专利名称：高速动车组传动系总成可靠性试验台的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种轨道车辆传动系参数检测试验装置，更具体地说，本发明涉及一 种高速动车组传动系总成可靠性试验台。
背景技术：
近年，我国动车组技术发展迅速，通过六次大提速，在环渤海、长三角、珠三角等地 区的主要干线累计开行了 160余组时速在200km/h及以上的“和谐号”高速列车，部分区段 运行时速达250km/h，2008年又成功开行了京-津城际高铁列车，最高运行速度一举提高到 了 330-350km/h，2009年新建成的武广铁路线最高时速接近400km/h，研制中的动车组最高 车速已经接近500km/h。随着列车行驶速度的提高和车辆轴重载荷的加剧，车辆与轨道之间 的振动加剧，车辆运行平稳性降低，列车的安全性问题与运行稳定性问题变得日益突出。根据对实际运行中列车故障的分析表明高速列车的传动系是列车高速运行时的 薄弱环节。传动系由于传递扭矩很大，齿轮转速过高以及承受车辆振动过大等因素，往往会 发生牵引电机轴承断裂，齿轮箱内齿轮胶合、断裂以及联轴器破损等故障。如若这些故障在 高速列车实际运行中发生，将会产生严重的交通事故，使我国人民生命财产遭受严重损失。 所以建造一个高速动车组传动系可靠性试验台来检测高速动车组传动系可靠性对我国高 速列车技术发展具有很好的推动作用，具有很大的社会效益和经济效益。目前，国内外对包括轨道列车和汽车在内的车辆传动系可靠性检测技术的发展已 经相当成熟。国内外学者和研究机构研究出了多种方法来检测传动系齿轮箱或者是牵引电 机的疲劳可靠性，可是这些方法均是将传动系中齿轮箱或者是牵引电机分离开来进行分别 研究。这样的研究方法有一定的作用，能对传动系某一部件的疲劳破坏原因分析的较为透 彻。但是，列车在实际运行中传动系是作为一个整体受力的，其中传动系的各个部件在相互 影响作用，这样就使得单一考虑一个部件进行可靠性试验的方法有很大的局限性，对传动 系可靠性的评价也不够全面。同时，列车在轨道上运行时受到很大振动，随着车速的提高振 动会更大，传动系受到循环应力作用发生疲劳破坏。如果将传动系放到静态环境中，即没有 外部激励的条件下进行可靠性试验也是完全没有意义的。本发明是一个高速动车组传动系总成可靠性试验台，在模拟运行轨道振动的工况 下，使被测传动系统正常输出扭矩，同时承受载荷，进而研究讨论高速轨道列车传动系统 (包括牵引电机和减速器系统)的疲劳破坏问题，分别给出列车传动系统中牵引电机、联轴 器和减速器的疲劳破坏情况，指出传动系统中的哪个部分是列车运行中的薄弱环节。从而 优化列车的设计制造，保证列车高速运行的安全稳定性。总之，高速动车组传动系可靠性试 验台的开发对轨道车辆传动系产品的研制生产、试验研究、理论研究以及质量控制和缩短 产品开发周期等都有重大意义，具有广阔的经济效益和社会效益。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术将传动系放到静态环境中对减速器或者是驱动电机进行分别研究的问题，提供了一种高速动车组传动系总成可靠性试验台。为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的所述的高速动车组传 动系总成可靠性试验台包括动力传动挠性试验装置、高速动车组传动系总成可靠性试验装 置与三自由度振动模拟试验装置。三自由度振动模拟试验装置安装在地基上，三自由度振 动模拟试验装置和安装在地基上的高速动车组传动系总成可靠性试验装置并列放置，三自 由度振动模拟试验装置中的横梁与高速动车组传动系总成可靠性试验装置中的高速动车 组传动系总成支承平台的平行距离为20 40mm，三自由度振动模拟试验装置中的横梁的 上工作面与高速动车组传动系总成可靠性试验装置中的高速动车组传动系总成支承平台 的上工作面处于同一水平面内。