四自由度電力回路式傳動系統(tǒng)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用于鐵路高速動車組的試驗裝置，更具體地說，本實用新型涉及一種四自由度電力回路式傳動系統(tǒng)可靠性試驗臺。
【背景技術(shù)】
[0002]2007年4月18日，我國成功實施了第六次全國鐵路大提速調(diào)圖，和諧號CRH系列動車組首次出現(xiàn)在中國鐵路上，在既有線路上實現(xiàn)了 250Km/h的高速運(yùn)營，從而揭開了我國鐵路高速化發(fā)展的序幕。中國最高時速350公里的高鐵已經(jīng)跑了 2億多公里，三年沒有出任何安全事故。目前已經(jīng)在運(yùn)行的動車組最高車速已經(jīng)達(dá)到480km/h，但是隨著車速的提高，高速列車轉(zhuǎn)向架牽引傳動系統(tǒng)各零部件的運(yùn)行工況變得極為惡化，在運(yùn)行中關(guān)鍵部件安全可靠性問題日益突出。
[0003]牽引傳動系統(tǒng)的可靠性直接決定了機(jī)車車輛運(yùn)行的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性，校核其疲勞強(qiáng)度是否滿足機(jī)車運(yùn)用要求，對提高機(jī)車車輛的可靠性有重大意義。但由于引起疲勞的實際工作載荷十分復(fù)雜，結(jié)構(gòu)設(shè)計千變?nèi)f化，實際材料的工程特性出入很大，而且外部載荷作用產(chǎn)生的應(yīng)力對結(jié)構(gòu)和材料很敏感。因此任何一種分析方法和預(yù)測模型都有局限性，疲勞壽命仿真分析迄今為止還不能做到十分準(zhǔn)確。然而進(jìn)行實際線路試驗成本高昂，同時風(fēng)險極大。
[0004]因此，研制開發(fā)結(jié)構(gòu)簡單合理，針對高速列車普遍采用的模擬高速列車架懸式牽引傳動系統(tǒng)行駛時負(fù)載條件下的牽引傳動系統(tǒng)可靠性試驗臺，以此來快速暴露牽引傳動系統(tǒng)各關(guān)鍵部件設(shè)計、生產(chǎn)缺陷，提高產(chǎn)品可靠性，已是一項迫在眉睫的任務(wù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服了現(xiàn)有振動模擬裝置不能充分模擬列車行駛過程中的齒輪箱工況的問題，提供了一種用于高速動車組的四自由度電力回路式傳動系統(tǒng)可靠性試驗臺。
[0006]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:所述的四自由度電力回路式傳動系統(tǒng)可靠性試驗臺包括扭矩測試裝置、齒輪箱撓性聯(lián)軸器、十字軸式萬向聯(lián)軸器、扭矩檢測試驗裝置與四自由度振動模擬試驗裝置。
[0007]所述的四自由度振動模擬試驗裝置包括傳動系試驗振動軸總成與四自由度振動試驗臺。
[0008]傳動系試驗振動軸總成采用螺栓固定在四自由度振動試驗臺上，傳動系試驗振動軸總成中的被試齒輪箱軸的回轉(zhuǎn)軸線與四自由度振動試驗臺中的T形橫梁的T形橫梁上表面的長邊平行。
[0009]技術(shù)方案中所述的傳動系試驗振動軸總成包括被試齒輪箱軸、兩臺結(jié)構(gòu)相同的被試齒輪箱軸承座、2號錐形連接法蘭盤、兩套結(jié)構(gòu)相同的被試齒輪箱軸承座止動墊圈及被試齒輪箱軸承座圓螺母；被試齒輪箱軸的兩端分別安裝在結(jié)構(gòu)相同的被試齒輪箱軸承座內(nèi)為轉(zhuǎn)動連接，被試齒輪箱軸兩端的軸肩分別和被試齒輪箱軸承座上的被試齒輪箱軸承座迷宮式密封圈的端面接觸連接，兩套結(jié)構(gòu)相同的被試齒輪箱軸承座止動墊圈及被試齒輪箱軸承座圓螺母套裝在被試齒輪箱軸伸出被試齒輪箱軸承座外側(cè)的一端上，2號錐形連接法蘭盤通過雙鍵固定連接在被試齒輪箱軸的左端。
