用於軌道車輛轉向架綜合參數檢測臺的構架定位裝置的製作方法

2023-06-01 15:12:36

專利名稱：用於軌道車輛轉向架綜合參數檢測臺的構架定位裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及軌道車輛轉向架綜合參數測試設備，特別涉及轉向架構架的定位及固定。
背景技術：
典型的鐵路車輛轉向架主要由構架、兩系懸掛、輪對等組成，其上承載車體，為軌道車輛的走行機構。軌道車輛轉向架的主要參數包括一系、二系的垂向剛度、縱向剛度、橫 向剛度、迴轉剛度、抗菱剛度和迴轉摩擦力矩等，各參數的大小及匹配合理與否決定了轉向 架動態性能的好壞，在線路運行中，這些參數直接影響列車的速度、平穩性、舒適性及安全 可靠性。因此，開發轉向架綜合參數檢測臺對鐵路車輛轉向架各主要參數進行準確的測定 和研究是十分必需的。對於鐵路車輛轉向架參數的測定，需要將被測轉向架固定在專用的檢測臺上，針 對不同的測試項目，通過液壓伺服系統控制不同的作動器對被測轉向架或檢測平臺相應部 位進行模擬加載，使被測轉向架各部件之間產生相應的位移或變形，同時分別通過力傳感 器和位移傳感器測出所施加的載荷和位移的大小，即可由此計算得到轉向架相應的剛度。測定參數時，軌道車輛轉向架在試驗臺上的安裝固定一般採用輪對固定或構架固 定。利用輪對固定方式，測試時對構架施力，使構架與轉向架之間產生相對位移，但此固定 方式無法區分一系及二系懸掛的剛度參數，只能進行轉向架整體剛度參數的測量。利用構 架固定方式，測試時如果對輪對或輪軸施力，實現輪對相對於構架的移動可以測量出一系 懸掛的剛度參數；如果對車體或模擬車架施力，實現車體相對於構架的移動可以測量出二 系懸掛的剛度參數。在軌道車輛轉向架綜合參數測量中，通常採用第二種方法，這就要求試 驗臺可以對轉向架構架進行快速、準確、方便、可靠地固定。若構架在某方向未被定位，則不 能測定該方向上的剛度參數；若構架在某方向上定位不準，則會造成測量精度下降，產生測 量誤差。由於目前轉向架型號、種類繁多，特別是高速軌道車輛轉向架結構複雜，構架形式 多樣，對於構架定位的裝卡裝置要求具有一定的通用性，保證不同型號轉向架構架固定的 便捷。在國內，轉向架測試技術的研究主要由高等院校及軌道車輛製造廠來進行。西南 交通大學作為國內唯一一所具有軌道車輛國家級重點實驗室的高等院校，在轉向架檢測技 術方面具有一定的經驗基礎，其擁有兩臺轉向架參數檢測設備並在軌道車輛測試領域擁有 多項發明專利。而齊齊哈爾軌道交通裝備有限責任公司開發出擁有自主智慧財產權的轉向架 特性參數測試臺，並獲得了實用新型專利。吉林大學近兩年也在軌道車輛轉向架測試方面 取得了一定的進展，目前已公開和申請多項專利。但上述參數試驗臺在構架定位方面或多 或少的都存在一定的問題1、西南交通大學的專利專利號ZL200610022671. 3 ；發明名稱軌道車輛轉向架 參數測定臺；授權公告號CN100445721C;授權公告日2008年12月24日；申請日2006年 12月27日。該專利提供了一種軌道車輛轉向架剛度參數測定臺，包括底座及底座上方的測定平臺，其主要對底座與測定平臺之間的浮動支承座的結構進行闡述，未對轉向架構架支 撐定位裝置進行說明。2、西南交通大學的專利專利號ZL 200810044274. 5 ；發明名稱一種能同時測量 鐵路車輛轉向架三向剛度的測定試驗臺；授權公告號CN100526843C;授權公告日2009年 8月12日；申請日2008年4月23日。該專利公開了一種能同時測量鐵路車輛轉向架三向 剛度的測定試驗臺，其通過龍門式的結構實現對轉向架的垂向、橫向和縱向加載，通過支撐 板與移動平臺之間的載荷傳感器測量各向作用力，也未對轉向架構架定位裝置的結構進行 闡述。