專利名稱：軌道交通用空氣彈簧扭擺疲勞試驗(yàn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種軌道交通用空氣彈簧的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)裝置，它應(yīng)用于鐵路、城市地鐵 等軌道交通用空氣彈簧或類似產(chǎn)品疲勞壽命的測(cè)試。
技術(shù)背景隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，軌道交通運(yùn)輸速度越來越高，人們對(duì)出乘工具的舒適度和環(huán)境質(zhì)量 的要求也越來越高。為適應(yīng)上述要求，鐵路車輛和城市軌道車輛普遍安裝了空氣彈簧作為 減振降噪的彈性元件?？諝鈴椈勺鳛橐环N重要的減振降噪元件，為了保證使用性能，必須 進(jìn)行疲勞試驗(yàn)檢査。目前， 一般的空氣彈簧疲勞試驗(yàn)機(jī)是讓被測(cè)試件在軸向或橫向單個(gè)方 向產(chǎn)生直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)來進(jìn)行疲勞試驗(yàn)。但是實(shí)際用于軌道交通運(yùn)輸設(shè)備上的空氣彈簧是在 垂向、橫向、扭轉(zhuǎn)多個(gè)方向受力產(chǎn)生變形的扭擺運(yùn)動(dòng)，因此現(xiàn)有的試驗(yàn)機(jī)在進(jìn)行疲勞試驗(yàn) 時(shí)不能全面、真實(shí)地模擬空氣彈簧的實(shí)際受力和變形狀態(tài)，試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性很低。為了提高空氣彈簧的質(zhì)量和可靠性，市場(chǎng)迫切需要能真實(shí)模擬軌道交通用空氣彈簧實(shí) 際工作狀態(tài)的試驗(yàn)設(shè)備，尤其需要能夠適用于各種規(guī)格和結(jié)構(gòu)的空氣彈簧的疲勞試驗(yàn)設(shè) 備，并且該試驗(yàn)設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定可靠、精度高、維護(hù)方便、運(yùn)行成本低。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，針對(duì)現(xiàn)有空氣彈簧試驗(yàn)裝置的不足，提供能全面、真實(shí)地模 擬空氣彈簧的實(shí)際受力和變形狀態(tài)，試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確的新型空氣彈簧試驗(yàn)裝置。該試驗(yàn)裝 置可提供空氣彈簧多個(gè)方向振動(dòng)的動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是 一種空氣彈簧動(dòng)態(tài)試驗(yàn)機(jī)，包括機(jī)架、工作臺(tái)和電氣 控制柜等部份，其特點(diǎn)在于所述的機(jī)架為四立柱框架式結(jié)構(gòu)，在機(jī)架的上部安有活動(dòng)架， 在機(jī)架工作臺(tái)的側(cè)面安裝有搖擺機(jī)構(gòu)。搖擺機(jī)構(gòu)可以是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)由連 桿、曲輪盤、曲柄銷、搖擺機(jī)構(gòu)的擺臂等構(gòu)成，呈水平布置，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)可帶動(dòng)工作臺(tái)作以擺臂長(zhǎng)度為半徑的圓弧擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。曲輪盤安裝在立式向上輸出的減速裝置的輸出軸 上，工作臺(tái)安裝在擺臂與連桿的鉸接處，位于機(jī)架下部。被測(cè)空氣彈簧安裝于工作臺(tái)與活 動(dòng)架之間，活動(dòng)架上有垂向調(diào)節(jié)活動(dòng)架位置的梯形螺桿，以保證空氣彈簧標(biāo)準(zhǔn)工作高度， 并提供空氣彈簧在試驗(yàn)中所需的垂向載荷?；顒?dòng)架上還有橫向調(diào)節(jié)螺桿，通過活動(dòng)架上的 橫向調(diào)節(jié)螺桿調(diào)節(jié)應(yīng)急彈簧安裝銷的橫向偏移。本實(shí)用新型通過垂向、橫向、圓弧擺動(dòng)多 維復(fù)合作用使空氣彈簧產(chǎn)生模擬實(shí)際使用狀態(tài)的扭擺運(yùn)動(dòng)。