转向架与车体之间线缆布线试验装置的制作方法

本发明涉及轨道车辆技术领域，尤其涉及一种转向架与车体之间线缆布线试验装置。

背景技术：

轨道车辆的转向架和车体之间通常存在一些电气连接线，例如在轨道车辆运行过程中，需要通过轴端线缆实现工作接地，轴端线缆的一端固定在转向架上，另一端固定在车体上。由于转向架和车体之间存在相对运动，造成转向架和车体之间的轴端线缆等电气连接线，与车体或轮轨磨碰以及线缆长度不符合要求，而造成线缆遭受拖拽损伤断裂，使连接金属线暴露在空气中，金属线与车体接触，极有可能发生安全事故。因此，需要对转向架和车体之间的轴端线缆等电气连接线进行合理布线及设计。

在现有技术中，一般采用两种方法确定线缆的长度，一种是理论计算确定线缆的长度，即先通过测量转向架上线缆固定点和车体上线缆固定点之间的直线距离，再增加电缆的折弯半径以及转向架转动时线缆的伸长量，确定线缆的长度。另一种是三维仿真的方法计算线缆的长度，即通过三维设计软件生成转向架上线缆固定点和车体上线缆固定点之间的线缆，线缆的长度可以随着转向架的转动而增加，最终形成运动过程中的线缆最大长度。

但是，理论计算或者三维仿真计算的方法在计算过程中存在对线缆实际状态的近似处理，不能模拟线缆的实际安装位置和运动状态，计算得到的线缆长度不准确，导致线缆在实际应用中拖拽拉断，发生安全事故。

技术实现要素：

本发明提供一种转向架与车体之间线缆布线试验装置，以解决理论计算或者三维仿真计算的方法在计算过程中存在对线缆实际状态的近似处理，不能模拟线缆的实际安装位置和运动状态，计算得到的线缆长度不准确，导致线缆在实际应用中拖拽拉断，发生安全事故的技术问题。

本发明提供一种转向架与车体之间线缆布线试验装置，其包括设有第一线缆固定座的车体仿真机构以及位于所述车体仿真机构下方的摆动机构；所述摆动机构包括设有第二线缆固定座的摆动平台以及与所述摆动平台固定连接的第一驱动装置，所述第一驱动装置驱动所述摆动平台在水平面内摆动。

如上所述的转向架与车体之间线缆布线试验装置，其中，所述第一驱动装置包括第一电机以及与所述第一电机的输出轴固定连接的摆动传动件，所述摆动传动件与所述摆动平台固定连接。

如上所述的转向架与车体之间线缆布线试验装置，其中，所述摆动机构还包括固定在所述摆动平台下侧面的第一滚轮以及与所述第一滚轮配合的第一导轨，所述第一导轨为弧形。

如上所述的转向架与车体之间线缆布线试验装置，其中，所述车体仿真机构包括设有所述第一线缆固定座的车体仿真平台以及与所述车体仿真平台固定连接的第二驱动装置，所述第二驱动装置驱动所述车体仿真平台上下移动。

如上所述的转向架与车体之间线缆布线试验装置还包括立柱，所述立柱设有竖向延伸的第二导轨；所述车体仿真平台设有与所述第二导轨配合的第二滚轮。

如上所述的转向架与车体之间线缆布线试验装置，其中，所述第一驱动装置包括气缸以及与所述气缸的活塞输出端固定连接的连接板，所述连接板与所述车体仿真平台通过紧固件固定连接。

如上所述的转向架与车体之间线缆布线试验装置还包括位于所述摆动机构下方的浮动机构；所述浮动机构包括与所述摆动机构固定连接的浮动平台以及与所述浮动平台固定连接的第三驱动装置，所述第三驱动装置驱动所述浮动平台上下移动。

如上所述的转向架与车体之间线缆布线试验装置还包括位于所述浮动机构下方的底座，所述底座设有竖向延伸的第三导轨所述浮动平台设有与所述第三导轨配合的第三滚轮。

如上所述的转向架与车体之间线缆布线试验装置，其中，所述第三驱动装置包括第二电机以及与所述第二电机的输出轴固定连接的曲轴，所述曲轴与所述浮动平台固定连接。

如上所述的转向架与车体之间线缆布线试验装置还包括安装在所述摆动平台上的磁力线夹，所述磁力线夹固定所述第一线缆固定座和所述第二线缆固定座之间的线缆。

本发明转向架与车体之间线缆布线试验装置，通过将线缆分别固定在车体仿真机构和摆动平台上，利用第一驱动装置驱动摆动平台在水平面内摆动，模拟在轨道车辆运行时线缆在车体和转向架之间的安装位置和运动状态，获得线缆长度以及安装位置，降低轨道车辆运行时线缆破损和断裂的风险。