三自由度振动模拟试验装置通过横向作动器与安装在地基 上的动力传动挠性试验装置相连接，动力传动挠性试验装置与高速动车组传动系总成可靠 性试验装置通过十字轴式万向联轴器连接。 技术方案中所述的三自由度振动模拟试验装置包括横梁、两台结构相同的垂向作 动器、被测驱动电机固定挂座装置、三台结构相同的纵向拉杆和横向作动器。两台结构相同 的垂向作动器的上端通过螺栓与横梁下表面上的作动器连接座相连接。横向作动器左端通 过螺栓与横梁上的和纵向拉杆座的位置相邻且互成直角的作动器连接座相连接。三台结构 相同的纵向拉杆一端分别和横梁上的纵向拉杆座J、纵向拉杆座K与纵向拉杆座L焊接固 定。被测驱动电机固定挂座装置通过T型螺栓固定在横梁上工作面上，被测驱动电机固定 挂座装置的对称面与横梁上工作面的长边垂直；所述的被测驱动电机固定挂座装置包括被 测驱动电机固定挂座、两块结构相同的T型槽固定方轨、两块结构相同的被测驱动电机上 垫铁和两块结构相同的被测驱动电机下垫铁。两块结构相同的T型槽固定方轨分别通过螺 栓固定在被测驱动电机固定挂座中的支撑板的上部和下部。两块结构相同的被测驱动电机 上垫铁分别通过T型螺栓固定在上部的T型槽固定方轨的左端和右端，两块结构相同的被 测驱动电机下垫铁分别通过T型螺栓固定在下部的T型槽固定方轨的左端和右端。两块结 构相同的被测驱动电机上垫铁之间的距离由被测驱动电机的上固定端的尺寸确定，两块结 构相同的被测驱动电机下垫铁之间的距离由被测驱动电机的下固定端的尺寸确定；所述的 被测驱动电机固定挂座是一个起支撑作用的由一个底板、一个支撑板和3 5个加强筋板 构成的结构件。支撑板垂直地固定在底板上，在支撑板的后面和底板的上面之间焊接固定 3 5个加强筋板。底板的三边均布有穿过螺栓的长条形通孔。支撑板的正面设置有3 5个垂直的用于安装T型槽固定方轨的T形槽；所述的T型槽固定方轨是一长方体形的结 构件，在τ型槽固定方轨的一面沿其纵向加工2条相互平行的T型通槽，在2条相互平行 的T型通槽之间均布有3 5个穿过螺栓的通孔。T型槽固定方轨的另一面即和被测驱动 电机固定挂座中的支撑板的正面相接触的一面是光滑平面。被测驱动电机上垫铁是一长方 体形的结构件，在被测驱动电机上垫铁上并沿其纵向垂直地加工3个穿过螺栓的通孔。被 测驱动电机下垫铁是一长方体形的结构件，在被测驱动电机下垫铁小端面上对中地设置一 凸台。在被测驱动电机下垫铁上并沿其纵向垂直地加工3个穿过螺栓的通孔；所述的高速 动车组传动系总成可靠性试验装置是由高速动车组传动系总成支承平台、陪试减速器弯板 支架和陪试减速器总成组成。高速动车组传动系总成支承平台是一个长方形的箱体类结构 件，高速动车组传动系总成支承平台上表面设置有T型槽。陪试减速器总成通过T型螺栓固定到高速动车组传动系总成支承平台上，陪试减速器总成中的陪试减速器轴的对称轴线 与高速动车组传动系总成支承平台的纵向对称面平行。陪试减速器弯板支架通过T型螺栓 固定到高速动车组传动系总成支承平台的左端，陪试减速器弯板支架的对称平面和高速动 车组传动系总成支承平台的纵向对称面垂直；所述的陪试减速器总成包括陪试减速器轴、 两台结构相同的陪试减速器轴承座)、连接法兰盘和两套结构相同的圆螺母及止动垫圈。陪 试减速器轴是一根于两端分别设置一个轴肩的阶梯轴，陪试减速器轴两端分别安装在结构 相同的陪试减速器轴承座内成转动连接。每台陪试减速器轴承座的内侧由陪试减速器轴的 轴肩和陪试减速器轴承座内的迷宫型密封圈的右端面或左端面接触连接，陪试减速器轴在 陪试减速器轴承座外侧的一端由圆螺母和止动垫圈固定；所述的陪试减速器轴承座包括轴 承座壳体、2个结构相同的轴承座端盖、2个结构相同的角接触球轴承和2个结构相同的迷 宫型密封圈。2个结构相同的角接触球轴承分别安装于轴承座壳体两端大孔径的孔内，2个 结构相同的角接触球轴承外轴承环的右端面与左端面分别和轴承座壳体两端大孔内的左 圆环面与右圆环面接触连接。