专利名称：疲劳与振动实验台及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及铁路车辆技术领域，尤其涉及一种疲劳与振动实验台及系统。
背景技术：
随着我国铁路货运"重载和快捷运输"的快速发展，铁路车辆的载重及运营速度不断提高，线路运行工况对铁路车辆性能提出了更高的要求。为提高铁路车辆设计水平，确保铁路车辆运营的安全，"重载、快捷"铁路车辆研发中的可靠性实验是非常重要的。其中，铁路车辆的疲劳实验和振动实验均是其可靠性实验的主要构成部分。 在现有技术中，由于疲劳实验和振动实验是由单独的疲劳实验台和振动实验台来完成，因此，存在着两实验台建设投资成本较高，占地面积较大的缺陷。而且，目前的振动实验台只能对拥有两轴转向架的整车进行实验，对拥有三轴转向架的整车则束手无策。通过对被测车体施加纵向、垂向及横向载荷以进行疲劳实验，是其可靠性实验的主要构成部分。
并且发明人在长期从事本领域技术工作的过程中，发现现有技术中还没有相关装置，可实现疲劳与振动多功能组合，并可对三轴转向架整车振动实验。
发明内容
本发明提供一种疲劳与振动实验台及系统，用以解决现有技术中由于疲劳实验和振动实验是由单独的疲劳实验台和振动实验台来完成，因此存在着两实验台建设投资成本较高、占地面积较大的缺陷；实现了将疲劳实验台和振动实验台合成一体目的，具有建设投资成本低和占地面积小的特点，同时实现了疲劳与振动多功能组合，增加了对三轴转向架整车振动实验。 本发明一方面，提供一种疲劳与振动实验台，其中，包括两疲劳与振动实验模块、一纵向平台、一纵向加载框架、一纵向加载装置； 所述疲劳与振动实验模块包括两振动单元、一疲劳单元和一支承平台； 两所述振动单元滑设于所述支承平台上；所述疲劳单元固定设置于所述支承平台
上，并位于两所述振动单元之间； 且所述支承平台滑设于所述纵向平台上，并在所述纵向加载框架的框体内滑动。
本实施例的疲劳与振动实验台，还包括一纵向加载框架、一纵向加载装置、第一连接装置和第二连接装置； 所述纵向加载装置、第一连接装置和第二连接装置设置于两所述疲劳与振动实验模块的上方； 所述纵向加载框架设置于所述纵向平台上，所述纵向加载框架的框体内滑设有一调整横梁； 所述纵向加载框架的一端、所述纵向加载装置、所述第一连接装置依次水平串接； 所述第二连接装置与所述第一连接装置相对设置，且所述第二连接装置和所述调整横梁水平连接。 所述振动单元包括一振动横梁、一第一横向作动器结构和两第一垂向作动器；
所述振动横梁的顶部设置有调整轨道，所述调整轨道的轨道间距根据轮间距进行调整； 所述第一垂向作动器的一端铰接于所述振动横梁的下部，另一端铰接于第一支座，且所述第一支座滑设于所述支承平台上； 所述第一横向作动器结构与所述基础座的轴向相垂直，所述第一横向作动器结构包括第一横向作动器和第一连接杆，所述第一连接杆的一端铰接于所述第一横向作动器的一端，所述第一连接杆的另一端铰接于所述振动横梁的侧部，且所述第一横向作动器的另一端固定设置于第二支座上，所述第二支座固定设置于基础座的一侧壁上，所述基础座放置整个疲劳与振动实验模块。 所述振动单元还包括与所述基础座的轴向相平行的四摇杆，四所述摇杆的一端分别铰接于所述振动横梁的侧部，四所述摇杆的另一端分别铰接于固定支架上，所述固定支架垂直设置于所述支承平台上，且分布于所述疲劳与振动模块的两侧。 所述疲劳单元包括一模拟摇枕、一第二横向作动器结构、两第二垂向作动器和两纵向作动器结构； 所述模拟摇枕的顶部设置有一下心盘和两下旁承，两所述下旁承滑设于所述模拟摇枕的顶部，并位于所述下心盘的两侧； 所述第二垂向作动器的一端铰接于所述模拟摇枕的下部，另一端铰接于第三支座，且所述第三支座固定设置于所述支承平台上； 所述第二横向作动器结构与所述基础座的轴向相垂直，所述第二横向作动器结构包括第二横向作动器和第二连接杆，所述第二连接杆的一端铰接于所述第二横向作动器的一端，所述第二连接杆的另一端铰接于所述模拟摇枕的侧部，且所述第二横向作动器的另一端固定设置于第四支座上，所述第二支座固定设置于基础座的侧壁上，所述基础座放置整个疲劳与振动实验模块； 所述纵向作动器结构与所述基础座的轴向相平行，所述纵向作动器结构包括纵
