster is measured, which is the displacement of the second line.
  • the sensor is placed at the end of the bogie frame, and the lateral distance of the frame relative to the end of the axle box is measured. This is to measure the displacement of the system; the sensor is placed on the steering frame in the middle, and the frame is measured relative to the rocker. The amount of lateral distance change between the pillows, which is measured by the secondary system displacement.
  • This test uses the hydraulic servo control system to drive the loading device.
  • different excitation modes such as fixed frequency or frequency sweep
  • the sweep frequency and sweep frequency interval can also be controlled by the control system. Such parameters are controlled.
  • the driven loading device coordinates the action, realizes the actual working conditions of the simulated bogie load, and tests the parameters of the bogie suspension system.
  • the beneficial effects of the present invention compared to the prior art are: 1
  • the use of the motion platform to simulate the loading of the car body on the bogie is more convenient and quicker, and the test efficiency is improved, and the test structure is simple.
  • the three-dimensional force measurement platform is used to directly measure the force of the bogie in all directions. Compared with the original measuring force value at the front end of the hydraulic cylinder, the friction between the platform and the bogie and the platform and the foundation and the blocking force are overcome, and the test accuracy is greatly improved.
  • the experimental excitation source is a continuous sweep signal, and the sweep form, sweep frequency and sweep range are adjustable, which is more conducive to testing and analyzing the stiffness variation characteristics of the bogie suspension system at different frequencies.
  • Figure 2 side view of the test bench actuator
  • Figure 5 is a series of vertical stiffness curves
  • Figure 6 is a series of lateral stiffness curves
  • Figure 7 is a series of longitudinal stiffness curves
  • Figure 8 is a graph of the vertical stiffness of the secondary system
  • Figure 9 is a plot of the transverse stiffness of the second series
  • Figure 10 is a plot of the longitudinal stiffness of the secondary system.
  • the present invention includes a gantry frame, a motion platform c and an actuator, and a beam of the gantry frame a
  • Each of the lower three-dimensional measuring platforms is provided with a fixture 8 which is composed of two concave openings corresponding to the openings, and the card is formed. Wheelset with the bogie under test 7 Connected, three vertical actuators 1, 2, 3 are connected under the moving platform, a transverse actuator 5 is connected to the front, and a longitudinal actuator 4 is connected to the side.
  • the bogie b is mounted on the test test platform, and the wheelset 7 is mounted on the wheelset fixture 8 and the wheelset fixture is mounted on the lower three-dimensional force platform. 9
  • the upper and lower 3D load platforms are fixed on the motion platform c;
  • the collected force value of the lower three-dimensional force measuring platform is the same as the given test force value of the test program, thereby determining the initial height position of the motion platform;
  • the air spring is inflated, and the distance between the lower surface of the middle portion of the frame and the tangent point of the wheel and the ground is measured, and the height is simulated according to the test program;
  • the control system calls the control program spectrum output command, see Figure 1, actuators 1, 2, 3 at 0.5mm/s Speed with respect to the initial vertical motion zero point for vertical reciprocating motion of different amplitudes, amplitude selection is 5mm, actuator 4 and actuator 5 are equipped with partners 1 , 2 , 3 Coordinate the movement, the motion platform loads the static load onto the four primary suspensions through the three-dimensional force measurement platform;
  • the vertical static load force of the wheel pair is measured by the upper and lower three-dimensional force measuring platforms, and the vertical displacement of the frame relative to the four axle boxes and the frame relative to the bolster is measured by the laser displacement sensor for accurate measurement.
  • the laser displacement sensor for accurate measurement.
  • the side beam is arranged at a suitable position in the middle to arrange a displacement sensor, and the vertical relative displacement of the frame relative to the bolster is measured to ensure that the calculated static stiffness value is closer to the actual value;
  • Static longitudinal stiffness test longitudinal actuator 4 action, the other four actuators cooperate with the coordinated action.
  • Static lateral stiffness test Lateral actuator 5 action, the other four actions coordinate and coordinate action.
  • the upper three-dimensional force measuring platform on the bolster beam of the bogie and the gantry frame is connected to fix the upper part of the bogie;
  • the collected force value of the lower three-dimensional force measuring platform is the same as the given test force value of the test program, thereby determining the initial height position of the motion platform;
  • the air spring is inflated, and the distance between the lower surface of the middle portion of the frame and the tangent point of the wheel and the ground is measured, and the height is simulated according to the test program;
  • the control system calls the control program spectrum output command, see Figure 1, actuators 1, 2, 3 Regarding the initial vertical motion zero point, the vertical reciprocating motion of different amplitudes is performed, where the amplitude is 1 mm, and the actuator 4 and the actuator 5 are coordinated with the actuators 1, 2, 3;
  • the vertical dynamic load force of the wheel pair is measured by the upper and lower three-dimensional force measuring platforms, and the vertical displacement of the frame relative to the four axle boxes and the frame relative to the bolster is measured by the laser displacement sensor for accurate measurement.
  • the laser displacement sensor for accurate measurement.
  • out of the overall vertical displacement deformation of the suspension system at the end of the steering frame, four displacement sensors are arranged, one at the end, and the vertical displacement of the frame relative to the end of the axle box;
  • a displacement sensor is arranged on the side beams to select a suitable position in the middle, and the vertical relative displacement of the frame relative to the bolster is measured to ensure that the calculated stiffness value is closer to the actual value.
