齿轮箱跑合试验台的制作方法

本发明涉及交通轨道列车齿轮箱跑合试验台领域，具体涉及一种通过小齿轮联轴节驱动，并且带自动定心装置的齿轮箱跑合试验台。

背景技术：

2007年4月18日，全国铁路成功实施第二次大提速，和谐号CRH动车组首次出现在中国铁路上，在既有线路上实现了最高时速250公里的高速运营。这标志着我国在既有线路提速达到了世界先进水平，铁路技术装备进入了世界先进行列。转向架是动车组车辆系统中最重要的组成部件之一，它直接影响车辆的动力性能，运行质量和行车安全。动车组在运行了90万公里或120万公里后，要进行大修，齿轮箱要进行拆卸检查，更换损坏件，重新组装调试检查，而“跑合”是大修及进行综合试验的主要工序之一，齿轮箱跑合试验台是专门为各型动车组的齿轮箱清洗跑合的关键设备。

目前，齿轮箱跑合试验方式有多种，有直接组装在转向架上进行跑合的，这种方式在齿轮箱系统出现问题时，拆卸安装极为复杂；在车轴支撑装置方面，有采用双顶尖装置顶紧车轴进行跑合，采用双顶尖方式只适用于低速轴，无法承受像动车这种高速列车转速的试验速度；也有采用套筒方式进行热套过盈连接装夹车轴进行跑合的，这种方式更是容易损坏车轴轴颈；而且现在大多数的齿轮箱跑合试验台的适用范围比较窄，只能对特定的几种动车齿轮箱进行高速跑合试验，适用性差；在润滑方面，也多采用的是脂润滑，随着润滑部件的运转速度的提高，其所受剪切应力越大，稠化剂形成的润滑脂纤维骨架收到的破坏作用也越大，脂的使用寿命越短。

技术实现要素：

针对上述现状，本发明提供了一种齿轮箱跑合试验台，该齿轮箱跑合试验台能适应于运行时速60～400公里的宽域速度范围(时速400公里时相应的电机转数为5870r/min)的动车组动轴的跑合试验，能检测运行转速、记录时间、检测轴承温度、检测齿轮箱的振动、检测噪音、视频监视；通过跑合试验检测检查齿轮箱在跑合过程中齿轮啮合声音、轴承的旋转声音、齿轮箱发出的其它声音是否有异常；通过自动实时监测系统检查齿轮箱跑合时各轴承座处、齿轮箱内油的温度是否异常或过高；检查齿轮箱在跑合过程中箱体的振动情况，通过对大量实验数据的积累，总结齿轮箱跑合试验时的振动情况；跑合试验后，检查齿轮箱各密封部位是否有润滑油泄露；通过对上述内容的检测，能准确有效的检验齿轮箱装配是否合格，并能适时的将每个检测齿轮箱的数据记录打印，并加以保存，也可通过相关网络接口将数据发送到接入网络的相关计算机中。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：齿轮箱高速跑合试验台包括设备主体部分、走台总成、安全滑升门、扶梯、护栏、地基总成、电控系统总成、液压系统总成、通风冷却装置、温度检测系统、噪声检测系统、振动检测系统、摄像监控系统、试验报告输出打印系统、照明装置；设备主体部分是试验台的主要组成部分，位于地基总成内；地基总成位于整个装置的最外面建筑，是混凝土结构，形成一个长方形的地坑，所有的设备都位于地基总成上，地坑周围设有护栏，地坑口设有安全滑升门，具有防护和隔音的作用，在门打开时保证控制设备不能启动以保证人员安全；扶梯连接地面和坑底，使人们方便出入地坑；电控系统总成位于地基总成的地面平台上，地面平台还设有油洗小车，齿轮箱跑合前可以在油洗小车清洗，液压系统位于坑底；通风冷却系统位于地坑的两边，形成循环风，模拟火车的运行状况；温度监测系统、噪声检测系统、振动检测系统和摄像监控系统位于地基总成内，实时监测齿轮箱跑合情况。