向作动器和第三连接杆，所述第三连接杆的一端铰接于所述纵向作动器的一端，所述第一
连接杆的另一端铰接于所述模拟摇枕的侧部，且所述纵向作动器的另一端连接于固定支架
上，所述固定支架垂直设置于所述支承平台上，且分布于所述疲劳与振动模块的两侧。 所述疲劳单元还包括四空气弹簧支承器，四所述空气弹簧支承器对称地分布于所
述模拟摇枕的两侧，且每个所述空气弹簧支承器的一端铰接于所述模拟摇枕上，另一端固
定设置于所述支承平台上。 所述纵向加载装置包括两纵向梁、第一固定横梁、第二固定横梁、第一支承柱、第二支承柱和第三支承柱， 两所述纵向梁平行设置，且所述第一固定横梁和第二固定横梁分别固定连接两所述纵向梁，以形成所述框体；所述调整横梁位于所述第一固定横梁和第二固定横梁之间，并滑设于两所述纵向梁上； 所述第一支承柱的一端固定连接于所述第一固定横梁，且所述第一支承柱的另一端固定设置于所述纵向平台上；
所述第二支承柱的一端固定连接于所述第二固定横梁，且所述第二支承柱的另一端固定设置于所述纵向平台上； 所述第三支承柱位于所述第一支承柱和所述第二支承柱之间，且所述第三支承柱
的一端固定连接于所述调整横梁，所述第三支承柱的另一端滑设于所述纵向平台上。 所述第一固定横梁、所述纵向加载装置、所述第一连接装置依次水平串接。 所述第一支承柱上设置有托架，所述托架用于支承所述纵向加载装置。 所述第一连接装置包括第一推杆、第一模拟车钩和第一螺旋紧固部件； 所述第一推杆的一端铰接于所述纵向加载装置，所述第一推杆的另一端铰接于所
述第一模拟车钩的一端； 所述第一模拟车钩的另一端销接于所述第一螺旋紧固部件的一端； 且所述第一螺旋紧固部件的另一端用于刚性连接被测车体的一端的前从板座和
后从板座之间。 所述第二连接装置包括第二推杆、第二模拟车钩和第二螺旋紧固部件； 所述第二推杆的一端铰接于所述调整横梁，所述第二推杆的另一端铰接于所述第
二模拟车钩的一端； 所述第二模拟车钩的另一端销接于所述第二螺旋紧固部件的一端； 且所述第二螺旋紧固部件的另一端用于刚性连接被测车体的另一端的前从板座
和后从板座之间。 本发明另一方面，提供一种疲劳与振动实验系统，其中，包括上述疲劳与振动实验台机械部分、电液伺服液压系统、电气控制及安全监控系统、测试数据采集及处理系统；
所述电液伺服液压系统用于对所述疲劳与振动实验台进行实验加载；
所述电气控制及安全监控系统用于对所述疲劳与振动实验台进行电气控制，且对所述疲劳与振动实验台和电液伺服液压系统的工作状态进行安全监控； 所述测试数据采集及处理系统用于在疲劳或振动实验中，采集被测车体或被测整体的各项参数并进行处理； 所述疲劳与振动实验台用于在所述电液伺服液压系统和电气控制及安全监控系统的控制下，对被测采集被测车体或被测整体进行疲劳或振动实验。 本发明的疲劳与振动实验台及系统，通过两振动单元滑设于支承平台上、疲劳单元固定设置于支承平台上并位于两振动单元之间的结构，同时通过支承装置将被测车体支承于纵向加载框架内，并利用纵向加载装置借助第一连接装置可对被测车体施加纵向载荷的技术方案，解决了现有技术中由于疲劳实验和振动实验是由单独的疲劳实验台和振动实验台来完成，因此存在着两实验台建设投资成本较高、占地面积较大的缺陷，不但实现了将疲劳实验台和振动实验台合成一体目的，从而使本发明疲劳与振动实验台具有建设投资成本低和占地面积小的特点，而且实现了疲劳与振动多功能组合，增加了对三轴转向架整车振动实验。
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一