附图说明

通过参照附图的以下详细描述，本发明实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中，将以示例以及非限制性的方式对本发明的多个实施例进行说明，其中：

图1为本发明实施例转向架与车体之间线缆布线试验装置的结构示意图；

图2为本发明实施例转向架与车体之间线缆布线试验装置的左视图；

图3为图1中部分零件结构示意图；

图4为图3中a的放大示意图；

图5为图3中部分零件结构示意图；

图6为图5中部分零件结构示意图；

图7为图6中b的放大示意图；

图8为图1中摆动平台的结构示意图；

图9为图8中摆动平台的俯视图；

图10为图1中第一驱动装置的结构示意图；

图11为图1中浮动平台、第一驱动装置、第一导轨的结构示意图；

图12为图11中c的放大示意图；

图13为图11中去除第三导轨和第三滚轮的结构示意图；

图14为图1中第二驱动装置的结构示意图；

图15为图1中浮动平台的结构示意图；

图16为图1中第三驱动装置的结构示意图；

图17为图16的俯视图；

图18为图1中磁力线夹的结构示意图。

附图标记说明：

1：车体仿真机构；11：第一线缆固定座；12：第三线缆固定座；13：车体仿真平台；14：第二滚轮；15：气缸；16：连接板；17：第五连接板；18：第六连接板；19：第七连接板；

2：摆动机构；21：第二线缆固定座；22：摆动平台；23：第四线缆固定座；24：轮对；25：第一电机；26：摆动传动件；27：第一连接板；28：第二连接板；29：第一滚轮；30：第一导轨；31：第三连接板；32：第四连接板；33：第九连接板；

4：立柱；41：第二导轨；

5：浮动机构；51：浮动平台；52：第八连接板；53：第二电机；54：曲轴；55：浮动支架；56：第十连接板；57：第十一连接板；58：第三滚轮；59：第十二连接板；60：第十三连接板；

6：底座；61：第三导轨；

7：磁力线夹；71：线夹板；72：紧固件；73：第一支架；731：弧形孔；74：第二支架；75：磁力旋钮；76：磁力座。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

图1为本发明实施例转向架与车体之间线缆布线试验装置的结构示意图；图2为本发明实施例转向架与车体之间线缆布线试验装置的左视图；图3为图1中部分零件结构示意图；图4为图3中a的放大示意图；图5为图3中部分零件结构示意图；图6为图5中部分零件结构示意图；图7为图6中b的放大示意图；图8为图1中摆动平台的结构示意图；图9为图8中摆动平台的俯视图。

参照图1至图7，本发明实施例提供一种转向架与车体之间线缆布线试验装置，其包括设有第一线缆固定座11的车体仿真机构1以及位于车体仿真机构1下方的摆动机构2；摆动机构2包括设有第二线缆固定座21的摆动平台22以及与摆动平台22固定连接的第一驱动装置，第一驱动装置驱动摆动平台22在水平面内摆动。

具体地，车体仿真机构1模拟轨道车辆的车体，其上设有第一线缆固定座11，用于将线缆固定在车体上。第一线缆固定座11可以包括分别设有半圆孔的第一线夹板和第二线夹板，且第一线夹板和第二线夹板通过螺栓和螺母固定在一起，两个半圆孔形成过线孔，第一线夹板通过紧固件固定在车体仿真机构1上。第一线缆固定座11还可以是其他的线缆固定座结构，本发明实施例在此不做限定。为了真实反映线缆在轨道车辆行驶过程中的状态，优选地，第一线缆固定座11的结构与轨道车辆车体上固定线缆的固定座结构一致。在本实施例中，第一线缆固定座11用于将轴端线缆的一端固定在车体仿真机构1上。当然，车体仿真机构1上还可以设置其他线缆固定座，同时对多种线缆进行布线试验。例如，车体仿真机构1上设有第三线缆固定座12，用于将电机的线缆固定在车体仿真机构1上。