所述设备主体部分包括平台总成、轴端支撑总成、工艺轴箱总成、齿轮箱支撑总成、电机驱动总成、联轴节装置总成；平台总成位于设备主体部分的最下面，是各机械零部件的安装平面、上面放置轴端支撑总成、齿轮箱支撑总成、电机驱动总成、联轴节装置总成等；轴端支撑总成位于平台总成的两端对称放置，用于放置工艺轴箱总成，并对其进行锁紧和夹紧；工艺轴箱总成内侧安装在车轴两端，外侧安装在轴端支承总成上，用于保护车轴轴颈和车轴回转定心；齿轮箱支撑总成安装在平台总成上，支撑齿轮箱压紧装置和消除车轴在转动过程中的反扭矩，其位置可以根据不同车型的车轴进行任意调整；电机驱动总成安装在平台总成上，为试验提供驱动力，驱动采用皮带传动方式，能缓冲冲击和振动，运动平稳无噪音；联轴节装置总成与动车轮对小齿轮箱处半联轴节联接，通过皮带传动进行功率和转矩的传递。

所述平台总成包括主体平台、调整垫铁、吊耳、盖板，主体平台由左右两侧至少六个调整垫铁支撑安放在地基上，通过预埋螺栓压紧；平台上设有定位槽和T型槽，用于定位和压紧各组成；盖板安装在主体平台安装调整垫铁的孔上，起装饰和防护作用；吊耳位于主体平台的上下两侧；主体平台为铸铁制成，具有吸震和减震的作用。

所述轴端支撑总成包括底座、夹紧座、水平伸缩油缸、垂直夹紧油缸、拉板组件及行程开关，底座上设有定位键，通过定位键及T型槽螺栓与平台总成进行联接，可根据不同车轴的长短沿车轴轴向进行无级调整，同时设有定位槽和滑动导轨面，定位槽保证工艺轴箱总成的径向定位，滑动导轨面使夹紧座在其上面能够自如的滑动；夹紧座采用铸钢材料制作，具有足够的刚度和强度，上面带有1：12斜度，能有效夹紧压紧工艺轴箱总成上的轴承套；拉板组件位于底座的中间位置左右各设一个，分别于水平伸缩油缸相连接；水平伸缩油缸一端固定在拉板组件上，另一端固定在夹紧座上，使用时带动夹紧座在底座滑动导轨上水平运动；夹紧座上方设有垂直夹紧油缸，使其在垂直方向上夹紧轴承套；行程开关位于水平伸缩油缸和垂直夹紧油缸的一侧，用于水平伸缩油缸和垂直夹紧油缸到位后发出感应信号。

所述工艺轴箱总成包括轴承套、轴承端盖、弹性夹紧套、左右丝套、内锥套、压套、螺母、轴承和吊环；轴承套是工艺轴箱总成的外壳主体，采用铸钢件，具有足够的刚度和强度，其上带有夹紧面和定位面，用于轮轴的定心和工艺轴箱总成的夹紧；轴承端盖安装在轴承套上，用于固定轴承的端部；弹性夹紧套位于轴承套的最里层与车轴直接接触，采用了青铜材质，带有沿轴线方向槽的圆筒形，一端固联右旋螺母，另一端通过键、与动轴固连，用于传递扭矩，主要起到定心作用；左右丝套用于联接螺母和内锥套，螺母为右旋，内锥套大端螺纹为左旋，通过联接形成差动螺旋机构，拧紧即可使装有的轴承的内锥套连同轴承座在弹性夹紧套上移动，楔紧是工作状态，即铜套内面抱紧车轴轴颈，使轴承与车轴颈同心；退出处于拆卸状态，即铜套内面放松与车轴颈脱离，能使工艺轴箱总成轻松拉出；压套套在内锥套上，用于固定轴承。

所述齿轮箱支撑总成采用手动压紧的方式，也可采用液压方式压紧，主要包括底座、支撑座、尼龙垫、球垫组合和螺母；底座位于平台总成上，设有定位键和T型槽，通过定位键和T型螺栓与平台总成进行联接，通过T型槽连接支撑座，进而实现径向和轴向的调整，尼龙垫和球垫组合及螺母安装在支撑座上，通过尼龙垫和球垫组合的调整能够保证支撑起的轮对小齿轮箱轴箱与大齿轮轴线在同一水平面上。

所述电机驱动总成包括主电机涨紧装置，皮带和防护罩；主电机涨紧装置位于电机驱动总成的底部，与平台总成相连，用于皮带涨紧与更换皮带；皮带选用进口SPA皮带，功率和线速度均能满足使用要求；防护罩安装在皮带外侧，起防护作用。

所述主电机涨紧装置包括底座、手动丝杠螺母装置、调整板和变频电机；底座上带有定位键，通过T型槽螺栓和定位键与平台总成进行联接，底座上端设有T型槽滑轨，可使安装其上的调整板在手动丝杠螺母装置的作用下来回滑动。