7些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明疲劳与振动实验台的结构示意 图2为本发明疲劳与振动实验台的俯视图； 图3为本发明疲劳与振动实验台中的疲劳与振动实验模块的结构示意图； 图4为本发明疲劳与振动实验台中的振动单元的结构示意图； 图5为本发明疲劳与振动实验台中的疲劳单元的结构示意图； 图6为本发明疲劳与振动实验台中的第一连接装置的主视图； 图7为本发明疲劳与振动实验台中的第一连接装置的俯视图； 图8为本发明疲劳与振动实验系统的结构示意图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 图1为本发明疲劳与振动实验台的结构示意图。图2为本发明疲劳与振动实验台的俯视图。图3为本发明疲劳与振动实验台中的疲劳与振动实验模块的结构示意图。图4为本发明疲劳与振动实验台中的振动单元的结构示意图。图5为本发明疲劳与振动实验台中的疲劳单元的结构示意图。结合图1、图2、图3、图4和图5所示，本实施例的疲劳与振动实验台包括两疲劳与振动实验模块、一纵向平台102，两疲劳与振动实验模块滑设于该纵向平台102上。 其中，本实施例每个疲劳与振动实验模块包括两振动单元、一疲劳单元和一支承平台IOI，其中，一疲劳单元位于两振动单元之间，该支承平台101上设置有固定支架106，该固定支架106垂直于支承平台IOI，且分布于两振动单元的外侧。 为清楚示意起见，图4只示意出疲劳与振动模块的振动单元，而将疲劳单元从疲劳与振动模块先去除。振动单元包括一振动横梁103、一第一横向作动器结构104和两第一垂向作动器105 ;其中， 该振动横梁103的顶部设置有调整轨道107 ;每个第一垂向作动器105的一端铰接于振动横梁103的下部，而另一端铰接于第一支座108，且第一支座108滑设于支承平台IOI上，再者，支承平台101的上表面轴向设置有T形槽，下表面设置有螺栓通孔；
该第一横向作动器结构104与基础座112的轴向相垂直，且第一横向作动器结构104包括第一横向作动器109和第一连接杆IIO，其中，该第一连接杆110的一端铰接于第一横向作动器109的一端，第一连接杆110的另一端铰接于振动横梁103的侧部，且该第一横向作动器109的另一端固定设置于第二支座111上，第二支座固定111设置于用于放置整个疲劳与振动实验模块的基础座112的侧壁上，且第二支座固定111对第一横向作动器109起到支承的作用。 本实施例的振动单元还包括与基础座112的轴向相平行的四摇杆113，以对振动横梁103起到支承的作用，且每个摇杆113的一端分别铰接于振动横梁103的侧部，而另一
8端分别铰接于固定支架106上。 由于疲劳单元位于两振动单元之间，为清楚示意起见，在图5中，而将两振动单元从疲劳与振动模块先去除，只示意出疲劳与振动模块的疲劳单元。具体地，疲劳单元包括一模拟摇枕114、一第二横向作动器结构115、两第二垂向作动器116和两纵向作动器结构117，其中， 模拟摇枕114的顶部设置有一下心盘118和两下旁承119，两下旁承119滑设于模拟摇枕114的顶部，且两该下旁承119位于该下心盘118的两侧；每个第二垂向作动器116的一端铰接于模拟摇枕114的下部，另一端铰接于第三支座120，且该第三支座120固定设置于支承平台101上； 该第二横向作动器结构115与基础座112的轴向相垂直，且第二横向作动器结构115包括第二垂向作动器121和第二连接杆122，其中，该第二连接杆122的一端铰接于第二横向作动器121的一端，该第二连接杆122的另一端铰接于模拟摇枕114的侧部，且该第二横向作动器121的另一端固定设置于第四支座123上，该第二支座123固定设置于基础座112的侧壁上； 每个纵向作动器结构117与基础座112的轴向相平行，且每个纵向作动器结构117包括纵向作动器124和第三连接杆125，该第三连接杆125的一端铰接于纵向作动器124的一端，而该第一连接杆125的另一端铰接于模拟摇枕114的侧部，且纵向作动器124的另一端连接于固定支架106上。 