2个结构相同的角接触球轴承的外侧分别安装结构相同的轴 承座端盖，轴承座端盖上的凸圆环体的端面和角接触球轴承外轴承环的左端面与右端面接 触连接，2个结构相同的轴承座端盖通过螺栓与轴承座壳体的两端固定连接。两结构相同的 迷宫型密封圈分别安装在轴承座壳体两端的角接触球轴承与轴承座端盖之间，迷宫式密封 圈右端面或左端面和陪试减速器轴上的轴肩接触连接，迷宫式密封圈的另一端和角接触球 轴承内环的右端面或左端面接触连接。与现有技术相比本发明的有益效果是 1.本发明所述的高速动车组传动系总成可靠性试验台可以实现高速动车的完整 传动系统的可靠性测试，与以往的对传动系牵引电机单独进行可靠性分析相比，对完整传 动系进行测试更加真实反映传动系疲劳破坏状况，能够简便直观的找出传动系在振动工况 下的易损部件。2.本发明所述的高速动车组传动系总成可靠性试验台包括的三自由度振动模拟 试验装置，可以精确模拟高速动车在实际轨道中的振动情况，为高速动车组传动系可靠性 检测提供了很好的测试基础，保证了测试的准确度和正确性。3.本发明所述的高速动车组传动系总成可靠性试验台可以实现很大范围车速的 扭矩测量。测量车速在动态工况下为420Km/h，在静态工况下可达500Km/h。故完全可以满 足我国已在运行或正在开发的高速车辆传动系疲劳可靠性的检测，具有很好的社会效益和 经济效益。4.本发明所述的高速动车组传动系总成可靠性试验台结构设计合理，采用T型螺 栓固定连接的方式将各零部件安装到铸造平台上，若某一零部件发生故障，技术人员可以 方便的检修或更换设备。5.本发明所述的高速动车组传动系总成可靠性试验台安装有自我保护装置，当扭 矩过大时，会自动切断连接，很好的保护设备和工作人员。
下面结合附图对本发明作进一步的说明图1是本发明所述的高速动车组传动系总成可靠性试验台结构组成的轴侧投影图；图2是本发明所述的高速动车组传动系总成可靠性试验台结构组成的后视图；图3是本发明所述的高速动车组传动系总成可靠性试验台结构组成的左视4是本发明所述的高速动车组传动系总成可靠性试验台中的动力传动挠性试 验装置的轴侧投影图；图5是本发明所述的高速动车组传动系总成可靠性试验台中的三自由度振动模 拟试验装置的轴侧投影图；图6是本发明所述的高速动车组传动系总成可靠性试验台中的三自由度振动模 拟试验装置中横梁结构组成的轴测投影图；图7是本发明所述的高速动车组传动系总成可靠性试验台中的高速动车组传动 系总成可靠性试验装置的轴侧投影图；图8是本发明所述的高速动车组传动系总成可靠性试验台中的高速动车组传动 系总成可靠性试验装置的主视图；图9是本发明所述的高速动车组传动系总成可靠性试验台中的高速动车组传动 系总成可靠性试验装置中陪试齿轮箱弯板支架的轴侧投影图；图10是本发明所述的高速动车组传动系总成可靠性试验台中的高速动车组传动 系总成可靠性试验装置中安装在陪试齿轮箱弯板支架上的齿轮箱支撑脚的轴侧投影图；图11是本发明所述的高速动车组传动系总成可靠性试验台中的三自由度振动模 拟试验装置的被测牵引电机固定挂座装置的轴侧投影图；图12是本发明所述的高速动车组传动系总成可靠性试验台中的三自由度振动模 拟试验装置的被测牵引电机固定挂座装置中T型槽固定方轨的轴侧投影图；图13是本发明所述的高速动车组传动系总成可靠性试验台中的三自由度振动模 拟试验装置的被测牵引电机固定挂座装置中牵引电机上垫铁的轴侧投影图；图14是本发明所述的高速动车组传动系总成可靠性试验台中的三自由度振动模 拟试验装置的被测牵引电机固定挂座装置中牵引电机下垫铁的轴侧投影图；图15是本发明所述的高速动车组传动系总成可靠性试验台中的高速动车组传动 系总成可靠性试验装置的陪试减速器总成的轴侧投影图；图16是本发明所述的高速动车组传动系总成可靠性试验台中的高速动车组传动 系总成可靠性试验装置的陪试减速器轴承座的轴侧投影图；图17是本发明所述的高速动车组传动系总成可靠性试验台中的高速动车组传动系总成可靠性试验装置的陪试减速器轴承座主视图上的全剖视图；图中A.