一种用于磁悬浮列车转向架检测的试验装置及其检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及中低速磁悬浮列车的转向架的试验检测技术领域，更具体地说，本发明涉及一种用于磁悬浮列车转向架检测的试验装置及其检测方法。
【背景技术】
[0002]随着轨道交通事业的蓬勃发展，新技术的不断生成，中低速磁悬浮列车，这一最适合推广发展的全新轨道交通形式，出现在大家面前。而转向架是磁悬浮列车的基本功能单元，列车的悬浮、导向、牵引和制动等功能都在转向架上实现。转向架的性能及质量品质会直接影响列车的悬浮、导向、牵引和制动过程，进而影响列车的运行品质、乘客的舒适感以及安全性。作为磁悬浮列车双脚的转向架，其检测试验技术，也成为了十分重要的技术。主要在以下情况下需要对转向架进行试验检测:
[0003](I)转向架总成生产厂对转向架出厂前进行质量检测。
[0004](2)磁浮车辆总装厂在车辆总装前对转向架总成进行合格性检测。
[0005](3)磁浮线路车辆段转向架检修完工后，对转向架上车前进行质量检测。
[0006]但是，目前中低速磁悬浮技术作为新的轨道交通形式，其检修和试验规程国内尚属空白，也还没有对磁悬浮列车转向架进行全面检测评估的综合试验装置。
【发明内容】
[0007]本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
[0008]本发明的另一个目的是，提供一种专用于中低速磁悬浮列车转向架的综合试验装置，能够对中低速磁悬浮列车转向架进行全面检测及评估。
[0009]本发明还有一个目的是，提供一种利用所述磁悬浮列车转向架的综合试验装置对转向架进行试验检测的方法，能够自动、准确地完成转向架的检测。向架I进行称重；
[0010]步骤二、装配尺寸检测，启动间隙测量系统3分别测量转向架I的初始电机气隙及初始电磁铁气隙；启动滚动量测量系统4测量各个测定位点的高度，并根据所测高度计算得到转向架I托臂的滚动量以及转向架I的装配高度；
[0011]步骤三、承载能力检测，通过垂向加载系统5对转向架I定量加载向下的压力，并测量转向架I电机气隙、电磁铁气隙、装配高度以及转向架I的托臂的滚动量随压力的变化值，以检测转向架I的承载能力；
[0012]步骤四、防滚性能的检测，根据在不同的垂向加载力下电机气隙及电磁铁气隙的值，计算转向架I的防滚柔度，以检测转向架I的防滚性能。
[0013]所述的利用所述试验装置对磁悬浮列车转向架I进行检测的方法中，还包括转向架I的液压轮功能及油路的检测，方法为:
[0014]通过垂向加载系统5对转向架I的液压轮注入压力油液，检查液压轮是否能正常伸出并支撑给定载荷，并在给定时间内监测液压轮油路中的压力和液压轮支撑高度，并判断液压轮油路耐压能力和密封情况。
[0015]实施例1
[0016]转向架I综合检测平台的总体布局，主要由基准轨道2及基础平台6、间隙测量系统3、滚动量测量系统4、液压垂向加载系统5、液压轮液路检测装置、测量控制与人机交互系统、固定支架、液压系统和电控系统等组成。
[0017]1、本发明总体布局在5m X 5m X 2.8m的空间内，可安装在总装厂房或检修厂房内，也可与磁浮线路对接。设备下部设置基准轨道2及基础平台6模拟磁浮轨道，作为整个设备基础平台6和检测基准。基准轨道2上对于转向架I的4个驻车滑块位置设置8个称重传感器，可实现转向架I的整体称重。第一固定支架12和第二固定支架14均采用整体通过式龙门框架结构，并分别布置在托臂上方，每个第二固定支架14安装两套液压垂向加载系统5，每个第一固定支架12安装两套滚动量测量系统4。两套间隙测量系统3通过直线驱动机构分别沿左、右模块方向行进，完成对整个转向架I的电机气隙和电磁铁气隙的测量。液压系统和电控系统布置在两个固定支架之间、基准轨及结构平台两侧。
[0018]转向架总成整体称重:在基准轨上对应转向架I滑块位置安装了 8个称重传感器，当转向架I降落在预设位置后，正好置于称重传感器之上，可实现对模块整体重量的测量。
