专利名称：轨道交通用抗侧滚扭杆疲劳试验机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种轨道交通用抗侧滚扭杆的动态试验装置，它应用于铁路、城市地铁 等轨道交通用抗侧滚扭杆或类似产品疲劳寿命的测试。
背景技术：
轨道车辆悬挂系统要求越来越大的垂向当量挠度，以获得低的悬挂固有频率，从而获得 很好的隔振效果和提高车辆运行的垂向舒适性指标，因此大挠度弹簧如空气弹簧得到了大量 应用；空气弹簧的应用使车辆获得很好的垂向性能，但同时增大了车辆在通过弯道或道岔等 车辆横向位移较大情况下车体的侧倾，有时甚至影响到车辆的安全，这时需要有一个弹簧来 增加车辆抗侧滚的刚度，但同时又不影响其它各个方向的刚度特性；抗侧滚扭杆部件正是满 足此功能要求的一个独立的单元，其通过扭杆轴反抗扭转变形提供的抗侧滚力矩来提高车辆 的抗侧滚刚度，在轨道车辆悬挂系统中得到了大量应用。
为了提高抗侧滚扭杆的质量和可靠性，市场迫切需要能够适用于各种规格和结构的抗侧 滚扭杆疲劳试验设备，并且该试验设备性能稳定可靠、精度高、维护方便、运行成本低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供能全面、真实的模拟抗侧滚扭杆实际受力和变形状态，试 验结果准确的抗侧滚扭杆动态疲劳试验装置。
本实用新型采用的技术方案是 一种抗侧滚扭杆动态试验机，包括机架、工作台和电气 控制柜等部分，其特点在于所述的机架为"丄"形结构，在机架"丄"形的中间突起部分 顶部装有上支撑装置；在"丄"形的中间突起部分一侧安有工作台；在"丄"形的中间突起 部分另一侧安有齿轮减速电机；在"丄"形的中间突起部分靠工作台一侧的侧面上通过杠杆 支撑座装有杠杆总成；且齿轮减速电机输出轴上装有皮带轮，齿轮减速电机通过皮带传动装 置与上支撑装置连接，通过皮带传动装置带动上支撑装置上支撑轴转动。上支撑轴上安装有 曲柄盘、曲柄销，上支撑装置又通过连杆装置与杠杆总成连接，上支撑装置、连杆装置与杠 杆总成组成曲柄摇杆机构，呈垂直布置。杠杆总成再与被测试样扭杆连接，被测抗侧滚扭杆
安装于工作台与杠杆之间。工作台与杠杆上均开有T形槽。曲柄摇杆机构通过杠杆带动抗侧
3滚扭杆二端作相向扭转运动。通过调节曲柄长度来调节扭转角度，通过电气控制系统的变频器 调节电动机转速来调节扭转频率，通过电气控制系统的触摸屏设定并记录循环次数，达到设 定的总次数自动停机。
本实用新型的有益效果是可以真实地模拟抗侧滚扭杆的实际应用工况，进行单头或双 头加载扭转疲劳试验，较为真实地反映抗侧滚扭杆的扭转性能和使用寿命。试验机采用机械 结构进行加载和参数调节，运行稳定、可靠，控制系统简单、方便，维护简易，运行成本低。
图1是本实用新型的结构示意图主视图。 图2是本实用新型的结构示意图后视图。 图3是本实用新型的结构示意图俯视图。 图4是本实用新型的A-A剖视图。
图中l.机架；2.杠杆总成；3.杠杆支撑座；4.连杆装置；5.上皮带轮；6.皮带传动装 置；7.双螺杆调整装置；8.下皮带轮；9.齿轮减速电机；10.左轴承座ll.上支撑轴；12.右 轴承座；13.曲柄盘；14.曲柄销；15.被测试样；16.工作台；17.垫铁；18."丄"形的中间 突起部分；19.上支撑装置；20."丄"形的中间突起部分一侧；21."丄"形的中间突起部分 另一侧；22."丄"形的中间突起部分靠工作台一侧的侧面。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的描述。
从附图中可以看出，本实用新型包括机架、工作台和电气控制柜等部分，机架l为"丄"
形结构，在机架1 "丄"形的中间突起部分18顶部装有上支撑装置19，上支撑装置19包括 一个上支撑轴11，上支撑轴11通过左轴承座10与右轴承座12安装在机架1 "丄"形的中间 突起部分18的上面；在"丄"形的中间突起部分一侧20安有工作台16;在"丄"形的中间 突起部分另一侧21安有齿轮减速电机9;在"丄"形的中间突起部分靠工作台一侧的侧面22 上通过杠杆支撑座3装有杠杆总成2;且齿轮减速电机9输出轴上装有下皮带轮8，上皮带轮 5安装在上支撑轴11的左侧，皮带传动装置6安装在上皮带轮5与下皮带轮8之间，齿轮减 速电机9通过皮带传动装置6与上支撑装置19连接，通过皮带传动装置6带动上支撑装置19上支撑轴11转动。在上支撑轴11的右侧安装有曲柄盘13，曲柄销14安装在曲柄盘13上， 连杆装置4安装在曲柄销14与杠杆总成2之间，上支撑装置19又通过连杆装置4与杠杆总 成2连接，上支撑装置19、连杆装置4与杠杆总成2组成曲柄摇杆机构，呈垂直布置。曲柄 摇杆机构带动杠杆总成2绕其转动中心作圆弧摆动运动，进而带动被测试样扭杆绕其中心轴 作扭转运动。