专利名称：转向架回转阻力矩测定试验台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及轨道车辆领域检测设备，特别是涉及一种转向架回转阻力矩测定试验台。
背景技术：
转向架是轨道车辆的关键部件，尤其在高速动车组成技术中，其性能参数的优劣直接影响车辆的运行品质，直接决定了车辆各项动力学性能、运行安全性及行车稳定性。回转阻力矩是转向架的一项重要动力学参数，它直接影响到转向架的动力学性能，关系到列车的运行品质。回转力矩过大，通过曲线轨道时因大的轨距张力作用造成列车脱轨；回转力·矩过小，车辆运行时产生摇头及蛇形运动，影响车辆运行的稳定性。目前，对于转向架回转阻力矩的测试还没有专门的试验台对其测定，主要是依托转向架参数测试台上进行，经检索(I)西南交通大学专利，专利名称轨道车辆转向架测试台；专利号ZL200610022671. 3 ;授权公告号CN100445721C ;授权公告H :2008年12月24日；申请日2006年12月27日。该专利公开了一种转向架参数测定试验台，此测试台采用以钢球为核心的浮动支撑并提供试验台的回转中心，试验台横向的两个作动器交错伸缩运动推动试验平台做回转运动，从而达到转向架回转阻力矩测试的目的。但是该试验台作动器的伸缩行程很小只能测定小角度的回转运动，对于大角度的回转运动难以实现，从而降低了试验测试的精度，不能真实反映出车辆的回转特性。(2)西南交通大学专利，专利名称一种能同时测量铁路车辆转向架三向刚度的测定试验台;专利号ZL200810044274. 5 ;授权公告号CN100526843C ;授权公告H :2009年8月12日；申请日2008年4月23日。该专利公开了一种能同时测量铁路车辆转向架三向刚度的测定试验台，试验时，通过圆柱滚子的滚动实现移动平台与底座的相对移动，转动很不灵活，难以实现转向架回转刚度的测试。(3)吉林大学专利，专利名称四柱式轨道车辆转向架刚度测试系统；专利号ZL200810050261. 9 ;授权公告号CN101216376B ;授权公告日2010年6月23日；申请日2008年I月16日。该专利公开了一种四柱式轨道车辆转向架刚度测试系统，并提出转向架参数的测试方法，对转向架回转阻力矩测试时依托测试系统中上下叠加的压板结构，两纵向作动油缸对通过上压板反向伸缩施力带动下压板回转运动，同时下压板直接对转向架施力实现回转运动的测试。但此方式操作复杂，且依靠摩擦副对转向架施力的方式，不能精确的对转向架回转阻力矩进行测定，测试精度低。
发明内容针对以上问题，本实用新型公开了一种转向架回转阻力矩测定试验台，开发了回转阻力矩试验平台，同时依靠回转轴及横向定位机构总成实现了平台在横向的定位，同时提供了试验台的回转中心，实现了在整车落成及转向架落成状态回转阻力矩的精确测定，为车辆性能的评估提供了依据。本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现，结合附图说明如下一种转向架回转阻力矩测定试验台，主要由辅助吊装机构A、电液伺服系统B、回转阻力矩测定平台C、回转轴及横向定位机构总成D和下部固定平台V组成，所述辅助吊装机构A为四套，将回转阻力矩测定平台C吊起，每套辅助吊装机构A由支座r和吊装拉杆t组成，所述支座r固定在反力座固定平台IV上，以提供吊装拉杆t的垂向支撑，所述吊装拉杆t铰接在回转阻力矩测定平台C上，以提供测试平台吊装的垂向拉力；所述电液伺服系统B由两套纵向作动器组成，每套纵向作动器铰接在试验台基础II和回转阻力矩测定平台C上，以提供回转阻力矩测定平台C纵向定位和回转力；所述回转轴及横向定位机构总成D 固定在下部固定平台V的T形安装槽中，同时上部通过涨开式滑块20与回转阻力矩测定平台C联接，实现试验台的横向定位，同时回转阻力矩测定平台C在纵向是放开的，纵向自由度不受约束。