3、齊齊哈爾軌道交通裝備有限責任公司的專利ZL 200820133107. 3 ；發明名稱 轉向架特性參數測試臺；授權公告號CN201247155Y;授權公告日2009年5月27日；申請 日2008年8月29日。該實用新型公開了一種轉向架特性參數測試臺，其可以對構架及車 體進行橫向定位，並能對輪對進行橫向和縱向定位，但不能對構架進行縱向定位，從而影響 各系懸掛縱向剛度的測量。通過對整體結構的分析，該專利只適用於傳統的三大件式貨車 轉向架，尤其是輪對縱向定位裝置對現代高速車輛轉向架沒有通用性，因為現有高速車輛 轉向架車軸結構複雜，輪對車軸上多設置有制動盤等附屬件，影響該裝置的裝卡。
4、吉林大學的專利申請號200810050261.9 ；發明名稱四柱式軌道車輛轉向架 剛度測試系統；公開號CN101216376A ；
公開日2008年7月9日；申請日2008年1月16 日。該專利中的測試系統的結構形式為四柱式，通過該系統中的五自由度施力系統對轉向 架進行合理的施力，但該專利未見對構架定位的結構。

發明內容
本發明的目的在於克服已有技術存在的上述缺點，提供一種可以用於軌道車輛轉 向架綜合參數檢測臺的構架定位裝置，該裝置可對各種型號軌道車輛轉向架構架進行定 位，以滿足軌道車輛轉向架在多種運行狀態下的主要動力學參數檢測的需要。本發明的上述目的是通過以下技術方案實現的，結合


如下。一種用於軌道車輛轉向架綜合參數檢測臺的構架定位裝置，該裝置包括縱向構架 定位支座a、橫向左構架定位支座b和橫向右構架定位支座C，所述的三個構架定位支座均 通過螺栓固定在築於混凝土地基內的T型槽地軌3上，其中縱向構架定位支座a位於試驗 臺前側，橫向左構架定位支座b及橫向右構架定位支座c分別位於試驗臺左右兩側，每個構 架定位支座分別由一個構架支撐固定座1、兩條T型槽地軌3、一塊構架止推橫梁4和兩套 止推絲槓機構5組成，構架支撐固定座1通過若干個螺栓2安裝在澆注於混凝土地基中的 T型槽地軌3上，構架止推橫梁4後側端面通過螺栓固連在構架支撐固定座1的前端面上， 兩套止推絲槓機構5安裝在構架止推橫梁4前側端面上且位置可調。所述的構架止推橫梁4前側端面設有T型槽導軌和齒條6，止推絲槓機構5通過其 上的止推絲母座滑板15與T型槽導軌滑動配合，並通過T型螺栓16與T型槽導軌定位固 定。
所述的止推絲槓機構5主要由止推絲槓萬向頭7、輪輻式測力傳感器9、止推絲槓 10和與構架止推橫梁4連接組件組成，所述的輪輻式測力傳感器9通過螺紋固連在止推絲 槓10的前端，所述的止推絲槓萬向頭7通過傳感器球頭接盤8裝在輪輻式測力傳感器9的前端，傳感器球頭接盤8頭部為球頭結構，與止推絲槓萬向頭7的球形凹槽活動配合裝配。所述的止推絲槓10上裝有止推轉動絲母21，止推轉動絲母21通過止推絲母支撐 套22裝在止推絲母座接管12上，並通過固連在止推絲母支撐套22上的止推絲母擋蓋20 將止推轉動絲母21壓在止推絲母支撐套22前端，止推絲母支撐套22固連在止推絲母座接 管12的前端法蘭處，止推轉動絲母21前端外壁上固連有止推絲槓螺母手輪11。所述的與構架止推橫梁4連接組件包括與構架止推橫梁4導軌滑動配 合的止推 絲母座滑板15、通過螺栓固連在止推絲母座滑板15上的止推偏心絲母座壓環14以及止推 偏心絲母座13和齒輪軸座18，所述的止推偏心絲母座13 —側外緣與止推偏心絲母座齒圈 23的內側配合併通過螺栓固連在一起，通過止推偏心絲母座壓環14壓在止推絲母座滑板 15上，止推偏心絲母座13通過螺栓與止推絲母座接管12固連，所述的齒輪軸座18固連在 止推絲母座滑板15上，齒輪軸24與齒輪軸座18通過轉動副連接，其前端固連著止推絲母 座搖動把手17，後端與止推絲母座齒輪19固連，齒輪軸24在齒輪軸座18內可作軸向移動， 帶動止推絲母座齒輪19分別與止推偏心絲母座齒圈23或構架止推橫梁4前側端面的齒條 6嚙合。