[0019]2、转向架总成关键装配尺寸检测:启动激光位移传感器完成初始滚动和综合支架安装高度测量。在转向架I每个托臂上方的固定支架上，安装有三个激光位移传感器，分别对应测量托臂上表面内外两侧和综合支架上表面位置。通过它们可以测量得到托臂上表面和综合支架的垂下绝对位置，可以测量安装基准到综合支架上表面的距离，从而计算出托臂的滚动量，以及综合支架的装配高度。启动激光光幕传感器开始气隙测量，启动直线导轨7，带动光幕传感器完成整个电磁铁的气隙测量。激光光幕传感器的垂向安装位置对应电机气隙位置，光线透过气隙照射在接收器上，完成电机最小气隙的测量。直线导轨7带动光幕传感器沿电机轴向移动，完成整个电机跨度范围内的最小气隙测量。反射式2D激光位移传感器垂向安装在对应电磁铁气隙的位置，通过电磁铁和基准轨磁极的反射，可以测出电磁铁的最小气隙。
[0020]3、转向架总成垂向加载:液压垂向加载系统5用于测量转向架I刚度时，模拟实际载荷变化的系统，能够完成0-1.5T的加载力连续可调。为实现“托臂滚动量测量”、“转向架I仿滚柔(刚)度测量”提供加载功能。
[0021]液压系统由油箱、油栗电机、油栗、集成块、液压阀、压力传感器16、压力表、过滤器、管路等组成，所有液压元器件均装在油箱上，通过油管与各油缸相联。
[0022]液压系统设有压力传感器16、比例伺服阀，具备闭环的压力控制，以通过工控机控制实现无级压力调整，并且可以预设压力档位，精确锁定压力值，自动方便地实现加载力的控制。通过恒压变量栗和调节速度的比例伺服阀联合控制，可精确的调整输出流量，进而实现油缸对转向架I的精确加载压力控制。对转向架I进行加载的4组油缸分别安装在加载机架上，加载时通过比例阀实时调整流量，通过加载头内部安装的压力传感器16进行实时反馈，从而达到规定的压力值。
[0023]液压系统配备有安全阀，防止系统过载，同时配备液压锁紧功能，确保断电时安全固定20分钟以上。
[0024]液压系统还设计有一个热交换器和一个冷却风扇以保证设备连续24小时而不会在油温上出现问题。
[0025]4、测量转向架的防滚性能:滚动量测量系统由3组高精度激光位移传感器及其附件组成，分别测量托臂上表面的内、外侧和综合支架上平面的3个设定点的高度。本产品包含4套滚动量测量系统，通过对整个转向架I的4个托臂内外侧高度差的测量，完成转向架I滚动量的测量；通过测量托臂上表面和综合支架上表面的高度差实现综合支架安装高度的测量。滚动量测量系统4用于测量转向架I左右模块绕基准轨的滚动量、综合支架的高度、转向架I防滚柔(刚)度，具有自动测量、自动记录等功能。滚动量测量系统4由三个激光位移传感器、第一固定支架12、滚动测量控制程序组成，激光位移传感器通过专用安装结构与第一固定支架12连接。第一固定支架12采用龙门架的形式，置于第二固定支架14中间，与第二固定支架14无连接，避免垂向加载系统5工作时，第一固定支架12变形，引起测量基准的变化。
[0026]滚动量测量系统4布置在基准轨的上方对应四个托臂的位置，与基准轨形成“井”结构。通过其中两个激光位移传感器测量托臂内外侧的高度，计算高度差，实现转向架I滚动量的测量；通过另一个激光位移传感器再测出综合支架上表面的高度，计算测量托臂上表面和综合支架上表面的高度差，实现综合支架安装高度的测量。
[0027]5、液压轮功能和油路检测:液压轮液路检测装置主要由各种电磁阀、管路接头、压力检测元件等组成，通过液压系统对液压轮系统注入压力油液，检查液压轮是否能正常伸出并支撑给定载荷。在给定时间内监测液压轮油路中的压力和液压轮支撑高度，检查液压轮油路耐压能力和密封情况。
[0028]力学分析
[0029]垂向加载系统5中第二固定支架14对材料强度的要求:
[0030]1、每个加载点最大垂向载荷多2T，最大载荷下变形彡5mm ;
[0031]2、尺寸保证转向架I的运输、降落、操作空间等；
[0032]3、第二固定支架14横向理论中心应于转向架I上的空簧的理论中心位置对齐，误差不超过2mm。
[0033]对基准轨道2及的结构