一種搖擺試驗機及搖擺試驗方法

2023-05-03 02:18:31 2

一種搖擺試驗機及搖擺試驗方法
【專利摘要】本發明提供一種搖擺試驗機及搖擺試驗方法，所述搖擺試驗機主要包括前後搖擺臺、左右搖擺臺，前後搖擺臺與基座之間通過水平導軌、滾輪相互配合連接，且前後搖擺臺相對於基座作前後水平往復直線運動，左右搖擺臺通過擺杆與基座連接，且左右搖擺臺相對於基座作左右搖擺往復運動。利用搖擺試驗機進行搖擺試驗時，只需將試驗樣件兩端分別與前後搖擺臺、左右搖擺臺連接，再啟動前後搖擺臺、左右搖擺臺動作，即可分別進行前後搖擺測試、左右搖擺測試。利用本發明可以模擬相鄰的兩節車箱之間的前後相對運動和左右相對運動，並對車端跨接連接器進行同時測試，且便於通過PLC控制器實現自動化測試，極大地提高了測試效率和測試可靠性。
【專利說明】一種搖擺試驗機及搖擺試驗方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及跨接連接器搖擺測試【技術領域】，尤其是涉及用於車端跨接連接器搖擺測試的一種搖擺試驗機及搖擺試驗方法。

【背景技術】
[0002]車端跨接連接器是高速動車組、城軌、地鐵車輛電氣系統的關鍵零部件，其在車輛牽引系統、輔助系統進行動力傳輸、低壓通信、控制信號傳輸時完成電氣跨連接，因此，車端跨接連接器性能的穩定性對整車電氣系統起著關鍵作用。
[0003]由於高速動車組、城軌、地鐵車輛等在運行過程中，相鄰的兩節車箱之間不可避免地會有前後相對運動和左右相對運動，因此，跨接在相鄰的兩節車箱之間的車端跨接連接器在機車運行時必須能夠穩定地、可靠地承受車箱之間的前後相對運動和左右相對運動所導致的搖擺，以保證機車運行的安全性。由於車端跨接連接器需要同時承受車箱之間的前後相對運動和左右相對運動帶來的搖擺，因此，對車端跨接連接器的可靠性測試也必須在模擬車箱之間的前後相對運動和左右相對運動的狀態下進行。但是，目前對於車端跨接連接器的可靠性測試通常是將前後搖擺、左右搖擺分開模擬測試，從而導致測試效率低、測試成本增加，測試可靠性也降低，不能滿足車端跨接連接器高效率、高可靠性的測試要求。


【發明內容】

[0004]本發明要解決的技術問題是:針對現有技術存在的問題，提供一種搖擺試驗機及搖擺試驗方法，能夠對車端跨接連接器同時進行前後搖擺、左右搖擺模擬測試，也易於通過
控制器實現自動化測試，提高對於車端跨接連接器性能測試的測試效率和可靠性水準，降低其質量控制成本。
[0005]本發明要解決的技術問題採用以下技術方案來實現:一種搖擺試驗機，包括前後搖擺臺、左右搖擺臺，所述前後搖擺臺與基座之間通過水平導軌、滾輪相互配合連接，且前後搖擺臺相對於基座作前後水平往復直線運動，所述左右搖擺臺通過擺杆與基座連接，且左右搖擺臺相對於基座作左右搖擺往復運動。
[0006]優選地，還包括減速電機、曲柄和連杆，所述曲柄一端與減速電機輸出端連接，另一端與連杆一端鉸接，所述連杆另一端與左右搖擺臺鉸接。
[0007]優選地，所述曲柄與連杆相互連接端設置條形通槽，所述曲柄與連杆通過條形通槽相互鉸接。
[0008]優選地，還包括支撐架，所述支撐架固定在基座上，所述擺杆分別與左右搖擺臺、支撐架鉸接。
[0009]優選地，還包括？IX控制器、換向控制閥、雙向氣缸和2個行程開關，所述換向控制閥分別與氣源、雙向氣缸連接，所述的2個行程開關分別設置在雙向氣缸行程的起點、終點位置，所述雙向氣缸活動輸出端與前後搖擺臺鉸接，所述？IX控制器分別與換向控制閥、行程開關電連接。
[0010]優選地，還包括計數器，所述計數器與控制器電連接。
[0011]一種搖擺試驗方法，採用如上所述的搖擺試驗機進行，包括:
[0012](1)將試驗樣件兩端分別與前後搖擺臺、左右搖擺臺連接；
[0013](2)所述前後搖擺臺相對於基座作水平往復直線運動進行前後搖擺測試，同時，所述左右搖擺臺相對於基座作左右搖擺往復運動進行左右搖擺測試。
[0014]優選地，所述前後搖擺臺、左右搖擺臺均是通過同一？IX控制器來分別控制前後搖擺臺的前後搖擺運動和左右搖擺臺的左右搖擺運動。
[0015]與現有技術相比，本發明的有益效果是:通過前後搖擺臺、左右搖擺臺來模擬相鄰的兩節車箱之間的前後相對運動和左右相對運動，使得跨接在前後搖擺臺、左右搖擺臺之間的車端跨接連接器可以同時模擬前後搖擺、左右搖擺狀態進行測試，無需分開測試；而且，前後搖擺臺、左右搖擺臺的運動相互獨立，互不幹涉，便於通過同一？IX控制器來實現自動化測試，從而極大地提高了車端跨接連接器的測試效率和測試可靠性水準，有利於降低車端跨接連接器的可靠性測試成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發明一種搖擺試驗機的立體構造圖。
[0017]圖2為本發明一種搖擺試驗機的主視圖。
[0018]圖3為本發明一種搖擺試驗機的俯視圖。
[0019]圖4為本發明一種搖擺試驗機的左視圖。
[0020]圖5為本發明一種搖擺試驗機(帶的控制原理圖。
[0021〕 圖中標記:1-？1^控制器，2-流量控制閥，3-換向控制閥，4-雙向氣缸，5-行程開關，6-前後搖擺臺，7-試驗樣件安裝座，8-試驗樣件，9-左右搖擺臺，10-減速電機，11-基座，12-水平導軌，13-滾輪，14-空氣濾清器，15-曲柄，16-連杆，17-擺杆，18-支撐架。