通過調(diào)節(jié)曲柄長(zhǎng)度來調(diào)節(jié)振動(dòng) 幅度，通過調(diào)節(jié)擺臂長(zhǎng)度來調(diào)節(jié)擺動(dòng)半徑，通過電氣控制系統(tǒng)的變頻器調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來 調(diào)節(jié)振動(dòng)頻率，設(shè)定并記錄循環(huán)次數(shù)，達(dá)到設(shè)定的總次數(shù)自動(dòng)停機(jī)。本實(shí)用新型的有益效果是可以全面、真實(shí)地模擬空氣彈簧的實(shí)際應(yīng)用工況，進(jìn)行垂 向、橫向、扭轉(zhuǎn)多維加載扭擺疲勞試驗(yàn)，較為真實(shí)地反映空氣彈簧的扭擺性能和使用壽命。 試驗(yàn)機(jī)采用機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行加載和參數(shù)調(diào)節(jié)，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、方便，維護(hù) 簡(jiǎn)易，運(yùn)行成本低。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖主視圖。 圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖俯視圖。 圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖左視圖。 圖4是本實(shí)用新型的A-A剖視圖。 圖5是本實(shí)用新型的滾動(dòng)裝置布置示意圖。圖中l(wèi).機(jī)架2.活動(dòng)架3.工作臺(tái)4.搖擺機(jī)構(gòu)5.擺臂6.導(dǎo)柱7.頂板 8. 蝸輪蝸桿減速裝置9.垂向螺桿IO.支撐螺桿11.導(dǎo)柱鎖緊螺母12.滑動(dòng)塊 13.手輪14.橫向調(diào)節(jié)螺桿15.被測(cè)空氣彈簧16.滑道板17.嵌塊18.調(diào)節(jié)塊 19.變頻電機(jī)20.電氣控制柜 21.減速機(jī)22.曲輪盤 23.曲柄銷 24.連桿 25.滾動(dòng)裝置26.壓縮空氣進(jìn)氣管具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。從附圖中可以看出，本實(shí)用新型包括機(jī)架、工作臺(tái)和電氣控制柜等部份，機(jī)架l為四 立柱框架式結(jié)構(gòu)，活動(dòng)架2安裝在機(jī)架1的上部，四角上配有支撐螺桿IO，搖擺機(jī)構(gòu)4安 裝在機(jī)架工作臺(tái)1的側(cè)面，搖擺機(jī)構(gòu)4為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)由擺臂5、連桿24、 曲輪盤22、曲柄銷23等構(gòu)成，為水平布置，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)可帶動(dòng)工作臺(tái)作以擺臂長(zhǎng)度為 半徑的圓弧擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。曲輪盤22安裝在立式向上輸出的減速裝置的輸出軸上，所述的減 速裝置由變頻電機(jī)19和圓柱圓錐齒輪減速機(jī)21組成，減速機(jī)21為立式向上安裝，變頻 電機(jī)19自帶通風(fēng)裝置，通過電氣控制柜20中的變頻器調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，進(jìn)而調(diào)節(jié)振動(dòng)頻率， 變頻電機(jī)是由電氣控制柜內(nèi)的變頻裝置所控制，通過變頻裝置調(diào)節(jié)變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié) 振動(dòng)的頻率，變頻電機(jī)自帶通風(fēng)裝置。滑道板16安裝在機(jī)架工作臺(tái)1的上平面，工作臺(tái)3 安裝在擺臂5與連桿24的鉸接處，工作臺(tái)3的下面裝有10套帶有滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)裝置25， 當(dāng)工作臺(tái)3在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下作圓弧擺動(dòng)時(shí)，滾動(dòng)裝置25在滑道板16上滾動(dòng)并承 受垂向力。被測(cè)空氣彈簧15通過兩端的安裝銷安裝于工作臺(tái)3與滑動(dòng)塊12之間，頂板7 上的蝸輪蝸桿減速裝置8通過電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)垂向螺桿9帶動(dòng)活動(dòng)架2沿導(dǎo)柱6上、下移動(dòng)， 橫向調(diào)節(jié)螺桿14與滑動(dòng)塊12相連。