摆动机构2设置在车体仿真机构1的下方，其包括摆动平台22以及第一驱动装置。摆动平台22可以为平板结构，也可以为框架结构。参照图8，摆动平台22包括长方体形状的桁架结构以及设置在两侧边的侧板。为了减轻实验装置的重量，便于运输，摆动平台22优选铝合金材料的架体。摆动平台22上设有第二线缆固定座21，第二线缆固定座21可以是任意结构的线缆固定座。在本实施例中，第二线缆固定座21用于将轴端线缆固定在摆动平台22上，其可以是轨道车辆轴端线缆固定座结构。当然，摆动平台22上还可以设置其他线缆固定座，例如，摆动平台22上设有第四线缆固定座23，用于将电机的线缆固定在摆动平台22上。进一步地，摆动平台22上还设置有轮对24，轮对24的两个轮子间隔设置在摆动平台22的两侧。轮对24可以是现有的完整圆形轮结构。在本实施例中，轮对24主要用于标定线缆固定座的位置，为了减轻装置的重量，如图8所示，轮对24可以是圆形轮的一部分。可选地，轮对24可以通过紧固件固定在摆动平台22上，正对不同的车型，可以调整轮对24的两个轮子之间的距离。

第一驱动装置用于驱动摆动平台22在水平面内摆动，模拟转向架在经过弯道时的相对于车体发生的转动。第一驱动装置可以包括电机和传动件，通过设置电机输出轴的摆动轨迹，驱动摆动平台22在水平面内摆动；或者，第一驱动装置包括电机、液压缸等动力装置，驱动摆动平台22沿弧形轨道来回摆动。可选地，摆动平台22的摆动角度可以根据不同车体进行设计，例如，摆动平台22的摆动角度为30度或者10度等。

本实施例提供的转向架与车体之间线缆布线试验装置在具体使用时，可以先根据理论计算线缆的初始长度，或者，直接根据经验确定线缆的初始长度，然后，将线缆分别固定在车体仿真机构1和摆动平台22上的初始位置。例如，将轴端线缆的一端通过第一线缆固定座11固定在车体仿真机构1上，将轴端线缆的另一端通过第二线缆固定座21固定在摆动平台22上；将电机线缆的一端通过第三线缆固定座12固定在车体仿真机构1上，将电机线缆的另一端通过第四线缆固定座23固定在摆动平台22上。可以理解的是，本领域技术人员可以根据经验设置线缆固定的初始位置。然后，利用第一驱动装置驱动摆动平台22在水平面内摆动，观察各个线缆在试验过程中与摆动平台22及车体仿真机构1的相对关系及运动状态，发现问题及时优化线缆长度以及线缆的安装位置，获得合适的线缆长度以及安装位置，降低列车运行时线缆破损和断裂的风险。

本实施例提供的转向架与车体之间线缆布线试验装置，通过将线缆分别固定在车体仿真机构和摆动平台上，利用第一驱动装置驱动摆动平台在水平面内摆动，模拟在轨道车辆运行时线缆在车体和转向架之间的安装位置和运动状态，获得线缆长度以及安装位置，降低轨道车辆运行时线缆破损和断裂的风险。

图10为图1中第一驱动装置的结构示意图。

参照图8至图10，第一驱动装置包括第一电机25以及与第一电机25的输出轴固定连接的摆动传动件26，摆动传动件26与摆动平台22固定连接。

具体地，第一电机25可以是现有的交流电机、直流电机等，本发明实施例对此不做限定。摆动传动件16可以包括第一摆臂和第二摆臂，其中第一摆臂的一端与第一电机25的输出轴固定连接，第一摆臂的另一端与第二摆臂的一端通过转轴连接，第二摆臂的另一端与摆动平台22固定连接。可选地，第二摆臂的另一端设有第一连接板27，与摆动平台22上设置的第二连接板28通过紧固螺栓和螺母固定连接。

图11为图1中浮动平台、第一驱动装置和第一导轨的结构示意图；图12为图11中c的放大示意图；图13为图11中去除第三导轨和第三滚轮的结构示意图。

参照图8至图11，摆动机构2还包括固定在摆动平台22下侧面的第一滚轮29以及与第一滚轮29配合的第一导轨30，第一导轨30为弧形。

具体地，摆动平台22的下侧面固定有第一滚轮29，可选的，第一滚轮29通过紧固件固定在第三连接板31上，第三连接板31通过紧固件与摆动平台22的下侧面设置的第四连接板32固定连接。第一滚轮29可以设置多个，沿第一导轨30的弧长方形间隔设置。

