轨道车辆双六自由度连杆作动器式驱动平台的制作方法

文档序号:15075624发布日期:2018-08-01 01:27阅读:152来源:国知局

本发明涉及一种轨道车辆检测设备,更具体的说,本发明涉及一种轨道车辆双六自由度连杆作动器式驱动平台。



背景技术:

目前,我国高速铁路事业正处于飞速发展阶段,随着列车的运行速度和运载量的提高,作为直接承载乘客的轨道车辆,其安全性对乘客有着很大的影响。尤其是在高速铁路中,因为轨道车辆线路的平顺状态不同,轨道车辆的关键部位,车辆的唯一行走机构:转向架,它起着支撑车体、转向和制动的作用,影响轨道车辆运行安全、平稳、高效的重要因素,它的状态直接影响着车辆的运行状态。

现阶段,国内外大部分的轨道车辆测试平台在测试结束后需要特定人员去平衡稳定测试平台,这种方式操作复杂,花费时间长,不能满足目前轨道车辆转向架检测的需求。



技术实现要素:

本发明针对现有的双六自由度测试平台操作复杂的问题,提供了一种双六自由度连杆作动器式驱动平台。

为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案实现,结合附图水命如下:

一种轨道车辆双六自由度连杆作动器式驱动平台,包括1、2号六自由度连杆作动器式驱动平台1、2、作动器横向支撑平台3和1、2号横向支撑平台4、5,所述1、2号六自由度连杆作动器式驱动平台1、2结构相同,对称且平行安装在1、2号横向支撑平台4、5上,所述1、2号横向支撑平台4、5结构相同,对称且平行安装在地基上,所述所述1、2号六自由度连杆作动器式驱动平台1、2之间的安装距离通过1号横向支撑平台4和2号横向支撑平台5上设有的t型槽调整;所述1号六自由度连杆作动器式驱动平台1由1、2、3号水平作用作动器6、7、8、1、2号垂向作用单元13、14、车轮夹具9和六自由度支撑平台10组成,所述1、2、3号水平作用作动器6、7、8分别通过连杆与六自由度支撑平台10活动连接,所述六自由度支撑平台10通过1、2号垂向作用单元13、14分别安装在1、2号横向支撑平台4、5上,车轮夹具(9)安装在六自由度支撑平台(10)上表面。

所述1、2、3号水平作用作动器6、7、8结构相同,分别安装在作动器横向支撑平台3和1、2号作动器横向运动平台11、12上且安装位置可调,所述1号水平作用作动器6通过连杆与六自由度支撑平台10的上表面转动连接,且能在1号六自由度连杆作动器式驱动平台1移动之后调整相应位置,所述2、3号水平作用作动器7、8通过连杆分别与六自由度支撑平台10的侧面转动连接;所述车轮夹具9安装在六自由度支撑平台10的上表面,使被测件在测试时跟随六自由度支撑平台10一起运动。

所述的1、2、3号水平作用作动器6、7、8均由作动器与平台连杆15、测力传感器16、导轨条17、作动器与伺服阀18、活塞杆导轨联接座19和摆动缸支撑架20组成,所述作动器与平台连杆15、活塞杆导轨联接座19、测力传感器16、作动器与伺服阀18同轴线安装,所述作动器与平台连杆15通过活塞杆导轨联接座19和测力传感器16与作动器与伺服阀18连接,所述作动器与伺服阀18固定在摆动缸支撑架20上,所述活塞杆导轨联接座19通过导轨条17安装在摆动缸支撑架20上。

所述作动器与平台连杆15由连杆23、连杆23两端的十字轴端盖轴套24组成,连杆23一端的通过十字轴25与活塞杆导轨联接座19转动连接,连杆23另一端通过耳环球头和球套22和横向联接销轴21与六自由度支撑平台10转动连接;所述作动器与伺服阀18由作动器29和固定在作动器29上的伺服阀28组成;所述活塞杆导轨联接座19由导轨传感器联接座26、安装在导轨传感器联接座26上的十字轴端盖轴套24和滑块27组成;所述滑块27与导轨条17滑动配合。

