專利名稱:一種能同時(shí)測(cè)量鐵路車輛轉(zhuǎn)向架三向剛度的測(cè)定試驗(yàn)臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種鐵路車輛轉(zhuǎn)向架參數(shù)測(cè)定試驗(yàn)裝置,尤其涉及一種用于對(duì) 鐵路車輛轉(zhuǎn)向架的各項(xiàng)剛度及結(jié)構(gòu)尺寸等參數(shù)進(jìn)行測(cè)定的檢測(cè)裝置。
技術(shù)背景鐵路車輛轉(zhuǎn)向架主要由輪對(duì)、構(gòu)架、 一系、二系懸掛裝置構(gòu)成,其上承載 車體,為車輛的走行機(jī)構(gòu)。其主要參數(shù)包括輪重、自重、輪對(duì)內(nèi)側(cè)距、固定軸 距、輪軸平行度、垂向剛度、縱向剛度、橫向剛度等,各參數(shù)的大小及匹配合 理與否決定了車輛轉(zhuǎn)向架的動(dòng)力學(xué)性能好壞,在實(shí)際線路運(yùn)行中,它直接影響 列車的運(yùn)行速度、運(yùn)行平穩(wěn)性、舒適性和安全可靠性。因此,通過(guò)鐵路車輛轉(zhuǎn) 向架參數(shù)檢測(cè)裝置對(duì)鐵路車輛轉(zhuǎn)向架各主要參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)定和研究是十分 必需的。鐵路車輛轉(zhuǎn)向架參數(shù)的測(cè)定,以各項(xiàng)剛度的測(cè)定要求高,實(shí)現(xiàn)難度大,需 在專用的測(cè)定試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行。即需將車輛轉(zhuǎn)向架固定在測(cè)定試驗(yàn)臺(tái)上,針對(duì)所 測(cè)剛度的不同,然后由液壓加載系統(tǒng)控制伺服作動(dòng)器對(duì)轉(zhuǎn)向架相應(yīng)部位模擬加 載,使轉(zhuǎn)向架各部件之間產(chǎn)生相應(yīng)的位移或變形,同時(shí)分別測(cè)出所施加的載荷 力和位移的大小,即可以由此計(jì)算出轉(zhuǎn)向架的相應(yīng)剛度。測(cè)定剛度時(shí),鐵路車輛轉(zhuǎn)向架在試驗(yàn)臺(tái)上的安裝固定一般釆用三種方法1、輪對(duì)固定,在構(gòu)架上施 力,使構(gòu)架與輪對(duì)之間產(chǎn)生相對(duì)位移;2、構(gòu)架固定,在輪對(duì)或者輪軸上施加力, 實(shí)現(xiàn)輪對(duì)相對(duì)構(gòu)架的移動(dòng),用這種方法,輪對(duì)必須安置在一個(gè)活動(dòng)的裝置上;3、 直接在構(gòu)架和輪對(duì)之間施加作動(dòng)力,這是最直接的方法,但往往受到轉(zhuǎn)向架內(nèi) 部空間的限制而無(wú)法進(jìn)行。通常采用第二種方法,在采用此方法對(duì)轉(zhuǎn)向架作垂 向、縱向、橫向剛度和幾何結(jié)構(gòu)等參數(shù)進(jìn)行測(cè)定時(shí),要求用于安裝和固定轉(zhuǎn)向 架的輪對(duì)的裝置是可活動(dòng)的,即在作動(dòng)力的作用下,該裝置上能夠靈活地橫向 移動(dòng)和縱向移動(dòng),且移動(dòng)時(shí)的摩擦阻力越小越好。并且由于轉(zhuǎn)向架在實(shí)際運(yùn)行 中,三個(gè)方向會(huì)同時(shí)受到力的作用,因此,也要求測(cè)量裝置能夠同時(shí)測(cè)量其三 個(gè)方向的剛度,這樣測(cè)出的三向剛度更符合列車運(yùn)行的實(shí)際情況,也才對(duì)研究 剛度與列車的運(yùn)行速度、運(yùn)行平穩(wěn)性、舒適性和安全可靠性的關(guān)系,具有更適3用、更可靠的意義和價(jià)值。但是,目前尚無(wú)能對(duì)轉(zhuǎn)向架三向剛度同時(shí)進(jìn)行有效測(cè)定的裝置。