  • the spectrum analysis is carried out by FFT transform, and the dynamic stiffness characteristics of the suspension system are analyzed and calculated.
  • Longitudinal actuator 4 provides longitudinal dynamic excitation and the other four actuators cooperate with coordinated motion.
  • Lateral Actuator 5 provides lateral dynamic excitation, and the other four actions coordinate and coordinate actions.
  • the upper three-dimensional force measuring platform on the bolster beam of the bogie and the gantry frame is connected to fix the upper part of the bogie;
  • the collected force value of the lower three-dimensional force measuring platform is the same as the given test force value of the test program, thereby determining the initial height position of the motion platform;
  • the air spring is inflated, and the distance between the lower surface of the middle portion of the frame and the tangent point of the wheel and the ground is measured, and the height is simulated according to the test program;
  • the accelerometer sensor is placed on the corresponding position of the car body.
  • the position of the cloth is as follows:
  • Control system call control program spectrum output command see Figure 1, actuators 1, 2, 3
  • the vertical reciprocating motion is performed with respect to the initial vertical motion zero point of the program spectrum, where the amplitude is selected to be 5 mm;
  • Static longitudinal stiffness test longitudinal actuator 4 action, the other four actuators cooperate with the coordinated action.
  • Static lateral stiffness test Lateral actuator 5 action, the other four actions coordinate and coordinate action.
  • Suspension vertical static stiffness (MN/m) 1.095 Suspension vertical static stiffness (MN/m) 1.199 Suspension vertical static stiffness (MN/m) 1.151 Suspension vertical static stiffness (MN/m) 1.061
  • the collected force value of the lower three-dimensional force measuring platform is the same as the given test force value of the test program, thereby determining the initial height position of the motion platform;
  • the air spring is inflated, and the distance between the lower surface of the middle portion of the frame and the tangent point of the wheel and the ground is measured, and the height is simulated according to the test program;
  • the accelerometer sensor is placed on the corresponding position of the car body.
  • the position of the cloth is as follows:
  • Control system call control program spectrum output command see Figure 1, actuators 1, 2, 3 with 0.1 ⁇ 15Hz
