模拟机车车辆转向架构架试验自由度的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了模拟机车车辆转向架构架试验自由度的装置，包括转向架构架、转向架构架通过转臂轴箱和假轴进行连接，假轴横向上通过横向支撑连接小横梁，假轴垂直方向上分别通过作动器和三个垂向支撑连接工作平台上，假轴纵向上通过纵向支撑连接反力架。本实用新型的有益效果是能准确反应转向架构架受力情况。
【专利说明】
模拟机车车辆转向架构架试验自由度的装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于铁路设备【技术领域】，涉及模拟机车车辆转向架构架试验自由度的
目.ο
【背景技术】
[0002]铁路运输向高速重载的发展，使列车运行的振动加剧，各部件的服役环境恶化，暴露在转向架、轮轴和车体等的结构强度问题逐渐增多，特别是在高速列车所要求的结构轻量化后，结构强度问题将更加突出。传统的结构强度研宄，包括静强度研宄和疲劳寿命研宄，无论其理论分析还是试验研宄，已难以合理再现机车车辆主要部件的动态服役环境。对包括车体、钩缓、构架、轴箱、轮对等部件在内的机车车辆，进行更为详尽的结构疲劳试验系统建设，已是迫在眉捷。
[0003]疲劳强度理论创立至今已近两百年，绝大多数的研宄仍然集中在材料本身，对轨道交通车辆走行部这种大型结构的疲劳可靠性评定及疲劳寿命预测仍存在非常大的误差，进行全服役环境、全尺寸试验是疲劳可靠性评定和疲劳寿命预测最为有效的手段。
[0004]机车车辆部件大量出现疲劳可靠性问题的原因，是和我们目前的研宄和试验手段以及对问题的认识不够分不开的。目前我国铁路机车车辆转向架构架的试验思路较为落后，不能真实的反应构架在线路中受力的真实状况。主要有无法真实反应构架的自由度，某些关键部位的载荷无法进行施加，施加的载荷是否能真实的反映到构架上等问题。因此提出更加有效的约束方案是十分有必要的。
[0005]目前的转向架构架强度试验方式是将构架安装在轮对上，和实际的安装情况类似，仅仅少了弹性悬挂件等，试验时将转向架的一条轮对进行固定。另一种安装方式是利用利用两根轴来代替轮对，使用假轴通过轴承和轴箱转臂将构架连接起来，使用四个连杆将构架四个角的转臂进行支撑起来，横向通过固定两根假轴进行约束，在构架的牵引座位置施加纵向约束，使得构架在纵向不能移动。
[0006]目前存在的技术方案的缺点是:第一种方案虽然模拟了构架真实的安装方式，但是，此种方式导致构架受到的多种载荷无法施加到构架上，因为线路运行中，构架受到的载荷来自于下部轨道不平顺或者缺陷产生的载荷，或者上部车体振动产生的载荷，还有转向架内部电机的转动，振动，联轴节的传动等产生的载荷，此种安装方式还原了转向架的安装方式，导致构架受力空间大大的缩减，无法真实的在构架的受力部位施加对应的载荷。
[0007]第二种方案虽然保证了足够的自由度，但是其约束了牵引座的位置，导致构架的纵向力无法进行施加，靠其他部位进行力的传递难免有力的损失，同时导致别的部位受力过大，测试不准确。同时，该种方法无法保证力有效的传递到构架上。
实用新型内容
[0008]本实用新型的目的在于提供模拟机车车辆转向架构架试验自由度的装置，解决了现有的实验装置无法准确测量转向架构架受力情况的问题。
[0009]本实用新型所采用的技术方案是包括转向架构架、转向架构架通过转臂轴箱和假轴进行连接，假轴横向上通过横向支撑连接小横梁，假轴垂直方向上分别通过作动器和三个垂向支撑连接工作平台上，假轴纵向上通过纵向支撑连接反力架。
[0010]进一步，所述假轴为圆柱形的轴。
[0011]进一步，所述横向支撑和垂向支撑均由两端的两个球铰和中间的连杆连接组成，球铰和连杆的连接处设有力传感器。
[0012]进一步，所述垂向支撑的高度不小于1米。
[0013]进一步，所述横向支撑的连杆长度可调。
[0014]本实用新型的有益效果是能准确反应转向架构架受力情况。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型模拟机车车辆转向架构架试验自由度的装置主视图；
[0016]图2是模拟机车车辆转向架构架试验自由度的装置去掉框架系统示意图；
[0017]图3是模拟机车车辆转向架构架试验自由度的装置侧视图。