[0010]技術(shù)方案中所述的四自由度振動試驗臺還包括I號縱橫向運(yùn)動轉(zhuǎn)折裝置、I號垂向作動器、I號縱向拉桿裝置、2號縱向拉桿裝置、2號垂向作動器與2號縱橫向運(yùn)動轉(zhuǎn)折裝置；1號縱橫向運(yùn)動轉(zhuǎn)折裝置的右端與T形橫梁上的I號縱向拉桿座采用螺栓連接，2號縱橫向運(yùn)動轉(zhuǎn)折裝置的上端與T形橫梁上的4號縱向拉桿座采用螺栓連接，I號縱向拉桿裝置與2號縱向拉桿裝置和T形橫梁上的2號縱向拉桿座與3號縱向拉桿座采用螺栓連接，I號縱向拉桿裝置、2號縱向拉桿裝置與2號縱橫向運(yùn)動轉(zhuǎn)折裝置中的2號縱橫向激振拉桿的回轉(zhuǎn)軸線互相平行；1號垂向作動器與2號垂向作動器的上端和T型橫梁上的I號垂向連接座與2號垂向連接座螺栓連接，I號垂向作動器與2號垂向作動器的下端和地基垂直固定連接。
[0011]技術(shù)方案中所述的I號縱橫向運(yùn)動轉(zhuǎn)折裝置與2號縱橫向運(yùn)動轉(zhuǎn)折裝置的結(jié)構(gòu)相同，I號縱橫向運(yùn)動轉(zhuǎn)折裝置包括I號縱橫向激振拉桿裝置、I號縱橫向轉(zhuǎn)折總成與I號雙球鉸作動器裝置；所述的I號縱橫向激振拉桿裝置包括I號縱橫向激振拉桿與I號縱向聯(lián)接球鉸支座裝置；1號縱向聯(lián)接球鉸支座裝置由I號球鉸與I號縱向聯(lián)接支座組成；1號縱橫向激振拉桿的一端采用I號球鉸與I號縱向聯(lián)接支座轉(zhuǎn)動連接，I號縱橫向激振拉桿的另一端采用第二個I號球鉸與I號縱橫向轉(zhuǎn)折總成的一端連接，I號雙球鉸作動器裝置的上端采用I號銷軸與I號縱橫向轉(zhuǎn)折總成的另一端連接。
[0012]技術(shù)方案中所述的I號縱橫向轉(zhuǎn)折總成包括I號縱橫向轉(zhuǎn)折臂支承座、I號縱橫向轉(zhuǎn)折臂與I號轉(zhuǎn)折臂支撐軸；1號縱橫向轉(zhuǎn)折臂采用I號轉(zhuǎn)折臂支撐軸安裝在I號縱橫向轉(zhuǎn)折臂支承座上為轉(zhuǎn)動連接；1號縱橫向轉(zhuǎn)折臂支撐座由I號支撐座底板與兩塊結(jié)構(gòu)相同的I號側(cè)支撐板焊接而成，I號支撐座底板是一個矩形平板結(jié)構(gòu)件，在矩形平板結(jié)構(gòu)件的兩寬邊一側(cè)各設(shè)置有一排螺栓通孔，兩塊I號側(cè)支撐板是結(jié)構(gòu)相同的平板結(jié)構(gòu)件，兩塊I號側(cè)支撐板的上端均設(shè)置有結(jié)構(gòu)相同的用于安裝I號轉(zhuǎn)折臂支撐軸的圓通孔，兩塊I號側(cè)支撐板上端圓通孔的回轉(zhuǎn)軸線共線。
[0013]技術(shù)方案中所述的I號縱橫向轉(zhuǎn)折臂是一個V字型的結(jié)構(gòu)件，I號縱橫向轉(zhuǎn)折臂由I號縱橫向轉(zhuǎn)折臂前支撐板、I號縱橫向轉(zhuǎn)折臂后支撐板、I號縱橫向轉(zhuǎn)折臂右支撐肋板、
I號縱橫向轉(zhuǎn)折臂左支撐肋板與圓柱形軸套組成；1號縱橫向轉(zhuǎn)折臂前支撐板和I號縱橫向轉(zhuǎn)折臂后支撐板的結(jié)構(gòu)相同，I號縱橫向轉(zhuǎn)折臂前支撐板與I號縱橫向轉(zhuǎn)折臂后支撐板的二個端部與中間處設(shè)置有通孔，二個端部設(shè)置的二個通孔結(jié)構(gòu)相同，三個通孔的回轉(zhuǎn)軸線相互平行；1號縱橫向轉(zhuǎn)折臂前支撐板與I號縱橫向轉(zhuǎn)折臂后支撐板平行并列放置，I號縱橫向轉(zhuǎn)折臂左支撐肋板、圓柱形軸套與I號縱橫向轉(zhuǎn)折臂右支撐肋板依次置于I號縱橫向轉(zhuǎn)折臂前支撐板與I號縱橫向轉(zhuǎn)折臂后支撐板之間并采用焊接方式連接固定成一體，圓柱形軸套和I號縱橫向轉(zhuǎn)折臂前支撐板與I號縱橫向轉(zhuǎn)折臂后支撐板中間處大圓通孔的回轉(zhuǎn)軸線共線，I號縱橫向轉(zhuǎn)折臂前支撐板與I號縱橫向轉(zhuǎn)折臂后支撐板兩端的小通孔的回轉(zhuǎn)軸線共線。
[0014]技術(shù)方案中所述的T形橫梁為一箱體類結(jié)構(gòu)件，T形橫梁上表面設(shè)置有T型槽，T型橫梁的左端面上焊接固定I號縱向拉桿座，T形橫梁正面的左右兩端焊接固定有3號縱向拉桿座與4號縱向拉桿座，T形橫梁的正面下部焊接固定有3號縱向拉桿座，T形橫梁正面的左右兩端的底面上焊接固定I號垂向連接座與2號垂向連接座；T形橫梁上的2號縱向拉桿座與I號縱向拉桿座左右相鄰連接且互相垂直，2號縱向拉桿座與I號垂向作動器連接座上下相鄰連接且垂直，T形橫梁上的4號縱向拉桿座與2號垂向連接座上下相鄰連接且互相垂直。