动力传动挠性试验装置，B.三自由度振动模拟试验装置，C.高速动车组 传动系总成可靠性试验装置，D.十字轴式万向联轴器，a.横梁，b.垂向作动器，c.被测驱 动电机固定挂座装置，d.纵向拉杆，e.横向作动器，f.高速动车组传动系总成支承平台， g.陪试减速器弯板支架，h.陪试减速器总成，1.被测驱动电机固定挂座，2. T型槽固定方 轨，3.被测驱动电机上垫铁，4.被测驱动电机下垫铁，5.陪试减速器轴，6.陪试减速器轴承 座，7.连接法兰盘，8.螺母及止动垫圈，9.轴承座壳体，10.轴承座端盖，11.角接触球轴承， 12.迷宫型密封圈。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作详细的描述本发明的目的在于提供一种高速动车组传动系总成可靠性试验台，以满足轨道车 辆传动系统在多种运行工况下的可靠性参数检测的需要。该试验台采用了合理的载荷模拟 系统的结构设计，可以分别模拟三个自由度以及三自由度耦合的振动工况，即精确模拟轨 道车辆在路上行驶的振动状态，从而保证了高速动车组传动系可靠性参数测试结果的正确 性和真实性。所作试验均为破坏性试验，这样就能准确给出被测传动系毁坏的原因以及具 体技术参数。研究高速动车组传动系可靠性具有很高的社会价值和广泛的社会意义，为我 国高速动车迅速发展提供了安全性能方面测试的技术保障，具有很好的社会效益和经济效 参阅图1至图4，所述的高速动车组传动系总成可靠性试验台主要由动力传动挠 性试验装置A、三自由度振动模拟试验装置B、高速动车组传动系总成可靠性试验装置C、电 控系统和液压泵站组成。动力传动挠性试验装置A、三自由度振动模拟试验装置B与高速动 车组传动系总成可靠性试验装置C安装在地基上。动力传动挠性试验装置A与高速动车组 传动系总成可靠性试验装置C之间通过十字轴式万向联轴器D连接。三自由度振动模拟试 验装置B通过一台横向作动器e与动力传动挠性试验装置A连接，三自由度振动模拟试验 装置B和高速动车组传动系总成可靠性试验装置C并列放置，三自由度振动模拟试验装置 B中的横梁a和高速动车组传动系总成可靠性试验装置C中的高速动车组传动系总成支承 平台f的平行距离为20 40mm，距离范围不可过大，也不可过小。使高速动车组传动系总 成可靠性试验装置C中的高速动车组传动系总成支承平台f的上工作面与三自由度振动模 拟试验装置B中的横梁a的上工作面处于同一水平面内。参阅图5与图6，所述的三自由度振动模拟试验装置B包括一台横梁a、两台结构 相同的垂向作动器b、一台被测驱动电机固定挂座装置C、三台结构相同的纵向拉杆d和一 台横向作动器e。三自由度振动模拟试验装置B中的横梁a为一箱体类结构件，横梁a俯 视为一 T字形，横梁a主视为一 T字形。T字形的横梁a正面上的J、K与L处设置成纵向 拉杆座J、纵向拉杆座K与纵向拉杆座L，横梁a的下表面(底面)上设置有两个作动器连 接座，这两个作动器连接座的位置和纵向拉杆座J与纵向拉杆座K的位置相邻且互成直角。 横梁a的右端面设置有作动器连接座，这个作动器连接座的位置和纵向拉杆座K的位置相 邻且互成直角。横梁a既可以采用铸造的方法制成，也可采用钢板焊接的方式制成。横梁a 的上工作面设置有T型槽，被测驱动电机固定挂座装置c通过T型螺栓固定在横梁a的上 工作面上，被测驱动电机固定挂座装置c对称面与横梁a上工作面的长边垂直，同时还能通 过T型槽与T型螺栓灵活方便的固定各种其它仪器和装置到横梁a上，使横梁a成为一个 万能的固定其它仪器和装置的载体。被测驱动电机固定挂座装置c上固定被测驱动电机。 两台结构相同的垂向作动器b通过螺栓与横梁a下表面(底面)上设置的作动器连接座相 连接；一台横向作动器e通过螺栓与横梁a右端面的和纵向拉杆座K相邻且互成直角的作 动器连接座相连接。三台结构相同的纵向拉杆d以三角形方式布置，三台结构相同的纵向 拉杆d的一端通过焊接方式固定在纵向拉杆座J、纵向拉杆座K与纵向拉杆座L上，三台结 构相同的纵向拉杆d另一端分别与地基焊接固定。两台结构相同的垂向作动器b与横向作 动器e上的进出油口通过管路与液压泵站连接。