进一步地，上述的疲劳单元还包括四个空气弹簧支承器126，四个空气弹簧支承器126对称地分布于模拟摇枕114的两侧，具体地，其中两个空气弹簧支承器126可与两个纵向作动器结构117同侧，另外两个空气弹簧支承器126设置于模拟摇枕114相对称的一侧；且每个空气弹簧支承器126的一端铰接于模拟摇枕114上，而另一端固定设置于支承平台101上。 在实际应用中，可利用本实施例的两振动与疲劳实验模块对两轴转向架被测整车进行振动实验，其具体过程为 根据两轴转向架被测整车的固定轴距，通过将第一支座108在支承平台101上滑动并固定，以分别调整两振动与疲劳模块中的两所述振动单元之间的距离；根据两轴转向架被测整车的车辆定距，通过将两支承平台101在纵向平台102上滑动并固定，以分别调整两支承平台101之间的距离；同时，根据该两轴转向架被测整车的轮间距，对调整轨道107的轨道间距进行调整；之后，即可将两轴转向架被测整车通过两个转向架与调整轨道107相接触，而放置于已调整好各项间距的两振动与疲劳实验模块上；这时，第一横向作动器结构104所包括的第一横向作动器109开始激振，并通过第一连接杆110传递到振动横梁103上，同时第一垂向作动器105也开始激振，并带动振动横梁103振动，从而对该两轴转向架被测整车进行振动实验。 也可利用本实施例的两振动与疲劳实验模块对被测车体进行疲劳实验，其具体过程为 这里的被测车体为无转向架的被测整车，根据被测车体的车辆定距，调整两疲劳与振动实验模块之间的距离，即两疲劳单元之间的距离；同时，根据被测车体上旁承间距，调整模拟摇枕114上两下旁承119之间的距离，之后，即可将被测车体通过其上心盘与模拟摇枕114的下心盘118相配合的方式，而放置于已调整好间距的两疲劳与振动实验模块上； 这时，由第二横向作动器结构115所包括的第二横向作动器121开始激振并通过第二连接 杆122传递到模拟摇枕114上，纵向作动器结构117所包括纵向作动器124的激振通过第 三连接杆125传递到模拟摇枕114上，且第二垂向作动器116同时开始激振并带动模拟摇 枕11振动，从而对该被测车体进行心盘、旁承加载疲劳实验。 再者，可利用本实施例的两振动与疲劳实验模块对三轴转向架被测整车进行振动 实验的过程为 根据三轴转向架被测整车的固定轴距、车辆定距和轮间距，对两振动与疲劳实验 模块各间距进行的调整，与上述两轴转向架被测整车置于调整轨道107前的调整过程相 同，这里不再赘述。 在对两振动与疲劳实验模块各间距的调整完成后，即可将三轴转向架被测整车通 过两个转向架与调整轨道107相接触，而放置于已调整好各项间距的两振动与疲劳实验模 块上，且疲劳单元可支承三轴转向架被测整车的转向架的中间轮对；这时，对于振动单元， 第一横向作动器结构104所包括的第一横向作动器109开始激振，并通过第一连接杆110 传递到振动横梁103上，第一垂向作动器105也开始激振，并带动振动横梁103振动，即对 三轴转向架的前、后轮对施加振动；与此同时，对于疲劳单元，第二横向作动器结构115所 包括的第二横向作动器121开始激振，并通过第二连接杆122传递到模拟摇枕114上，且第 二垂向作动器116也开始激振，并带动模拟摇枕11振动，以对中间轮对施加振动，进而对该 三轴转向架整车实现振动实验，但纵向作动器结构117所包括的纵向作动器124在此过程 中并不产生激振，而只是通过第三连接杆125对模拟摇枕114起到支承的作用。