[0018]图中，1.转向架构架，2.转臂轴箱，3.假轴，4.横向支撑，5.小横梁，6.作动器，7.垂向支撑，8.工作平台，9.纵向支撑，10.反力架，11.球铰，12.连杆，13.力传感器。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0020]本实用新型如图1-3所示，包括转向架构架1、转向架构架1通过转臂轴箱2和假轴3进行连接，假轴3横向上通过横向支撑4连接小横梁5，假轴3垂直方向上分别通过作动器6和三个垂向支撑7连接工作平台8上，假轴3纵向上通过纵向支撑9连接反力架10，假轴3为圆柱形的轴。横向支撑4和垂向支撑7均由两端的两个球铰11和中间的连杆12连接组成，球铰11和连杆12的连接处设有力传感器13。垂向支撑7的高度不小于1米。这样的垂向支撑7可以方便的模拟构架试验时的自由度，采用双球铰结构和不小于1米高的垂向连杆12保证了垂向的解耦，采用力传感器13可以对垂向受力进行测量。
[0021]横向支撑4中间的连杆12长度可调。这样的横向支撑4可以方便的支撑构架，采用双球铰结构和连杆保证了横向的解耦，采用力传感器可以对横向受力进行测量，中间的连杆12调节可以保证试验台设备安装时的误差。
[0022]试验时，在转向架构架1受力部位连接液压作动器进行载荷的施加。施加力的过程中记录垂向支撑、横向支撑和纵向支撑测到的力传感器13的读数，当施加力和测得的支反力误差较小时达到试验的要求，对构架进行强度试验，试验中测试车体底架各个关心部位的振动加速度，位移，应变等参数。
[0023]本实用新型的转向架构架强度试验新型支撑装置可以即方便又精确可靠的模拟真实构架连接方式，同时能更好的提高试验效率，节约成本，同时方便构架强度试验研宄。本实用新型模拟机车车辆转向架构架试验自由度的装置，可以完成三个方向的支反力测量。有效的保证了构架试验中的空间，同时保证了自由度的存在，使得载荷有效的施加在构架上，同时通过该套系统可以测量出施加在构架上的有效载荷，跟施加载荷进行对比，保证了试验中不会出现工装卡死等现象。并且节约试验空间高度，同时满足不同类型的车辆构架，同时方便拆卸。
[0024]本实用新型还具有的优点有:
[0025]1.通过本套构架强度试验支撑装置可以有效的保证构架受力的自由度，同时有较大的空间来施加各种载荷，保证构架受力的部位都能直接受力。较之之前的试验装置来说，试验成本低，试验更加方便快捷，针对性更强，试验效率更高。并且可以针对重点部位进行专项研宄。约束方式和力的加载，振动的加载与实际线路运营情况一致，得到的试验数据更加真实，为列车的设计与维护提供更加可靠的试验数据。
[0026]2.本装置通过通过垂向、横向和纵向的力传感器可以测量得到施加的载荷是否施加在构架上，使试验数据更加真实、可靠。本装置排除了工装卡死而没有发现的可能性，使得试验数据更加真实可信。
[0027]以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。
【权利要求】
1.模拟机车车辆转向架构架试验自由度的装置，其特征在于:包括转向架构架(I)、转向架构架⑴通过转臂轴箱⑵和假轴⑶进行连接，假轴⑶横向上通过横向支撑(4)连接小横梁(5)，假轴(3)垂直方向上分别通过作动器(6)和三个垂向支撑(7)连接工作平台⑶上，假轴⑶纵向上通过纵向支撑(9)连接反力架(10)。
2.按照权利要求1所述模拟机车车辆转向架构架试验自由度的装置，其特征在于:所述假轴(3)为圆柱形的轴。
3.按照权利要求1所述模拟机车车辆转向架构架试验自由度的装置，其特征在于:所述横向支撑⑷和垂向支撑⑵均由两端的两个球铰(11)和中间的连杆(12)连接组成，球铰(11)和连杆(12)的连接处设有力传感器(13)。
4.按照权利要求1所述模拟机车车辆转向架构架试验自由度的装置，其特征在于:所述垂向支撑(7)的高度不小于I米。
5.按照权利要求3所述模拟机车车辆转向架构架试验自由度的装置，其特征在于:所述横向支撑(4)的连杆(12)长度能调。
【文档编号】G01M17/08GK204177586SQ201420660411
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月6日 优先权日:2014年11月6日
【发明者】贾璐, 宋烨, 邬平波, 刘转华 申请人:西南交通大学