有轨电车铰接装置强度及疲劳试验机加力框架的制作方法

本实用新型涉及金属疲劳试验技术领域，具体地说是一种有轨电车铰接装置强度及疲劳试验机加力框架。

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背景技术：
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金属疲劳试验是指在室温下通过对金属材料及零部件在拉伸、压缩以及拉压交变载荷作用下，测定材料的疲劳特性、疲劳寿命、预制裂纹及裂纹扩展实验。通过观察疲劳破坏现象和断口特征，进而了解对称循环下金属材料疲劳极限的方法。据目前统计，工业上应用的机械部件，失效形式约有70％是由于疲劳引起的，而且大多数是灾难性的事故，这对工业生产会产生严重的损失。因此在零部件实际应用前对其进行疲劳试验，从而了解其疲劳特性及疲劳寿命，可有效预防零部件因疲劳失效所引起的事故，大大提高工业生产的稳定应。

目前，市场上疲劳试验机规格有很多种，按照试验频率的大小分为低频疲劳试验机、中频疲劳试验机、高频疲劳试验机、超高频疲劳试验机，根据本试验对象在实际应用中的特征，选用低频疲劳试验机。低频疲劳试验机市场上应用最多的为伺服液压疲劳试验机，主要针对工业中的大型零部件进行大载荷低频试验。伺服液压疲劳试验机大多为单向加载的，有些零部件在实际情况下受力方向不止一个，这样无法完全模拟出零部件的实际工况，实验结果与实际情况偏差较大，而多项加载的试验机较少，其配套的加力框架结构多为针对对应行业对应产品而设计的，通用性不高。

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技术实现要素：
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本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种有轨电车铰接装置强度及疲劳试验机加力框架，可根据实际情况对位置进行调节，从而能够满足不同铰接装置的试验，通用性强，且安装方便，占地面积小，可节省大部分空间。

为实现上述目的设计一种有轨电车铰接装置强度及疲劳试验机加力框架，包括可调式垂直加力龙门架100、可调式横向加力U型支架200、可调式纵向加力支架300，所述可调式横向加力U型支架200安装在可调式垂直加力龙门架100左侧，所述可调式纵向加力支架300安装在可调式垂直加力龙门架100前侧，所述可调式垂直加力龙门架100上安装有作动器一106，所述可调式横向加力U型支架200上安装有作动器二204，所述可调式纵向加力支架300上安装有作动器三306。

所述可调式垂直加力龙门架100下方安装有一块铸铁平台404，所述铸铁平台404上放置有工装台405，所述工装台405用于安放试验工件406，所述作动器一106、作动器二204、作动器三306分别通过工装铰接件407连接试验工件406。

所述试验工件406与作动器一106、作动器二204、作动器三306相连接处分别设置有压力传感器，所述压力传感器分别通过线路连接作动器一106、作动器二204、作动器三306。

所述可调式垂直加力龙门架100包括支撑立柱101、横梁102、纵梁103，所述支撑立柱101顶部设有自上而下均匀排布的通孔一，所述横梁102通过通孔一可移动式安装在支撑立柱101上，所述横梁102的底部安装有纵梁103，所述纵梁103通过支撑板104、长螺杆105固定在横梁102上，所述纵梁103底部中心位置两侧设有沿纵向均匀排布的两排通孔二，所述作动器106通过通孔二可移动式连接在纵梁103底部中心位置。

所述长螺杆105上下端均装设有支撑板104，所述长螺杆105每四个一组并设于横梁102外围，上方的所述支撑板104搁于横梁102上，所述纵梁103设置在下方的支撑板104上。

所述横梁102的左右两侧均安装有吊环，所述纵梁103上装有吊环。

所述可调式横向加力U型支架200包括U型支架，所述U型支架由上下两块U型板201与内部筋板焊接而成，所述U型支架通过板一205固定连接横向的作动器二204，所述U型支架通过板二206固定在支撑立柱101上的T型槽板一107上，所述U型板201下方设有两个配重块202，所述U型支架底部设有支撑板3，所述支撑板3上装有用于对作动器二204做弹性支撑的四个弹簧减震装置一203。

所述U型板201上安装有三个吊环。

所述可调式纵向加力支架300包括底座301、门式支架303、移动横梁304及L型支板307，所述底座301设置有两个，两个所述底座301平行布置并固定于地面，所述底座301上表面分别安装T型槽板二302，所述门式支架303固定在T型槽板二302上，所述门式支架303上开有自上而下排布的四排通孔，所述移动横梁304通过通孔可移动式安装在门式支架303上，所述移动横梁304的前端面安装有T型槽板三305，所述T型槽板三305上安装有L型支板307，所述作动器三306固定在L型支板307上，所述L型支板307上安装有两个用于对作动器三306做弹性支撑的弹簧减震装置二308。