  • the sweep program spectrum performs vertical reciprocating motion with respect to the initial vertical motion zero point, where the amplitude is selected to be 1 mm;
  • Dynamic longitudinal stiffness test The longitudinal actuator 4 provides longitudinal dynamic excitation and the other four actuators cooperate with coordinated motion.
  • the longitudinal actuator 4 provides longitudinal dynamic excitation and the other four actuators cooperate with coordinated motion.
  • the Lateral Actuator 5 provides lateral dynamic excitation and the other four actions coordinate to coordinate the action.
  • a series of vertical stiffness curves are shown in Figure 5.
  • the transverse direction is frequency and the longitudinal direction is stiffness.
  • the secondary system vertical stiffness curve is shown in Figure 8.
  • the second-order transverse stiffness curve is shown in Figure 9.
  • the second series longitudinal stiffness curve is shown in Figure 10.

Abstract

一种转向架悬挂系统参数测试试验装置，包括龙门框架、运动平台（c）和作动器，龙门框架的横梁（a）下面连接有两个上三维测力平台，上三维测力平台上安装转接板，转接板上留有定位孔，通过定位孔和转接板与转向架（b）上部摇枕相连接，下部运动平台（c）上面安装四个下三维测力平台，每个下三维测力平台内都设一卡具，卡具与被试转向架（b）的轮对连接，运动平台（c）下面连接有三个垂向作动器（1、2、3），正面连接一个横向作动器（5），侧面连接一个纵向作动器（4）。该装置提高了试验效率，测试结构简单；能够测试一系悬挂系统和二系悬挂系统在整备状态下刚度参数；在测试转向架悬挂所受的载荷力时，使用三维测力平台直接测量转向架（b）各方向受力情况，克服了平台与转向架（b）及平台与基础之间的摩擦力和阻滞力干扰，试验精度高。

Description

转向架悬挂系统参数测试试验装置及测试方法
技术领域
本发明涉及一种转向架悬挂参数测试试验方法，包括转向架悬挂系统静态参数和动态参数测试的试验方法和测试的试验装置。
背景技术随着铁路行业的不断进步和轨道车辆的不断提速，轨道车辆的运行性能对参数特性的依赖愈来愈强。大量研究成果已经证明了转向架悬挂参数的取值与车辆行驶安全性和乘客舒适性具有直接的关系 , 各系悬挂刚度过大或过小都会影响到列车的运行性能，转向架悬挂刚度参数是评价轨道列车运行性能的一个重要指标。
转向架落成后所表现出的整体刚度、整体阻尼与零部件刚度、阻尼简单叠加后的结果存在明显差异，同时，各系悬挂元件的刚度、阻尼所表现出来的静态特性与动态特性也存在很大差异，在转向架整备状态下悬挂系统刚度的测试也需要更加复杂的测试条件。
现在，我国也已逐渐重视对轨道车辆特性参数的试验研究，一些国内的轨道车辆生产厂也已建立了自己的参数测试台，以进行转向架各项参数的测定和研究。但如何模拟转向架载荷的实际工况，对转向架参数进行测试，特别是对转向架悬挂系统动态参数测试试验，目前国内尚无成熟的技术规范。
发明内容本发明的目的是设计一种轨道列车转向架悬挂参数测试试验方法及装置，本试验方法和装置可以模拟转向架装配条件，完成对转向架悬挂系统静态参数和动态参数的测试试验。
为实现上述目的，本发明提供一种转向架悬挂系统参数测试试验装置，其特征在于：包括龙门框架、运动平台和作动器，龙门框架的横梁下面连接有两个上三维测力平台，上三维测力平台上安装转接板，转接板上留有定位孔，通过定位孔和转接板与转向架上部摇枕相连接，下部运动平台上面安装四个下三维测力平台，每个下三维测力平台内都设一卡具，卡具由两个开口对应的凹形槽体构成，卡具与被试转向架的轮对连接，运动平台下面连接有三个垂向作动器，正面连接一个横向作动器，侧面连接一个纵向作动器。
转向架悬挂系统参数测试试验方法如下：首先，将转向架安装在运动平台上，轮对安装在轮对卡具上，通过调整运动平台高度，使下三维测力平台采集力值大小与试验大纲给定试验力值相同，进而确定运动平台初始高度位置，固定转向架，转向架安装完成后，对空气弹簧充气，测量构架中部下表面与轮对和地面相切点间距离，依据试验大纲，调整高度模拟车辆装备状态；其次，通过控制系统控制各作动器协调运动，静态参数测试时各工况的试验谱设定参数为：正弦波形式连续加载，激励速度为 0.5mm/s ，移幅值 5mm ；动态参数测试时的各工况的试验谱设定参数为：正弦波形式连续加载，激励频率范围 0.1~15Hz ，移幅值 1mm ，频率间隔 0.05Hz/s 。
最后，通过位移传感器和上、下三维测力平台，测得转向架悬挂系统力值和位移变化量，采样频率 100Hz ，经过后期的数据处理，得到转向架各悬挂系统的回滞曲线关系图，从而求得悬挂系统刚度值。
所述的静态垂向刚度测试：垂向作动器 1 、作动器 2 和作动器 3 同步动作，纵向作动器 4 和横向作动器 5 配合协调动作。
所述的静态纵向刚度测试：纵向作动器 4 动作，其它四个作动器配合协调动作。
所述的静态横向刚度测试：横向作动器 5 动作，其它四个作动协调配合协调动作。
