CN104165746A - 一种列车转向架高频冲击试验台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种列车转向架高频冲击试验台，其特征在于包括试验用的火车转向架(1)、转向架(1)下部高速旋转的小轮对(2)、小轮对(2)由轮对支座(3)固定于凹形地基(4)的凹坑里、小轮对(2)的一端连接有齿轮箱(5)，齿轮箱(5)的另一端与电机(6)相连接，所述的高速旋转的小轮对(2)、轮对支座(3)、齿轮箱(5)和电机(6)均安装于凹形地基(4)的凹坑中，所述的转向架(1)放置在小轮对(2)和凹形地基(4)上部，本发明的转向架固定方式和真实的线路列车运行方式的约束方式相同，保证了试验受力和约束的真实性。
Description
技术领域
本发明专利涉及一种列车转向架高频冲击试验台。
背景技术
铁路运输向高速重载的发展，使列车运行的振动加剧，各部件的服役环境恶化，暴露在转向架、轮轴和车体等的结构强度问题逐渐增多，特别是在高速列车所要求的结构轻量化后，结构强度问题将更加突出。
并且，列车运行速度大幅提高后，外界激扰频率急剧增加，使得轮对、构架和车体出现了频率分别超过500Hz、50Hz和25Hz及以上的高频振动冲击。高频振动冲击带来的运行安全性和可靠性问题是目前函待解决的问题之一。当运行速度超过300km/h后，列车通过各种外部激扰如道岔、低接头、交会、轨道短波不平顺等的时间急剧缩短，致使列车产生了剧烈的高频振动，表现为列车一轨道系统轮轨相互作用加剧、轮对高速旋转稳定性下降、构架高频激振失稳、车体整体和局部均出现不同程度颤振加速部件疲劳断裂等，严重影响列车运行安全性。高频激振影响了旅客乘坐舒适性。人体承受时间最长的振动频率一般在1-2Hz范围内，当振动频率超过该范围后，人体承受高频振动的能力将有所降低，并可在短时间内达到疲劳状态，严重影响了列车乘坐舒适性。高频振动冲击加速了车辆一轨道系统部件伤损。与结构强度有关的高速列车零部件疲劳寿命，频次越高，部件伤损越快，出现结构疲劳裂纹甚至断裂的可能性越大，安全服役期限也随之缩短，增加了运用维修成本。为了研究高频振动冲击对于转向架及其部件的影响，建立转向架高频冲击试验台是非常必要的。
现有的高频冲击试验都是在强度试验台通过液压做动器来进行实施的。试验仅能对转向架的刚性部件进行冲击试验，而不能对完整的转向架整体进行高频冲击试验。并且频率由于液压作动器的控制阀和液压流量的限制不能完成超高频的试验。因此。目前存在的高频冲击试验台无法完成整个转向架的高频冲击试验，且受到各种硬件设施的影响。
发明内容
本发明专利的目的在于提供一种列车转向架高频冲击试验台，该试验台可以完成一个转向架的高频冲击试验，试验成本低，试验效率高，试验结果更真实可靠；同时可以测试转向架上的悬挂系统的具体响应参数；并且试验时对周围环境影响很小。
本发明实现其发明目的所采用的技术方案是，一种列车转向架高频冲击试验台，包括试验用的火车转向架(1)、转向架(1)下部高速旋转的小轮对(2)、小轮对(2)由轮对支座(3)固定于凹形地基(4)的凹坑里、小轮对(2)的一端连接有齿轮箱(5)，齿轮箱(5)的另一端与电机(6)相连接。其特征在于：所述的高速旋转的小轮对(2)、轮对支座(3)、齿轮箱(5)和电机(6)均安装于凹形地基(4)的凹坑中，所述的转向架(1)与放置在小轮对(2)和凹形地基(4)上部。
本发明的工作过程和原理是：
将转向架一条轮对放置在小轮对上，另一条轮对固定在凹形地基的上表面上。启动电机，电机通过联轴节与齿轮箱的输入轴相连接，从而驱动齿轮箱的齿轮转动，齿轮箱的输出轴带动小轮对进行转动，小轮对再带动转向架的一条轮对进行转动。从而进行转向架的悬挂参数测试，振动加速度测试，位移测试，应变测试等。
有益效果：
一、在一个试验台上，完成了整个转向架的高频冲击试验。较之单个的转向架部件高频冲击试验来说，试验成本低，试验更加方便快捷，试验效率高。并且与实际列车运行情况更接近。得到的试验数据更加真实，为列车的设计与维护提供更加可靠的试验数据。
二、本试验台通过电气传动机械的方式来完成高频冲击试验，可以大大的节约试验成本。使其能更加真实的模拟列车运行受力情况，也使试验数据更加真实、可靠。
三、本试验台通过凹形地基将小轮对、轮对支座、齿轮箱和电机全部包含在凹坑内，即保护了高速旋转时的安全性，同时起到降音隔噪的效果。从而保证了试验区周围的建筑物以及居民生活环境不受影响；同时，试验区域也同样受到保护不被外界环境影响，使得试验数据更加真实可信。
四、试验时，使用真实的转向架及全套的弹性悬挂系统。并且不再受各种硬件及软件的限制，与列车真实情况更接近，试验结果更加真实、可靠。
上述的小轮对(2)的具体构成是：轴(2a)与两个车轮(2b)固定连接，在两个车轮(2b)的表面上有均布的凸起(2c)或者凹坑(2c)。。