搖擺機(jī)構(gòu)4、滑動(dòng)塊12、曲輪盤22的相應(yīng)位置均設(shè) 有刻度尺。減速裝置驅(qū)動(dòng)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)工作臺(tái)3在滑道板16上以擺臂長(zhǎng)度為半徑圓 弧擺動(dòng)，垂向、橫向、圓弧擺動(dòng)多維復(fù)合作用使空氣彈簧15產(chǎn)生模擬實(shí)際使用狀態(tài)的扭 擺運(yùn)動(dòng)。曲柄銷23在曲輪盤22上的徑向位置即曲柄長(zhǎng)度可調(diào)，并與振動(dòng)幅度一一對(duì)應(yīng)， 通過調(diào)節(jié)擺臂5長(zhǎng)度來調(diào)節(jié)擺動(dòng)半徑，通過電氣控制柜20的觸摸屏設(shè)置循環(huán)總次數(shù)并顯示 循環(huán)的次數(shù)，達(dá)到設(shè)定的總次數(shù)自動(dòng)停機(jī)。具體實(shí)施步驟1.在工作臺(tái)3上安裝被測(cè)空氣彈簧15，將空氣彈簧15底板的下端安裝銷對(duì)準(zhǔn)工作 臺(tái)3上的安裝孔，啟動(dòng)蝸輪蝸桿減速裝置8，垂向螺桿9推動(dòng)活動(dòng)架2上、下移動(dòng)以調(diào)整 空氣彈簧的工作高度。調(diào)節(jié)到位后，擰緊活動(dòng)架2的鎖緊螺栓，使活動(dòng)架2夾緊在4根導(dǎo)柱6上以承受側(cè)向力，并調(diào)整支撐螺桿IO，使它與活動(dòng)架2接觸以承受垂向支反力，并用 鎖緊螺母鎖緊防松。2. 調(diào)整被測(cè)空氣彈簧15應(yīng)急彈簧的偏移量。用手輪13旋轉(zhuǎn)橫向調(diào)節(jié)螺桿14，使滑 動(dòng)塊12偏移中心位置，當(dāng)刻度尺指示的偏移量達(dá)到要求后，鎖緊活動(dòng)架2。打開壓縮空氣 進(jìn)氣管26，給被測(cè)空氣彈簧15充入符合試驗(yàn)要求的壓縮空氣。3. 調(diào)整被測(cè)空氣彈簧15的扭擺幅度。曲柄銷23在曲輪盤22上的徑向長(zhǎng)度即為曲柄 長(zhǎng)度，扭擺幅度與曲柄長(zhǎng)度是一一對(duì)應(yīng)的。將曲柄銷23中心刻度線對(duì)準(zhǔn)曲輪盤22上的刻 度尺上對(duì)應(yīng)要求振幅的刻度，曲柄銷23下部的齒條與曲輪盤22上的齒條嚙合，曲柄銷23 兩側(cè)的錐面與曲輪盤22的錐面接觸，然后將曲柄銷23緊固在曲輪盤22上。4. 調(diào)整扭擺半徑。將搖擺機(jī)構(gòu)4上的嵌塊17中心線對(duì)準(zhǔn)刻度尺的對(duì)應(yīng)刻度，亥U度值 是調(diào)節(jié)塊18中心到機(jī)架工作臺(tái)1中心(即被測(cè)空氣彈簧中心)的距離。此距離為擺臂的 長(zhǎng)度，也就是被測(cè)空氣彈簧在軌道車輛上的安裝位置到車輛中心銷的距離，車輛運(yùn)行時(shí)空 氣彈簧繞此中心銷旋轉(zhuǎn)扭擺，故擺臂長(zhǎng)度即為扭擺半徑。刻度對(duì)準(zhǔn)后，緊固嵌塊17，扭擺 半徑調(diào)節(jié)完畢。5. 設(shè)定空氣彈簧扭擺頻率及總循環(huán)次數(shù)。扭擺頻率的調(diào)節(jié)是通過變頻器調(diào)節(jié)變頻電 機(jī)19的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)的，所述的變頻器安裝在電氣控制柜20中。通過電氣控制柜20面板 上的觸摸屏直接設(shè)置試驗(yàn)所要求的振動(dòng)頻率和總循環(huán)次數(shù)。6. 檢査各部位的緊固情況，確認(rèn)無誤后啟動(dòng)變頻電機(jī)19，進(jìn)行疲勞試驗(yàn)，達(dá)到設(shè)定 總循環(huán)次數(shù)后自動(dòng)停機(jī)，并記錄保留各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求1.軌道交通用空氣彈簧扭擺疲勞試驗(yàn)機(jī)，包括機(jī)架、工作臺(tái)和電氣控制柜等部份，其特征在于所述的機(jī)架為四立柱框架式結(jié)構(gòu)，在機(jī)架的上部安有活動(dòng)架，在機(jī)架工作臺(tái)的側(cè)面安裝有搖擺機(jī)構(gòu)。