所述的动态垂向刚度测试：垂向作动器 1 、作动器 2 和作动器 3 提供垂向动态激励，纵向作动器 4 和横向作动器 5 配合协调动作。
所述的动态纵向刚度测试：纵向作动器 4 提供纵向动态激励，其他四个作动器配合协调动作。
所述的动态横向刚度测试：横向作动器 5 提供横向动态激励，其他四个作动协调配合协调动作。
传感器的布置：垂向：将传感器布置在转向架构架端头处，测构架相对于轴箱端头处的垂向距离，这是测一系位移；将传感器布置在转向架构架上靠中部一些，测构架相对于摇枕之间的垂向距离变化量，这是测二系位移。
纵向：将传感器布置在转向架构架端头处，测构架相对于轴箱端头处的纵向距离，这是测一系位移；将传感器布置在转向架构架上靠中部一些，测构架相对于摇枕之间的纵向距离变化量，这是测二系位移。
横向：将传感器布置在转向架构架端头处，测构架相对于轴箱端头处的横向距离，这是测一系位移；将传感器布置在转向架构架上靠中部一些，测构架相对于摇枕之间的横向距离变化量，这是测二系位移。
本试验利用液压伺服控制系统驱动加载设备，通过不同的控制输入，可以实现不同的激励方式（如定频或扫频）对车辆激励，同时也可以通过控制系统对扫频速度、扫频频率区间等参数进行控制。驱动的加载设备协调动作，实现模拟转向架载荷的实际工况，对转向架悬挂系统参数进行测试。
与现有技术相比本发明的有益效果是： 1 、利用运动平台模拟车体对转向架加载，更方便、快捷，提高了试验效率，测试结构简单。
2 、不仅可以完成转向架悬挂系统静态刚度测试，还可以对转向架悬挂系统动态刚度参数进行测试。
3 、能够测试一系悬挂系统和二系悬挂系统在整备状态下刚度参数。
4 、在测试转向架悬挂所受的载荷力时，使用三维测力平台直接测量转向架各方向受力情况。与原有在液压缸前端测取力值相比，克服了平台与转向架及平台与基础之间的摩擦力和阻滞力干扰，试验精度有了很大提高。
5 、试验的激励源是连续的扫频的信号，并且扫频形式、扫频速度和扫频范围都是可调的，更有利于测试分析在不同频率下转向架悬挂系统刚度变化特性。
附图说明图
1 测试试验台整体结构示意图；
图 2 测试试验台执行机构侧视图；
图 3 转向架下部轮对卡具安装图；
图 4 转向架上部固定装置安装图；
图 5 是一系垂向刚度曲线图；
图 6 是一系横向刚度曲线图；
图 7 是一系纵向刚度曲线图；
图 8 是二系垂向刚度曲线图；
图 9 是二系横向刚度曲线图；
图 10 是二系纵向刚度曲线图。
具体实施方式下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。
结合图 1-4 说明转向架悬挂参数测试试验装置及具体试验过程。
参照图 1-4 ，本发明包括龙门框架、运动平台 c 和作动器，龙门框架的横梁 a 下面连接有两个上三维测力平台 6 ，上三维测力平台上安装转接板 11 ，转接板上留有定位孔 10 ，通过定位孔和转接板与转向架 b 上部摇枕相连接，下部运动平台上面安装四个下三维测力平台 9 ，每个下三维测力平台内都设一卡具 8 ，卡具由两个开口对应的凹形槽体构成，卡具与被试转向架的轮对 7 连接，运动平台下面连接有三个垂向作动器 1 、 2 、 3 ，正面连接一个横向作动器 5 ，侧面连接一个纵向作动器 4 。
（ 1 ）静态垂向刚度测试
A ．将转向架 b 安装在测试试验平台上，将轮对 7 安装在轮对卡具 8 上，轮对卡具安装在下三维测力平台 9 上，下三维测力平台固定在运动平台 c 上；
B ．通过调整运动平台高度，连接转向架枕梁与龙门框架横梁 a 下面的上三维测力平台，固定转向架上部；
C ．通过升降运动平台，使下三维测力平台采集力值大小与试验大纲给定试验力值相同，进而确定运动平台初始高度位置；
D ．转向架安装完成后，对空气弹簧充气，测量构架中部下表面与轮对和地面相切点间距离，依据试验大纲，调整高度模拟车辆装备状态；
E ．控制系统调用控制程序谱输出命令，参见图 1 ，作动器 1 、 2 、 3 以 0.5mm/s 速度关于初始垂向运动零点做不同振幅的垂向往复运动，振幅选择为 5mm ，作动器 4 和作动器 5 配合作动器 1 、 2 、 3 协调运动，运动平台通过下三维测力平台将静态载荷加载至四个一系悬挂上；
F ．通过上、下三维测力平台分别测取轮对所受垂向静载荷力，通过激光位移传感器测取构架相对于轮对四个轴箱、构架相对于枕梁的垂向位移，为了准确测量出悬挂系统整体垂向位移变形量，在转向架构架端头处，布置四个位移传感器，一个端头处一个，测构架相对于轴箱端部的垂向位移变化量；在转向架构架两侧边梁靠中部选择合适位置一边布置一个位移传感器，测构架相对于摇枕的垂向相对位移变化量，以保证计算得出的静态刚度值更接近实际值；
G ．根据测得的对应力值和位移值，绘制相应悬挂系统的回滞曲线，进行曲线拟合，计算出悬挂系统刚度。
静态纵向刚度测试：纵向作动器 4 动作，其它四个作动器配合协调动作。
静态横向刚度测试：横向作动器 5 动作，其它四个作动协调配合协调动作。
（ 2 ）动态垂向刚度测试 A ．将转向架安装在测试试验平台上，参加图 2 ，将轮对安装在轮对卡具上，轮对卡具安装在下三维测力平台上，下三维测力平台固定在运动平台上；
B ．通过调整运动平台合适高度，连接转向架枕梁与龙门框架上的上三维测力平台，固定转向架上部；
C ．通过升降运动平台，使下三维测力平台采集力值大小与试验大纲给定试验力值相同，进而确定运动平台初始高度位置；
D ．转向架安装完成后，对空气弹簧充气，测量构架中部下表面与轮对和地面相切点间距离，依据试验大纲，调整高度模拟车辆装备状态；
E ．控制系统调用控制程序谱输出命令，参见图 1 ，作动器 1 、 2 、 3 关于初始垂向运动零点做不同振幅的垂向往复运动，这里选择振幅为 1mm ，作动器 4 和作动器 5 配合作动器 1 、 2 、 3 协调运动；
F ．通过上、下三维测力平台分别测取轮对所受垂向动态载荷力，通过激光位移传感器测取构架相对于轮对四个轴箱、构架相对于枕梁的垂向位移，为了准确测量出悬挂系统整体垂向位移变形量，在转向架构架构架端头处，布置四个位移传感器，一个端头处一个，测构架相对于轴箱端部的垂向位移变化量；在转向架构架两侧边梁靠中部选择合适位置一边布置一个位移传感器，测构架相对于摇枕的垂向相对位移变化量，以保证计算得出的刚度值更接近实际值。