联轴节装置总成包括底座、轴承座、轴承、主轴、端盖、小皮带轮、防护罩、半联轴节、工艺联轴盘、油润滑系统、测速装置、温度检测装置；底座采用铸铁材质制作，下面与平台总成连接，上面带有定位键和T型槽，通过定位键和T型螺栓对联轴节装置总成进行轴向无级调节，通过T型槽对联轴节装置进行径向调节，满足不同车型的需要，内置腔体用做油箱；轴承座安装在底座上，包括上盖和下盖，提供轴承安装的基础，主轴用于传递扭矩和力；工艺联轴盘联接半联轴节和小齿轮箱半联轴节，可根据不同的车型进行更换；油润滑系统用于对轴承进行冷却润滑，通过油泵将油箱里的润滑油抽出来通过注油口把油注到轴承座内的两端轴承上；测速装置安装在小皮带轮上，用于测量转速，温度检测装置安装在轴承座上，用于实时检测油温。

使用时，将工艺轴箱总成预先安装到需要跑合的齿轮箱车轴两端，通过工艺轴箱总成上的吊环将齿轮箱吊装到轴端支撑总成上，控制水平伸缩油缸和垂直夹紧油缸将轴承套夹紧；将齿轮箱安装到齿轮箱支撑总成上，调整位置；然后将联轴节装置总成通过工艺联轴盘连接到小齿轮箱半联轴节上，安装调试完毕，进行跑合试验。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：

本发明所述的载跑合试验台可适应不同规格的齿轮箱的试验台，通过跑合试验检测检查齿轮箱在跑合过程中齿轮啮合声音、轴承的旋转声音、齿轮箱发出的其它声音是否有异常；通过自动实时监测系统检查齿轮箱跑合时各轴承座处、齿轮箱内油的温度是否异常或过高；检查齿轮箱在跑合过程中箱体的振动情况，通过对大量实验数据的积累，总结齿轮箱跑合试验时的振动情况；跑合试验后，检查齿轮箱各密封部位是否有润滑油泄露。

1.本发明所述的跑合试验台是通过联轴节处油润滑的方式进行高速跑合，油润滑能满足更高转速条件下轴承润滑的需要，而脂润滑随着润滑部件的运转速度的提高，其所受剪切应力越大，稠化剂形成的润滑脂纤维骨架收到的破坏作用也越大，脂的使用寿命越短，因此相比于脂润滑高速条件下油润滑更加可靠。

2.本发明所述的跑合试验台是一种具有轮轴自定心装置的试验台，其通过模块化设计，采用差动螺旋机构，通过锥面保证轴承和车轴轴颈的同心，是一种新颖的定心方式。

3.本发明所述的跑合试验台能够对各种动车齿轮箱轮对进行高速合试验。

4.本发明所述的跑合试验台安装方便，简单使用

解决了如何模拟高速状态下轮轴运行工况，提前对高速状态下的齿轮箱的组装质量进行预判。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明设备主体部分结构示意图；

图3为本发明平台总成结构示意图；

图4为本发明轴端支承总成结构示意图；

图5为本发明工艺轴箱总成结构示意图；

图6为本发明工艺轴箱总成剖面图；

图7为本发明齿轮箱支撑总成安装效果示意图；

图8为本发明齿轮箱支撑总成结构示意图；

图9为本发明电机驱动总成结构示意图；

图10为本发明联轴节装置总成结构示意图；

其中，车轴A、齿轮箱B、设备主体部分1、走台总成2、安全滑升门3、扶梯4、护栏5、地基总成6、电控系统总成7、液压系统总成8、通风冷却装置9、油洗小车10、平台总成11、轴端支撑总成12、工艺轴箱总成13、齿轮箱支撑总成14、电机驱动总成15、联轴节装置总成16、平台111、调整垫铁112、吊耳113、盖板114、底座121、夹紧座122、水平伸缩油缸123、垂直夹紧油缸124、拉板组件125、行程开关126、轴承套131、轴承端盖132、弹性夹紧套133、左右丝套134、内锥套135、压套136、螺母137、轴承138、吊环139、底座141、支撑座142、尼龙垫143、球垫组合144、主电机涨紧装置151、皮带152、防护罩153、变频电机154、底座1511、手动丝杠螺母装置1512、调整板1513、底座161、轴承座162、端盖163、小皮带轮164、防护罩165、半联轴节166、工艺联轴盘167、油润滑系统168、油泵169、注油口170。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明发明。

