高速列車電力閉環(huán)吊掛式齒輪箱可靠性試驗臺的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種軌道車輛傳動系參數(shù)檢測試驗平臺，更具體地說，本實用新型涉及一種高速列車電力閉環(huán)吊掛式齒輪箱可靠性試驗臺。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在我國實行鐵路大提速方針政策的前提下，我國軌道車輛的運行速度有了很大的提高。這也使得動車組技術(shù)發(fā)展迅速，目前已經(jīng)在運行的動車組最高車速已經(jīng)達到350km/h，研制中的動車組最高車速已經(jīng)接近500km/h。但是隨著列車行駛速度的提高和車輛軸重載荷的加劇，車輛與軌道之間的振動加劇，車輛運行平穩(wěn)性降低，列車的安全性和運行平穩(wěn)性問題日益突出。同時，隨著大量高速動車組的上線運營，動車組的各級檢修工作也隨之展開，其中，齒輪箱的檢修是動車組檢修的重要組成部分，是保障動車組安全可靠運行的關(guān)鍵。齒輪箱作為高速動車組走行部的重要組成部分，工作環(huán)境惡劣，負載力變化頻繁，極易在高速行駛以及劇烈振動的情況下發(fā)生疲勞破壞。以CRH5型動車組為例，按照檢修規(guī)章，三級檢修的行駛里程達120萬公里，當進行三級檢修時才會對軸箱組件進行拆檢，但是，在動車組的實際運營中發(fā)現(xiàn)，齒輪箱壽命內(nèi)的實際可運行里程往往低于120萬公里，齒輪箱的檢測技術(shù)成為動車組技術(shù)的關(guān)鍵所在。
[0003]目前，測試高速列車齒輪箱的方法有很多，但是這些方法大都是根據(jù)已知的齒輪箱的破壞，如齒輪齒面點蝕、剝落、齒根裂紋、膠合等齒輪失效導致的設(shè)備故障，針對這些故障設(shè)計一些檢測方法及數(shù)據(jù)處理方法來進行齒輪箱可靠性分析。從理論角度上，這樣的是分析是可行的，正確的?？墒窃诹熊噷嶋H運行中，不僅是受到單一方式的破壞，根據(jù)齒輪箱的各個方向的受力和振動，齒輪箱故障可能是一種，也可能是幾種失效方式的疊加。因此，只有在列車實際運行中測試齒輪箱設(shè)備故障，才能有效地分析高速列車齒輪箱的可靠性。但是由于可靠性試驗屬于破壞性試驗，只有當齒輪箱在惡劣工況下產(chǎn)生了疲勞破壞，我們才能診斷齒輪箱的破壞情況以及原因，所以在列車實際運行中做齒輪箱可靠性試驗是非常危險的，也是不可能實現(xiàn)的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是在實際運行中列車齒輪箱不能做可靠性試驗的問題，從而提供了一種高速列車電力閉環(huán)吊掛式齒輪箱可靠性試驗臺。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:所述的高速列車電力閉環(huán)吊掛式齒輪箱可靠性試驗臺包括矩形承載平臺、龍門架垂向激振裝置、振動軸裝置、橫向激振裝置、電機扭矩測力裝、I號U型座裝配體、2號U型座裝配體、I號扭矩反力架、2號扭矩反力架與垂向吊掛裝置。
[0006]所述垂向吊掛裝置包括I號垂向吊掛裝置與2號垂向吊掛裝置，I號垂向吊掛裝置與2號垂向吊掛裝置結(jié)構(gòu)相同。