G ．根据测得的对应力值和位移值，通过 FFT 变换进行频谱分析，分析计算出悬挂系统动态刚度特性。
动态纵向刚度测试：纵向作动器 4 提供纵向动态激励，其他四个作动器配合协调动作。
动态横向刚度测试：横向作动器 5 提供横向动态激励，其他四个作动协调配合协调动作。
具体实施例：
以 CRH380 系转向架为实例
1 、静态垂向刚度测试为例，按照以上所述试验过程：
A 、将转向架安装在测试试验平台上，参照图 2 ，将轮对 7 安装在轮对卡具 8 上，轮对卡具安装在下三维测力平台上 9 ，下三维测力平台固定在运动平台上；
B ．通过调整运动平台合适高度，连接转向架枕梁与龙门框架上的上三维测力平台，固定转向架上部；
C ．通过升降运动平台，使下三维测力平台采集力值大小与试验大纲给定试验力值相同，进而确定运动平台初始高度位置；
D ．转向架安装完成后，对空气弹簧充气，测量构架中部下表面与轮对和地面相切点间距离，依据试验大纲，调整高度模拟车辆装备状态；
E ．根据试验大纲要求对车体相应位置布加速度传感器，所布位置如下：
a) 在转向架构架构架端头处，布置四个位移传感器，一个端头处一个，测构架相对于轴箱端部的垂向位移变化量；
b) 在转向架构架两侧边梁靠中部选择合适位置一边布置一个位移传感器，测构架相对于摇枕的垂向相对位移变化量； F. 编制垂向工况的试验谱，设定参数为：正弦波形式连续加载，激励速度为 0.5mm/s ，移幅值 5mm ；
G. 控制系统调用控制程序谱输出命令，参见图 1 ，作动器 1 、 2 、 3 以程序谱关于初始垂向运动零点做垂向往复运动，这里选择振幅为 5mm ；
H ．通过以上工况测试得到的位移和力值数据，经过数据处理和分析可以得到转向架一系悬挂系统和二系悬挂系统的垂向刚度曲线。
静态纵向刚度测试：纵向作动器 4 动作，其它四个作动器配合协调动作。
静态横向刚度测试：横向作动器 5 动作，其它四个作动协调配合协调动作。
试验结果
垂向刚度：
一系四个车轮处计算刚度结果如下
悬挂垂向静态刚度 (MN/m) 1.095
悬挂垂向静态刚度 (MN/m) 1.199
悬挂垂向静态刚度 (MN/m) 1.151
悬挂垂向静态刚度 (MN/m) 1.061
二系上部两个上三维测力平台处测得两个空气弹簧处计算刚度结果如下
空簧垂向静态刚度（ MN/m ） 0.212
空簧垂向静态刚度（ MN/m ） 0.219
纵向刚度：
一系四个车轮处计算刚度结果如下
悬挂纵向静态刚度 (MN/m) 73.93
悬挂纵向静态刚度 (MN/m) 90.01
悬挂纵向静态刚度 (MN/m) 84.60
悬挂纵向静态刚度 (MN/m) 85.80
二系上部两个上三维测力平台处测得两个空气弹簧处计算刚度结果如下
空簧纵向静态刚度（ MN/m ） 0.692
空簧纵向静态刚度（ MN/m ） 0.734
横向刚度：
一系四个车轮处计算刚度结果如下
悬挂横向静态刚度 (MN/m) 4.811
悬挂横向静态刚度 (MN/m) 4.439
悬挂横向静态刚度 (MN/m) 4.487
悬挂横向静态刚度 (MN/m) 4.547
二系上部两个上三维测力平台处测得两个空气弹簧处计算刚度结果如下
空簧横向静态刚度（ MN/m ） 0.131
空簧横向静态刚度（ MN/m ） 0.167
2 、以动态垂向刚度测试为例，按照以上所述试验过程：
A 、将转向架安装在测试试验平台上，参加图 2 ，将轮对 7 安装在轮对卡具 8 上，轮对卡具 8 安装在下三维测力平台上 9 ，下三维测力平台固定在运动平台 c 上；
B ．通过调整运动平台合适高度，连接转向架枕梁与龙门框架横梁 a 下面的上三维测力平台，固定转向架上部；
C ．通过升降运动平台，使下三维测力平台采集力值大小与试验大纲给定试验力值相同，进而确定运动平台初始高度位置；
D ．转向架安装完成后，对空气弹簧充气，测量构架中部下表面与轮对和地面相切点间距离，依据试验大纲，调整高度模拟车辆装备状态；
E ．根据试验大纲要求对车体相应位置布加速度传感器，所布位置如下：
c) 在转向架构架构架端头处，布置四个位移传感器，一个端头处一个，测构架相对于轴箱端部的垂向位移变化量；
d) 在转向架构架两侧边梁靠中部选择合适位置一边布置一个位移传感器，测构架相对于摇枕的垂向相对位移变化量； F. 编制垂向工况的试验谱，设定参数为：正弦波形式连续加载，激励频率范围 0.1~15Hz ，移幅值 1mm ，频率间隔 0.05Hz/s ；
G. 控制系统调用控制程序谱输出命令，参见图 1 ，作动器 1 、 2 、 3 以 0.1~15Hz 扫频程序谱关于初始垂向运动零点做垂向往复运动，这里选择振幅为 1mm ；
H ．根据测得的对应力值和位移值，通过 FFT 变换进行频谱分析，分析计算出悬挂系统动态刚度特性。 [0039] 动态纵向刚度测试：纵向作动器 4 提供纵向动态激励，其他四个作动器配合协调动作。
动态纵向刚度测试：纵向作动器4提供纵向动态激励，其他四个作动器配合协调动作。
动态横向刚度测试：横向作动器5提供横向动态激励，其他四个作动协调配合协调动作。
动态数据结果
由于四个车轮结果相似，所以只给出一个车轮处试验结果。
一系垂向刚度曲线见图5，横向为频率，纵向为刚度。
一系横向刚度曲线见图6。
一系纵向刚度曲线见图7。
由于两个空簧结果相似，所以只给出一个空簧试验结果。
二系垂向刚度曲线见图8。
二系横向刚度曲线见图9。
二系纵向刚度曲线见图10。

Claims (1)

  1. 一种转向架悬挂系统参数测试试验装置，其特征在于：包括龙门框架、运动平台和作动器，龙门框架的横梁下面连接有两个上三维测力平台，上三维测力平台上安装转接板，转接板上留有定位孔，通过定位孔和转接板与转向架上部摇枕相连接，下部运动平台上面安装四个下三维测力平台，每个下三维测力平台内都设一卡具，卡具由两个开口对应的凹形槽体构成，卡具与被试转向架的轮对连接，运动平台下面连接有三个垂向作动器，正面连接一个横向作动器，侧面连接一个纵向作动器。