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的提供一種能同時(shí)測(cè)量鐵路車輛轉(zhuǎn)向架三向剛度的測(cè)定試驗(yàn) 臺(tái),在該測(cè)定試驗(yàn)臺(tái)上能對(duì)鐵路車輛轉(zhuǎn)向架的垂向剛度、縱向剛度、橫向剛度 及幾何結(jié)構(gòu)等參數(shù)同時(shí)進(jìn)行測(cè)定,測(cè)量值準(zhǔn)確,精度高,結(jié)構(gòu)筒單,操作方便, 維護(hù)容易。本發(fā)明解決其發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案是 一種能同時(shí)測(cè)量鐵路車輛轉(zhuǎn) 向架三向剛度的測(cè)定試驗(yàn)臺(tái),包括垂向加載機(jī)構(gòu)、 一個(gè)輪對(duì)的輪軸縱向加載機(jī) 構(gòu)、構(gòu)架縱向定位機(jī)構(gòu),另一個(gè)輪對(duì)的輪軸橫向加載機(jī)構(gòu)、構(gòu)架橫向定位機(jī)構(gòu), 軌輪的支撐底座,其特征在于,所述的軌輪的支撐底座有兩種類型,分別是A、 與縱向加載機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)輪對(duì)的軌輪的支撐底座為縱向支撐底座,其構(gòu)成是 軌輪踏面位于縱向分布的、截面形狀與鋼軌截面形狀相同的兩個(gè)定位凸輪上, 兩個(gè)定位凸輪固定于定位凸輪支撐板上,支撐板經(jīng)載荷傳感器與下方的縱向移 動(dòng)平臺(tái)相連,縱向移動(dòng)平臺(tái)通過(guò)軸承安裝有縱向滾動(dòng)的圓柱滾子,該圓柱滾子 位于底座的縱向凸梁上;B、 與橫向加載機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)輪對(duì)的軌輪的支撐底座為橫向支撐底座,其構(gòu)成是 軌輪踏面位于縱向分布的、截面形狀與鋼軌截面形狀相同的兩個(gè)定位凸輪上, 兩個(gè)定位凸輪固定于定位凸輪支撐板上,支撐板經(jīng)載荷傳感器與下方的橫向移 動(dòng)平臺(tái)相連,橫向移動(dòng)平臺(tái)通過(guò)軸承安裝橫向滾動(dòng)的圓柱滾子,該圓柱滾子位 于底座的橫向凸梁上。本發(fā)明的工作過(guò)程與原理是將車輛轉(zhuǎn)向架的四個(gè)軌輪與相應(yīng)的支撐底座 安裝好后,即可通過(guò)位移傳感器測(cè)出轉(zhuǎn)向架的幾何參數(shù),通過(guò)垂向加載機(jī)構(gòu)向 下對(duì)構(gòu)架施加載荷,再通過(guò)載荷傳感器測(cè)出施加的載荷值,并由位移傳感器測(cè) 出構(gòu)架與輪對(duì)間的位移,即可得出轉(zhuǎn)向架的垂向剛度。由縱向構(gòu)架定位機(jī)構(gòu)將 構(gòu)架在縱向的一端將構(gòu)架定位,再由縱向加載機(jī)構(gòu)從構(gòu)架的另 一端輪軸施加載 荷,通過(guò)縱向加載機(jī)構(gòu)的載荷傳感器測(cè)出載荷值,并由位移傳感器測(cè)出構(gòu)架與 輪對(duì)之間的位移,即可算出轉(zhuǎn)向架的縱向剛度;由橫向構(gòu)架定位機(jī)構(gòu)將構(gòu)架在 橫向的一側(cè)將構(gòu)架定位,再由橫向加載機(jī)構(gòu)從構(gòu)架的另一側(cè)輪軸施加載荷,通 過(guò)橫向加載機(jī)構(gòu)的載荷傳感器測(cè)出載荷值,并由位移傳感器測(cè)出構(gòu)架與輪對(duì)之間的位移,即可算出轉(zhuǎn)向架的橫向剛度。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是一、 縱向、橫向剛度的測(cè)量值準(zhǔn)確,精度高,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,維護(hù) 容易。