所述的1、2号垂向作用单元13、14结构相同且对称布置,由纵向作动器连杆30、纵向活塞杆导轨联接座及导轨31、纵向作动器与伺服阀32、支撑座33和1、2号气囊组装式举升器34、35组成,所述纵向作动器与伺服阀32固定在支撑座33的底面,所述纵向活塞杆导轨联接座及导轨31与纵向作动器与伺服阀32同心连接,纵向活塞杆导轨联接座及导轨31的导轨固定在支撑座33背板上,所述纵向作动器连杆30与纵向活塞杆导轨联接座及导轨31同心固定连接,所述1、2号气囊组装式举升器34、35安装在导轨固定在支撑座33的上面。

所述1、2号气囊组装式举升器34、35结构相同,由空气弹簧盖板36和空气弹簧37组成,所述空气弹簧37装在空气弹簧盖板36内,空气弹簧盖板36固定在支撑座33上,所述空气弹簧37的橡胶空气弹簧44与顶部联接盘42和橡胶空气弹簧压紧盘43之间用螺栓紧固连接,气囊举升心轴41与升降行程调整塞40和顶部联接盘42同心连接,橡胶空气弹簧底部联接盘45同心连接有6分短弯管46,所述气囊举升心轴41随着橡胶空气弹簧44充气或失气上升或下降,与六自由度支撑平台10接触或放开。

所述的车轮夹具9之间的距离可调,由车轮止挡板47、扫频活动轨车轮u型挡斜铁48、扫频活动轨49和扫频活动轨车轮u型挡50组成,所述扫频活动轨车轮u型挡斜铁48和扫频活动轨49固定在扫频活动轨车轮u型挡50上,所述车轮止挡板47和扫频活动轨车轮u型挡50通过螺栓固定连接在六自由度支撑平台10上,所述车轮止挡板47和扫频活动轨车轮u型挡斜铁48的安装位置可调。

与现有技术相比本发明的有益效果是:

本发明所述的轨道车辆双六自由度连杆作动器式驱动平台,将橡胶空气弹簧与双六自由度测试平台相结合,实现了测试结束后不需要特定人员平衡稳定测试平台,操作简单,缩短了测试前后的准备时间。