發明的技術效果本發明與現有技術相比，該裝置採用了緊湊、合理的結構設計， 可以快速、方便地對不同型號的被測轉向架進行定位，並能夠對轉向架構架進行固定，可以 滿足轉向架一系和二系懸掛裝置的垂向剛度、縱向剛度、橫向剛度、迴轉剛度及迴轉摩擦力 矩等不同參數的動、靜態檢測要求。保證測試過程中一系及二系懸掛各項參數測量的準確、 可靠。該轉向架參數測試臺通用性較強，可以方便、快速地根據不同型號轉向架構架的結構 調整定位點，並能對轉向架構架施加一定的約束力，操作簡單，定位迅速，維護方便，性能可 靠。為試驗臺進行一系、二系懸掛等綜合參數測試提供有力的保障。

圖1轉向架綜合參數檢測臺主體圖；圖2轉向架構架定位裝置位置示意圖；圖3構架定位支座示意圖；圖4構架止推橫梁示意圖；圖5止推絲槓機構示意圖；圖6 (a)止推絲槓機構剖視圖；圖6 (b)是圖6 (a) A-A向視圖。圖中I-被測軌道車輛轉向架；A-轉向架構架定位裝置；B-三自由度運動平臺及 轉向架一系參數測量裝置；C-試驗模擬車架及轉向架二系參數測量裝置；a-縱向構架定位支座；b-橫向左構架定位支座；C-橫向右構架定位支座；1-構架支撐固定座；2-T型螺栓；3-T型槽地軌；4-構架止推橫梁；5_止推絲槓機 構；6-齒條；7-止推絲槓萬向頭；8-傳感器球頭接盤；9-輪輻式測力傳感器；10-止推絲 槓；11-止推絲槓螺母手輪；12-止推絲母座接管；13-止推偏心絲母座；14-止推偏心絲母 壓環；15-止推絲母座滑板；16-T型螺栓；17-止推絲母座搖動把手；18-齒輪軸座；19-止 推絲母座齒輪；20-止推絲母擋蓋；21-止推轉動絲母；22-止推絲母支撐套；23-止推偏心 絲母座齒圈；24-齒輪軸。
具體實施例方式下面結合附圖所示實施例，進一步說明本發明的具體內容。參閱圖1，轉向架綜合參數檢測臺是由轉向架構架定位裝置A、三自由度運動平臺 及轉向架一系參數測量裝置B和試驗模擬車架及轉向架二系參數測量裝置C組成的。參閱 圖2，其中轉向架構架定位裝置A包括縱向構架定位支座a、橫向左構架定位支座b、橫向右 構架定位支座C。各構架定位支座a、b、c均通過M36T型螺栓2固定在築於混凝土地基內的 T型槽地軌3上。縱向構架定位支座a位於試驗臺前側，可以對轉向架構架起到縱向定位， 並對模擬車架縱向作動器動作起到支撐的作用；橫向左構架定位支座b及橫向右構架定位 支座c分別位於試驗臺左右兩側，可以對轉向架構架起到橫向定位，並對模擬車架橫向作 動器動作起到支撐的作用。參閱圖3，其中構架定位支座a、b、c由一個構架支撐固定座1、若干M36T型螺栓 2、兩條T型槽地軌3、一塊構架止推橫梁4及兩套止推絲槓機構5組成。構架支撐固定座1 通過若干M36T型螺栓2安裝在澆注於混凝土地基中的T型槽地軌3上，其前端面上有多排 螺紋孔，便於固定縱向或橫向作動器及構架止推橫梁4。構架止推橫梁4後側通過螺栓固連 在構架支撐固定座1的前端面上，根據不同螺紋孔的位置可以調節構架止推橫梁4的高度， 以適應不同型號的轉向架構架。參閱圖4、5，其中構架止推橫梁4前側設有T型槽導軌，T型槽導軌與止推絲槓機 構5的M24T型螺栓16配合對止推絲槓機構5起到定位及固定的作用；T型導軌條與止推 絲母座滑板15以滑動副配合可以保證止推絲槓機構5在構架止推橫梁4上沿導軌方向滑 動，通過調節兩套止推絲槓機構5之間的距離，以適應不同長度或寬度的轉向架構架。在構 架止推橫梁4的前端面中部通過內六角螺栓固定著一條齒條6，齒條6與止推絲槓機構5中 的止推絲母座齒輪19嚙合，並通過止推絲母座搖動把手17可以實現止推絲槓機構5在構 架止推橫梁4上的快速移動。