综上所述，也可利用本实施例疲劳与振动实验模块对其他物体施加垂向、横向以 及纵向的加载，具体地，可先将该物体分别固定于本实施例的一个或两个疲劳与振动实验 模块的两振动单元和/或疲劳单元上；对于振动单元，可将第一横向作动器结构104所包括 的第一横向作动器109的激振由第一连接杆110传递到振动横梁103上，且将第一垂向作 动器105的激振传递到振动横梁103上，以利用振动单元对该物体而施加振动；与此同时， 对于疲劳单元，可将第二横向作动器结构115所包括的第二横向作动器121的激振由第二 连接杆122传递到模拟摇枕114上，将第二垂向作动器116的激振传递到模拟摇枕114上， 再可将纵向作动器结构117所包括纵向作动器124的激振通过第三连接杆125传递到模拟 摇枕114上，以利用疲劳单元对该物体而施加振动；从而实现对该物体施加垂向、横向以及 纵向加载的目的。 进一步地，结合图1和图2所示，本实施例的疲劳与振动实验台还包括一纵向加载 框架、一纵向加载装置135、第一连接装置和第二连接装置；且纵向加载装置135、第一连接 装置和第二连接装置设置于两所述疲劳与振动实验模块的上方，其中，
纵向加载框架包括两纵向梁127、第一固定横梁128、第二固定横梁129、第一支承 柱130、第二支承柱131、第三支承柱132，其中，两纵向梁127平行设置，第一固定横梁128 和第二固定横梁129平行设置，且第一固定横梁128和第二固定横梁129分别固定连接两 纵向梁127，再者第一固定横梁128位于两纵向梁127的一端，第二固定横梁133位于两纵 向梁127的另一端，以形成框体；调整横梁133位于第一固定横梁128和第二固定横梁129 之间，并在框体内滑设于两纵向梁127上；第一支承柱130的一端固定连接于第一固定横梁128的底部，且第一支承柱130的另一端固定设置于纵向平台102上；第二支承柱131的一 端固定连接于第二固定横梁129，且第二支承柱131的另一端固定设置于纵向平台102上； 第三支承柱132位于第一支承柱130和第二支承柱131之间，且第三支承柱132的一端固 定连接于调整横梁133，第三支承柱132的另一端滑设于纵向平台102上；进一步地，第一 支承柱130上设置有托架134，该托架134用于支承纵向加载装置135。
图6为本发明纵向疲劳加载装置中第一连接装置的主视图。图7为本发明纵向疲 劳加载装置中第一连接装置的俯视图。再结合图6和图7所示，第一连接装置包括第一推 杆136、第一模拟车钩137和第一螺旋紧固部件138，其中，第一推杆136的两端均设置有球 铰，通过球铰，第一推杆136的一端铰接于纵向加载装置135，第一推杆136的另一端铰接于 第一模拟车钩137的一端；第一模拟车钩137的另一端销接于第一螺旋紧固部件138的一 端；并且第一螺旋紧固部件138的另一端用于刚性地、无间隙地连接于被测车体的一端的 前从板座和后从板座之间(在图1和图2中均未示意出)，即纵向加载框架的一端、纵向加 载装置135、第一连接装置和被测车体的一端依次水平串接； 再者，第二连接装置与第一连接装置相对应设置，结构类似，并分别位于被测车体 的两端，且第二连接装置包括第二推杆139、第二模拟车钩(在图1和图2中均未示意出) 和第二螺旋紧固部件(在图1和图2中均未示意出)，其中，第二推杆139的两端均设置有 球铰，通过球铰，第二推杆139的一端铰接于调整横梁133，第二推杆139的另一端铰接于第 二模拟车钩的一端；第二模拟车钩的另一端销接于第二螺旋紧固部件的一端；且所述第二 螺旋紧固部件的另一端用于刚性地、无间隙地连接于被测车体的另一端的前从板座和后从 板座之间，即被测车体的另一端、第二连接装置和调整横梁133依次串接；
第一螺旋紧固部件138的另一端与被测车体的一端无缝隙连接，并且第二螺旋紧 固部件的另一端与被测车体的另一端无缝隙连接，其目的是在纵向加载装置135通过第一 连接装置而对被测车体施加纵向载荷的过程中，以确保第一连接装置和第二连接装置对被 测车体无纵向冲击，并且可提高整个疲劳实验的纵向加载频率； 实际应用中，在对其被测车体进行纵向疲劳实验时，可根据被测车体的车辆定距， 调整两疲劳与振动实验模块之间的距离，即两疲劳单元之间的距离；同时，根据被测车体上 旁承间距，调整模拟摇枕114两下旁承119之间的距离，之后，即可将被测车体通过其上心 盘与模拟摇枕114的下心盘118相配合的方式，而放置于已调整好间距的两疲劳与振动实 验模块上；两疲劳与振动实验模块只用于支承该被测车体；再通过第一螺旋紧固部件138 的另一端与被测车体的一端无缝隙连接，以及第二螺旋紧固部件的另一端与被测车体的另 一端无缝隙连接，而固定被测车体；这时，纵向加载装置135的激振可通过第一推杆136和 第一模拟车钩137传递到第一螺旋紧固部件138上，以对被测车体施加纵向加载。