[0007]I號垂向吊掛裝置包括I號擺轉(zhuǎn)橫梁裝配體、I號垂向拉桿裝配體、2號垂向拉桿裝配體、I號電機框架、2號電機框架與I號U形槽；1號垂向拉桿裝配體與2號垂向拉桿裝配體結(jié)構(gòu)相同；1號電機框架與2號電機框架結(jié)構(gòu)相同。
[0008]I號垂向拉桿裝配體中的I號拉桿銷軸的兩端和I號電機框架與2號電機框架的一端轉(zhuǎn)動連接，2號垂向拉桿裝配體中的2號拉桿銷軸的兩端和I號電機框架與2號電機框架的另一端轉(zhuǎn)動連接；1號電機框架與2號電機框架和I號U形槽螺栓連接；1號垂向拉桿裝配體與2號垂向拉桿裝配體的上端和I號擺轉(zhuǎn)橫梁裝配體轉(zhuǎn)動連接。
[0009]I號垂向吊掛裝置通過I號擺轉(zhuǎn)橫梁裝配體安裝在龍門架垂向激振裝置中的I號龍門架垂向激振裝置與2號龍門架垂向激振裝置頂端的左側(cè)，2號垂向吊掛裝置對稱地安裝在I號垂向吊掛裝置的右側(cè)的I號龍門架垂向激振裝置與2號龍門架垂向激振裝置的頂端。
[0010]技術(shù)方案中所述的I號擺轉(zhuǎn)橫梁裝配體包括I號擺轉(zhuǎn)上橫梁、I號下鉸鏈座、2號下鉸鏈座、I號垂向桿支座、2號垂向桿支座；1號下鉸鏈座與2號下鉸鏈座結(jié)構(gòu)相同，I號垂向桿支座與2號垂向桿支座結(jié)構(gòu)相同；1號擺轉(zhuǎn)上橫梁由I號擺轉(zhuǎn)主梁與I號輔助梁組成，I號輔助梁位于I號擺轉(zhuǎn)主梁一側(cè)的中間位置，I號輔助梁與I號擺轉(zhuǎn)主梁底面共面，I號輔助梁與I號擺轉(zhuǎn)主梁可采用焊接或鑄造方式制成連成一體的箱體件；1號下鉸鏈座與2號下鉸鏈座采用螺栓對稱地固定在I號擺轉(zhuǎn)主梁的兩端，I號下鉸鏈座與2號下鉸鏈座中的I號上橫梁鉸鏈銷軸與2號上橫梁鉸鏈銷軸的回轉(zhuǎn)軸線平行；1號垂向桿支座與2號垂向桿支座采用螺栓對稱地固定在I號輔助梁的兩端，I號垂向桿支座與2號垂向桿支座中的I號球鉸支座銷軸與2號球鉸支座銷軸的回轉(zhuǎn)軸線共線。
[0011]技術(shù)方案中所述的I號垂向拉桿裝配體包括I號拉桿、拉桿耳環(huán)與I號拉桿銷軸。I號拉桿)為T字形的管狀結(jié)構(gòu)件，由豎拉桿與橫桿組成，I號拉桿銷軸固定安裝在橫桿上，I號拉桿銷軸與橫桿的回轉(zhuǎn)中心線共線，拉桿耳環(huán)下端焊接在I號拉桿中的豎拉桿的上端，拉桿耳環(huán)的回轉(zhuǎn)中心線與豎拉桿的回轉(zhuǎn)中心線垂直相交，拉桿耳環(huán)的回轉(zhuǎn)中心線與橫桿的回轉(zhuǎn)中心線垂直交叉。
[0012]技術(shù)方案中所述的I號電機框架包括I個連桿、2個結(jié)構(gòu)相同的鉸鏈座；連桿的中間部分是一個橫截面為矩形或正方形的連接桿，連桿的兩端均為結(jié)構(gòu)相同的扁的正方形的連接桿頭，中間部分的連接桿與兩端的連接桿頭三者連成一體，兩端的連接桿頭共面，兩端的連接桿頭的同一側(cè)設(shè)置有結(jié)構(gòu)相同的上半圓形通槽，兩個上半圓形通槽的回轉(zhuǎn)軸線相互平行并與連接桿的縱向?qū)ΨQ面垂直；在兩端的扁的正方形的連接桿頭的四角處分布四個安裝螺栓的上螺栓通孔；鉸鏈座由長方體形的鉸鏈座桿與正方形的鉸鏈座頭組成，正方形的鉸鏈座頭的頂端設(shè)置有下半圓形通槽，下半圓形通槽的結(jié)構(gòu)尺寸和連接桿頭上的上半圓形通槽一樣，正方形的鉸鏈座頭四角處設(shè)置有四個安裝螺栓的下螺栓通孔，四個安裝螺栓的下螺栓通孔與四個用于安裝螺栓的上螺栓通孔結(jié)構(gòu)相同并對中，上半圓形通槽與下半圓形通槽結(jié)構(gòu)相同并對中；2個結(jié)構(gòu)相同的鉸鏈座的頂端與連桿的兩端采用螺栓連接，2個結(jié)構(gòu)相同的鉸鏈座的內(nèi)側(cè)設(shè)置有用于連接I號U形槽的螺栓通孔。
