一种工程车辆转向架用多载耦合疲劳振动试验台的制作方法

1.本发明属于轨道交通技术领域，具体涉及一种工程车辆转向架用多载耦合疲劳振动试验台。


背景技术：

2.轨道工程车辆转向架是工程车重要的承载结构，不仅承担着车体和负载的重量，还传递着轮轨作用力、制动力、牵引力和减振载荷，所以转向架的结构强度是转向架设计的重要环节。因此在设计阶段需要转向架在试验台上进行疲劳强度试验。
3.为正确预测转向架构架的疲劳损伤，保障运用安全，需要完备载荷进行抗疲劳设计，保障构架全寿命服役运行。传统转向架疲劳试验的载荷为单一载荷或两种耦合载荷，如专利号cn201910933453公开的一种转向架试验台的结构，由此得到的转向架疲劳寿命与实际运营寿命不符，无法全覆盖转向架实际运营中出现的激励载荷，忽略了载荷作用过程中的相位关系。因此有必要提出改进。


技术实现要素：

4.本发明解决的技术问题：提供一种工程车辆转向架用多载耦合疲劳振动试验台，是一种多载荷输入耦合的振动试验台，全覆盖轨道工程车辆转向架的所有激励载荷，改进了传统只能单一载荷输入的疲劳振动试验模式，可以评估转向架各部位多向应力耦合状态下的寿命。
5.本发明采用的技术方案：一种工程车辆转向架用多载耦合疲劳振动试验台，包括安装在转向架试验专用场地上的龙门架、垂向液压加载装置、假轴、轴箱液压加载装置、二系横向激振装置、纵向牵引激振装置、抗蛇形激振装置、齿轮箱吊杆激振装置；
6.所述龙门架正下方用于放置被试验的转向架构架，所述龙门架的横梁下方固定有用于作用在转向架侧梁二系垂向减振及心盘安装座位置上的垂向液压加载装置；所述假轴支撑于转向架构架安放处的下部且对应车轴位置处，所述假轴具备施加三向激励的作用平面；所述轴箱液压加载装置支撑于转向架构架车轴两侧且用于作用在假轴两端上；所述二系横向激振装置支撑于构架两侧且用于作用在转向架构架二系垂向减振安装座上；所述纵向牵引激振装置支撑于假轴的轮对安装位置外侧且用于作用在假轴作用平面上；所述抗蛇形激振装置支撑于转向架抗蛇形减振器座与车体安装座之间且用于作用在转向架的抗蛇形安装座上；所述齿轮箱吊杆激振装置支撑于转向架齿轮箱安装座下方且用于作用于齿轮箱安装座上。
7.上述方案的优选方式，还包括数据采集系统，所述转向架上设定位置处设有传感器，所述数据采集系统与各传感器通讯连接。
8.上述方案的优选方式，所述转向架试验专用场地上设有各类安装座，所述各类安装座包括设于转向架构架安放处的下部场地上且用于对所述假轴进行支撑的假轴支撑座；
9.设于转向架构架车轴两侧的场地上且用于对所述轴箱液压加载装置进行支撑的
轴箱液压加载装置支撑座；
10.设于转向架构件两侧的场地上且用于对所述二系横向激振装置进行支撑的二系横向激振装置支撑座；
11.设于所述假轴的轮对安装位置外侧的场地上且用于对所述纵向牵引激振装置进行支撑的纵向牵引激振装置支撑座；
12.设于转向架构架上抗蛇形减振器座一侧的场地上且用于对所述抗蛇形激振装置进行支撑的抗蛇形激振装置支撑座；
13.设于转向架齿轮箱安装座下方的场地上且用于对所述齿轮箱吊杆激振装置进行支撑的齿轮箱吊杆激振装置支撑座。
14.本发明与现有技术相比的优点：
15.1、本方案疲劳振动强度试验台能够涵盖转向架全部载荷类型，实现转向架垂向载荷、横向载荷、牵引载荷、抗蛇形载荷、齿轮箱吊杆载荷同时加载，从而复现转向架实际运营中出现的多载荷耦合现象，由此可以对转向架进行全载荷系振动疲劳试验，可更真实地评估转向架的疲劳寿命，预测转向架使用年限，为列车安全运行及维护提供可靠保障，功能全面，覆盖面广；
16.2、由于传统试验台载荷系的叠加，是分立载荷谱损伤的线性累积，而本方案可复现载荷系之间的相互作用关系，从而使试验结果更好地反映转向架的实际受载情况；
17.3、本方案试验工装不仅可实现疲劳强度试验，还可实现静强度试验、载荷识别和载荷-应力标定工作。
附图说明
18.图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