再者，也可利用上述的纵向加载框架、一纵向加载装置135、第一连接装置和第二 连接装置对其他物体进行纵向疲劳加载实验。 进一步地，可利用本实施例疲劳与振动实验台同时对被测车体进行心盘、旁承加 载疲劳实验以及纵向疲劳加载实验，具体地，根据被测车体的车辆定距，调整两疲劳与振动 实验模块之间的距离，即两疲劳单元之间的距离；根据被测车体上旁承间距，调整模拟摇枕 114上两下旁承119之间的距离；之后，即可将被测车体通过其上心盘与模拟摇枕114的下 心盘118相配合的方式，而放置于已调整好间距的两疲劳与振动实验模块上；再通过第一螺旋紧固部件138的另一端与被测车体的一端无缝隙连接，以及第二螺旋紧固部件的另一 端与被测车体的另一端无缝隙连接，而固定被测车体；这时，纵向加载装置135的激振可通 过第一推杆136和第一模拟车钩137传递到第一螺旋紧固部件138上，以对被测车体施加 纵向加载，且由第二横向作动器结构115所包括的第二横向作动器121开始激振并通过第 二连接杆122传递到模拟摇枕114上，纵向作动器结构117所包括纵向作动器124的激振 通过第三连接杆125传递到模拟摇枕114上，且第二垂向作动器116同时开始激振并带动 模拟摇枕11振动，从而在对该被测车体进行心盘、旁承加载疲劳实验的同时，对其被测车 体进行纵向疲劳实验。 本实施例的疲劳与振动实验台，通过每个疲劳与振动模块中两振动单元滑设于支 承平台上、疲劳单元固定设置于支承平台上并位于两振动单元之间的结构，解决了现有技 术中由于疲劳实验和振动实验是由单独的疲劳实验台和振动实验台来完成，因此存在着两 实验台建设投资成本较高、占地面积较大的缺陷，可分别对两轴转向架被测整车和三轴转 向架被测整车进行振动实验，或者对被测车体进行疲劳实验，实现了将疲劳实验台和振动 实验台合成一体目的，同时具有建设投资成本低和占地面积小的特点；再者，通过两疲劳与 振动模块将被测车体支承于纵向加载框架内，并利用纵向加载装置借助第一连接装置而对 被测车体施加纵向载荷的技术方案，实现了模拟车钩力对被测车体施加纵向载荷，从而进 行车体纵向疲劳实验的目的。 图8为本发明疲劳与振动实验系统的结构示意图。如图8所示，本实施例的疲劳与 振动实验系统包括上述实施例的疲劳与振动实验台201、以及电液伺服液压系统202、电气 控制及安全监控系统203和测试数据采集及处理系统204 ;其中，电液伺服液压系统202用 于对疲劳与振动实验台202进行实验加载；电气控制及安全监控系统203用于对疲劳与振 动实验台201进行电气控制，且对疲劳与振动实验台201和电液伺服液压系统202的工作 状态进行安全监控；测试数据采集及处理系统204用于在疲劳振动实验中，采集被测车体 或被测整体的各项参数并进行处理；疲劳与振动实验台201用于在电液伺服液压系统202 和电气控制及安全监控系统203的控制下，对被测采集被测车体或被测整体进行疲劳或振 动实验。 本实施例的疲劳与振动实验系统，通过疲劳与振动实验台中每个疲劳与振动模块 中两振动单元滑设于支承平台上、疲劳单元固定设置于支承平台上并位于两振动单元之间 的结构，解决了现有技术中由于疲劳实验和振动实验是由单独的疲劳实验台和振动实验台 来完成，因此存在着两实验台建设投资成本较高、占地面积较大的缺陷，可分别对两轴转向 架被测整车和三轴转向架被测整车进行振动实验，或者对被测车体进行疲劳实验，实现了 将疲劳实验台和振动实验台合成一体目的，同时具有建设投资成本低和占地面积小的特 点；再者，通过两疲劳与振动模块将被测车体支承于纵向加载框架内，并利用纵向加载装置 借助第一连接装置而对被测车体施加纵向载荷的技术方案，实现了模拟车钩力对被测车体 施加纵向载荷，从而进行车体纵向疲劳实验的目的。 