所述四套辅助吊装机构A结构相同，所述支座r通过T形螺栓固定在试验台反力座固定平台IV的T形槽中，所述吊装拉杆t由第一转接板I、第二转接板2及拉杆3组成，拉杆3通过上下铰接座分别与第二转接板2和回转阻力矩测定平台C连接，第二转接板2固定在第一转接板I上，第一转接板I通过T形螺栓与支座r连接，拉杆3与上下铰接座通过球铰连接，在回转测试过程中拉杆3可绕球铰扭转，提供回转阻力矩测定平台C在回转运动过程中的转动自由度。所述的电液伺服系统B中的每套作动器的下铰链点通过紧固螺栓固定在试验台基础II上，上铰链点通过螺栓与回转阻力矩测定平台C中的承载横梁4连接，两纵向作动器为回转阻力矩测定平台C提供纵向支撑，同时两个纵向作动器交错伸缩运动实现回转阻力矩测定平台C绕回转中心作回转运动，其回转角达到±8°。所述的回转阻力矩测定平台C由第一轮对定位机构总成C、第二轮对定位机构总成d、过渡轨道机构总成e、第一联接梁机构总成f和第二联接梁机构总成g组成，所述过渡轨道机构总成e位于回转阻力矩测定平台C中间，结构相同的第一、二轮对定位机构总成C、d对称安装在过渡轨道机构总成e的两侧，结构相同的第一、二联接梁机构总成f、g对称安装在过渡轨道机构总成e的另外两侧，所述第二轮对定位机构总成d的一侧面与纵向作动器联接。所述的第一、二轮对定位机构总成C、d分别由承载横梁4、结构相同的第一、二轮挡机构总成h、i和结构相同的第一、二轮对夹紧机构总成j、k组成，所述的承载横梁4为“凹”字形的对称结构，其上表面开有两对对称的、贯穿横梁的T形安装槽，所述第一、二轮挡机构总成h、i通过T形螺栓固定在T形安装槽中，且两总成间距沿T形安装槽可调以适应不同的轮距要求；所述第一、二轮对夹紧机构总成j、k通过螺栓固定在承载横梁4的上表面；所述承载横梁4的一侧面通过螺栓与第一联接梁机构总成f和第二联接梁机构总成g连接。所述的第一、二轮挡机构总成h、i试验时实现轮对的止挡作用和对转向架的纵向定位，其由轮挡5、轮轨6及轮挡垫块7组成，所述的轮挡5的下端支座固定在轮挡垫块7上，上端挡块的圆角部分顶在轮对的踏面上，提供轮对纵向的止推力；所述的轮轨6固定在轮挡垫块7表面的凹槽中，以提供试验时装载转向架的轨道；所述的轮挡垫块7为空心的、断面呈“工”字形的结构，固定在承载横梁4上的T形安装槽中。所述的第一、二轮对夹紧机构总成j、k的螺栓孔为长条形，轮对夹紧机构总成在承载横梁4上表面的安装位置可调以适应不同轮距的轮对，轮对夹紧机构总成由“L”形斜铁8、承载轨道条9及轮对夹紧支座10组成，所述的轮对夹紧支座10通过螺栓固定在承载横梁4的安装螺纹孔中，承载轨道条9与轮对夹紧支座10通过螺栓连接，被测转向架停在承载轨道条9上后,将“L”形斜铁8压入轮对11外侧面与轮对夹紧支座10之间,对轮对实现横向的定位夹紧。所述过渡轨道机构总成e由始端轨道12、终 端轨道13、中间轨道14、中心板15及滑块导轨16组成，所述的始端轨道12和终端轨道13为两套，平行布置在中心板15上，每套始端轨道12和终端轨道13结构相同且在同一直线上，其一端通过螺栓连接在中心板15上，另一端通过T形螺栓连接在承载横梁4的安装螺纹孔中，所述中间轨道14有两套且为阶梯状的板结构，布置在始端轨道12和终端轨道13的内侧，并通过螺栓固定在中心板15的螺纹孔内，中间轨道14与始端轨道12和终端轨道13的两端有部分重合，且两中间轨道14之间的距离可调以适应不同轨距，被测转向架引导过程中轮对的轮缘部分与中间轨道14的第二阶梯面接触。所述的中心板15下平面沿长度方向的两端通过螺栓与第一联接梁机构总成f及第二联接梁机构总成g连接，其上表面设置有多排螺栓孔，用于调节过渡轨道的轨距以适应不同轮距的转向架，上下表面的中心位置开有矩形通孔用于滑块导轨16的安装；所述滑块导轨16为一中间开有“工”字形通孔的矩形板结构，通过螺栓固定在中心板15下平面的矩形孔处，且“工”字形通孔与回转轴及横向定位机构总成D的涨开式定位滑块21过盈配合连接，并作为涨开式定位滑块21的纵向轨道，同时提供横向的定位。