第一导轨30为弧形导轨，弧形导轨的弧度可以根据不同的车型选择。例如，弧形导轨的弧度为30度。摆动传动件26的第一摆臂可以位于摆动平台22的中心位置，第一电机25驱动摆动平台22沿弧形导轨左右正负15度摆动。为了提高摆动平台运动的稳定性，第一导轨30设置有两个，分别设置在第一电机25的两侧，且两个第一导轨30的弧度一致。

继续参照图1至图7，车体仿真机构1包括设有第一线缆固定座11的车体仿真平台13以及与车体仿真平台13固定连接的第二驱动装置，第二驱动装置驱动车体仿真平台13上下移动。

具体地，车体仿真机构1包括车体仿真平台13以及第二驱动装置，其中，车体仿真平台13可以包括长方体形状的桁架结构以及设置在桁架结构顶端的平板，为了减轻试验装置的重量，便于运输，车体仿真平台13优选铝合金材料的架体。车体仿真平台13应当与轨道车辆的车体的宽度一致。第一线缆固定座11和第三线缆固定座12可以通过紧固件固定在车体仿真平台13的下侧面。第一线缆固定座11和第三线缆固定座12的初始位置可以与现有轨道车辆的线缆固定座的位置一致，经过试验进行调整，获得合适的固定位置。

第二驱动装置用于驱动车体仿真平台13上下移动，调整车体仿真平台13与摆动平台22之间的距离，以模拟不同车型车体与转向架之间的距离。本发明实施例对车体仿真平台13上下移动的距离不做限定，例如，第二驱动装置驱动车体仿真平台13上下移动的距离可以是800mm。第二驱动装置可以包括电机以及与电机输出轴固定连接的传动件，传动件与车体仿真平台13固定连接，电机驱动车体仿真平台13沿竖向延伸的轨道上下移动。或者，第二驱动装置也可以包括气缸或者液压缸，气缸或者液压缸的活塞输出端与车体仿真平台13固定连接，驱动车体仿真平台13上下移动。

图14为图1中第二驱动装置的结构示意图，参照图3至图6以及图14，在一些具体地实施例中，第一驱动装置包括气缸15以及与气缸15的活塞输出端固定连接的连接板16，连接板16与车体仿真平台13通过紧固件固定连接。

具体地，气缸15可以是现有的气缸结构，本发明实施例对此不做限定。气缸15顶端的活塞输出端固定连接有第五连接板17，第五连接板17通过紧固件与连接板16固定连接，同时连接板16通过紧固件与车体仿真平台13固定连接。气缸15通过第五连接板17和连接板16驱动车体仿真平台13上下移动。气缸15的底端设有第六连接板18，第六连接板18通过紧固件将气缸15固定在立柱4上。

本实施例提供的转向架与车体之间线缆布线试验装置还包括立柱4，立柱4设有竖向延伸的第二导轨41；车体仿真平台13设有与第二导轨41配合的第二滚轮14。

具体地，参照图1至图4，立柱4可以包括桁架结构以及固定在桁架结构外侧的侧板，桁架结构内设有安装空间，气缸15底端的第六连接板18通过紧固件固定在桁架结构上。可选地，立柱4设置有两个，两个立柱4相对间隔设置。两个立柱4之间设有底座6。立柱4的侧板设有竖向延伸的41第二导轨41。可选地，每个立柱4上可以设置一个第二导轨41，每个立柱4上还可以设置多个第二导轨41，多个第二导轨41平行设置，例如每个立柱4设置两个第二导轨41，相对设置在于容纳槽接触的侧板上。

车体仿真平台13相对的两侧面设有容纳立柱4的容纳槽。容纳槽的侧壁与第七连接板19固定连接，第七连接板19通过紧固件与第二滚轮14固定连接，第二滚轮14与第二导轨41相配合。可选地，第二滚轮14为多个，例如两个、三个等，沿第七连接板19的竖向间隔设置。

在此需要说明的是，图3是将图1中车体仿真平台去除后的结构示意图；图5是将图3中摆动平台以及摆动平台上固定的轮对、连接板、线缆固定座去除，并去除立柱和底座的侧板后的结构示意图；图6是将图5中浮动平台以及与浮动平台固定连接的第一导轨、第一驱动装置去除后的结构示意图。