所述门式支架303上段左右两端安装有三个吊环，所述移动横梁304上方安装有三个吊环，所述L型支板307上装有三个吊环。

本实用新型同现有技术相比，主要针对有轨电车铰接装置的特性而设计的三向协同动、静态疲劳试验机加力框架结构，该加力框架结构可对有轨电车铰接装置同时进行垂直、纵向、横向协同静态加载及动态加载疲劳试验，充分模拟工件在实际应用中的受力环境，可同时在垂直、横向及纵向三个方向，作动器可根据实际情况对位置进行调节，从而能够满足不同铰接装置的试验，通用性强，且安装方便，占地面积小，可节省大部分空间；此外，通过本实用新型所述的加力框架结构，可对有轨电车各种铰接装置进行试验，即节约设备成本与开发周期，又可以准确、有效的测定出工件的疲劳特性，值得推广应用。

[附图说明]

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中试验工件处的局部结构示意图；

图3是本实用新型中可调式垂直加力龙门架的整体结构示意图；

图4是本实用新型中可调式垂直加力龙门架的局部结构示意图；

图5是本实用新型中可调式垂直加力龙门架的上部结构示意图；

图6是本实用新型中可调式横向加力U型支架的整体结构示意图；

图7是本实用新型中可调式横向加力U型支架的局部结构示意图；

图8是图7中弹簧减震装置一处的局部结构示意图；

图9是本实用新型中可调式纵向加力支架的结构示意图；

图10是图9中弹簧减震装置二处的局部结构示意图；

图11是本实用新型中可调式纵向加力支架的侧面结构示意图；

图12是本实用新型中可调式纵向加力支架的俯视结构示意图；

图中：100、可调式垂直加力龙门架 101、支撑立柱 102、横梁 103、纵梁 104、支撑板 105、长螺杆 106、作动器一 107、T型槽板一 200、可调式横向加力U型支架 201、U型板 202、配重块 203、弹簧减震装置一 204、作动器二 205、板一 206、板二 300、可调式纵向加力支架 301、底座 302、T型槽板二 303、门式支架 304、移动横梁 305、T型槽板三 306、作动器三 307、L型支板 308、弹簧减震装置二 404、铸铁平台 405、工装台 406、试验工件 407、工装铰接件 408、吊环。

[具体实施方式]

下面结合附图对本实用新型作以下进一步说明：

如附图所示，本实用新型包括：可调式垂直加力龙门架100、可调式横向加力U型支架200、可调式纵向加力支架300，可调式横向加力U型支架200安装在可调式垂直加力龙门架100左侧，可调式纵向加力支架300安装在可调式垂直加力龙门架100前侧，可调式垂直加力龙门架100上安装有作动器一106，可调式横向加力U型支架200上安装有作动器二204，可调式纵向加力支架300上安装有作动器三306，可调式垂直加力龙门架100下方安装有一块铸铁平台404，铸铁平台404上放置有工装台405，工装台405用于安放试验工件406，作动器一106、作动器二204、作动器三306分别通过工装铰接件407连接试验工件406，试验工件406与作动器一106、作动器二204、作动器三306相连接处分别设置有压力传感器，压力传感器分别通过线路连接作动器一106、作动器二204、作动器三306。

其中，可调式垂直加力龙门架100包括支撑立柱101、横梁102、纵梁103，支撑立柱101顶部设有自上而下均匀排布的通孔一，横梁102通过通孔一可移动式安装在支撑立柱101上，横梁102的底部安装有纵梁103，纵梁103通过支撑板104、长螺杆105固定在横梁102上，纵梁103底部中心位置两侧设有沿纵向均匀排布的两排通孔二，作动器106通过通孔二可移动式连接在纵梁103底部中心位置；长螺杆105上下端均装设有支撑板104，长螺杆105每四个一组并设于横梁102外围，上方的支撑板104搁于横梁102上，纵梁103设置在下方的支撑板104上；横梁102的左右两侧均安装有吊环，纵梁103上装有吊环。

其中，可调式横向加力U型支架200包括U型支架，U型支架由上下两块U型板201与内部筋板焊接而成，U型支架通过板一205固定连接横向的作动器二204，U型支架通过板二206固定在支撑立柱101上的T型槽板一107上，U型板201下方设有两个配重块202，U型支架底部设有支撑板3，支撑板3上装有用于对作动器二204做弹性支撑的四个弹簧减震装置一203，U型板201上安装有三个吊环。