所述第一联接梁机构总成f和第二联接梁机构总成g两端面均通过螺栓与第一轮对定位机构总成c和第二轮对定位机构总成d连接，所述第一联接梁机构总成f和第二联接梁机构总成g均由结构相同且连接顺序相反的始端联接梁17、1号中间联接梁18、2号中间联接梁19和终端联接梁23组成，以增强回转阻力矩测定平台C框架的稳定性，上述各部件的不同的组合安装方式以满足轴距为1500_ 3200mm转向架的测定。所述的回转轴及横向定位机构总成D由定位方墩m、回转轴和定位滑块总成η组成，所述的定位方墩m为一正方体结构，通过T形螺栓固定在下部固定平台V的T形安装槽中，为回转阻力矩测定平台C提供垂向约束力，定位方墩m的上表面中心处均布有螺纹孔，通过螺栓与回转轴22的法兰盘连接；所述的回转轴及定位滑块总成η由传感器总成20、涨开式定位滑块21、回转轴22组成，所述的传感器总成20通过螺栓固定在涨开式定位滑块21上，其所选用的角度位移传感器采用18位输出的绝对式编码器对回转角进行测量，其角分辨率为360° /218，测量范围为O。 360° ;所述的涨开式定位滑块21的中心通孔与回转轴22共轴线安装，涨开式定位滑块21通过过盈配合的方式安装在滑块导轨16的轨道中，并与回转阻力矩测定平台C联接成一整体，提供测定平台的横向定位；所述的回转轴22下部通过螺栓固定在定位方墩m上，提供回转阻力矩测定平台C回转运动的中心。所述的下部固定平台V为一长方体的铸铁平台，通过地锚器将其固定安装在试验台基础II上；其上表面及两侧面设置有T形安装槽，通过T形螺栓将定位方墩m固定安装在T形安装槽中，同时为回转阻力矩测定平台C提供垂向约束。实用新型的有益效果I、本实用新型所述的转向架回转阻力矩测定试验台公开了一种回转阻力矩的测定方法，并可实现大回转角度的测量，回转角可达到±8°。2、本实用新型所述的转向架回转阻力矩测定试验台开发了轮对定位机构，提供转向架在垂向、横向及纵向的定位约束，为回转试验提供了条件。3、本实用新型所述的转向架回转阻力矩测定试验台开发了一种过渡轨道机构总成，将轨道车辆平稳、快速的引导至试验平台。4、本实用新型所述的转向架回转阻力矩测定试验台开发了一种回转轴及横向定位机构总成，为回转平台提供了横向的约束定位及回转中心。
图I是本实用新型所述的转向架回转阻力矩测定试验台整车落成试验效果图；图2是本实用新型所述的转向架回转阻力矩测定试验台结构示意图；图3是本实用新型所述的转向架回转阻力矩测定试验台去除过渡轨道机构总成后不意图；图4是本实用新型所述的辅助吊装机构的安装位置示意图；图5是本实用新型所述的辅助吊装机构的轴测投影图；图6是本实用新型所述的吊装拉杆的轴测投影图；图7是本实用新型所述的电液伺服系统的轴测投影图；图8是本实用新型所述的回转阻力矩测定平台轴测投影图；图9是本实用新型所述的轮对定位机构总成轴测投影图；图10是本实用新型所述的轮挡机构总成轴测投影图；图11是本实用新型所述的轮挡机构总成的爆炸视图；图12本实用新型所述的轮对夹紧机构总成的轴测投影图；图13-a是本实用新型所述的轮对夹紧机构总成夹紧轮对状态轴测投影图；图13-b是本实用新型所述的轮对夹紧机构总成夹紧轮对状态主视图；图14是本实用新型所述的过渡轨道机构总成轴测投影图；图15是本实用新型所述的中心板结构的轴测投影图；图16是本实用新型所述的滑块导轨的轴测投影图；图17是本实用新型所述的滑块导轨及中心板装配体的剖视图；图18是本实用新型所述的联接梁机构总成的轴测投影图；图19是本实用新型所述的联接梁机构总成的爆炸视图；图20是本实用新型所述的回转轴及横向定位机构总成的轴测投影图；图21是本实用新型所述的回转轴及定位滑块总成的轴测投影图；图22是本实用新型所述的下部固定平台的轴测投影图；图23是本实用新型所述的转向架回转阻力矩测定试验台顺时针工作过程示意图；图24是本实用新型所述的转向架回转阻力矩测定试验台逆时针工作过程示意图；图中I.被试车辆，II.试验台基础，III.转向架回转阻力矩测定试验台，IV.反力座固定平台，V.下部固定平台；A.辅助吊装机构，B.电液伺服系统，C.回转阻力矩测定平台，D.回转轴及横向定位机构总成；a. I号吊装机构，b. 2号吊装机构，P. 3号吊装机构q. 