參閱圖5、6，其中止推絲槓機構5包括止推絲槓萬向頭7、傳感器球頭接盤8、輪輻 式測力傳感器9、止推絲槓10、止推絲槓螺母手輪11、止推絲母座接管12、止推偏心絲母座 13、止推偏心絲母壓環14、止推絲母座滑板15、M24T型螺栓16、止推絲母座搖動把手17、齒 輪軸座18、止推絲母座齒輪19、止推絲母座擋蓋20、止推轉動絲母21、止推絲母支撐套22、 止推偏心絲母座齒圈23及齒輪軸24。止推絲母座滑板15上下兩端採用內「凹」型與構架 止推橫梁4的導軌條以滑動副的形式配合；通過M24T型螺栓16與構架止推橫梁4的T型 槽配合將止推絲槓機構5固連在構架止推橫梁4上。止推偏心絲母座壓環14通過內六角 螺栓固連在止推絲母座滑板15上。止推偏心絲母座13後端的外側與止推偏心絲母座齒圈 23的內側配合併通過內六角螺栓固連在一起，通過止推偏心絲母座壓環14壓在止推絲母 座滑板15上。止推絲母座接管12通過內六角螺栓固連在止推偏心絲母座13上。由於偏 心的作用，當通過止推絲母座齒輪19與止推偏心絲母座齒圈23上齒的嚙合使止推偏心絲 母座13在止推偏心絲母座壓環14內轉動時，實現止推絲槓機構5在一定高度範圍內的微 調。止推絲母支撐套22通過內六角螺栓固連在止推絲母座接管12的前端法蘭處，對止推 絲槓10起到支撐和導向的作用，保證止推絲槓10在旋進及旋出時不發生轉動。止推絲母 擋蓋20通過螺栓固連在止推絲母支撐套22上並將止推轉動絲母21壓在止推絲母支撐套22前端，止推絲槓螺母手輪11通過螺栓固連在止推轉動絲母21前端外壁上，轉動止推絲 槓螺母手輪11可以帶動止推轉動絲母21在止推絲母擋蓋20與止推絲母支撐套22之間轉 動，從而使與止推轉動絲母21內螺紋配合的止推絲槓10旋進或旋出。止推絲槓10前端為螺紋狀，輪輻式測力傳感器9通過螺紋固連在止推絲槓10的前端。傳感器球頭接盤8通過 內六角螺栓固連在輪輻式測力傳感器9的前端面，其頭部為球頭結構，與止推絲槓萬向頭7 的球形凹槽配合實現止推絲槓萬向頭7的靈活運動，以適應定位轉向架構架時定位平面存 在各種角度的情況，並保證測試過程中止推絲槓機構5與轉向架構架之間存在一定活動餘 量，保護試驗臺及被測轉向架。齒輪軸座18通過內六角螺栓固連在止推絲母座滑板15上， 齒輪軸24與齒輪軸座18通過轉動副連接，其前端固連著止推絲母座搖動把手17，後端與止 推絲母座齒輪19固連。齒輪軸24可以在齒輪軸座18內軸向移動，當需要止推絲槓機構5 沿構架止推橫梁4導軌條方向移動時，止推絲母座齒輪19與齒條6嚙合，通過轉動止推絲 母座搖動把手17使止推絲槓機構5快速移動到定位位置；當需要止推絲槓機構5定位點在 高度方向上進行微調時，止推絲母座齒輪19與止推偏心絲母座齒圈23嚙合，通過轉動止推 絲母座搖動把手17使止推偏心絲母座13帶動止推絲槓在高度方向上微調。通過止推絲槓 機構5的調節可以快速準確地確定在轉向架構架上的定位點，並通過轉動止推絲槓螺母手 輪11使止推絲槓10旋出對轉向架構架進行預緊，使轉向架構架在測試過程中定位的可靠 及穩定，保證一系及二系懸掛各剛度參數測量的獨立性。通過輪輻式測力傳感器9可以監 測到轉向架構架與定位支座之間力的大小，從而保證了測量各系剛度時數據的準確性。
權利要求
一種用於軌道車輛轉向架綜合參數檢測臺的構架定位裝置，該裝置包括縱向構架定位支座(a)、橫向左構架定位支座(b)和橫向右構架定位支座(c)，其特徵在於所述的三個構架定位支座均通過螺栓固定在築於混凝土地基內的T型槽地軌(3)上，其中縱向構架定位支座(a)位於試驗臺前側，橫向左構架定位支座(b)及橫向右構架定位支座(c)分別位於試驗臺左右兩側，每個構架定位支座分別由一個構架支撐固定座(1)、兩條T型槽地軌(3)、一塊構架止推橫梁(4)和兩套止推絲槓機構(5)組成，構架支撐固定座(1)通過若干個螺栓(2)安裝在澆注於混凝土地基中的T型槽地軌(3)上，構架止推橫梁(4)後側端面通過螺栓固連在構架支撐固定座(1)的前端面上，兩套止推絲槓機構(5)安裝在構架止推橫梁(4)前側端面上且位置可調。