最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽 管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以 对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些 修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求
一种疲劳与振动实验台，其特征在于，包括两疲劳与振动实验模块、一纵向平台；所述疲劳与振动实验模块包括两振动单元、一疲劳单元和一支承平台；两所述振动单元滑设于所述支承平台上；所述疲劳单元固定设置于所述支承平台上，并位于两所述振动单元之间；且所述支承平台滑设于所述纵向平台上，并在所述纵向加载框架的框体内滑动。
2. 根据权利要求1所述的疲劳与振动实验台，其特征在于，还包括一纵向加载框架、一 纵向加载装置、第一连接装置和第二连接装置；所述纵向加载装置、第一连接装置和第二连接装置设置于两所述疲劳与振动实验模块 的上方；所述纵向加载框架设置于所述纵向平台上，所述纵向加载框架的框体内滑设有一调整 横梁；所述纵向加载框架的一端、所述纵向加载装置、所述第一连接装置依次水平串接； 所述第二连接装置与所述第一连接装置相对设置，且所述第二连接装置和所述调整横 梁水平连接。
3. 根据权利要求1所述的疲劳与振动实验台，其特征在于，所述振动单元包括一振动 横梁、一第一横向作动器结构和两第一垂向作动器；所述振动横梁的顶部设置有调整轨道，所述调整轨道的轨道间距根据轮间距进行调整；所述第一垂向作动器的一端铰接于所述振动横梁的下部，另一端铰接于第一支座，且 所述第一支座滑设于所述支承平台上；所述第一横向作动器结构与所述基础座的轴向相垂直，所述第一横向作动器结构包 括第一横向作动器和第一连接杆，所述第一连接杆的一端铰接于所述第一横向作动器的一 端，所述第一连接杆的另一端铰接于所述振动横梁的侧部，且所述第一横向作动器的另一 端固定设置于第二支座上，所述第二支座固定设置于基础座的一侧壁上，所述基础座放置 整个疲劳与振动实验模块。
4. 根据权利要求3所述的疲劳与振动实验台，其特征在于，所述振动单元还包括与所 述基础座的轴向相平行的四摇杆，四所述摇杆的一端分别铰接于所述振动横梁的侧部，四 所述摇杆的另一端分别铰接于固定支架上，所述固定支架垂直设置于所述支承平台上，且 分布于所述疲劳与振动模块的两侧。
5. 根据权利要求2所述的疲劳与振动实验台，其特征在于，所述疲劳单元包括一模拟 摇枕、一第二横向作动器结构、两第二垂向作动器和两纵向作动器结构；所述模拟摇枕的顶部设置有一下心盘和两下旁承，两所述下旁承滑设于所述模拟摇枕 的顶部，并位于所述下心盘的两侧；所述第二垂向作动器的一端铰接于所述模拟摇枕的下部，另一端铰接于第三支座，且 所述第三支座固定设置于所述支承平台上；所述第二横向作动器结构与所述基础座的轴向相垂直，所述第二横向作动器结构包 括第二横向作动器和第二连接杆，所述第二连接杆的一端铰接于所述第二横向作动器的一 端，所述第二连接杆的另一端铰接于所述模拟摇枕的侧部，且所述第二横向作动器的另一 端固定设置于第四支座上，所述第二支座固定设置于基础座的侧壁上，所述基础座放置整个疲劳与振动实验模块；所述纵向作动器结构与所述基础座的轴向相平行，所述纵向作动器结构包括纵向作动器和第三连接杆，所述第三连接杆的一端铰接于所述纵向作动器的一端，所述第一连接杆的另一端铰接于所述模拟摇枕的侧部，且所述纵向作动器的另一端连接于固定支架上，所述固定支架垂直设置于所述支承平台上，且分布于所述疲劳与振动模块的两侧。