4号吊装机构，c.第一轮对定位机构总成，d.第二轮对定位机构总成，e.过渡轨道机构总成，f.第一联接梁机构总成，g.第二联接梁机构总成，h.第一轮挡机构总成，i.第二轮挡机构总成，j.第一轮对夹紧机构总成，k.第二轮对夹紧机构总成，m.定位方墩，η.回转轴及定位滑块总成，r.支座，t.吊装拉杆；I.第一转接板，2.第二转接板，3.拉杆4.承载横梁，5.轮挡，6.轮轨，7.轮挡垫块，8L形斜铁，9.承载轨道条，10.轮对夹紧支座，11.轮对，12.始端轨道，13.终端轨道，·14.中间轨道，15.中心板，16.滑块导轨，17.始端联接梁，18. I号中间联接梁，19. 2号中间联接梁，20.传感器总成，21.涨开式定位滑块，22.回转轴，23.终端联接梁。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型专利的具体结构作进一步的详细说明。参阅图1-3，本实用新型所述的转向架回转阻力矩测定试验台，主要由辅助吊装机构A、电液伺服系统B、回转阻力矩测定平台C、回转轴及横向定位机构总成D以及下部固定平台V组成，其特征在于，四套辅助吊装机构A将回转阻力矩测定平台C吊起，辅助吊装机构A的一端通过T形螺栓将支座r固定在试验台反力座固定平台IV的T形槽中，另一端，吊装拉杆t的铰接座与回转阻力矩测定平台C进行螺栓连接；电液伺服系统B中两纵向作动器的下铰链点通过螺栓固定在试验台基础II上，上铰链点通过紧固螺栓与回转阻力矩测定平台C联接，以提供回转阻力矩测定平台C在纵向的定位及回转力；回转轴及横向定位机构总成D通过T形螺栓固定在下部固定平台V的T形安装槽中，同时上部通过涨开式滑块20与回转阻力矩测定平台C联接，实现试验台的横向定位，同时回转阻力矩测定平台C在纵向方向是放开的，纵向自由度不受约束；回转轴及横向定位机构总成C通过T形螺栓固定在下部固定平台V的T形安装槽中，同时上部通过涨开式滑块20与回转阻力矩测定平台C联接，实现试验台的横向定位。参阅图4-6，所述的辅助吊装机构A主要由四套结构相同的吊装机构组成，即I号吊装机构a、2号吊装机构b、3号吊装机构P及4号吊装机构q，每套吊装机构的组成是相同的，均由支座r及吊装拉杆t组成。所述的辅助吊装机构A —端通过T形螺栓将支座r固定在试验台反力座固定平台IV的T形槽中，以提供吊装拉杆t的垂向支撑；吊装拉杆t另一端的铰接座与回转阻力矩测定平台C进行螺栓连接，提供测试平台吊装的垂向拉力。所述的吊装拉杆t由第一转接板I、第二转接板2及拉杆3组成，所述的第一转接板I通过T形螺栓与支座r连接，第二转接板2通过螺栓安装在第一转接板I上，拉杆3的上铰接座通过螺栓安装在第二转接板2上，拉杆的下铰接座通过螺栓安装在回转阻力矩测定平台C上，且拉杆3的上下铰接座通过球铰连接，在回转测试过程中拉杆3可绕球铰扭转，提供了回转阻力矩测定平台C在回转运动过程中的转动的自由度。参阅图7，所述电液伺服系统B主要由两套纵向作动器组成，每个作动器的下铰链点通过紧固螺栓固定在试验台基础II上，上铰链点通过螺栓与回转阻力矩测定平台C中的承载横梁4连接，两纵向作动器为回转阻力矩测定平台C提供了纵向的支撑，同时两个纵向作动器交错伸缩运动实现了回转阻力矩测定平台C绕回转中心的回转运动，其回转角可达到±8°。参阅图8，所述的回转阻力矩测定平台C主要由第一轮对定位机构总成C、第二轮对定位机构总成d、过渡轨道机构总成e、第一联接梁机构总成f以及第二联接梁机构总成g组成。参阅图9-13，所述的第一轮对定位机构总成c及第二轮对定位机构总成d两者的结构相同，且关于回转阻力矩测定平台C的中心平面对称，第二轮对定位机构总成d的一侧面与纵向作动器b联接。二者均由承载横梁4、第一轮挡机构总成h、第二轮挡机构总成i、·第一轮对夹紧机构总成j及第二轮对夹紧机构总成k组成。