2.根據權利要求1所述的用於軌道車輛轉向架綜合參數檢測臺的構架定位裝置，其特 徵在於所述的構架止推橫梁(4)前側端面設有T型槽導軌和齒條(6)，止推絲槓機構(5) 通過其上的止推絲母座滑板(15)與T型槽導軌滑動配合，並通過T型螺栓(16)與T型槽 導軌定位固定。
3.根據權利要求1或2所述的用於軌道車輛轉向架綜合參數檢測臺的構架定位裝置， 其特徵在於所述的止推絲槓機構(5)主要由止推絲槓萬向頭(7)、輪輻式測力傳感器(9)、 止推絲槓(10)和與構架止推橫梁(4)連接組件組成，所述的輪輻式測力傳感器(9)通過螺 紋固連在止推絲槓(10)的前端，所述的止推絲槓萬向頭(7)通過傳感器球頭接盤(8)裝在 輪輻式測力傳感器(9)的前端，傳感器球頭接盤(8)頭部為球頭結構，與止推絲槓萬向頭 (7)的球形凹槽活動配合裝配。
4.根據權利要求3所述的用於軌道車輛轉向架綜合參數檢測臺的構架定位裝置，其特 徵在於所述的止推絲槓(10)上裝有止推轉動絲母(21)，止推轉動絲母(21)通過止推絲 母支撐套(22)裝在止推絲母座接管(12)上，並通過固連在止推絲母支撐套(22)上的止推 絲母擋蓋(20)將止推轉動絲母(21)壓在止推絲母支撐套(22)前端，止推絲母支撐套(22) 固連在止推絲母座接管(12)的前端法蘭處，止推轉動絲母(21)前端外壁上固連有止推絲 槓螺母手輪(11)。
5.根據權利要求3所述的用於軌道車輛轉向架綜合參數檢測臺的構架定位裝置，其 特徵在於所述的與構架止推橫梁(4)連接組件包括與構架止推橫梁(4)導軌滑動配合 的止推絲母座滑板(15)、通過螺栓固連在止推絲母座滑板(15)上的止推偏心絲母座壓環 (14)以及止推偏心絲母座(13)和齒輪軸座(18)，所述的止推偏心絲母座(13) —側外緣與 止推偏心絲母座齒圈(23)的內側配合併通過螺栓固連在一起，通過止推偏心絲母座壓環 (14)壓在止推絲母座滑板(15)上，止推偏心絲母座(13)通過螺栓與止推絲母座接管(12) 固連，所述的齒輪軸座(18)固連在止推絲母座滑板(15)上，齒輪軸(24)與齒輪軸座(18) 通過轉動副連接，其前端固連著止推絲母座搖動把手(17)，後端與止推絲母座齒輪(19)固 連，齒輪軸(24)在齒輪軸座(18)內可作軸向移動，帶動止推絲母座齒輪(19)分別與止推 偏心絲母座齒圈(23)或構架止推橫梁(4)前側端面的齒條(6)嚙合。
全文摘要
本發明涉及軌道車輛轉向架綜合參數測試設備，特別涉及一種用於軌道車輛轉向架綜合參數檢測臺的構架定位裝置，該裝置包括縱向構架定位支座(a)、橫向左構架定位支座(b)和橫向右構架定位支座(c)，所述的三個構架定位支座均通過T型螺栓(2)固定在築於混凝土地基內的T型槽地軌(3)上，其中縱向構架定位支座(a)位於試驗臺前側，橫向左構架定位支座(b)及橫向右構架定位支座(c)分別位於試驗臺左右兩側。該裝置可以對各種型號軌道車輛轉向架構架進行快速、準確定位的裝置，以滿足軌道車輛轉向架在多種運行狀態下的主要動力學參數檢測的需要。
文檔編號G01M17/08GK101813565SQ20101910000
公開日2010年8月25日 申請日期2010年2月8日 優先權日2010年2月8日
發明者劉玉梅, 宮海彬, 張棟林, 張立斌, 徐觀, 戴建國, 曹曉寧, 林慧英, 潘洪達, 蘇建, 藍志坤, 陳熔 申請人:吉林大學