[0013]技術(shù)方案中所述的I號U形槽由下底板、前側(cè)板與后側(cè)板焊接而成，下底板成長方形的平板件，下底板的上面分布有用于安裝驅(qū)動電機46的彈性支撐塊，前側(cè)板與后側(cè)板的上端加工有用于安裝振動軸裝置的U形槽口，前側(cè)板與后側(cè)板的兩端由上至下設(shè)置有螺栓通孔，螺栓通孔和I號電機框架與2號電機框架中的鉸鏈座上的螺栓通孔對中，前側(cè)板與后側(cè)板的左下角設(shè)置有用于和電機扭矩測力裝置連接的通孔，I號U形槽下底板的四角處并于下底板和前側(cè)板與后側(cè)板之間設(shè)置有三角形的安裝板。
[0014]技術(shù)方案中所述的振動軸裝置包括I號軸頭裝配體、2號軸頭裝配體、振動軸、I號端蓋與2號端蓋；其中:1號端蓋與2號端蓋結(jié)構(gòu)相同，I號軸頭裝配體與2號軸頭裝配體結(jié)構(gòu)相同；被測的驅(qū)動電機的輸出端采用聯(lián)軸器與被測的陪試齒輪箱的輸入端連接，被測的陪試齒輪箱套裝在振動軸的前端為鍵連接，被測的齒輪箱套裝在振動軸的后端為鍵連接，被測的齒輪箱的輸出端采用聯(lián)軸器與被測的負載電機的輸入端連接，I號軸頭裝配體與2號軸頭裝配體依次安裝在振動軸中的I號軸承軸與5號軸承軸上，I號端蓋與2號端蓋依次安裝在振動軸中的前后端面上。
[0015]技術(shù)方案中所述的龍門架垂向激振裝置的I號龍門架垂向激振裝置與2號龍門架垂向激振裝置前后并列地安裝在矩形承載平臺的后端，垂向吊掛裝置的I號垂向吊掛裝置與2號垂向吊掛裝置通過2個結(jié)構(gòu)相同的I號擺轉(zhuǎn)橫梁裝配體安裝固定在I號龍門架垂向激振裝置與2號龍門架垂向激振裝置的頂端；振動軸裝置安裝在垂向吊掛裝置中的I號U形槽與2號U形槽中；橫向激振裝置通過T型螺栓安裝在I號龍門架垂向激振裝置前方的矩形承載平臺上，橫向激振裝置中的二力桿叉與振動軸裝置中的I號軸頭裝配體采用I號聯(lián)接銷軸轉(zhuǎn)動連接；電機扭矩測力裝置由四個結(jié)構(gòu)相同的反力座裝配體組成，四個結(jié)構(gòu)相同的反力座裝配體中的I號反力支座對稱安裝在I號垂向吊掛裝置與2號垂向吊掛裝置中的I號U形槽左側(cè)與2號U形槽右側(cè)的矩形承載平臺上，四個結(jié)構(gòu)相同的反力座裝配體中的另一端即測力傳感器通過螺栓分別和I號U形槽與2號U形槽中的前側(cè)板與后側(cè)板連接。
[0016]技術(shù)方案中所述的反力座裝配體由I號反力支座、鉸鏈座與測力傳感器組成；1號反力支座由安裝底板、豎直壁與支撐肋板組成，安裝底板與豎直壁的一端成垂直連接，支撐肋板設(shè)置在安裝底板與豎直壁之間；豎直壁的一側(cè)面加工出用于安裝鉸鏈座的T型槽，安裝底板的兩側(cè)即在支撐肋板兩側(cè)的安裝底板上加工4個用于I號反力支座安裝在矩形承載平臺A上的長形通孔，鉸鏈座與測力傳感器的一端連接。