所述的承载横梁4为“凹”字形的对称结构，承载横梁4的上表面开有两对对称的、贯穿横梁的T形安装槽，并通过T形螺栓将第一轮挡机构总成h及第二轮挡机构总成i固定在T形安装槽中，且可实现轮挡机构在长度方向上的调整以适应不同的轮距要求；所述的承载横梁4的上表面设置有四排对称的、沿横梁长度方向的定位螺纹孔3，通过螺栓将第一轮对夹紧机构总成j及第二轮对夹紧机构总成k固定在承载横梁4上；所述的承载横梁4的一侧面设置有两套安装螺纹孔4，并通过螺栓与第一联接梁机构总成f以及第二联接梁机构总成g实现连接。所述的第一轮挡机构总成h及第二轮挡机构总成i两者的结构相同，并通过T形螺栓固定在承载横梁4上的T形安装槽中，试验时实现轮对的止挡作用。二者均有轮挡5、轮轨6及轮挡垫块7组成，所述的轮挡5的下端支座通过螺栓固定在轮挡垫块7上，上端挡块的圆角部分顶在轮对的踏面上，提供轮对纵向的止推力；所述的轮轨6通过两个螺栓固定在轮挡垫块7表面的凹槽中，以提供试验时装载转向架的轨道；所述的轮挡垫块7为空心的、断面呈“工”字形的结构，通过螺栓固定在承载横梁4上的T形安装槽中，回转阻力矩测定平台C上所设置的四个轮挡机构实现转向架的纵向定位。所述的第一轮对夹紧机构总成j及第二轮对夹紧机构总成k两者的结构相同，并通过螺栓固定在承载横梁4上表面设置的安装螺纹孔4中，同时可调整轮对夹紧机构的固定位置以适应不同轮距的轮对。二者均由“L”形斜铁8、承载轨道条9及轮对夹紧支座10组成，所述的轮对夹紧支座10通过螺栓固定在承载横梁4的安装螺纹孔4中，承载轨道条9与轮对夹紧支座10通过螺栓连接，被测转向架停在承载轨道条9上后，将“L”形斜铁8的压入轮对11外侧面与轮对夹紧支座10之间，对轮对实现横向的定位夹紧，同时三者之间的摩擦力作用对轮对纵向及垂向产生一定的约束力。参阅图14，所述的过渡轨道机构总成e主要由始端轨道12、终端轨道13、中间轨道14、中心板15及滑块导轨16组成，所述的始端轨道12及终端轨道13的结构相同，其一端通过螺栓连接在中心板15上，另一端通过T形螺栓连接在承载横梁4的安装螺纹孔4中，是第一轮对定位机构总成c及第二轮对定位机构总成d与中心板的过渡连接装置，在被测转向架运至回转阻力矩测定平台C的过程中起到过渡轨道的作用，且使轮对的踏面与始端轨道12及终端轨道13的圆弧过渡面接触；所述的中间轨道14有两套且为阶梯状的板结构，并通过螺栓固定在中心板15的螺纹孔内，且沿中心板15长度方向的位置可调整以适应不同轨距(760_ 1676mm)的要求，中间轨道14的另一侧面的两端与始端轨道12及终端轨道13的一侧面重合安装，被测转向架引导过程中轮对的轮缘部分与中间轨道14的第二阶梯面(自上倒下)接触。参阅图15-17，所述的中心板15为连接回转阻力矩测定平台C与回转轴及横向定位机构总成C的主要部分，中心板15下平面沿长度方向的两端通过螺栓与第一联接梁机构总成f及第二联接梁机构总成g连接，其上表面设置有多排螺栓孔，用于调节过渡轨道的轨距以满足不同轮距的转向架要求，上下表面的中心位置开有矩形通孔便于滑块导轨16的安装；所述的滑块导轨16为一中间开有“工”字形通孔的矩形板结构，通过螺栓与中心板15下平面的矩形孔连接，且“工”字形通孔与涨开式定位滑块21过盈配合连接，并作为涨开式定位滑块21的纵向轨道，与回转轴及横向定位机构总成C联接成一整体，同时提供横向的定位功能。参阅图18-19，所述的第一联接梁机构总成f及第二联接梁机构总成g两者的结构相同，两端面均通过螺栓与第一轮对定位机构总成c及第二轮对定位机构总成d连接，二者均由始端联接梁17、1号中间联接梁18、2号中间联接梁19及终端联接梁23组成，两两之间通过螺栓连接，其中第一联接梁机构总成f及第二联接梁机构总成g各组成部分在回转阻力矩测定平台C上的连接顺序相反，增强了回转阻力矩测定平台C框架的稳定性；其中，始端联接梁17、1号中间联接梁18、2号中间联接梁19及终端联接梁23的不同的组合安装方式可满足于轴距为1500mm 3200mm转向架的测定。参阅图20，所述的回转轴及横向定位机构总成C主要由定位方墩m及回转轴及定位滑块总成η组成，所述的定位方墩m为一正方体结构，通过T形螺栓固定在下部固定平台V的T形安装槽中，为回转阻力矩测定平台C提供垂向约束力，定位方墩m的上表面中心处均布有八个螺纹孔，与回转轴22的法兰盘进行螺栓连接。