附图说明

图1是本发明所述的双六自由度连杆作动器式驱动平台的轴侧投影图

图2是本发明所述的作动器横向支撑平台的轴测投影图

图3是本发明所述的1号横向支撑平台的轴测投影图

图4是本发明所述的1号六自由度连杆作动器式驱动平台的轴侧投影图

图5是本发明所述的水平作用作动器的爆炸视图

图6是本发明所述的作用器与平台连杆装配体的轴测投影图

图7是本发明所述的活塞杆导轨联接座的爆炸视图

图8是本发明所述的作动器与伺服阀的的轴测投影图

图9是本发明所述的1号垂向作用单元的轴测投影图

图10是本发明所述的支撑座的轴测投影图

图11是本发明所述的1号气囊组装式举升器充气时的轴测投影图

图12是本发明所述的1号气囊组装式举升器失气时的轴测投影图

图13是本发明所述的空气弹簧盖板的放大图

图14是本发明所述的空气弹簧的爆炸视图

图15是本发明所述的六自由度支撑平台的轴测投影图

图16是本发明所述的车轮夹具的轴测投影图

图17是本发明所述的车轮夹具安装被测件时的轴侧投影图

图中:1.1号六自由度连杆作动器式驱动平台,2.2号六自由度连杆作动器式驱动平台,3.作动器横向支撑平台,4.1号横向支撑平台,5.2号横向支撑平台,6.1号水平作用作动器,7.2号水平作用作动器,8.3号水平作用作动器,9.车轮夹具,10.六自由度支撑平台,11.1号作动器横向运动平台,12.2号作动器横向运动平台,13.1号垂向作用单元,14.2号垂向作用单元,15.作动器与平台连杆,16.测力传感器,17.导轨条,18.作动器与伺服阀,19.活塞杆导轨联接座,20.摆动缸支撑架,21.横向联接销轴,22.耳环球头和球套,23.连杆,24.十字轴端盖轴套,25.十字轴,26.导轨传感器联接座,27、滑块,28.伺服阀,29.作动器,30.纵向作动器连杆,31.纵向活塞杆导轨联接座及导轨,32.纵向作动器与伺服阀,33.支撑座,34.1号气囊组装式举升器,35.2号气囊组装式举升器,36.空气弹簧盖板,37.空气弹簧,38.气囊顶杆导向套,39.气囊支撑板,40.升降行程调整塞,41.气囊举升心轴,42.顶部联接盘,43.橡胶空气弹簧压紧盘,44.橡胶空气弹簧,45.橡胶空气弹簧底部联接盘,46.6分短弯管,47.车轮止挡板,48.扫频活动轨车轮u型挡斜铁,49.扫频活动轨,50.扫频活动轨车轮u型挡,51.被测件

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体内容作进一步的详细说明,但不能以此限定本发明的范围,即便依本发明的专利范围所做的均等变化与修饰,皆仍属本发明覆盖的范围。

参阅图1、图2、图3,本发明所述的轨道车辆双六自由度连杆作动器式驱动平台由1号六自由度连杆作动器式驱动平台(1)、2号六自由度连杆作动器式驱动平台(2)、作动器横向支撑平台(3)、1号横向支撑平台(4)和2号横向支撑平台(5)组成。1号横向支撑平台(4)和2号横向支撑平台(5)对称安装在地基上,两者之间的平行距离为20m,1号六自由度连杆作动器式驱动平台(1)的长边和2号六自由度连杆作动器式驱动平台(2)的长边平行,与1号横向支撑平台(4)和2号横向支撑平台(5)的长边垂直,对称安装在1号横向支撑平台(4)和2号横向支撑平台(5)的两端。1号六自由度连杆作动器式驱动平台(1)和2号六自由度连杆作动器式驱动平台(2)结构相同,1号横向支撑平台(4)和2号横向支撑平台(5)上的t型槽可使1号六自由度连杆作动器式驱动平台(1)和2号六自由度连杆作动器式驱动平台(2)自由滑动,从而调整1号六自由度连杆作动器式驱动平台(1)和2号六自由度连杆作动器式驱动平台(2)之间的距离,使其更好的配合被测件的尺寸,使测试更准确。

参阅图4、图15,所述的1号六自由度连杆作动器式驱动平台(1)或2号六自由度连杆作动器式驱动平台(2)皆由1号水平作用作动器(6)、2号水平作用作动器(7)、3号水平作用作动器(8)、车轮夹具(9)、六自由度支撑平台(10)、1号作动器横向运动平台(11)、2号作动器横向运动平台(12)、1号垂向作用单元(13)、2号垂向作用单元(14)组成。其中:1号水平作用作动器(6)、2号水平作用作动器(7)和3号水平作用作动器(8)结构相同,2号作动器横向运动平台(12)和3号水平作用作动器(8)之间的配合与2号水平作用作动器(7)和1号作动器横向运动平台(11)之间的配合相同。1号垂向作用单元(13)和2号垂向作用单元(14)分别与1号横向支撑平台(4)和2号横向支撑平台(5)的t型槽紧固连接,与六自由度支撑平台(10)接触连接。t型槽可以使1号水平作用作动器(6)、2号水平作用作动器(7)、3号水平作用作动器(8)、1号垂向作用单元(13)和2号垂向作用单元(14)移动,满足被测件的不同尺寸。移动到合适位置后,通过螺栓分别紧固1号水平作用作动器(6)、2号水平作用作动器(7)、3号水平作用作动器(8)、1号垂向作用单元(13)和2号垂向作用单元(14),使其在测试时不会移动位置,测试更准确。车轮夹具(9)以六自由度支撑平台(10)的沿纵向(x)方向的对称面为中心面,固定在六自由度支撑平台(10)上,使被测件在测试时跟随六自由度支撑平台(10)一起运动。1号水平作用作动器(6)沿横向(z)方向放置,前端与六自由度支撑平台(10)的短边所在面转动连接;2号水平作用作动器(7)和3号水平作用作动器(8)沿纵向(x)方向水平放置,前端与六自由度支撑平台(10)的长边所在面转动连接;使三者可在测试时实现六自由度运动。2号水平作用作动器(7)的下端面和1号作动器横向运动平台(11)的t型槽紧固连接,两者沿纵向(z)方向的对称面共面,使2号水平作用作动器(7)的位置在测试时不会移动。