[0017]技術(shù)方案中所述的I號龍門架垂向激振裝置與2號龍門架垂向激振裝置結(jié)構(gòu)相同；1號龍門架垂向激振裝置的I號龍門架立柱與2號龍門架立柱之間的矩形承載平臺上安裝有I號U型座裝配體，I號U型座裝配體上的I號導向板與2號導向板和振動軸裝置中的I號軸頭裝配體上的I號縱向支撐摩擦板與2號縱向支撐摩擦板接觸連接；2號龍門架垂向激振裝置的3號龍門架立柱與4號龍門架立柱之間矩形承載平臺上安裝有2號U型座裝配體，2號U型座裝配體上的3號導向板與4號導向板和振動軸裝置中的2號軸頭裝配體上的3號縱向支撐摩擦板與4號縱向支撐摩擦板接觸連接；1號扭矩反力架安裝在I號U型座裝配體與I號U形槽之間的矩形承載平臺上，振動軸裝置中的陪試齒輪箱中的I號CRH3型齒輪箱C形架橡膠塊裝配體上端面與I號扭矩反力架中的反力架上橫梁上的導向板接觸連接，陪試齒輪箱中的2號CRH3型齒輪箱C形架橡膠塊裝配體下端面與I號扭矩反力架中的反力架下橫梁上的導向板接觸連接；2號扭矩反力架安裝在2號U型座裝配體與2號U形槽之間的矩形承載平臺上，被測齒輪箱中的I號CRH3型齒輪箱C形架橡膠塊裝配體上端面與2號扭矩反力架中的2號反力架上橫梁上的導向板接觸連接，被測齒輪箱中的2號CRH3型齒輪箱C形架橡膠塊裝配體下端面與2號扭矩反力架中的2號反力架下橫梁上的導向板接觸連接。
[0018]技術(shù)方案中所述的I號U型座裝配體與2號U型座裝配體結(jié)構(gòu)相同；所述的I號U型座裝配體為U形的箱體類結(jié)構(gòu)件，由U形限位座、I號導向板與2號導向板組成；U形限位座由鑄造或鋼板焊接而成，底端焊接固定有長方形連接底板，連接底板上沿長邊和短邊分別設(shè)置有3?6個用于安裝螺栓的圓形通孔，I號導向板與2號導向板采用焊接方式固定在U形限位座的U形槽的兩個內(nèi)側(cè)壁上。
[0019]技術(shù)方案中所述的I號扭矩反力架與2號扭矩反力架結(jié)構(gòu)相同；所述的I號扭矩反力架是一個箱體類結(jié)構(gòu)件，由反力架立柱、反力架上橫梁、反力架下橫梁與反力架短立柱組成；反力架上橫梁與反力架下橫梁為長方體形的箱體類結(jié)構(gòu)件，反力架上橫梁與反力架下橫梁焊接固定在反力架立柱上、下兩端的同側(cè)，反力架上橫梁與反力架下橫梁相互平行，反力架上橫梁與反力架下橫梁相對的內(nèi)側(cè)固定有長方形導向板，反力架短立柱采用焊接方式豎直地固定在反力架立柱后側(cè)壁上。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比本實用新型的有益效果是:
[0021]1.本實用新型所述的高速列車電力閉環(huán)吊掛式齒輪箱可靠性試驗臺所包括的龍門架垂向激振裝置、橫向激振裝置以及垂向吊掛裝置，可以精確模擬高速動車組在實際軌道中的振動情況，龍門架垂向激振裝置下端可以加有墊板，調(diào)整左右龍門架的高度差，模擬列車轉(zhuǎn)向時齒輪箱左右產(chǎn)生的高度差，為高速列車吊掛式齒輪箱可靠性檢測提供很好的測試基礎(chǔ)，保證了試驗的準確性。
[0022]2.本實用新型所述的高速列車電力閉環(huán)吊掛式齒輪箱可靠性試驗臺可使被試的齒輪箱在振動工況下會受到循環(huán)應(yīng)力的作用，以往被試的齒輪箱測試均是在靜態(tài)工況下運轉(zhuǎn)測試，所以不能很好的得到被試的齒輪箱的疲勞破壞情況。而此高速列車電力閉環(huán)吊掛式齒輪箱可靠性試驗臺是在振動工況下測試，不僅可以測量在循環(huán)應(yīng)力作用下的被試傳動西齒輪箱的