測(cè)試縱向剛度時(shí),構(gòu)架的縱向一端被縱向定位機(jī)構(gòu)抵住,另一端被縱向加 載機(jī)構(gòu)的載荷推壓,構(gòu)架與輪對(duì)之間發(fā)生縱向位移,而輪對(duì)下方的移動(dòng)平臺(tái)與 地面底座之間可以通過(guò)縱向滾動(dòng)的圓柱滾子自由縱向移動(dòng),移動(dòng)時(shí),所受的阻 力為滾動(dòng)摩擦力,其摩擦力很小,從而對(duì)構(gòu)架與輪對(duì)之間的力作用和變形影響 很小,保證了縱向剛度測(cè)試準(zhǔn)確性和精度。并且,由于轉(zhuǎn)動(dòng)件為圓柱形滾子, 其剛度強(qiáng),在保證移動(dòng)平臺(tái)移動(dòng)靈活的同時(shí),也保證了作用在轉(zhuǎn)向架與輪對(duì)之 間縱向作用力測(cè)量的精確性。同樣,在測(cè)試橫向剛度時(shí),輪對(duì)下方的移動(dòng)平臺(tái)與地面底座之間可以通過(guò) 橫向滾動(dòng)的圓柱滾子自由橫向移動(dòng),移動(dòng)時(shí),所受的阻力為滾動(dòng)摩擦力,其摩 擦力很小,從而對(duì)構(gòu)架與輪對(duì)之間的力作用和變形影響很小,保證了橫向剛度 測(cè)試準(zhǔn)確性和精度。并且,由于轉(zhuǎn)動(dòng)件為圓柱形滾子,其剛度強(qiáng),在保證移動(dòng) 平臺(tái)移動(dòng)靈活的同時(shí),也保證了作用在轉(zhuǎn)向架與輪對(duì)之間橫向作用力測(cè)量的精 確性。縱向、橫向支撐底座均僅由定位凸輪及其支撐板、移動(dòng)平臺(tái)、圓柱滾子、 底座幾個(gè)塊狀、柱狀等簡(jiǎn)單幾何形狀的粗厚部件組成,既使其加工容易,可靠 性高,使用壽命長(zhǎng),維護(hù)方便;同時(shí)也使其自身剛度高,保證了縱向、橫向、 垂向剛度測(cè)試時(shí)作用在轉(zhuǎn)向架與輪對(duì)之間的作用力測(cè)量的精確性。由于本發(fā)明在測(cè)試縱向、橫向剛度時(shí),輪對(duì)只會(huì)發(fā)生縱向、橫向位移,避 免了輪對(duì)發(fā)生斜向偏移而帶來(lái)誤差,從而使得本發(fā)明尤其適宜縱向、橫向剛度 的測(cè)試。二、 移動(dòng)平臺(tái)以滾動(dòng)方式移動(dòng),移動(dòng)靈活,且三個(gè)方向的加載、定位及支 撐移動(dòng)、傳感機(jī)構(gòu)相互獨(dú)立,移動(dòng)平臺(tái)互不影響,因此,本發(fā)明可以同時(shí)進(jìn)行 車輛轉(zhuǎn)向架的垂向剛度、縱向剛度、橫向剛度的測(cè)試。測(cè)出的三向剛度更符合 列車運(yùn)行的實(shí)際情況,也才對(duì)研究剛度與列車的運(yùn)行速度、運(yùn)行平穩(wěn)性、舒適 性和安全可靠性的關(guān)系,具有更適用、更可靠的意義和價(jià)值。三、 本發(fā)明還可以通過(guò)位移傳感器測(cè)出轉(zhuǎn)向架的幾何參數(shù)。上述的縱向移動(dòng)平臺(tái)設(shè)有向下伸出的兩塊導(dǎo)向擋塊,該兩塊導(dǎo)向擋塊位于縱向凸梁的兩側(cè);所述的橫向移動(dòng)平臺(tái)設(shè)有向下伸出的兩塊導(dǎo)向擋塊,該兩塊 導(dǎo)向擋塊位于橫向凸梁的兩側(cè)。這樣,使得在發(fā)生縱向、橫向移動(dòng)時(shí),不會(huì)發(fā)生斜向偏移,進(jìn)一步保證了 縱向、橫向剛度測(cè)試時(shí)的精確性。上述的縱向凸梁有兩根,每根縱向凸梁上有兩個(gè)縱向滾動(dòng)的圓柱滾子;橫向凸梁也有兩根,每根橫向凸梁上有兩個(gè)橫向滾動(dòng)的圓柱滾子。這樣,使得移 動(dòng)平臺(tái)能夠更加平穩(wěn)、牢固地安裝在底座上,同時(shí),也降低了每個(gè)圓柱滾子的 硬度要求,增加其使用壽命。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例的主^見(jiàn)圖。 圖2是本發(fā)明實(shí)施例的左^見(jiàn)圖。 圖3是本發(fā)明實(shí)施例的俯視圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例縱向支撐底座的放大結(jié)構(gòu)主視圖。 