如图1所示，本发明齿轮箱高速跑合试验台包括设备主体部分1、走台总成2、安全滑升门3、扶梯4、护栏5、地基总成6、电控系统总成7、液压系统总成8、通风冷却装置9、温度检测系统、噪声检测系统、振动检测系统、摄像监控系统、试验报告输出打印系统、照明装置；设备主体部分1是试验台的主要组成部分，位于地基总成6内；地基总成6位于整个装置的最外面建筑，是混凝土结构，形成一个长方形的地坑，所有的设备都位于地基总成6上，地坑周围设有护栏5，地坑口设有安全滑升门3，具有防护和隔音的作用，在门打开时保证控制设备不能启动以保证人员安全；扶梯4连接地面和坑底，使人们方便出入地坑；电控系统总成7位于地基总成6的地面平台上，地面平台还设有油洗小车10，齿轮箱跑合前可以在油洗小车10清洗，液压系统8位于坑底；通风冷却系统9位于地坑的两边，形成循环风，模拟火车的运行状况；温度监测系统、噪声检测系统、振动检测系统和摄像监控系统位于地基总成6内，实时监测齿轮箱B跑合情况。

如图2所示，所述设备主体部分1包括平台总成11、轴端支撑总成12、工艺轴箱总成13、齿轮箱支撑总成14、电机驱动总成15和联轴节装置总成16；平台总成11位于设备主体部分1的最下面，是各机械零部件的安装平面、上面放置轴端支撑总成12、齿轮箱支撑总成14、电机驱动总成15、联轴节装置总成等16；轴端支撑总成12位于平台总成11的两端对称放置，用于放置工艺轴箱总成13，并对其进行锁紧和夹紧；工艺轴箱总成13内侧安装在车轴A两端，外侧安装在轴端支承总成12上，用于保护车轴轴颈和车轴回转定心；齿轮箱支撑总成14安装在平台总成11上，支撑齿轮箱压紧装置和消除车轴在转动过程中的反扭矩，其位置可以根据不同车型的车轴进行任意调整；电机驱动总成15安装在平台总成上，为试验提供驱动力，驱动采用皮带传动方式，能缓冲冲击和振动，运动平稳无噪音；联轴节装置总成16与动车轮对小齿轮箱处半联轴节联接，通过皮带152传动进行功率和转矩的传递。

如图3所示，所述平台总成11包括主体平台111、调整垫铁112、吊耳113、盖板114，主体平台111由左右两侧至少六个调整垫铁112支撑安放在地基上，通过预埋螺栓压紧；主体平台111上设有定位槽和T型槽，用于定位和压紧各组成；盖板114安装在主体平台111安装调整垫铁的孔上，起装饰和防护作用；吊耳113位于主体平台的上下两侧；主体平台111为铸铁制成，具有吸震和减震的作用。

如图4所示，所述轴端支撑总成12包括底座121、夹紧座122、水平伸缩油缸123、垂直夹紧油缸124、拉板组件125及行程开关126，底座121上设有定位键，通过定位键及T型槽螺栓与平台总成11进行联接，可根据不同车轴A的长短沿车轴轴向进行无级调整，同时设有定位槽和滑动导轨面，定位槽保证工艺轴箱总成的径向定位，滑动导轨面使夹紧座122在其上面能够自如的滑动；夹紧座122采用铸钢材料制作，具有足够的刚度和强度，上面带有1：12斜度，能有效夹紧压紧工艺轴箱总成上的轴承套131；拉板组件125位于底座121的中间位置左右各设一个，分别于水平伸缩油缸123相连接；水平伸缩油缸123一端固定在拉板组件125上，另一端固定在夹紧座122上，使用时带动夹紧座122在底座滑动导轨上水平运动；夹紧座122上方设有垂直夹紧油缸124，使其在垂直方向上夹紧轴承套131；行程开关126位于水平伸缩油缸123和垂直夹紧油缸124的一侧，用于水平伸缩油缸123和垂直夹紧油缸124到位后发出感应信号。

如图5、6所示，所述工艺轴箱总成13包括轴承套131、轴承端盖132、弹性夹紧套133、左右丝套134、内锥套135、压套136、螺母137、轴承138和吊环139；轴承套131是工艺轴箱总成13的外壳主体，采用铸钢件。