    [2] 根据权利要求 1 所述装置的试验方法，其特征在于由以下步骤实现：首先，将转向架安装在运动平台上，轮对安装在轮对卡具上，通过调整运动平台高度，使下三维测力平台采集力值大小与试验大纲给定试验力值相同，进而确定运动平台初始高度位置，固定转向架，转向架安装完成后，对空气弹簧充气，测量构架中部下表面与轮对和地面相切点间距离，依据试验大纲，调整高度模拟车辆装备状态；其次，通过控制系统控制各作动器协调运动，静态参数测试时各工况的试验谱设定参数为：正弦波形式连续加载，激励速度为 0.5mm/s ，移幅值 5mm ；动态参数测试时的各工况的试验谱设定参数为：正弦波形式连续加载，激励频率范围 0.1~15Hz ，移幅值 1mm ，频率间隔 0.05Hz/s ；最后，通过位移传感器和上、下三维测力平台，测得转向架悬挂系统力值和位移变化量，采样频率 100Hz ，经过后期的数据处理，得到转向架各悬挂系统的回滞曲线关系图，从而求得悬挂系统刚度值。
    [3]根据权利要求 2 所述的试验方法，其特征在于：所述的静态垂向刚度测试：垂向作动器 1 、作动器 2 和作动器 3 同步动作，纵向作动器 4 和横向作动器 5 配合协调动作。
    [4] 根据权利要求 2 所述的试验方法，其特征在于：所述的静态纵向刚度测试：纵向作动器 4 动作，其它四个作动器配合协调动作。
    [5] 根据权利要求 2 所述的试验方法，其特征在于：所述的静态横向刚度测试：横向作动器 5 动作，其它四个作动协调配合协调动作。
    [6] 根据权利要求 2 所述的试验方法，其特征在于：所述的动态垂向刚度测试：垂向作动器 1 、作动器 2 和作动器 3 提供垂向动态激励，纵向作动器 4 和横向作动器 5 配合协调动作。
    [7]根据权利要求 2 所述的试验方法，其特征在于：所述的动态纵向刚度测试：纵向作动器 4 提供纵向动态激励，其他四个作动器配合协调动作。
    [8]根据权利要求 2 所述的试验方法，其特征在于：所述的动态横向刚度测试：横向作动器 5 提供横向动态激励，其他四个作动协调配合协调动作。
PCT/CN2014/095812 2014-05-30 2014-12-31 转向架悬挂系统参数测试试验装置及测试方法 WO2015180475A1 (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410238107.XA CN104006979B (zh) 2014-05-30 2014-05-30 转向架悬挂系统参数测试试验装置及测试方法
CN201410238107.X 2014-05-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015180475A1 true WO2015180475A1 (zh) 2015-12-03

Family

ID=51367737

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CN2014/095812 WO2015180475A1 (zh) 2014-05-30 2014-12-31 转向架悬挂系统参数测试试验装置及测试方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN104006979B (zh)
WO (1) WO2015180475A1 (zh)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106706348A (zh) * 2017-01-09 2017-05-24 西南交通大学 一种悬挂系统综合性能试验台
CN107063721A (zh) * 2017-06-19 2017-08-18 吉林大学 高速动车组车端风挡综合性能试验台
CN107478448A (zh) * 2017-09-13 2017-12-15 中国铁道科学研究院 线路限界检测动态模拟试验系统及方法
CN107505130A (zh) * 2017-09-19 2017-12-22 中国第汽车股份有限公司 车架总成扭转疲劳加载试验台架及试验方法
CN107515125A (zh) * 2017-09-23 2017-12-26 吉林大学 试验台底盘整体六自由度皮带传动式简化系统
CN107764570A (zh) * 2017-11-27 2018-03-06 中国农业大学 一种多功能四分之一车辆悬架特性测试实验台
CN107757947A (zh) * 2017-09-08 2018-03-06 中国飞行试验研究院 一种刚度可调的液压做动器调试台架及调试方法
CN110146277A (zh) * 2019-06-27 2019-08-20 合肥工业大学 一种实验室用的汽车零部件及总成加载试验台
CN110274780A (zh) * 2019-08-02 2019-09-24 吉林大学 一种平移式变轨距转向架变轨功能及可靠性试验台
CN112478192A (zh) * 2020-10-30 2021-03-12 中国直升机设计研究所 一种小载荷直升机全机静力试验加载台架
CN113340737A (zh) * 2021-05-06 2021-09-03 上海卫星工程研究所 适用于不同结构件的刚度试验设备及其试验方法
CN113484042A (zh) * 2021-07-07 2021-10-08 中车唐山机车车辆有限公司 一种测力轮对标定试验台
CN113804465A (zh) * 2021-09-22 2021-12-17 中车唐山机车车辆有限公司 构架疲劳测试用约束装置及构架疲劳测试系统
CN113933077A (zh) * 2021-09-22 2022-01-14 中车唐山机车车辆有限公司 转向架构架测试用加载装置及转向架构架测试系统
CN114264488A (zh) * 2021-12-28 2022-04-01 安庆汇通汽车部件股份有限公司 一种空气悬架用x型控制臂的试验装置