参阅图21，所述的回转轴及定位滑块总成η主要由传感器总成20、涨开式定位滑块21、回转轴22组成，所述的传感器总成20通过螺栓固定在涨开式定位滑块21上，其所选用的角度位移传感器采用18位输出的绝对式编码器对回转角进行测量，其角分辨率为360° /218，测量范围为0° 360° ;所述的涨开式定位滑块21的中心通孔与回转轴22共轴线安装，并通过过盈配合的方式安装在滑块导轨16的轨道中，与回转阻力矩测定平台C联接成一整体，提供测定平台的横向定位；所述的回转轴22下部通过螺栓固定在定位方墩m上，提供回转阻力矩测定平台C回转运动的中心。参阅图22，所述的下部固定平台V为一长方体的铸铁平台，通过地锚器将其固定安装在试验台基础II上；其上表面及两侧面设置有T形安装槽，通过T形螺栓将定位方墩m固定安装在T形安装槽中，同时为回转阻力矩测定平台C提供垂向约束。参阅图23-24，为本实用新型所述的转向架回转阻力矩测定试验台的工作原理示意图。首先建立试验台的坐标系，以列车的行驶运动方向为X轴，横向运动方向为Y轴，铅直方向为Z轴，试验台在转动过程中绕试验台的中心轴转动。图23-24所示，试验台的四个角通过吊装机构吊起，四个吊装杆提供车辆上车时的垂向的拉力(即^乂、队)，同时由于四个拉杆的上下两端球铰连接，能够提供试验平台在回转时的的扭转自由度；两个纵向作动器交错运动，相位差为180°，并对作动器采用位移控制，实现试验台的回转运动，可以模拟不同的回转速度，实现空气弹簧失气、正常气压及过充状态下的回转试验。试验可在整车落成状态下完成转向架回转阻力矩的测定，而且可实现转向架落成、模拟车重状态下的回转阻力矩测量。参阅图23，转向架测定过程中，在两个纵向作动器力F1 (沿X轴正向的拉力)、F2 (沿X轴负方向的推力)作用下顺时针绕中心轴转动，并产生回转阻力矩M ;参阅图24，转向架测定过程中，在两个纵向作动器力F1'(沿X轴正向的推力)、F2'(沿X轴负方向的拉力)作用下逆时针绕中心轴转动，并产生回转阻力矩M。在试验前，对本实用新型所述的转向架回转阻力矩测定试验台本身的回转阻力矩进行标定，以确定试验台本身的回转阻力矩与回转角的关系，即得到试验台的回转特性曲线；测试过程中，通过数据采集系统连续的记录两个纵向作动器在回转运动时作动器的作用力大小，运用本实用新型所述的角位移传感器进行试验台回转角的实时采集，然后进行数据处理得到车辆及试验平台总体的回转特性 曲线，与试验台的标定曲线做差便得到被试车辆或转向架的回转阻力特性曲线，同时也可以确定出转向架回转阻力系数的大小，进而对车辆进行评估。
权利要求1.一种转向架回转阻力矩测定试验台，主要由辅助吊装机构(A)、电液伺服系统(B)、回转阻力矩测定平台(C)、回转轴及横向定位机构总成(D)和下部固定平台(V)组成，其特征在于，所述辅助吊装机构(A)为四套，将回转阻力矩测定平台(C)吊起，每套辅助吊装机构㈧由支座(r)和吊装 拉杆⑴组成，所述支座(r)固定在反力座固定平台(IV)上，以提供吊装拉杆(t)的垂向支撑，所述吊装拉杆(t)铰接在回转阻力矩测定平台(C)上，以提供测试平台吊装的垂向拉力；所述电液伺服系统(B)由两套纵向作动器组成，每套纵向作动器铰接在试验台基础(II)和回转阻力矩测定平台(C)上，以提供回转阻力矩测定平台(C)纵向定位和回转力；所述回转轴及横向定位机构总成(D)固定在下部固定平台(V)的T形安装槽中，同时上部通过涨开式滑块(20)与回转阻力矩测定平台(C)联接，实现试验台的横向定位，同时回转阻力矩测定平台(C)在纵向是放开的，纵向自由度不受约束。
2.根据权利要求I所述的一种转向架回转阻力矩测定试验台，其特征在于，所述四套辅助吊装机构(A)结构相同，所述支座(r)通过T形螺栓固定在试验台反力座固定平台(IV)的T形槽中，所述吊装拉杆⑴由第一转接板(I)、第二转接板(2)及拉杆(3)组成，拉杆(3)通过上下铰接座分别与第二转接板(2)和回转阻力矩测定平台(C)连接，第二转接板(2)固定在第一转接板(I)上，第一转接板(I)通过T形螺栓与支座(r)连接，拉杆(3)与上下铰接座通过球铰连接，在回转测试过程中拉杆(3)可绕球铰扭转，提供回转阻力矩测定平台(C)在回转运动过程中的转动自由度。
