一种中心距可调的齿轨列车齿轮齿轨啮合试验装置及方法与流程

本发明属于轨道交通试验，具体涉及一种中心距可调的齿轨列车齿轮齿轨啮合试验装置及方法。

背景技术：

1、齿轨列车是一种运用于登山铁路的新型轨道交通车辆，特别适宜山区或旅游景区的观光线路。齿轨列车的轨道采取齿轨与轮轨相结合的方式，通过齿轨列车转向架上的齿轮装置与齿轨啮合，从而使齿轨列车获得巨大的爬坡能力。

2、由于与齿轨啮合的齿轮装置安装在齿轨列车的转向架上，列车车轮与钢轨间摩擦接触致使车轮发生磨耗，导致齿轨车齿轮齿轨啮合传动的中心距发生被动减小，从而影响齿轮齿轨的啮合状态，间接影响齿轨列车的运行的平稳性，严重时可能会发生卡齿导致列车无法运行。因此，需要开展齿轮齿轨啮合性能试验，研究不同中心距条件下齿轮与齿轨的啮合状态，对设计方案进行验证并对设计方案的有效迭代提供准确的设计依据。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供的一种中心距可调的齿轨列车齿轮齿轨啮合试验装置，能够进行不同中心距齿轮齿轨啮合性能试验。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种中心距可调的齿轨列车齿轮齿轨啮合试验装置，包括均固定于一基础面的试验齿轨和位于试验齿轨两侧的两个导轨，在实验齿轨的上方设有与导轨滑动配合的安装架体，安装架体上转动设置有试验齿轮以及与试验齿轮传动连接的驱动装置，试验齿轮穿过支撑架体与试验齿轨啮合配合上；

4、所述安装架体与所述试验齿轮之间设有用于调节试验齿轨与试验齿轮中心距的调节结构。

5、在可能的实现方式中，所述试验齿轮固定连接有转轴，转轴的两端分别转动连接有轴承安装架且通过轴承安装架与所述安装架体连接；

6、所述调节结构包括调节螺栓和一组将轴承安装架与所述安装架体连接的第一松紧调节部件，调节螺栓螺纹连接于轴承安装架底部的第一安装孔且底端穿出第一安装孔并与安装架体的顶部抵接，第一松紧调节部件与调节螺栓的轴向平行，以在第一松紧调节部件使轴承安装架与安装架体可相对移动时，通过转动调节螺栓使轴承安装架与所述安装架体沿调节螺栓的轴向相对移动。

7、在可能的实现方式中，所述调节结构还包括至少两个不同厚度的支撑垫块，支撑垫块用于塞入所述轴承安装架与所述安装架体之间。

8、在可能的实现方式中，所述第一松紧调节部件为第一螺栓紧固件。

9、在可能的实现方式中，所述轴承安装座上设有用于连接起吊装置的吊环。

10、在可能的实现方式中，所述试验齿轨的两侧分别通过沿长度方向分布的多个固定扣件与所述基础面连接；

11、所述固定扣件包括l形连接件，l形连接件具有竖向连接部和横向连接部，竖向连接部通过第二螺栓紧固件与所述试验齿轨的侧面连接，横向连接部通过第三螺栓紧固件与所述基础面连接。

12、在可能的实现方式中，所述第三螺栓紧固件包括具有螺栓头的杆部和螺母以及至少一个调整垫圈，杆部沿其轴向设有无螺纹段和有螺纹段，无螺纹段的直径小于有螺纹段的直径；

13、所述杆部的有螺纹段依次穿过所述调整垫圈、所述l形连接件的横向连接部并与所述螺母连接，以通过调整垫圈调节改变试验齿轮与试验齿轨之间的啮合倾角。

14、在可能的实现方式中，所述试验齿轨沿其长度方向设有多个，相邻两个试验齿轨通过所述固定扣件的竖向连接部同时连接。

15、在可能的实现方式中，所述安装架体包括两个分别与一个所述导轨滑动配合的支撑架，两个支撑相间隔且分别位于所述试验齿轨的两侧，两个支撑架的两端分别通过一支撑横梁连接为一体。

16、另一方面，也提供一种齿轨列车齿轮齿轨啮合性能试验方法，基于如上述任一项技术方案的一种中心距可调的齿轨列车齿轮齿轨啮合试验装置，包括以下步骤：

17、步骤s1:松动第一螺栓紧固件，使支撑架与轴承安装架可沿竖向相对移动；

18、步骤s2:通过起吊装置连接轴承安装架上的吊环，使与试验齿轮连接为一体的轴承安装架上升一个起吊高度；

19、步骤s3:旋入或旋出调节螺栓至预定试验位置，预定试验位置对应于所需试验中心距的试验齿轮位置，并在轴承安装架与支撑架之间放入对应厚度的支撑垫块，然后起吊装置起吊解除，再对第一螺栓紧固件进行紧固；

20、步骤s4:启动驱动电机且使其正转，驱动试验齿轮旋转，使试验齿轮与试验齿轨齿面啮合并沿试验齿轨前进，采集啮合过程中啮合侧隙数据，直至到达铺设齿轨尽头，停机，然后启动驱动电机并使其反转，进行往复试验，直至完成一个中心距的实验；

