用于铁路轮轨关系试验的试验台的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种轮轨关系试验装置，具体来讲为一种用于铁路轮轨关系试验的试验台。
【背景技术】
[0002]轮轨磨耗是世界铁路发展过程中的一个重要问题。试验是研宄轮轨磨耗不可缺少的一种技术手段。对轮轨的磨耗试验研宄主要有试验台试验和线路试验。后者更接近实际情况，但成本昂贵，不易单独测试某个因素对轮轨磨耗的影响。试验台试验经济快捷，便于单独测试各因素对轮轨磨耗的影响，同时，试验可以达到各种极限工况。因此世界上开发了各种形式的轮轨关系试验台以研宄轮轨磨耗。
[0003]由于在实验室进行轨道模拟较为困难，因此最常见的轮轨关系试验台采用的是轮一轮关系试验台，通常采用一个比例制作的车轮来模拟实际车轮，而用另外一种直径的轨道轮来模拟实际的轨道，轨道轮和模拟车轮分别用电机驱动，两台电机转速均连续可控，这样车轮和轨道轮可以实现不同的转速，当轨道轮驱动模拟车轮时可实现对制动工况的模拟，当模拟车轮驱动轨道轮时可实现对牵引工况的模拟。这种形式的试验台控制简单，模拟速度高，但是从理论早已证明，采用轮一轮关系代替轮一轨关系进行试验存在着较大的误差，并不能够反映轮轨间真实的情况。为此，国外开始开发了基于真正轮一轨关系的试验台。2005年德国联邦铁道研宄中心研制了一种新型的道岔通过试验台。该试验台采用实际的道岔和车轮进行试验。道岔被安装在可以直线往复运动的滑块上，滑块通过曲柄驱动往复运动，从而带动道岔往复运动，道岔进而带动车轮转动，实现对车辆行驶情况的模拟。2009年，日本铁道技术研宄中心研制了一种新型的轮轨蠕滑率测试装置。电机通过正反转驱动滚珠丝杠机构带动转向架在钢轨上作直线往复运动，实现对车辆行驶情况的模拟。
[0004]在以上两种轮一轨关系的试验台中，前者采用曲柄滑块实现轨道的往复运动，众所周知即使曲柄匀速旋转，滑块速度却一直改变，滑块不能保持匀速运动。如果采用该机构作为试验台的传动机构，不能准确的模拟车辆实际运行中匀速运动工况。从该机构的结构特点可知，如果要增加轨道的往复运动行程，就要增加曲柄和连杆的长度。后者是通过电机驱动滚珠丝杠机构带动转向架在轨道上往复运动，就需要控制电机不断换向，需考虑缓冲等要求，较为麻烦。
[0005]当然实现往复运动还可以采用齿轮齿条机构、液压马达传动机构、液压缸往复运动机构等。这些机构在工业领域中都得到广泛的应用，但是这些机构存在直线往复运动行程不易改变、换向过程对系统冲击较大等缺点。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的是提供一种能够实现真实轮轨关系试验的试验台，该种试验台直接采用轮轨接触方式进行试验，能够反映真实的轮轨关系，往复运动控制简单，电机不需要进行换向，冲击小，易于维护，适宜长期工作。
[0007]本实用新型是这样实现的，构造一种用于铁路轮轨关系试验的试验台，其特征在于:包括有框架支撑线性滑轨、移动齿环滑块支撑线性滑轨、行星齿环滑块换向机构、框架以及龙门架；所述的行星齿环滑块换向机构包括主动链轮、系杆、被动链轮、行星齿轮、可移动齿环滑块，可移动齿环滑块安装在移动齿环滑块支撑线性滑轨上并由移动齿环滑块支撑线性滑轨支撑，齿环滑块中设有电机、锥齿轮减速箱以及传动带，电机通过联轴器连接到锥齿轮减速箱，锥齿轮减速箱输出端通过传动带带动主动链轮转动，电机、锥齿轮减速箱、传动带以及主动链轮均设置在安装板上，主动链轮通过链传动传递到被动链轮，被动链轮与行星齿轮同轴，被动链轮与行星齿轮由系杆支撑，所述安装板通过系杆固定，所述行星齿轮与齿环滑块的内齿轮齿廓啮合，所述框架支撑在框架支撑线性滑轨上并由所述行星齿环滑块换向机构驱动实现往复运动，钢轨通过扣件安装在可往复运动的框架上，被试验轮对安放在钢轨上，由钢轨往复运动带动实现轮对的正反转动；框架上方设有龙门架，龙门架其横梁上安装有垂向加载作动器，龙门架其立柱上安装有横向作动器，通过垂向加载作动器和横向作动器设置加载工装，通过加载工装实现对被测试轮对的加载以完成车辆运行工况的模拟。
[0008]根据本实用新型所述的一种用于铁路轮轨关系试验的试验台，其特征是:所述的框架上面钢轨为道岔结构。
[0009]一种本实用新型所述用于铁路轮轨关系试验的试验台的控制方法，通过电机运行转动通过联轴器连接锥齿轮减速箱、带传动将动力传递到行星齿环滑块换向机构的输入端主动链轮，通过链传动传递到被动链轮，被动链轮与行星齿轮同轴，通过行星齿轮在封闭的齿环滑块中的不断转动，由行星齿轮与齿环滑块的内齿轮齿廓啮合以及齿环滑块对行星齿轮轴的约束作用，即可带动齿环滑块以较低摩擦系数往复直线运动，由此通过齿环滑块带动框架的往复运动，带动其上钢轨往复运动，钢轨的往复运动即可实现轮对的往复转动，模拟车辆在钢轨上的往复运行工况。
[0010]本实用新型所述的一种用于轮轨关系试验的试验台，钢轨通过扣件安装在可往复运动的框架上，框架支撑在安装在线性滑轨上，框架由其下部的行星齿环滑块换向机构中的可移动的齿环滑块驱动实现往复运动，可移动齿环滑块由安装在地面的移动齿环滑块支撑线性滑轨支撑。被试验轮对安放在钢轨上，由钢轨往复运动带动实现轮对的正反转动。加载龙门架安装在地面上，位于试验台中部，其横梁上安装有两个垂向加载作动器，在其立柱上各安装两个横向作动器，通过加载工装实现对被测试轮对的加载以完成车辆运行工况的模拟。
[0011]由于采用行星齿环滑块换向机构实现齿环滑块直线往复运动，而不需要改变电机转向，从而在换向过程中一方面能够有效的减小对齿轮等机械系统的冲击，另一方面，也大大减小对电机及电气系统的冲击。同时，可以通过改变齿环滑块的直线行程实现试验往复行程的改变。
[0012]与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于:
[0013]一、本实用新型方法采用行星齿环滑块换向机构实现钢轨的往复运动，控制简单，不需要改变电机的转向，从而在换向过程中一方面能够有效的减小对齿轮等机械系统的冲击，另一方面，也大大减小对电机及电气系统的冲击。
[0014]二、在齿环滑块直线段框架的运动速度恒定，与实际车辆运行工况相符。
[0015]三、增加齿环滑块直线段长度可改变被试验轨道运行长度。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型实施例的结构示意图
[0017]图中:1、框架支撑线性滑轨；2、移动齿环滑块支撑线性滑轨；3、电机；4、锥齿轮减速箱；5、传动带；6、主动链轮；7、系杆；8、被动链轮；9、行星齿轮；10、可移动齿环滑块；11、框架；12、被试验轮对；13、横向加载作动器(4个)；14、加载工装；15、垂向加载作动器；16、龙门架；17、钢轨。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步的详细说明。
[0019]图1是本实用新