21.请参阅图1，详述本发明的实施例。
22.一种工程车辆转向架用多载耦合疲劳振动试验台，包括安装在转向架试验专用场地上的龙门架1、垂向液压加载装置2、假轴3、轴箱液压加载装置4、二系横向激振装置5、纵向牵引激振装置6、抗蛇形激振装置7、齿轮箱吊杆激振装置8。上述各液压加载装置和激振装置，用于对转向架施加静态力或者正弦循环载荷。
23.所述龙门架1正下方用于放置被试验的转向架构架，所述龙门架1的横梁下方固定
有垂向液压加载装置2，作用在转向架侧梁二系垂向减振及心盘安装座位置上，用于模拟转向架受到的垂向载荷/振动。本实施例中龙门架实现垂向液压装置的连接，采用架悬平台也可以实现，因此可实现加载垂向液压装置的固定方式可为多种。
24.所述假轴3支撑于转向架构架安放处的下部且对应车轴位置处，所述假轴3具备施加三向激励的作用平面，用于模拟转向架车轴，便于施加轮对与构架之间的作用力，用于支撑转向架垂向载荷、施加构架牵引载荷和横向载荷。本实施例中利用假轴模拟轮对作用力，真的轮轴也可实现，因此用真轴即可作为替代。
25.所述轴箱液压加载装置4支撑于转向架构架车轴两侧，作用在假轴3两端上，用于模拟/支撑构架受到的横向力/振动。
26.所述二系横向激振装置5支撑于构架两侧，作用在转向架构架二系垂向减振安装座上，用于模拟/支撑构架受到的横向力/振动。
27.所述纵向牵引激振装置6支撑于假轴3的轮对安装位置外侧，作用在假轴3作用平面上，用于模拟构架上的牵引力/纵向振动。
28.所述抗蛇形激振装置7支撑于转向架抗蛇形减振器座与车体安装座之间，作用在转向架的抗蛇形安装座上，用于模拟构架上的抗蛇形减振器载荷。
29.所述齿轮箱吊杆激振装置8支撑于转向架齿轮箱安装座下方，作用于齿轮箱安装座上，用于模拟齿轮箱吊杆载荷。
30.本实施例是针对某型工程车转向架给出，转向架型式多样，转向架上的激励载荷会略有不同，因此在本实施例的基础上增加或减少激振装置即可。
31.本实施例中给出体悬正置式安装形式，转向架的安装方向不会造成测试原理的变更，因此转向架体悬倒置式安装方式即可为替代方案。
32.所述转向架试验专用场地上设有各类安装座9，用于固定各液压加载装置或激振装置以及转向架。
33.所述各类安装座9包括设于转向架构架安放处的下部场地上且用于对所述假轴3进行支撑的假轴支撑座3-1；设于转向架构架车轴两侧的场地上且用于对所述轴箱液压加载装置4进行支撑的轴箱液压加载装置支撑座4-1；设于转向架构件两侧的场地上且用于对所述二系横向激振装置5进行支撑的二系横向激振装置支撑座5-1；设于所述假轴3的轮对安装位置外侧的场地上且用于对所述纵向牵引激振装置6进行支撑的纵向牵引激振装置支撑座6-1；设于转向架构架上抗蛇形减振器座一侧的场地上且用于对所述抗蛇形激振装置7进行支撑的抗蛇形激振装置支撑座7-1；设于转向架齿轮箱安装座下方的场地上且用于对所述齿轮箱吊杆激振装置8进行支撑的齿轮箱吊杆激振装置支撑座8-1。
34.本实施例中安装座是为了连接各加载装置和、激振装置和地面的固定装置，其安装座型式多样，因此可实现固定激振装置的安装座型式即为替代方案。
35.本实施例中还包括数据采集系统，用于实时采集各种工况下的传感器信号，用于实时传输转向架上的应变/力/加速度信号。所述转向架上设定各部位上设有传感器，所述数据采集系统与各传感器通讯连接。
36.本发明中该疲劳振动试验台能够模拟转向架的浮沉、侧滚、扭转、点头、横移、摇头、牵引、抗蛇形、齿轮箱垂向载荷及振动，且能复合构架多向振动，可更真实地评估转向架的疲劳寿命，预测转向架使用年限，为列车安全运行及维护提供可靠保障，且其功能全面，
覆盖面广。
37.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
38.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。