参阅图5、图6、图7、图8,所述的1号水平作用作动器(6)、2号水平作用作动器(7)和3号水平作用作动器(8)皆由作动器与平台连杆(15)、测力传感器(16)、导轨条(17)、作动器与伺服阀(18)、活塞杆导轨联接座(19)、摆动缸支撑架(20)组成;所述的作动器与平台连杆(15)主要由横向联接销轴(21)、耳环球头和球套(22)、连杆(23)、十字轴端盖轴套(24)和十字轴(25)组成;所述的作动器与伺服阀(18)主要由伺服阀(28)和作动器(29)组成,伺服阀(28)固定在作动器(29)上;所述的活塞杆导轨联接座(19)主要由十字轴端盖轴套(24)、导轨传感器联接座(26)和滑块(27)组成。作动器与平台连杆(15)中的横向联接销轴(21)和耳环球头和球套(22)为紧配合且轴线共线,耳环球头和球套之间为间隙配合,通过尾端的十字轴(25)与活塞杆导轨联接座(19)中的十字轴端盖轴套(24)端面接触连接,通过前端的横向联接销轴(21)与六自由度支撑平台(10)转动连接,使其可以三个自由度的转动,避免高频激振时加剧作动器磨耗,消除作动器可能收到的横向力。活塞杆导轨联接座(19)的下端面与导轨条(17)上端面重合,两者沿横向(x)方向的对称面共面,其中导轨传感器联接座(26)与滑块(27)固定连接,使滑块(27)可在导轨条(17)上自由滑动。活塞杆导轨联接座(19)的后端面与测力传感器(16)的前端面固定连接,且轴线共线。作动器与伺服阀(18)中的作动器(29)活塞杆前端与测力传感器(16)同心连接,下端面与摆动缸支撑架(20)的上端面固定连接。伺服阀(28)的下端面和作动器(29)的上端面固定连接。作动器与平台连杆(15)的对称轴线、活塞杆导轨联接座(19)的对称轴线、测力传感器(16)的对称轴线、作动器与伺服阀(18)的对称轴线共线。

参阅图9、图10、图11、图12、图13、图14,所述的1号垂向作用单元(13)或2号垂向作用单元(14)皆由纵向作动器连杆(30)、纵向活塞杆导轨联接座及导轨(31)、纵向作动器与伺服阀(32)、支撑座(33)、1号气囊组装式举升器(34)、2号气囊组装式举升器(35)组成;1号气囊组装式举升器(34)或2号气囊组装式举升器(35)主要由空气弹簧盖板(36)和空气弹簧(37)组成;空气弹簧盖板(36)主要由气囊顶杆导向套(38)和气囊支撑板(39)组成;空气弹簧(37)主要由升降行程调整塞(40)、气囊举升心轴(41)、顶部联接盘(42)、橡胶空气弹簧压紧盘(43)、橡胶空气弹簧(44)、橡胶空气弹簧底部联接盘(45)、6分短弯管(46)组成。支撑座(33)为基础,纵向作动器与伺服阀(32)的下端面与支撑座(33)下端的上表面固定连接,纵向活塞杆导轨联接座及导轨(31)与纵向作动器与伺服阀(32)同心连接,导轨的后表面与与支撑座(33)的后端的前表面固定连接。纵向作动器连杆(30)与纵向活塞杆导轨联接座及导轨(31)同心固定连接。