圖5是本發(fā)明實(shí)施例縱向支撐底座的放大結(jié)構(gòu)左視圖。 圖6是本發(fā)明實(shí)施例縱向支撐底座的;^文大結(jié)構(gòu)俯^L圖。 圖7是本發(fā)明實(shí)施例橫向支撐底座的放大結(jié)構(gòu)主視圖。 圖8是本發(fā)明實(shí)施例;橫向支撐底座的放大結(jié)構(gòu)左^L圖。 圖9是本發(fā)明實(shí)施例橫向支撐底座的放大結(jié)構(gòu)俯視圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例圖1-3示出,本發(fā)明一種具體實(shí)施方式
為 一種能同時(shí)測(cè)量鐵路車輛轉(zhuǎn)向 架三向剛度的測(cè)定試驗(yàn)臺(tái),包括垂向加栽機(jī)構(gòu)l、 一個(gè)輪對(duì)的輪軸縱向加載機(jī)構(gòu) 2、構(gòu)架縱向定位機(jī)構(gòu)3,另一個(gè)輪對(duì)的輪軸橫向加載機(jī)構(gòu)4、構(gòu)架橫向定位機(jī) 構(gòu)5,軌輪的支撐底座,軌輪的支撐底座有兩種類型,分別是縱向支撐底座6和 橫向支撐底座7。圖1、 2、 4-6示出,與縱向加載機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)輪對(duì)的軌輪的支撐底座為縱向支 撐底座6,其構(gòu)成是軌輪踏面位于縱向分布的、截面形狀與鋼軌截面形狀相同 的兩個(gè)定位凸輪14上,兩個(gè)定位凸輪14固定于定位凸輪支撐板20上,支撐板620經(jīng)載荷傳感器15與下方的縱向移動(dòng)平臺(tái)21相連,縱向移動(dòng)平臺(tái)21通過(guò)軸承 17安裝有縱向滾動(dòng)的圓柱滾子18,該圓柱滾子18位于底座16的縱向凸梁16a 上。圖2、 7-9示出,與橫向加載機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)輪對(duì)的軌輪的支撐底座為橫向支撐底 座7,其構(gòu)成是軌輪踏面位于縱向分布的、截面形狀與鋼軌截面形狀相同的兩 個(gè)定位凸輪14上,兩個(gè)定位凸輪14固定于定位凸輪支撐板20上,支撐板20 經(jīng)載荷傳感器15與下方的橫向移動(dòng)平臺(tái)21,相連,橫向移動(dòng)平臺(tái)21,通過(guò)軸承17 安裝橫向滾動(dòng)的圓柱滾,18,,該圓柱滾子18,位于底座16的橫向凸梁16a,上。圖5、 7示出,本例在軸承17的外側(cè)加有軸承端蓋17a,圖4、 5示出,本例的縱向移動(dòng)平臺(tái)21設(shè)有向下伸出的兩塊導(dǎo)向擋塊21a, 該兩塊導(dǎo)向擋塊21a位于縱向凸梁16a的兩側(cè)。圖7、 8示出,本例的橫向移動(dòng)平臺(tái)21'設(shè)有向下伸出的兩塊導(dǎo)向擋塊21a, 該兩塊導(dǎo)向擋塊21a位于橫向凸梁16a'的兩側(cè)。圖4-6示出,本例的縱向凸梁16a有兩根,每根縱向凸梁上有兩個(gè)縱向滾 動(dòng)的圓柱滾子18。圖7-9示出,本例的橫向凸梁16a,有兩根,每根橫向凸梁上有兩個(gè)橫向滾 動(dòng)的圓柱滾子18'。顯然,本發(fā)明的縱向是指列車運(yùn)行方向,橫向是輪對(duì)軸的方向??v向滾動(dòng) 的圓柱滾子18的滾動(dòng)軸與4侖對(duì)軸同向,也即與軌輪同向。
權(quán)利要求