[0015]技術(shù)方案中所述的扭矩測試裝置與四自由度振動模擬試驗裝置并列地安裝在地基上，扭矩測試裝置中的矩形承載平臺的長邊與四自由度振動模擬試驗裝置中的T形橫梁的T形橫梁上表面的長邊處于同一平面上，四自由度振動模擬試驗裝置中的傳動系試驗振動軸總成的被試齒輪箱與陪試齒輪箱總成試驗裝置的陪試齒輪箱是采用齒輪箱撓性聯(lián)軸器連接，四自由度振動模擬試驗裝置的T形橫梁上表面與扭矩測試裝置的矩形承載平臺的上工作面的處于同一水平面，之間的平行距離為20-40cm，四自由度振動模擬試驗裝置與其左側(cè)的扭矩檢測試驗裝置采用水平放置的十字軸式萬向聯(lián)軸器相連接，且其回轉(zhuǎn)軸線和四自由度振動模擬試驗裝置中的傳動系試驗振動軸總成的被試齒輪箱軸的回轉(zhuǎn)軸線與扭矩檢測試驗裝置中的過渡軸的回轉(zhuǎn)軸線三線共線，扭矩測試裝置中的矩形承載平臺和扭矩檢測試驗裝置中的矩形支撐平臺的上表面沿長邊平行方向均設(shè)置有若干條相互平行的T型槽。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比本實用新型的有益效果是:
[0017]1.本實用新型所述的四自由度電力回路式傳動系統(tǒng)可靠性試驗臺能夠?qū)崿F(xiàn)四個自由度的振動，精確地模擬列車在道路運(yùn)行中受振動的情況。
[0018]2.本實用新型所述的四自由度電力回路式傳動系統(tǒng)可靠性試驗臺的動力驅(qū)動加載系統(tǒng)能夠模擬列車牽引系統(tǒng)在列車運(yùn)行中傳輸?shù)拇笈ぞ氐那闆r，保證齒輪箱檢測的合理性和正確性。
[0019]3.本實用新型所述的四自由度電力回路式傳動系統(tǒng)可靠性試驗臺可以實現(xiàn)很大范圍車速內(nèi)的扭矩測量。測量車速工況在動態(tài)情況下達(dá)到420Km/h，靜態(tài)車速工況下能達(dá)到500Km/ho能夠完全滿足已經(jīng)開發(fā)出的和正在開發(fā)的高速傳動系統(tǒng)的齒輪箱疲勞性檢測，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
[0020]4.本實用新型所述的四自由度電力回路式傳動系統(tǒng)可靠性試驗臺設(shè)計結(jié)構(gòu)合理，采用T型螺栓固定的方式將各部件安裝到試驗臺上，若有一零部件發(fā)生故障，技術(shù)人員也方便拆卸。
[0021]5.本實用新型所述的四自由度電力回路式傳動系統(tǒng)可靠性試驗臺安裝有自我保護(hù)裝置，當(dāng)扭矩過大時會自動切斷連接，很好地保護(hù)工作人員和機(jī)器設(shè)備。
【附圖說明】
[0022]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的說明:
[0023]圖1為本實用新型所述的四自由度電力回路式傳動系統(tǒng)可靠性試驗臺的軸測投影圖；
[0024]圖2為本實用新型所述的四自由度電力回路式傳動系統(tǒng)可靠性試驗臺的扭矩測試裝置和四自由度振動模擬試驗裝置的軸測投影圖；
[0025]圖3為本實用新型所述的四自由度電力回路式傳動系統(tǒng)可靠性試驗臺的陪試齒輪箱和被試齒輪箱振動軸總成試驗裝置的軸測投影圖；
[0026]圖4為本實用新型所述的四自由度電力回路式傳動系統(tǒng)可靠性試驗臺的四自由度振動試驗臺的軸測投影圖；
[0027]圖5為本實用新型所述的四自由度電力回路式傳動系統(tǒng)可靠性試驗臺的T形橫梁裝配體的軸測投影圖；
[0028]圖6為本實用新型所述的四自由度電力回路式傳動系統(tǒng)可靠性試驗臺的I號縱橫向運(yùn)動轉(zhuǎn)折裝置軸測投影圖；
[0029]圖7為本實用新型所述的四自由度電力回路式傳動系統(tǒng)可靠性試驗臺的縱向聯(lián)接球鉸支座裝配體俯軸測投影圖；
[0030]圖8為本實用新型所述的四自由度電力回路式傳動系統(tǒng)可靠性試驗臺的縱向聯(lián)接球鉸軸測投影圖