3.根据权利要求I或2所述的一种转向架回转阻力矩测定试验台，其特征在于，所述的电液伺服系统(B)中的每套作动器的下铰链点通过紧固螺栓固定在试验台基础(II)上，上铰链点通过螺栓与回转阻力矩测定平台(C)中的承载横梁(4)连接，两纵向作动器为回转阻力矩测定平台(C)提供纵向支撑，同时两个纵向作动器交错伸缩运动实现回转阻力矩测定平台(C)绕回转中心作回转运动，其回转角达到±8°。
4.根据权利要求I所述的一种转向架回转阻力矩测定试验台，其特征在于，所述的回转阻力矩测定平台(C)由第一轮对定位机构总成(C)、第二轮对定位机构总成(d)、过渡轨道机构总成(e)、第一联接梁机构总成(f)和第二联接梁机构总成(g)组成，所述过渡轨道机构总成(e)位于回转阻力矩测定平台(C)中间，结构相同的第一、二轮对定位机构总成(C、d)对称安装在过渡轨道机构总成(e)的两侧，结构相同的第一、二联接梁机构总成(f、g)对称安装在过渡轨道机构总成(e)的另外两侧，所述第二轮对定位机构总成(d)的一侧面与纵向作动器联接。
5.根据权利要求4所述的一种转向架回转阻力矩测定试验台，其特征在于，所述的第一、二轮对定位机构总成(c、d)分别由承载横梁(4)、结构相同的第一、二轮挡机构总成(h、i)和结构相同的第一、二轮对夹紧机构总成(j、k)组成，所述的承载横梁(4)为“凹”字形的对称结构，其上表面开有两对对称的、贯穿横梁的T形安装槽，所述第一、二轮挡机构总成(h、i)通过T形螺栓固定在T形安装槽中，且两总成间距沿T形安装槽可调以适应不同的轮距要求；所述第一、二轮对夹紧机构总成(j、k)通过螺栓固定在承载横梁(4)的上表面；所述承载横梁(4)的一侧面通过螺栓与第一联接梁机构总成(f)和第二联接梁机构总成(g)连接。
6.根据权利要求5所述的一种转向架回转阻力矩测定试验台，其特征在于，所述的第一、二轮挡机构总成(h、i)试验时实现轮对的止挡作用和对转向架的纵向定位，其由轮挡(5)、轮轨(6)及轮挡垫块(7)组成，所述的轮挡(5)的下端支座固定在轮挡垫块(7)上，上端挡块的圆角部分顶在轮对的踏面上，提供轮对纵向的止推力；所述的轮轨￠)固定在轮挡垫块(7)表面的凹槽中，以提供试验时装载转向架的轨道；所述的轮挡垫块(7)为空心的、断面呈“工”字形的结构，固定在承载横梁(4)上的T形安装槽中。
7.根据权利要求5所述的一种转向架回转阻力矩测定试验台，其特征在于，所述的第一、二轮对夹紧机构总成(j、k)的螺栓孔为长条形，轮对夹紧机构总成在承载横梁(4)上表面的安装位置可调以适应不同轮距的轮对，轮对夹紧机构总成由“L”形斜铁(8)、承载轨道条(9)及轮对夹紧支座(10)组成，所述的轮对夹紧支座(10)通过螺栓固定在承载横梁(4)的安装螺纹孔中，承载轨道条(9)与轮对夹紧支座(10)通过螺栓连接，被测转向架停在承载轨道条9上后，将“L”形斜铁⑶压入轮对(11)外侧面与轮对夹紧支座(10)之间，对轮对实现横向的定位夹紧。
8.根据权利要求4所述的一种转向架回转阻力矩测定试验台，其特征在于，所述过渡轨道机构总成(e)由始端轨道(12)、终端轨道(13)、中间轨道(14)、中心板(15)及滑块导 轨(16)组成，所述的始端轨道(12)和终端轨道(13)为两套，平行布置在中心板(15)上，每套始端轨道(12)和终端轨道(13)结构相同且在同一直线上，其一端通过螺栓连接在中心板(15)上，另一端通过T形螺栓连接在承载横梁(4)的安装螺纹孔中，所述中间轨道(14)有两套且为阶梯状的板结构，布置在始端轨道(12)和终端轨道(13)的内侧，并通过螺栓固定在中心板(15)的螺纹孔内，中间轨道(14)与始端轨道(12)和终端轨道(13)的两端有部分重合，且两中间轨道(14)之间的距离可调以适应不同轨距，被测转向架引导过程中轮对的轮缘部分与中间轨道(14)的第二阶梯面接触。