21、步骤s5:在进行不同中心距试验时，重复上述过程，实现不同中心距齿轮齿轨啮合性能的验证。

22、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

23、1、本发明的中心距可调的齿轨列车齿轮齿轨啮合试验装置，通过结构的对称布置，使试验齿轮的支撑方式和试验齿轮与试验齿轨的相对位置与齿轨列车实际运行过程中相吻合，进而可获得更为准确、有效的试验数据。

24、2、本发明的中心距可调的齿轨列车齿轮齿轨啮合试验装置，通过对调节螺栓的控制，可更为准确的模拟齿轨列车运行中齿轮齿轨啮合中心距的变化，从而对中心距变化范围内的实际啮合性能进行验证。

25、3、本发明的中心距可调的齿轨列车齿轮齿轨啮合试验装置，通过改变试验齿轨的安装间距和角度，可实现不同中心距、不同齿轨节距、不同倾角的复合试验条件下的齿轮齿轨实际啮合性能的验证。

26、4、本发明的齿轨列车齿轮齿轨啮合性能试验方法，可通过齿轨列车齿轮齿轨啮合试验装置实现不同中心距、不同齿轨节距、不同倾角的复合试验条件下的齿轮齿轨实际啮合性能的验证。

技术特征：

1.一种中心距可调的齿轨列车齿轮齿轨啮合试验装置，其特征在于：包括均固定于一基础面的试验齿轨和位于试验齿轨两侧的两个导轨，在实验齿轨的上方设有与导轨滑动配合的安装架体，安装架体上转动设置有试验齿轮以及与试验齿轮传动连接的驱动装置，试验齿轮穿过支撑架体与试验齿轨啮合配合上；

2.根据权利要求1所述的一种中心距可调的齿轨列车齿轮齿轨啮合试验装置，其特征在于：所述试验齿轮固定连接有转轴，转轴的两端分别转动连接有轴承安装架且通过轴承安装架与所述安装架体连接；

3.根据权利要求2所述的一种中心距可调的齿轨列车齿轮齿轨啮合试验装置，其特征在于：所述调节结构还包括至少两个不同厚度的支撑垫块，支撑垫块用于塞入所述轴承安装架与所述安装架体之间。

4.根据权利要求3所述的一种中心距可调的齿轨列车齿轮齿轨啮合试验装置，其特征在于：所述第一松紧调节部件为第一螺栓紧固件。

5.根据权利要求2所述的一种中心距可调的齿轨列车齿轮齿轨啮合试验装置，其特征在于：所述轴承安装座上设有用于连接起吊装置的吊环。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种中心距可调的齿轨列车齿轮齿轨啮合试验装置，其特征在于：所述试验齿轨的两侧分别通过沿长度方向分布的多个固定扣件与所述基础面连接；

7.根据权利要求6所述的一种中心距可调的齿轨列车齿轮齿轨啮合试验装置，其特征在于：所述第三螺栓紧固件包括具有螺栓头的杆部和螺母以及至少一个调整垫圈，杆部沿其轴向设有无螺纹段和有螺纹段，无螺纹段的直径小于有螺纹段的直径；

8.根据权利要求6所述的一种中心距可调的齿轨列车齿轮齿轨啮合试验装置，其特征在于：所述试验齿轨沿其长度方向设有多个，相邻两个试验齿轨通过所述固定扣件的竖向连接部同时连接。

9.根据权利要求1所述的一种中心距可调的齿轨列车齿轮齿轨啮合试验装置，其特征在于：所述安装架体包括两个分别与一个所述导轨滑动配合的支撑架，两个支撑相间隔且分别位于所述试验齿轨的两侧，两个支撑架的两端分别通过一支撑横梁连接为一体。

10.一种齿轨列车齿轮齿轨啮合性能试验方法，基于如权利要求1-9任一项所述的一种中心距可调的齿轨列车齿轮齿轨啮合试验装置，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结
本发明属于轨道交通试验技术领域，公开了一种中心距可调的齿轨列车齿轮齿轨啮合试验装置及方法，其中一种中心距可调的齿轨列车齿轮齿轨啮合试验装置，包括均固定于一基础面的试验齿轨和位于试验齿轨两侧的两个导轨，在实验齿轨的上方设有与导轨滑动配合的安装架体，安装架体上转动设置有试验齿轮以及与试验齿轮传动连接的驱动装置，试验齿轮穿过支撑架体与试验齿轨啮合配合上；所述安装架体与所述试验齿轮之间设有用于调节试验齿轨与试验齿轮中心距的调节结构。本发明可更为准确的模拟齿轨列车运行中齿轮齿轨啮合中心距的变化，从而对中心距变化范围内的实际啮合性能进行验证，并且可获得更为准确、有效的试验数据。

技术研发人员：赵家栋,雷欢欢,赵玉凯,张祥儒,苗圩巍,岳子毫
受保护的技术使用者：郑州机械研究所有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11