6. 根据权利要求5所述的疲劳与振动实验台，其特征在于，所述疲劳单元还包括四空气弹簧支承器，四所述空气弹簧支承器对称地分布于所述模拟摇枕的两侧，且每个所述空气弹簧支承器的一端铰接于所述模拟摇枕上，另一端固定设置于所述支承平台上。
7. 根据权利要求2所述的疲劳与振动实验台，其特征在于，所述纵向加载框架包括两纵向梁、第一固定横梁、第二固定横梁、第一支承柱、第二支承柱和第三支承柱，两所述纵向梁平行设置，且所述第一固定横梁和第二固定横梁分别固定连接两所述纵向梁，以形成所述框体；所述调整横梁位于所述第一固定横梁和第二固定横梁之间，并滑设于两所述纵向梁上；所述第一支承柱的一端固定连接于所述第一固定横梁，且所述第一支承柱的另一端固定设置于所述纵向平台上；所述第二支承柱的一端固定连接于所述第二固定横梁，且所述第二支承柱的另一端固定设置于所述纵向平台上；所述第三支承柱位于所述第一支承柱和所述第二支承柱之间，且所述第三支承柱的一端固定连接于所述调整横梁，所述第三支承柱的另一端滑设于所述纵向平台上。
8. 根据权利要求7所述的疲劳与振动实验台，其特征在于，所述第一固定横梁、所述纵向加载装置、所述第 一连接装置依次水平串接。
9. 根据权利要求7所述的疲劳与振动实验台，其特征在于，所述第一支承柱上设置有托架，所述托架用于支承所述纵向加载装置。
10. 根据权利要求2所述的疲劳与振动实验台，其特征在于，所述第一连接装置包括第一推杆、第一模拟车钩和第一螺旋紧固部件；所述第一推杆的一端铰接于所述纵向加载装置，所述第一推杆的另一端铰接于所述第一模拟车钩的一端；所述第一模拟车钩的另一端销接于所述第一螺旋紧固部件的一端；且所述第一螺旋紧固部件的另一端用于刚性连接被测车体的一端的前从板座和后从板座之间。
11. 根据权利要求2所述的疲劳与振动实验台，其特征在于，所述第二连接装置包括第二推杆、第二模拟车钩和第二螺旋紧固部件；所述第二推杆的一端铰接于所述调整横梁，所述第二推杆的另一端铰接于所述第二模拟车钩的一端；所述第二模拟车钩的另一端销接于所述第二螺旋紧固部件的一端；且所述第二螺旋紧固部件的另一端用于刚性连接被测车体的另一端的前从板座和后从板座之间。
12. —种疲劳与振动实验系统，其特征在于，包括上述权利要求1至11任一所述疲劳与振动实验台、电液伺服液压系统、电气控制及安全监控系统、测试数据采集及处理系统；所述电液伺服液压系统用于对所述疲劳与振动实验台进行实验加载；所述电气控制及安全监控系统用于对所述疲劳与振动实验台进行电气控制，且对所述疲劳与振动实验台和电液伺服液压系统的工作状态进行安全监控；所述测试数据采集及处理系统用于在疲劳或振动实验中，采集被测车体或被测整体的各项参数并进行处理；所述疲劳与振动实验台用于在所述电液伺服液压系统和电气控制及安全监控系统的控制下，对被测采集被测车体或被测整体进行疲劳或振动实验。
全文摘要
本发明提供一种疲劳与振动实验台及系统，其中，该疲劳与振动实验台包括两疲劳与振动实验模块、一纵向平台、一纵向加载框架、一纵向加载装置；所述疲劳与振动实验模块包括两振动单元、一疲劳单元和一支承平台；两所述振动单元滑设于所述支承平台上；所述疲劳单元固定设置于所述支承平台上，并位于两所述振动单元之间；且所述支承平台滑设于所述纵向平台上，并在所述纵向加载框架的框体内滑动。本发明的技术方案解决了现有技术中由于疲劳实验和振动实验是由单独的疲劳实验台和振动实验台来完成，因此存在着两实验台建设投资成本较高、占地面积较大的缺陷，实现了将疲劳实验台和振动实验台合成一体目的，具有建设投资成本低和占地面积小的特点。
文档编号G01M17/08GK101788392SQ20101012390
公开日2010年7月28日 申请日期2010年3月11日 优先权日2010年3月11日
发明者于跃斌, 张绍光, 曹志礼, 闫伟 申请人:齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司