参阅图7至图10，所述的高速动车组传动系总成可靠性试验装置C是由一台高速 动车组传动系总成支承平台f、一台陪试减速器弯板支架g和一台陪试减速器总成h组成。高速动车组传动系总成支承平台f是一个长方形的箱体类结构件，高速动车组传 动系总成支承平台f可以采用铸造的方法制成。高速动车组传动系总成支承平台f上表面 设置有T型槽，陪试减速器总成h通过T型螺栓固定到高速动车组传动系总成支承平台f 上，陪试减速器总成h中的陪试减速器轴5的对称轴线与高速动车组传动系总成支承平台f 的纵向对称面平行。高速动车组传动系总成支承平台f上表面T型槽的设计也可灵活固定 各种其它仪器和装置，使得高速动车组传动系总成支承平台f成为一个万能固定载体。陪 试减速器弯板支架g也通过T型螺栓固定到高速动车组传动系总成支承平台f的左端，陪 试减速器弯板支架g的对称平面和高速动车组传动系总成支承平台f的纵向对称面垂直， 陪试减速器弯板支架g支承着陪试减速器的小齿轮端，使陪试减速器平稳固定。陪试减速器弯板支架g为直角形结构件，由横边和纵边构成。横边通过螺栓实现 将陪试减速器弯板支架g固定在高速动车组传动系总成支承平台f上，纵边的左右两侧分 别加工有两条垂直的从上到下的T形通槽，可以方便的安装或卸掉支撑脚，还可以根据陪 试减速器的小齿轮端的高度来调节支撑脚在陪试减速器弯板支架g纵边上的上下位置。参阅图11至图14，所述的被测驱动电机固定挂座装置c能完全固定被测驱动电 机并且承担被测驱动电机所受的各向力。被测驱动电机固定挂座装置c包括一台被测驱动 电机固定挂座1、两块结构相同的T型槽固定方轨2、两块结构相同的被测驱动电机上垫铁 3和两块结构相同的被测驱动电机下垫铁4。所述的被测驱动电机固定挂座1是一个起支撑作用的由一个底板、一个支撑板和 3 5个加强筋板构成的结构件，支撑板垂直地固定在底板上，在支撑板的后面和底板的上 面之间(焊接)固定3 5个加强筋板。底板的三边均布有穿过螺栓的通孔。支撑板的正 面设置有3 5个垂直的用于安装T型槽固定方轨2的T形通槽。所述的T型槽固定方轨2是一长方体形的结构件，在T型槽固定方轨2的一面沿 其纵向加工2条相互平行的T型通槽，在2条相互平行的T型通槽之间均布有3 5个穿 过螺栓的通孔，T型槽固定方轨2的另一面即和被测驱动电机固定挂座1中的支撑板的正 面相接触的一面是光滑平面。被测驱动电机上垫铁3是一长方体形的结构件，在被测驱动电机上垫铁3的一大 面上并沿其纵向垂直地加工3个穿过螺栓的通孔。被测驱动电机下垫铁4是一长方体形的结构件，在被测驱动电机下垫铁4 一小端 面上对中地设置一凸台，在被测驱动电机下垫铁4 一大面即和对中地设置的凸台的纵向对 称面平行的面上并沿其纵向垂直地加工3个穿过螺栓的通孔。两块结构相同的T型槽固定方轨2分别通过螺栓固定到被测驱动电机固定挂座1 中的支撑板的上部和下部。两块结构相同的被测驱动电机上垫铁3分别通过T型螺栓固定 在上部的T型槽固定方轨2的左端和右端，两块结构相同的被测驱动电机下垫铁4分别通 过T型螺栓固定在下部的结构相同的T型槽固定方轨2的左端和右端。两块结构相同的被 测驱动电机上垫铁3之间的距离由被测驱动电机的上固定端尺寸确定。两块结构相同的被 测驱动电机下垫铁4之间的距离由被测驱动电机的下固定端尺寸确定。参阅图15与图16，所述的陪试减速器总成h包括一根陪试减速器轴5、两台结构相同的陪试减速器轴承座6、一个连接法兰盘7和两套结构相同的圆螺母及止动垫圈8。