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104006979B (zh) * 2014-05-30 2016-08-24 长春轨道客车股份有限公司 转向架悬挂系统参数测试试验装置及测试方法
CN105092268A (zh) * 2015-07-28 2015-11-25 芜湖科创生产力促进中心有限责任公司 基于转向架悬挂参数测试台测量系统
CN105067291A (zh) * 2015-07-28 2015-11-18 芜湖科创生产力促进中心有限责任公司 转向架悬挂参数测试系统
CN105865813B (zh) * 2016-06-08 2018-03-30 东风汽车悬架弹簧有限公司 一种用于钢板弹簧悬架系统的试验工装及其试验方法
CN105865812B (zh) * 2016-06-08 2018-01-05 东风汽车悬架弹簧有限公司 一种用于商用车空气悬架系统的试验台架及其试验方法
CN109282995B (zh) * 2017-07-21 2020-06-30 中车唐山机车车辆有限公司 转向架参数测试台
CN111761342B (zh) * 2019-03-30 2022-04-15 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 一种悬挂车空轨转向架组装工艺
CN110018001A (zh) * 2019-04-24 2019-07-16 广州小鹏汽车科技有限公司 一种模拟道路的转向系统总成试验装置及方法
CN111947946B (zh) * 2020-06-24 2022-06-28 东风汽车底盘系统有限公司 一种用于z型导向臂台架试验的装置及其试验方法
CN112050982B (zh) * 2020-09-04 2022-04-19 恒大新能源汽车投资控股集团有限公司 一种汽车底盘悬架总成摩擦力值测试方法及电子设备
CN114323708B (zh) * 2022-03-14 2022-05-27 中国海洋大学 一种转向架构架性能测试实验装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000283894A (ja) * 1999-03-31 2000-10-13 Kayaba Ind Co Ltd 鉄道車両用加振試験装置および試験方法
CN101813566A (zh) * 2010-02-08 2010-08-25 吉林大学 一种轨道车辆转向架一系悬挂综合参数测量装置
CN101813567A (zh) * 2010-02-08 2010-08-25 吉林大学 基于模拟车架的轨道车辆转向架二系悬挂参数测量装置
CN202836993U (zh) * 2012-09-18 2013-03-27 吉林大学 一种龙门框架式轨道车辆转向架参数测定试验台
CN104006979A (zh) * 2014-05-30 2014-08-27 长春轨道客车股份有限公司 转向架悬挂系统参数测试试验装置及测试方法
CN203929407U (zh) * 2014-05-30 2014-11-05 长春轨道客车股份有限公司 转向架悬挂系统参数测试试验装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100581187B1 (ko) * 2004-06-04 2006-05-22 주식회사 로템 자기부상열차의 동 특성 해석방법
CN101216376B (zh) * 2008-01-16 2010-06-23 吉林大学 四柱式轨道车辆转向架刚度检测系统
CN101813550A (zh) * 2009-11-05 2010-08-25 吉林大学 一体式铁路车辆转向架参数动态测试台
CN202083536U (zh) * 2010-11-08 2011-12-21 吉林大学 基于正弦扫频法的轨道车辆转向架悬挂自振特性试验台
CN103048149B (zh) * 2012-09-18 2015-07-08 吉林大学 一种龙门框架式轨道车辆转向架参数测定试验台
CN103149037B (zh) * 2013-03-22 2015-12-02 吉林大学 多自由度悬架运动学与弹性运动学特性试验台
CN103454097B (zh) * 2013-09-18 2015-08-12 哈尔滨广瀚新能动力有限公司 轨道车辆转向架静载综合检测系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000283894A (ja) * 1999-03-31 2000-10-13 Kayaba Ind Co Ltd 鉄道車両用加振試験装置および試験方法
CN101813566A (zh) * 2010-02-08 2010-08-25 吉林大学 一种轨道车辆转向架一系悬挂综合参数测量装置
CN101813567A (zh) * 2010-02-08 2010-08-25 吉林大学 基于模拟车架的轨道车辆转向架二系悬挂参数测量装置
CN202836993U (zh) * 2012-09-18 2013-03-27 吉林大学 一种龙门框架式轨道车辆转向架参数测定试验台
CN104006979A (zh) * 2014-05-30 2014-08-27 长春轨道客车股份有限公司 转向架悬挂系统参数测试试验装置及测试方法
CN203929407U (zh) * 2014-05-30 2014-11-05 长春轨道客车股份有限公司 转向架悬挂系统参数测试试验装置

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106706348A (zh) * 2017-01-09 2017-05-24 西南交通大学 一种悬挂系统综合性能试验台
CN107063721A (zh) * 2017-06-19 2017-08-18 吉林大学 高速动车组车端风挡综合性能试验台
CN107757947A (zh) * 2017-09-08 2018-03-06 中国飞行试验研究院 一种刚度可调的液压做动器调试台架及调试方法