其中，可调式纵向加力支架300包括底座301、门式支架303、移动横梁304及L型支板307，底座301设置有两个，两个底座301平行布置并固定于地面，底座301上表面分别安装T型槽板二302，门式支架303固定在T型槽板二302上，门式支架303上开有自上而下排布的四排通孔，移动横梁304通过通孔可移动式安装在门式支架303上，移动横梁304的前端面安装有T型槽板三305，T型槽板三305上安装有L型支板307，作动器三306固定在L型支板307上，L型支板307上安装有两个用于对作动器三306做弹性支撑的弹簧减震装置二308；门式支架303上段左右两端安装有三个吊环，移动横梁304上方安装有三个吊环，L型支板307上装有三个吊环。

本实用新型的具体结构原理为：(1)可调式垂直加力龙门架结构由四个尺寸、结构相同的支撑立柱作为支撑，立柱上有四排通孔，用来安装和固定横梁，每两个立柱安装一个横梁，横梁的两侧安装有吊环，需要对横梁做垂直方向位置调整时，可以通过外部吊装设备，对横梁位置进行调整；横梁的底部安装有一个纵梁，纵梁是通过四块支撑板与八个长螺杆固定于横梁上，同时纵梁上同样装有吊环，当需要对纵梁做横向调整时，可以通过外部吊装设备，对纵梁位置进行调整；纵梁底部中心位置两侧有两排通孔，作动器一通过螺栓连接于纵梁底部中心位置；通过龙门架结构的描述，垂直方向上作动器可以实现横向位置调节与垂向位置调节。(2)可调式横向U型支架结构由上下两块U型板与内部筋板焊接而成，其中板一用来安装与固定横向作动器，板二用来将U型支架固定于龙门架立柱上的T型槽板一上，同时上方U型板上装有三个吊环，当需要对U型支架做垂向调整时，可以通过外部吊装设备，对U型支架位置做调整；同时U型板下方配有两个配重块，防止吊装过程结构的倾斜；在U型支架的底部伸出一块支撑板，支撑板上装有四个弹簧减震装置一，用来对作动器做弹性支撑，使作动器二在非工作状态下保持水平状态，方便后续的试验安装过程。(3)可调式纵向加力支架结构由两个平行的底座固定于工厂地面上，底座上表面分别安装两块规格相同的T型槽板二，上方门式支架固定于T型槽板二上，门式支架上段左右两端安装有三个吊环，当需要对门式支架做纵向调整时，可以通过外部吊装设备，对门式支架位置作调整；门式支架上开有四排通孔，用来安装移动横梁，移动横梁上方同样安装有三个吊环，当需要对移动横梁做垂向调整时，可以通过外部吊装设备，对移动横梁作调整；移动横梁的前端面安装有一个T型槽板三，其中用来固定作动器三的L型支板固定于T型槽板上，同样在L型支板上装有三个吊环，因此可以通过外部吊装设备对L型支板做横向移动；L型支板上安装有两个弹簧减震装置二，用来对作动器做弹性支撑，使作动器在非工作状态下保持水平状态，方便后续的试验安装过程。

本实用新型的试验过程为：本实用新型可配置一台550KN作动器、一台350KN作动器、一台250KN作动器，其中550KN作动器安装于可调式垂直加力龙门架结构上，350KN作动器安装于可调式纵向加力支架结构上，250KN作动器安装于可调式横向U型支架结构上。在可调式垂直加力龙门架结构的下方，安装有一块铸铁平台，铸铁平台用来安放工装台及试验工件。调整好试验件位置及作动器位置后，通过依据试验件制作的工装铰接件连接试验工件与作动器，并通过压力传感器传输的数据，调整作动器施加在试验件上的力的方向及大小；即为一个试验工件的试验过程。

本实用新型与外部配套控制设备(作用器、液压油源、控制系统等)相结合，通过各种工装铰接件连接作动器和试验工件，可以对L(长度)≦1600mm、W(宽度)≦1500mm、H(高度)≦2000mm的各种有轨电车铰接装置及其它零部件进行动态及静态拉压试验；根据试验工件的实际大小及受力点，可调整作动器的位置并且可做单向加载试验或三向加载试验；试验方式多样化，试验对象多元化以及安装方便，并且在同样吨位的试验台中，其占地面积小，可节省大部分空间，节约装机过程中地基制作的时间及资金成本。

本实用新型并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。