陪试减速器轴5是一根于两端分别设置一个轴肩的阶梯轴，陪试减速器轴5两端 分别安装在结构相同的陪试减速器轴承座6内成转动连接。每台陪试减速器轴承座6的内 侧由陪试减速器轴5的轴肩和陪试减速器轴承座6内的迷宫型密封圈12的右端面或左端 面接触连接，迷宫型密封圈12的另一端和陪试减速器轴承座6上的角接触球轴承11内环 的右端面或左端面接触连接。陪试减速器轴5在陪试减速器轴承座6外侧的一端由圆螺母 和止动垫圈8固定。其中，每台陪试减速器轴承座6中安装两个结构相同的角接触球轴承 11，角接触球轴承11是面对面安装，保证了陪试减速器轴承座6具有足够的轴向承载能力。
参阅图17，所述的陪试减速器轴承座6包括一个轴承座壳体9、一对结构相同的轴 承座端盖10、一对结构相同的角接触球轴承11和一对结构相同的迷宫型密封圈12。轴承座壳体9的上端加工有水平阶梯通孔，两端用于安装角接触球轴承11的孔的 孔径相等并大于中间孔的直径。一对结构相同的角接触球轴承11安装于轴承座壳体9两端 大孔径的孔内，一对结构相同的角接触球轴承11外轴承环的右端面与左端面分别和轴承 座壳体9两端大孔内的左圆环面与右圆环面接触连接。两结构相同的角接触球轴承11的 外侧分别安装结构相同的轴承座端盖10，轴承座端盖10上的凸圆环体的端面和角接触球 轴承11外轴承环的左端面与右端面接触连接，两结构相同的轴承座端盖10通过螺栓与轴 承座壳体9的两端固定连接。两结构相同的迷宫型密封圈12分别安装在轴承座壳体9两 端的角接触球轴承11与轴承座端盖10之间，起到油封和气封的作用。陪试减速器轴5的 一端插入角接触球轴承11的内孔之中，陪试减速器轴5上的轴肩和迷宫式密封圈12右端 面或左端面接触连接，迷宫式密封圈12的另一端又和角接触球轴承11内环的右端面或左 端面接触连接。高速动车组传动系总成可靠性试验台工作原理高速动车组传动系总成可靠性试验台中的横梁a下表面(底面)上设置的作动器 连接座安装两台结构相同的垂向作动器b，横梁a右端面的和纵向拉杆座K相邻且互成直角 的作动器连接座上安装一台横向作动器e，横梁a正面的纵向拉杆座J、纵向拉杆座K与纵 向拉杆座L安装三台结构相同的纵向拉杆d，这3个作动器带动高速动车组传动系总成可靠 性试验台中的横梁a模拟三自由度振动工况。在试验测试台横梁a上固定有被测驱动电机 固定挂座装置c，此被测驱动电机固定挂座装置c能完全固定被测驱动电机并且承担被测 驱动电机所受的各向力。被测驱动电机与陪试减速器的高速端相连接，通过陪试减速器将扭矩传递到陪试 减速器轴5进而传递到十字轴式万向联轴器D。采用十字轴式万向联轴器D能够保证较高 的转速，同时在传递扭矩时可获得一定的角度偏移和径向、轴向位移。十字轴式万向联轴器 D再将扭矩传递给动力传动挠性试验装置A中的过渡轴。过渡轴在将扭矩传递给扭矩传感 器的同时还可以承担由十字轴式万向联轴器D带来的弯矩及振动等不稳定因素，从而保证 扭矩传感器发生数据稳定、测量精度高，并且还能很好的保护扭矩传感器不被甩坏。调频电 机根据扭矩传感器反馈的数据对被试驱动电机加载，使被试驱动电机达到额定工况。同时 在调频电机和扭矩传感器之间安装有液压安全联轴器，目的是防止扭矩过大而对测试系统 造成损害。实施例所采用与可采用的标准零部件明细表
1. 2个结构相同的纵向作动器b与横向作动器e采用的是双活塞杆等速等行程液 压缸系列，根据所要测试的被试齿轮箱N重量型号等的不同，可采用不同吨位的液压缸，本 实例采用的液压缸吨位为30吨，活塞行程为士300mm。2.由于试验台所测试的动车车速很高，为了精确模拟被测驱动电机实际运转工 况，整个高速动车组传动系总成可靠性试验台输出的转矩很大，各个轴的转速也会很高，这 样就要求陪试减速器轴承座6中的角接触球轴承11必须具备非常良好的使用性能，因此我 们选用了德国进口的FAG型轴承。3.本实例中的十字轴式万向联轴器D采用的是SWCBH型号的十字轴式万向联轴 器。