这样的小轮对可以即方便又精确可靠的模拟真实线路上的凹凸不平、车轮扁疤、不圆度、擦伤以及异常磨耗等情况，同时方便加工制作。
上述的轮对支座(3)的具体结构是：由两个轮对支座(3)将小轮对(2)固定于凹形地基(4)的凹坑中，轮对支座(3)通过滚动轴承(3a)与小轮对(2)的轴(2a)连接起来，且两个轮对支座(3)位于小轮对(2)上两个车轮(2b)的外侧。
这样的轮对支座可以方便的支撑小轮对来匹配不同的转向架，同时方便拆卸。
上述的齿轮箱(5)的具体结构是：齿轮箱(5)有一个输出轴(5a)和一个输入轴(5b)，输出轴(5a)与小轮对(2)的轴(2a)一端进行固定连接，输入轴(5b)与电机(6)通过联轴节(7)进行连接。
这样的齿轮箱方便快捷的将电机输出转速传动到小轮对上来。不需要其他的传动转换系统，冲动更迅速。
上述的列车转向架(1)的具体结构是：转向架(1)的一条轮对放置在小轮对(2)上部，另一条轮对固定于凹形地基(4)的上表面上。
这样的转向架固定方式和真实的线路列车运行方式的约束方式相同，保证了试验受力和约束的真实性。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为本发明实施例的主视结构示意图。
图2为本发明实施例的俯视结构示意图。
图3为本发明实施例的小轮对及轮对支座示意图。
图4是齿轮箱结构示意图。
具体实施方式
实施例
图1～2示出：本次发明的一种具体实施方式是：一种列车转向架高频冲击试验台，包括试验用的火车转向架(1)、转向架(1)下部高速旋转的小轮对(2)、小轮对(2)由轮对支座(3)固定于凹形地基(4)的凹坑里、小轮对(2)的一端连接有齿轮箱(5)，齿轮箱(5)的另一端与电机(6)相连接。其特征在于：所述的高速旋转的小轮对(2)、轮对支座(3)、齿轮箱(5)和电机(6)均安装于凹形地基(4)的凹坑中，所述的转向架(1)与放置在小轮对(2)和凹形地基(4)上部。
图3及图1示出：本例的小轮对(2)的具体构成是：轴(2a)与两个车轮(2b)固定连接，在两个车轮(2b)的表面上有均布的凸起(2c)或者凹坑(2c)。
图3及图1示出，本例的轮对支座(3)的具体结构是：由两个轮对支座(3)将小轮对(2)固定于凹形地基(4)的凹坑中，轮对支座(3)通过滚动轴承(3a)与小轮对(2)的轴(2a)连接起来，且两个轮对支座(3)位于小轮对(2)上两个车轮(2b)的外侧。
图4及图2示出，本例的齿轮箱(5)的具体结构是：齿轮箱(5)有一个输出轴(5a)和一个输入轴(5b)，输出轴(5a)与小轮对(2)的轴(2a)一端进行固定连接，输入轴(5b)与电机(6)通过联轴节(7)进行连接。
图1及图2示出，本例的列车转向架(1)的具体结构是：转向架(1)的一条轮对放置在小轮对(2)上部，另一条轮对固定于凹形地基(4)的上表面上。
应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (5)
1.一种列车转向架高频冲击试验台，其特征在于包括试验用的火车转向架(1)、转向架(1)下部高速旋转的小轮对(2)、小轮对(2)由轮对支座(3)固定于凹形地基(4)的凹坑里、小轮对(2)的一端连接有齿轮箱(5)，齿轮箱(5)的另一端与电机(6)相连接，所述的高速旋转的小轮对(2)、轮对支座(3)、齿轮箱(5)和电机(6)均安装于凹形地基(4)的凹坑中，所述的转向架(1)放置在小轮对(2)和凹形地基(4)上部。
2.根据权利要求1所述的一种列车转向架高频冲击试验台，其特征在于：所述的小轮对(2)的具体构成是：轴(2a)与两个车轮(2b)固定连接，在两个车轮(2b)的表面上有均布的凸起(2c)或者凹坑(2c)。
3.根据权利要求1所述的一种列车转向架高频冲击试验台，其特征在于：所述的轮对支座(3)的具体结构是：由两个轮对支座(3)将小轮对(2)固定于凹形地基(4)的凹坑中，轮对支座(3)通过滚动轴承(3a)与小轮对(2)的轴(2a)连接起来，且两个轮对支座(3)位于小轮对(2)上两个车轮(2b)的外侧。
4.根据权利要求1所述的一种列车转向架高频冲击试验台，其特征在于：所述的齿轮箱(5)的具体结构是：齿轮箱(5)有一个输出轴(5a)和一个输入轴(5b)，输出轴(5a)与小轮对(2)的轴(2a)一端进行固定连接，输入轴(5b)与电机(6)通过联轴节(7)进行连接。
5.根据权利要求1所述的一种列车转向架高频冲击试验台，其特征在于：所述的列车转向架(1)的具体结构是：转向架(1)的一条轮对放置在小轮对(2)上部，另一条轮对固定于凹形地基(4)的上表面上。
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