2. 如權(quán)利要求1所述的軌道交通用空氣彈簧扭擺疲勞試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述的 搖擺機(jī)構(gòu)是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)由連桿、曲輪盤、曲柄銷、搖擺機(jī)構(gòu)的擺臂構(gòu)成， 呈水平布置，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)可帶動(dòng)工作臺(tái)作以擺臂長(zhǎng)度為半徑的圓弧擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的軌道交通用空氣彈簧扭擺疲勞試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所 述的曲輪盤安裝在立式向上輸出的減速裝置的輸出軸上，工作臺(tái)安裝在擺臂與連桿的鉸接 處，位于機(jī)架下部。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的軌道交通用空氣彈簧扭擺疲勞試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所 述的活動(dòng)架上有垂向調(diào)節(jié)活動(dòng)架位置的梯形螺桿。
5. 如權(quán)利要求3所述的軌道交通用空氣彈簧扭擺疲勞試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述的 減速裝置由變頻電機(jī)和硬齒面圓柱圓錐齒輪減速機(jī)組成，減速機(jī)為立式向上安裝，變頻電 機(jī)是由電氣控制柜內(nèi)的變頻裝置所控制，通過變頻裝置調(diào)節(jié)變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)振動(dòng)的 頻率，變頻電機(jī)自帶通風(fēng)裝置。
6. 如權(quán)利要求1所述的軌道交通用空氣彈簧扭擺疲勞試驗(yàn)機(jī)，其特征在于工作臺(tái) 3的下面裝有帶滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)裝置，在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下工作臺(tái)在滑道上以擺臂長(zhǎng) 度為半徑作圓弧擺動(dòng)。
7. 如權(quán)利要求1所述的軌道交通用空氣彈簧扭擺疲勞試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述的 活動(dòng)架上有垂向調(diào)節(jié)螺桿和橫向調(diào)節(jié)螺桿，垂向螺桿由蝸輪蝸桿減速裝置電動(dòng)驅(qū)動(dòng)，橫向 調(diào)節(jié)螺桿為手輪操作結(jié)構(gòu)。
8. 如權(quán)利要求1所述的軌道交通用空氣彈簧扭擺疲勞試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述的 電氣控制柜上配有觸摸屏，通過觸摸屏直接設(shè)定振動(dòng)的頻率、總循環(huán)次數(shù)。
專利摘要軌道交通用空氣彈簧扭擺疲勞試驗(yàn)機(jī)，包括機(jī)架、工作臺(tái)和電氣控制柜等部份，機(jī)架為四立柱框架式結(jié)構(gòu)，在機(jī)架的上部安有活動(dòng)架，在機(jī)架工作臺(tái)的側(cè)面安裝有搖擺機(jī)構(gòu)。搖擺機(jī)構(gòu)可以是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)可帶動(dòng)工作臺(tái)作以擺臂長(zhǎng)度為半徑的圓弧擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。曲輪盤安裝在立式向上輸出的減速裝置的輸出軸上，工作臺(tái)安裝在擺臂與連桿的鉸接處，位于機(jī)架下部。被測(cè)空氣彈簧安裝于工作臺(tái)與活動(dòng)架之間，活動(dòng)架上有垂向調(diào)節(jié)活動(dòng)架位置的梯形螺桿，活動(dòng)架上還有橫向調(diào)節(jié)螺桿，通過活動(dòng)架上的橫向調(diào)節(jié)螺桿調(diào)節(jié)橫向偏移，通過調(diào)節(jié)曲柄長(zhǎng)度來調(diào)節(jié)振動(dòng)幅度，通過調(diào)節(jié)擺臂長(zhǎng)度來調(diào)節(jié)擺動(dòng)半徑，通過變頻器調(diào)節(jié)振動(dòng)頻率，達(dá)到設(shè)定的總次數(shù)自動(dòng)停機(jī)。
文檔編號(hào)G01M99/00GK201083593SQ20072006448
公開日2008年7月9日 申請(qǐng)日期2007年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月18日
發(fā)明者曹建平, 林達(dá)文, 歐陽(yáng)玉香, 進(jìn) 王, 王永冠, 趙熙雍 申請(qǐng)人:株洲時(shí)代新材料科技股份有限公司