权利要求
1.一种高速动车组传动系总成可靠性试验台，包括动力传动挠性试验装置(A)与高 速动车组传动系总成可靠性试验装置(C)，其特征在于，所述的高速动车组传动系总成可靠 性试验台还包括三自由度振动模拟试验装置(B)，三自由度振动模拟试验装置(B)安装在 地基上，三自由度振动模拟试验装置(B)和安装在地基上的高速动车组传动系总成可靠性 试验装置(C)并列放置，三自由度振动模拟试验装置(B)中的横梁(a)与高速动车组传动 系总成可靠性试验装置(C)中的高速动车组传动系总成支承平台(f)的平行距离为20 40mm，三自由度振动模拟试验装置(B)中的横梁(a)的上工作面与高速动车组传动系总成 可靠性试验装置(C)中的高速动车组传动系总成支承平台(f)的上工作面处于同一水平面 内，三自由度振动模拟试验装置(B)通过横向作动器(e)与安装在地基上的动力传动挠性 试验装置(A)相连接，动力传动挠性试验装置(A)与高速动车组传动系总成可靠性试验装 置(C)通过十字轴式万向联轴器(D)连接。
2.按照权利要求1所述的高速动车组传动系总成可靠性试验台，其特征在于，所述的 三自由度振动模拟试验装置(B)包括横梁(a)、两台结构相同的垂向作动器(b)、被测驱动 电机固定挂座装置(C)、三台结构相同的纵向拉杆(d)和横向作动器(e)；两台结构相同的垂向作动器(b)的上端通过螺栓与横梁(a)下表面上的作动器连接座 相连接，横向作动器(e)左端通过螺栓与横梁(a)上的和纵向拉杆座K的位置相邻且互成 直角的作动器连接座相连接，三台结构相同的纵向拉杆(d) —端分别和横梁(a)上的纵向 拉杆座J、纵向拉杆座K与纵向拉杆座L焊接固定，被测驱动电机固定挂座装置(c)通过T 型螺栓固定在横梁(a)上工作面上，被测驱动电机固定挂座装置(c)的对称面与横梁(a) 上工作面的长边垂直。
3.按照权利要求2所述的高速动车组传动系总成可靠性试验台，其特征在于，所述的 被测驱动电机固定挂座装置(c)包括被测驱动电机固定挂座(1)、两块结构相同的T型槽固 定方轨O)、两块结构相同的被测驱动电机上垫铁(3)和两块结构相同的被测驱动电机下 垫铁⑷；两块结构相同的T型槽固定方轨( 分别通过螺栓固定在被测驱动电机固定挂座(1) 中的支撑板的上部和下部，两块结构相同的被测驱动电机上垫铁C3)分别通过T型螺栓固 定在上部的T型槽固定方轨O)的左端和右端，两块结构相同的被测驱动电机下垫铁(4) 分别通过T型螺栓固定在下部的T型槽固定方轨O)的左端和右端，两块结构相同的被测 驱动电机上垫铁(3)之间的距离由被测驱动电机的上固定端的尺寸确定，两块结构相同的 被测驱动电机下垫铁(4)之间的距离由被测驱动电机的下固定端的尺寸确定。
4.按照权利要求3所述的高速动车组传动系总成可靠性试验台，其特征在于，所述的 被测驱动电机固定挂座(1)是一个起支撑作用的由一个底板、一个支撑板和3 5个加强 筋板构成的结构件，支撑板垂直地固定在底板上，在支撑板的后面和底板的上面之间焊接 固定3 5个加强筋板，底板的三边均布有穿过螺栓的长条形通孔，支撑板的正面设置有 3 5个垂直的用于安装T型槽固定方轨O)的T形槽。
5.按照权利要求3所述的高速动车组传动系总成可靠性试验台，其特征在于，所述的 T型槽固定方轨( 是一长方体形的结构件，在T型槽固定方轨O)的一面沿其纵向加工2 条相互平行的T型通槽，在2条相互平行的T型通槽之间均布有3 5个穿过螺栓的通孔， T型槽固定方轨O)的另一面即和被测驱动电机固定挂座(1)中的支撑板的正面相接触的一面是光滑平面；被测驱动电机上垫铁(3)是一长方体形的结构件，在被测驱动电机上垫铁(3)上并沿 其纵向垂直地加工3个穿过螺栓的通孔；被测驱动电机下垫铁(4)是一长方体形的结构件，在被测驱动电机下垫铁(4)小端面 上对中地设置一凸台，在被测驱动电机下垫铁(4)上并沿其纵向垂直地加工3个穿过螺栓 的通孔。