调节曲柄销14相对于曲柄盘13中心的位置，即可调整曲柄长度，从而调整杠 杆2摆动幅值，进而调整被测试样15扭杆的扭转角度。齿轮减速电机9由变频电机和硬齿面 斜齿轮-伞齿轮减速机组成，卧式安装，变频电机自带通风装置与制动装置，通过电气控制柜 中的变频器调节电机转速，进而调节扭转频率。通过电气控制柜的触摸屏设定循环总次数并 显示循环的次数，达到设定的总次数自动停机。杠杆总成2又与被测试样扭杆15连接，被测 抗侧滚扭杆13安装于工作台16与杠杆总成2之间。工作台16与杠杆总成2上均开有T形槽。 在齿轮减速电机9的前面的机架1上还装有双螺杆调整装置7，垫铁17安装在被测试样15 的轴承座与工作台16之间。
本实用新型的工作步骤如下
1. 在工作台16与杠杆2之间安装被测试样15，被测试样15以杠杆支撑座3为中心对 称布置，被测试样15 二端轴承座下可增减垫铁，工作台16与杠杆2均开有T形槽，这样被 测试样15在水平、横向与垂直三个方向均可调整安装，位置调整好后，各T形螺栓紧固好。
2. 调整被测试样15的扭转角度。曲柄销14在曲柄盘13上的径向长度即为曲柄长度， 扭转角度与曲柄长度是一一对应的。将曲柄销14中心刻度线对准曲柄盘13上的刻度尺上对 应要求角度的刻度，曲柄销14下部的齿条与曲柄盘13上的齿条啮合，曲柄销14两侧的锥面 与曲柄盘13的锥面接触，然后将曲柄销14紧固在曲柄盘13上。
3. 设定被测试样扭转频率及总循环次数。扭转频率的调节是通过变频器调节变频电机 的转速来实现的，所述的变频器安装在电气控制柜中。通过电气控制柜面板上的触摸屏直接 设置试验所要求的振动频率和总循环次数。
4. 检查各部位的紧固情况，确认无误后启动变频电机，进行疲劳试验，达到设定总循 环次数后自动停机，并记录保留各项试验数据。
权利要求1. 轨道交通用抗侧滚扭杆疲劳试验机，包括机架、工作台和电气控制柜，其特征在于机架为形结构，在机架形的中间突起部分顶部装有上支撑装置，上支撑装置包括一个上支撑轴，上支撑轴通过左轴承座与右轴承座安装在机架形的中间突起部分的上面；在形的中间突起部分一侧安有工作台；在形的中间突起部分另一侧安有齿轮减速电机；在形的中间突起部分靠工作台一侧的侧面上通过杠杆支撑座装有杠杆总成。
2. 如权利要求1所述的轨道交通用抗侧滚扭杆疲劳试验机，其特征在于齿轮减速电机输出轴上装有下皮带轮，上皮带轮安装在上支撑轴的左侧，皮带传动装置安装在上皮带轮与下皮带轮之间，齿轮减速电机通过皮带传动装置与上支撑装置连接，通过皮带传动装置带动上支撑装置上支撑轴转动。
3. 如权利要求1或2所述的轨道交通用抗侧滚扭杆疲劳试验机，其特征在于在上支撑轴的右侧安装有曲柄盘，曲柄销安装在曲柄盘上，连杆装置安装在曲柄销与杠杆总成之间，上支撑装置又通过连杆装置与杠杆总成连接，上支撑装置、连杆装置与杠杆总成组成曲柄摇杆机构，呈垂直布置；曲柄摇杆机构带动杠杆总成绕其转动中心作圆弧摆动运动，进而带动被测试样扭杆绕其中心轴作扭转运动。
4. 如权利要求1所述的轨道交通用抗侧滚扭杆疲劳试验机，其特征在于齿轮减速电机由变频电机和硬齿面斜齿轮-伞齿轮减速机组成，卧式安装，变频电机自带通风装置与制动装置，通过电气控制柜中的变频器调节电机转速。
5. 如权利要求3所述的轨道交通用抗侧滚扭杆疲劳试验机，其特征在于杠杆总成又与被测试样扭杆连接，被测抗侧滚扭杆安装于工作台与杠杆总成之间。
6. 如权利要求1或3所述的轨道交通用抗侧滚扭杆疲劳试验机，其特征在于工作台与杠杆总成上均开有T形槽。
7. 如权利要求1所述的轨道交通用抗侧滚扭杆疲劳试验机，其特征在于在齿轮减速电机的前面的机架上还装有双螺杆调整装置。
专利摘要轨道交通用抗侧滚扭杆疲劳试验机，包括机架、工作台和电气控制柜，机架为“⊥”形结构，在机架“⊥”形的中间突起部分顶部装有上支撑装置；在“⊥”形的中间突起部分一侧安有工作台；在“⊥”形的中间突起部分另一侧安有齿轮减速电机；在“⊥”形的中间突起部分靠工作台一侧的侧面上通过杠杆支撑座装有杠杆总成；且齿轮减速电机输出轴上装有皮带轮，齿轮减速电机通过皮带传动装置与上支撑装置连接，通过皮带传动装置带动上支撑装置上支撑轴转动。上支撑轴上安装有曲柄盘、曲柄销，上支撑装置又通过连杆装置与杠杆总成连接，上支撑装置、连杆装置与杠杆总成组成曲柄摇杆机构，呈垂直布置。曲柄摇杆机构通过杠杆带动抗侧滚扭杆二端作相向扭转运动。
文档编号G01N3/32GK201266156SQ20082015855
公开日2009年7月1日 申请日期2008年9月23日 优先权日2008年9月23日
发明者张洪波, 曹建平, 心 李, 林达文, 进 王, 赵熙雍, 猛 颜 申请人:株洲时代新材料科技股份有限公司