1号气囊组装式举升器(34)中的空气弹簧盖板(36)的下端面与支撑座(33)的上端面固定连接。气囊顶杆导向套(38)与气囊支撑板(39)同心连接,气囊顶杆导向套(38)的下端面与气囊支撑板(39)的上端面重合。气囊举升心轴(41)的上端面与升降行程调整塞(40)的下端面同心连接,与气囊顶杆导向套(38)同心连接。顶部联接盘(42)的上端面与气囊举升心轴(41)的下端面固定连接。橡胶空气弹簧(44)的上端面在顶部联接盘(42)和橡胶空气弹簧压紧盘(43)之间用螺栓紧固连接,下端面在橡胶空气弹簧压紧盘(43)和橡胶空气弹簧底部联接盘(45)之间用螺栓紧固连接。6分短弯管(46)与橡胶空气弹簧底部联接盘(45)同心连接,上端面与橡胶空气弹簧底部联接盘(45)的下端面重合。当试验台处于非实验及卸荷状态下,六自由度支撑平台(10)在重力及负载的作用下有可能发生倾覆,因此,特设支撑装置。

参阅图16、17,所述的车轮夹具(9)主要由车轮止挡板(47)、扫频活动轨车轮u型挡斜铁(48)、扫频活动轨(49)、扫频活动轨车轮u型挡(50)组成。扫频活动轨车轮u型挡(50)的下端面与六自由度支撑平台(10)的上端面通过螺栓固定连接。当放入被测件时,车轮止挡板(47)和扫频活动轨车轮u型挡斜铁(48)可调节到符合被测件的尺寸的位置,两个车轮夹具(9)之间的距离可以调整到符合被测件的轮距的位置。

轨道车辆转向架双六自由度运动测试平台的工作原理:

参阅图1,根据轨道车辆双六自由度连杆作动器式驱动平台的设计特点,通过1号六自由度连杆作动器式驱动平台(1)或2号六自由度连杆作动器式驱动平台(2)中四个沿纵向(x)方向设置的2号水平作用作动器(7)、1号作动器横向运动平台(11)、3号水平作用作动器(8)和2号作动器横向运动平台(12),沿横向(z)方向设置的1号水平作用作动器(6)与作动器横向支撑平台(3)同向运动,可实现六自由度支撑平台(10)沿x轴和z轴的左右移动,绕y轴顺时针或逆时针转动;沿垂向(y)方向设置的1号垂向作用单元(13)和2号垂向作用单元(14)同时运动,可实现六自由度支撑平台(10)沿y轴的上下移动,绕x轴和z轴顺时针或逆时针转动。t型槽可以使1号水平作用作动器(6)、2号水平作用作动器(7)、3号水平作用作动器(8)、1号垂向作用单元(13)和2号垂向作用单元(14)移动,满足被测件的不同尺寸。移动到合适位置后,通过螺栓分别紧固1号水平作用作动器(6)、2号水平作用作动器(7)、3号水平作用作动器(8)、1号垂向作用单元(13)和2号垂向作用单元(14),使其在测试时不会移动位置,测试更准确。当测试开始的时候,橡胶空气弹簧(51)失气,使气囊举升心轴(48)下降,放开六自由度支撑平台(10),使其可自由运动;当测试结束的时候,通过6分短弯管(53)给橡胶空气弹簧(44)充气,使气囊举升心轴(41)上升,与六自由度支撑平台(10)接触,达到平衡稳定六自由度支撑平台(10)的作用。

本发明所述的轨道车辆双六自由度连杆作动器式驱动平台将橡胶空气弹簧与双六自由度测试平台相结合,实现了测试结束后不需要特定人员平衡稳定测试平台,操作简单,缩短了测试前后的准备时间。

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