1. 一種能同時(shí)測(cè)量鐵路車輛轉(zhuǎn)向架三向剛度的測(cè)定試驗(yàn)臺(tái),包括垂向加載機(jī)構(gòu)(1)、一個(gè)輪對(duì)的輪軸縱向加載機(jī)構(gòu)(2)、構(gòu)架縱向定位機(jī)構(gòu)(3),另一個(gè)輪對(duì)的輪軸橫向加載機(jī)構(gòu)(4)、構(gòu)架橫向定位機(jī)構(gòu)(5),軌輪的支撐底座,其特征在于,所述的軌輪的支撐底座有兩種類型,分別是A、與縱向加載機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)輪對(duì)的軌輪的支撐底座為縱向支撐底座(6),其構(gòu)成是軌輪踏面位于縱向分布的、截面形狀與鋼軌截面形狀相同的兩個(gè)定位凸輪(14)上,兩個(gè)定位凸輪(14)固定于定位凸輪支撐板(20)上,支撐板(20)經(jīng)載荷傳感器(15)與下方的縱向移動(dòng)平臺(tái)(21)相連,縱向移動(dòng)平臺(tái)(21)通過(guò)軸承(17)安裝有縱向滾動(dòng)的圓柱滾子(18),該圓柱滾子(18)位于底座(16)的縱向凸梁(16a)上;B、與橫向加載機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)輪對(duì)的軌輪的支撐底座為橫向支撐底座(7),其構(gòu)成是軌輪踏面位于縱向分布的、兩個(gè)截面形狀與鋼軌截面形狀相同的兩個(gè)定位凸輪(14)上,兩個(gè)定位凸輪(14)固定于定位凸輪支撐板(20)上,支撐板(20)經(jīng)載荷傳感器(15)與下方的橫向移動(dòng)平臺(tái)(21’)相連,橫向移動(dòng)平臺(tái)(21’)通過(guò)軸承(17)安裝橫向滾動(dòng)的圓柱滾子(18’),該圓柱滾子(18’)位于底座(16)的橫向凸梁(16a’)上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能同時(shí)測(cè)量鐵路車輛轉(zhuǎn)向架三向剛度的測(cè)定 試驗(yàn)臺(tái),其特征在于所述的縱向移動(dòng)平臺(tái)(21)設(shè)有向下伸出的兩塊導(dǎo)向擋 塊(21a),該兩塊導(dǎo)向擋塊(21a)位于縱向凸梁(16a)的兩側(cè);所述的橫向 移動(dòng)平臺(tái)(21,)設(shè)有向下伸出的兩塊導(dǎo)向擋塊(21a),該兩塊導(dǎo)向擋塊(21a) 位于橫向凸梁U6a')的兩側(cè)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能同時(shí)測(cè)量鐵路車輛轉(zhuǎn)向架三向剛度的測(cè)定 試驗(yàn)臺(tái),其特征在于所述的縱向凸梁(16a)有兩根,每根縱向凸梁上有兩個(gè) 縱向滾動(dòng)的圓柱滾子(18);橫向凸梁(16a,)也有兩根,每根橫向凸梁上有兩 個(gè)橫向滾動(dòng)的圓柱滾子(18')。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種能同時(shí)測(cè)量鐵路車輛轉(zhuǎn)向架三向剛度的測(cè)定試驗(yàn)臺(tái),其縱向或橫向的軌輪支撐底座的構(gòu)成是上部的支撐板經(jīng)載荷傳感器與下部的縱向或橫向移動(dòng)平臺(tái)相連,縱向或橫向移動(dòng)平臺(tái)中通過(guò)軸承安裝有縱向滾動(dòng)或橫向滾動(dòng)的圓柱滾子,兩種圓柱滾子分別位于底座的縱向或橫向凸梁上。測(cè)試時(shí),通過(guò)圓柱滾子的滾動(dòng),實(shí)現(xiàn)移動(dòng)平臺(tái)與底座的滾動(dòng)移動(dòng),摩擦力小,移動(dòng)靈活。在該測(cè)定試驗(yàn)臺(tái)上能對(duì)鐵路車輛轉(zhuǎn)向架的垂向剛度、縱向剛度、橫向剛度及幾何結(jié)構(gòu)等參數(shù)進(jìn)行測(cè)定,測(cè)量值準(zhǔn)確,精度高,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,維護(hù)容易。
文檔編號(hào)G01M17/08GK101261191SQ20081004427
公開(kāi)日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2008年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月23日
發(fā)明者張衛(wèi)華, 艷 李, 高云鶴 申請(qǐng)人:西南交通大學(xué)