CN107478448A (zh) * 2017-09-13 2017-12-15 中国铁道科学研究院 线路限界检测动态模拟试验系统及方法
CN107478448B (zh) * 2017-09-13 2023-05-09 中国铁道科学研究院集团有限公司 线路限界检测动态模拟试验系统及方法
CN107505130A (zh) * 2017-09-19 2017-12-22 中国第汽车股份有限公司 车架总成扭转疲劳加载试验台架及试验方法
CN107505130B (zh) * 2017-09-19 2023-05-05 中国第一汽车股份有限公司 车架总成扭转疲劳加载试验台架及试验方法
CN107515125A (zh) * 2017-09-23 2017-12-26 吉林大学 试验台底盘整体六自由度皮带传动式简化系统
CN107515125B (zh) * 2017-09-23 2023-09-19 吉林大学 试验台底盘整体六自由度皮带传动式简化系统
CN107764570A (zh) * 2017-11-27 2018-03-06 中国农业大学 一种多功能四分之一车辆悬架特性测试实验台
CN107764570B (zh) * 2017-11-27 2023-09-19 中国农业大学 一种多功能四分之一车辆悬架特性测试实验台
CN110146277A (zh) * 2019-06-27 2019-08-20 合肥工业大学 一种实验室用的汽车零部件及总成加载试验台
CN110146277B (zh) * 2019-06-27 2023-12-19 合肥工业大学 一种实验室用的汽车零部件及总成加载试验台
CN110274780A (zh) * 2019-08-02 2019-09-24 吉林大学 一种平移式变轨距转向架变轨功能及可靠性试验台
CN112478192A (zh) * 2020-10-30 2021-03-12 中国直升机设计研究所 一种小载荷直升机全机静力试验加载台架
CN113340737A (zh) * 2021-05-06 2021-09-03 上海卫星工程研究所 适用于不同结构件的刚度试验设备及其试验方法
CN113484042B (zh) * 2021-07-07 2022-11-22 中车唐山机车车辆有限公司 一种测力轮对标定试验台
CN113484042A (zh) * 2021-07-07 2021-10-08 中车唐山机车车辆有限公司 一种测力轮对标定试验台
CN113933077A (zh) * 2021-09-22 2022-01-14 中车唐山机车车辆有限公司 转向架构架测试用加载装置及转向架构架测试系统
CN113804465A (zh) * 2021-09-22 2021-12-17 中车唐山机车车辆有限公司 构架疲劳测试用约束装置及构架疲劳测试系统
CN113933077B (zh) * 2021-09-22 2024-01-23 中车唐山机车车辆有限公司 转向架构架测试用加载装置及转向架构架测试系统
CN114264488A (zh) * 2021-12-28 2022-04-01 安庆汇通汽车部件股份有限公司 一种空气悬架用x型控制臂的试验装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN104006979B (zh) 2016-08-24
CN104006979A (zh) 2014-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2015180475A1 (zh) 转向架悬挂系统参数测试试验装置及测试方法
CN102507218B (zh) 机械臂式轮胎综合性能仿真试验平台
RU2546913C2 (ru) Испытательный и монтажный стенд
CN101216376B (zh) 四柱式轨道车辆转向架刚度检测系统
WO2015180476A1 (zh) 轨道车辆振动特性试验装置及方法
WO2015180477A1 (zh) 轨道车辆转向架自振频率测试系统及测试方法
CN108871776B (zh) 基于振动响应的高速列车车轴损伤识别试验台
CN103149037A (zh) 多自由度悬架k＆c特性试验台
CN108931382B (zh) 一种多连杆后悬桥壳总成的疲劳耐久测试装置及方法
CN102620933B (zh) 一种离合器分离力效率测量装置
CN203148696U (zh) 多自由度悬架运动学与弹性运动学特性试验台
CN105628186A (zh) 一种汽车滚动噪声测试系统及噪声测试方法
CN108387383B (zh) 一种1/4汽车半主动悬架试验系统
CN113465950B (zh) 车辆悬架台架
CN107192562B (zh) 减振器异响故障快速定位及诊断试验装置
CN109991021A (zh) 一种多角度轮胎动态刚度试验装置
CN112098114A (zh) 汽车动力总成性能试验通用平台的设计方法
CN111766084A (zh) 一种基于动态运动仿真的汽车底盘性能试验系统及试验方法
CN201145641Y (zh) 四柱式轨道车辆转向架刚度检测系统
CN104568476A (zh) 一种悬挂式轮胎力学特性试验装置
CN110186700A (zh) 一种高速动车组转臂节点动刚度测试装置及测试方法
CN207937174U (zh) 一种多角度轮胎动态刚度试验装置
CN111103809B (zh) 一种用于高速和中低速磁悬浮列车的悬浮控制仿真平台
CN115574914B (zh) 一种低速风洞外式空气桥天平的校准装置及其校准方法
CN205449281U (zh) 一种汽车滚动噪声测试装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14893620

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14893620

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1