9.根据权利要求8所述的一种转向架回转阻力矩测定试验台，其特征在于，所述的中心板(15)下平面沿长度方向的两端分别通过螺栓与第一联接梁机构总成(f)及第二联接梁机构总成(g)连接，其上表面设置有多排螺栓孔，用于调节过渡轨道的轨距以适应不同轮距的转向架，上下表面的中心位置开有矩形通孔用于滑块导轨(16)的安装；所述滑块导轨(16)为一中间开有“工”字形通孔的矩形板结构，通过螺栓固定在中心板(15)下平面的矩形孔处，且“工”字形通孔与回转轴及横向定位机构总成(D)的涨开式定位滑块(21)过盈配合连接，并作为涨开式定位滑块(21)的纵向轨道，同时提供横向的定位。
10.根据权利要求4所述的一种转向架回转阻力矩测定试验台，其特征在于，所述第一联接梁机构总成(f)和第二联接梁机构总成(g)两端面均通过螺栓与第一轮对定位机构总成(C)和第二轮对定位机构总成(d)连接，所述第一联接梁机构总成(f)和第二联接梁机构总成(g)均由结构相同且连接顺序相反的始端联接梁(17)、1号中间联接梁(18)、2号中间联接梁(19)和终端联接梁(23)组成，以增强回转阻力矩测定平台(C)框架的稳定性，上述各部件的不同的组合安装方式以满足轴距为1500mm 3200mm转向架的测定。
11.根据权利要求I或9所述的一种转向架回转阻力矩测定试验台，其特征在于，所述的回转轴及横向定位机构总成(D)由定位方墩(m)、回转轴和定位滑块总成(η)组成,所述的定位方墩(m)为一正方体结构，通过T形螺栓固定在下部固定平台(V)的T形安装槽中，为回转阻力矩测定平台(C)提供垂向约束力，定位方墩(m)的上表面中心处均布有螺纹孔，通过螺栓与回转轴(22)的法兰盘连接。
12.根据权利要求11所述的一种转向架回转阻力矩测定试验台，其特征在于，所述的回转轴及定位滑块总成(η)由传感器总成(20)、涨开式定位滑块(21)、回转轴(22)组成，所述的传感器总成(20)通过螺栓固定在涨开式定位滑块(21)上，其所选用的角度位移传感器采用18位输出的绝对式编码器对回转角进行测量，其角分辨率为360° /218，测量范围为O。 360° ;所述的涨开式定位滑块(21)的中心通孔与回转轴(22)共轴线安装，涨开式定位滑块(21)通过过盈配合的方式安装在滑块导轨(16)的轨道中，并与回转阻力矩测定平台(C)联接成一整体，提供 测定平台的横向定位；所述的回转轴(22)下部通过螺栓固定在定位方墩(m)上，提供回转阻力矩测 定平台(C)回转运动的中心。
13.根据权利要求I所述的一种转向架回转阻力矩测定试验台，其特征在于，所述的下部固定平台(V)为一长方体的铸铁平台，通过地锚器将其固定安装在试验台基础(II)上；其上表面及两侧面设置有T形安装槽，通过T形螺栓将定位方墩(m)固定安装在T形安装槽中，同时为回转阻力矩测定平台(C)提供垂向约束。
专利摘要本实用新型公开了一种转向架回转阻力矩测定试验台。该试验台由辅助吊装机构、电液伺服系统、回转阻力矩测定平台、回转轴及横向定位机构总成以及下部固定平台组成，四套辅助吊装机构将回转阻力矩测定平台吊起，辅助吊装机构固定在试验台反力座固定平台上，并通过吊装拉杆与回转阻力矩测定平台连接；电液伺服系统中两纵向作动器铰接在试验台基础和回转阻力矩测定平台上；回转轴及横向定位机构总成固定在下部固定平台上，同时上部通过涨开式滑块与回转阻力矩测定平台联接，实现试验台的横向定位。试验实现在整车落成状态及转向架落成模拟车重状态下的回转阻力矩测量，同时可以确定出转向架回转阻力系数的大小，进而对车辆进行评估。
文档编号G01L3/00GK202793661SQ20122040003
公开日2013年3月13日 申请日期2012年8月13日 优先权日2012年8月13日
发明者苏建, 王秀刚, 曹晓宁, 陈熔, 徐观, 张栋林, 宫海彬, 张立斌, 戴建国, 潘洪达, 林慧英, 刘玉梅, 王恒刚, 杨晓敏 申请人:吉林大学