在上述实施例的基础上，为了模拟轨道车辆运行过程中转向架上下晃动，本实施例转向架与车体之间线缆布线试验装置还包括位于摆动机构2下方的浮动机构5。

图15为图1中浮动平台的结构示意图；图16为图1中第三驱动装置的结构示意图；图17为图16的俯视图。

参照图13以及图15至图17，浮动机构5包括与摆动机构2固定连接的浮动平台51以及与浮动平台51固定连接的第三驱动装置，第三驱动装置驱动浮动平台51上下移动。

具体地，浮动平台51可以包括长方体形状的桁架结构，为了减轻试验装置的重量，便于运输，车体仿真平台13优选铝合金材料的架体。浮动平台51与摆动机构2固定连接，带动摆动机构2上下移动。可选地，摆动机构2的第一导轨30固定在浮动平台51上；并且，浮动平台51设置有第八连接板52，第八连接板52设有第一摆臂穿设的安装孔，摆动机构2的第一电机25的输出端设置有第九连接板33，第九连接板33通过紧固件与第八连接板52固定连接。

第三驱动装置用于驱动浮动平台51上下移动，以模拟转向架的上下晃动。本发明对浮动平台51的浮动距离不做限定，例如，浮动平台51的上下浮动距离可以是40mm。第三驱动装置可以包括电机以及与电机输出轴固定连接的传动件，传动件与浮动平台51固定连接，电机驱动浮动平台51沿竖向延伸的轨道上下移动。或者，第三驱动装置也可以包括气缸或者液压缸，气缸或者液压缸的活塞输出端与浮动平台51固定连接，驱动浮动平台51上下移动。

可选地，第三驱动装置包括第二电机53以及与第二电机53的输出轴固定连接的曲轴54，曲轴54与浮动平台51固定连接。

曲轴54可以设置两个，分别设置第二电机53的两端，如图16和17所示。曲轴54上设置有第十连接板56。第三驱动装置还包括浮动支架55，浮动支架55的下端通过紧固件固定在第十连接板56上。浮动支架55的上端通过紧固件与浮动平台51上设置的第十一连接板57固定连接。第二电机53通过曲轴54、浮动支架55驱动浮动平台51以及与浮动平台51固定连接的摆动机构2上下移动。

参照图7图8，位于浮动机构5下方的底座6设有竖向延伸的第三导轨61；浮动平台51设有与第三导轨61配合的第三滚轮58。

具体地，底座6可以包括十字交叉的桁架结构，且十字桁架结构其中的两端与分别与两个立柱4固定连接，另外两端分别设置有小立柱，小立柱的高度小于立柱4的高度。第三驱动装置可以安装在底座6内，两个曲轴54分别朝向两个小立柱延伸。小立柱上固定连接有第三导轨61，每个小立柱上可以设置两个第三导轨61。

浮动平台51上设有第十二连接板59和第十三连接板60。其中，第十二连接板59与浮动平台51固定连接，第十三连接板60为三棱柱形状的连接板，其中一个侧面与第三滚轮58固定连接，另外一个侧面与第十二连接板59通过紧固件固定连接。在第二电机53的驱动下，浮动平台51上的第三滚轮58沿第三导轨61上下移动。

图18为图1中磁力线夹的结构示意图，参照图18，本实施例转向架与车体之间线缆布线试验装置还包括安装在摆动平台22上的磁力线夹7，磁力线夹7固定第一线缆固定座11和第二线缆固定座12之间的线缆。

具体地，磁力线夹7包括线夹板71、紧固件72、第一支架73、第二支架74、磁力旋钮75以及磁力座76。其中，线夹板71包括两个板，且两个板分别设置有半圆孔，两个板的上下两端分别通过紧固件72连接在一起，两个半圆孔形成一个圆形过线孔，线缆从过线孔中穿过。线夹板71的下端与第一支架73的一端固定连接。第一支架73的另一端设有弧形孔731和圆形孔，第二支架74在弧形孔731的位置也设有弧形孔，在圆形孔的位置设有圆形孔，紧固螺栓穿设过弧形孔731和第二支架74上的弧形孔与螺母螺纹连接，紧固螺栓穿设过第一支架73和第二支架74上的圆形孔与螺母螺纹连接，以使第一支架73和第二支架74固定连接。其中，通过调节紧固螺栓在弧形孔731内的位置，调节过线孔的中心轴线位置，从而调节线缆与摆动平台22的角度，不断调节获得线缆固定的合适角度。

第二支架74固定有磁力座76，磁力座76上设有磁力旋钮75，磁力座76通过磁力吸附在摆动平台22上，磁力旋钮75是调节磁力座76是否具有磁力的开关。磁力旋钮75旋转到打开位置，磁力座76具有磁力，吸附在摆动平台22上；磁力旋钮75旋转到关闭位置，磁力座76失去磁力，将磁力线夹7从摆动平台22上取下。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。