6.按照权利要求1所述的高速动车组传动系总成可靠性试验台，其特征在于，所述的 高速动车组传动系总成可靠性试验装置(C)是由高速动车组传动系总成支承平台(f)、陪 试减速器弯板支架(g)和陪试减速器总成(h)组成；高速动车组传动系总成支承平台(f)是一个长方形的箱体类结构件，高速动车组传动 系总成支承平台(f)上表面设置有T型槽，陪试减速器总成(h)通过T型螺栓固定到高速 动车组传动系总成支承平台(f)上，陪试减速器总成(h)中的陪试减速器轴(5)的对称轴 线与高速动车组传动系总成支承平台(f)的纵向对称面平行，陪试减速器弯板支架(g)通 过T型螺栓固定到高速动车组传动系总成支承平台(f)的左端，陪试减速器弯板支架(g) 的对称平面和高速动车组传动系总成支承平台(f)的纵向对称面垂直。
7.按照权利要求6所述的高速动车组传动系总成可靠性试验台，其特征在于，所述的 陪试减速器总成(h)包括陪试减速器轴(5)、两台结构相同的陪试减速器轴承座(6)、连接 法兰盘(7)和两套结构相同的圆螺母及止动垫圈(8)；陪试减速器轴(5)是一根于两端分别设置一个轴肩的阶梯轴，陪试减速器轴(5)两端 分别安装在结构相同的陪试减速器轴承座(6)内成转动连接，每台陪试减速器轴承座(6) 的内侧由陪试减速器轴(5)的轴肩和陪试减速器轴承座(6)内的迷宫型密封圈(12)的右 端面或左端面接触连接，陪试减速器轴( 在陪试减速器轴承座(6)外侧的一端由圆螺母 和止动垫圈(8)固定。
8.按照权利要求6所述的高速动车组传动系总成可靠性试验台，其特征在于，所述的 陪试减速器轴承座(6)包括轴承座壳体(9)、2个结构相同的轴承座端盖(10)、2个结构相 同的角接触球轴承(11)和2个结构相同的迷宫型密封圈(12)；2个结构相同的角接触球轴承(11)分别安装于轴承座壳体(9)两端大孔径的孔内， 2个结构相同的角接触球轴承(11)外轴承环的右端面与左端面分别和轴承座壳体(9)两 端大孔内的左圆环面与右圆环面接触连接，2个结构相同的角接触球轴承(11)的外侧分别 安装结构相同的轴承座端盖(10)，轴承座端盖(10)上的凸圆环体的端面和角接触球轴承 (11)外轴承环的左端面与右端面接触连接，2个结构相同的轴承座端盖(10)通过螺栓与 轴承座壳体(9)的两端固定连接，两结构相同的迷宫型密封圈(12)分别安装在轴承座壳体 (9)两端的角接触球轴承(11)与轴承座端盖(10)之间，迷宫式密封圈(1 右端面或左端 面和陪试减速器轴( 上的轴肩接触连接，迷宫式密封圈(1 的另一端和角接触球轴承 (11)内环的右端面或左端面接触连接。
全文摘要
本发明公开了一种高速动车组传动系总成可靠性试验台，该试验台包括动力传动挠性试验装置、三自由度振动模拟试验装置与高速动车组传动系总成可靠性试验装置。三自由度振动模拟试验装置和高速动车组传动系总成可靠性试验装置并列地安装在地基上，三自由度振动模拟试验装置中的横梁与高速动车组传动系总成可靠性试验装置中的高速动车组传动系总成支承平台的平行距离为20～40mm，并且横梁的上工作面与高速动车组传动系总成支承平台的上工作面同处于一个水平面内。三自由度振动模拟试验装置通过横向作动器与安装在地基上的动力传动挠性试验装置相连接，动力传动挠性试验装置与高速动车组传动系总成可靠性试验装置通过十字轴式万向联轴器相连接。
文档编号G01M17/08GK102095578SQ20101059031
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月16日 优先权日2010年12月16日
发明者刘晓录, 宫海滨, 张栋林, 张立斌, 戴建国, 曹小宁, 林惠英, 潘洪达, 牛德田, 牛贝妮, 王金田, 苏建, 谭富星, 陈熔 申请人:吉林大学