【具體實施方式】
[0022]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
[0023]如圖1、圖2、圖3、圖4所示的一種搖擺試驗機，主要由控制系統、動力系統和機械系統三部分組成，其中的控制系統主要包括？IX控制器1、換向控制閥3、行程開關5，本實施方式中的？IX控制器1採用111%81別1生產的型號為5X18-10謝-001的控制器；動力系統為搖擺試驗機工作時提供動力源，主要是由氣源、雙向氣缸4及附屬管路、減速電機10組成，機械系統主要由基座11、前後搖擺臺6、左右搖擺臺9、水平導軌12、滾輪13、曲柄15、連杆16和擺杆17等組成。所述行程開關5設置2個，且分別固定在雙向氣缸4行程的起點、終點位置；所述換向控制閥3分別與氣源、雙向氣缸4連接，所述雙向氣缸4活動輸出端與前後搖擺臺6鉸接。為利用同一？IX控制器1對前後搖擺臺6、左右搖擺臺9的運動進行集中控制，所述？IX控制器1分別與換向控制閥3、行程開關5、減速電機10電連接，如圖5所示。通過換向控制閥3可以實現雙向氣缸4的往復運動，通過行程開關5感應採集雙向氣缸4往復運動行程的起點、終點位置信號，並輸出至？IX控制器1，從而對前後搖擺臺6的水平擺動幅度進行控制，保證其水平擺動幅度的一致性，提高搖擺測試結果的可靠性。
[0024]所述前後搖擺臺6與基座11之間通過水平導軌12、滾輪13相互配合連接，具體而言，水平導軌12固定在基座11上，滾輪13與前後搖擺臺6底部連接，前後搖擺臺6可以相對於基座11沿著水平導軌12作前後水平往復直線運動，所述左右搖擺臺9通過4根等長的擺杆17與基座11連接，每一根擺杆17兩端分別與左右搖擺臺9、基座11相互鉸接，從而使得左右搖擺臺9可以相對於基座11作左右搖擺往復運動。所述左右搖擺臺9由減速電機10驅動，減速電機10輸出端與曲柄15 —端連接，曲柄15另一端與連杆16 —端鉸接，連杆16另一端則與左右搖擺臺9鉸接。
[0025]在搖擺試驗機工作過程中，為了便於調節雙向氣缸4的動作快慢，可以在所述換向控制閥3與氣源之間的管路上設置流量控制閥2。為了保證雙向氣缸4的動作可靠性，延長其使用壽命，可以在流量控制閥2與氣源之間的管路上設置空氣濾清器14，氣源輸出的壓縮空氣首先經過空氣濾清器14過濾後，再依次經過流量控制閥2、換向控制閥3後進入雙向氣缸4。為了方便調節左右搖擺臺9的搖擺幅度，滿足不同的試驗樣件8的不同測試要求，可以在曲柄15與連杆16相互連接端設置條形通槽，所述曲柄15與連杆16通過條形通槽相互鉸接，連杆16可以沿著條形通槽移動，如圖1、圖4所示，採用這種結構可以避免通過調整減速電機10來對左右搖擺臺9的搖擺幅度進行調節，有利於提高搖擺試驗機的通用性，進而提高其經濟性，降低不同的試驗樣件8的搖擺測試成本。當試驗樣件8是車端跨接連接器，通過前後搖擺臺6、左右搖擺臺9來模擬相鄰的兩節車箱之間的前後相對運動和左右相對運動時，車端跨接連接器必須跨接在前後搖擺臺6、左右搖擺臺9之間進行搖擺測試，為了提高車端跨接連接器在搖擺試驗機上的安裝效率，可以分別在前後搖擺臺6、左右搖擺臺9上固定試驗樣件安裝座7，且車端跨接連接器兩端與試驗樣件安裝座7之間以卡接方式安裝在搖擺試驗機上。
[0026]所述左右搖擺臺9由減速電機10驅動，在左右搖擺臺9運動過程中，如果擺杆17長度過長，其剛性減弱，影響左右搖擺臺9的運動可靠性；而要保證擺杆17的剛性足夠，就必須相應增加擺杆17的外形尺寸，從而導致擺杆17的重量增加。因運動部件的整體重量增加，而對於車端跨接連接器可靠性的搖擺測試，其設計要求的搖擺次數通常是30萬次或者50萬次，這必然導致搖擺試驗機工作時的能耗大幅增加，降低了其經濟性。為克服上述缺陷，可以在基座11上固定安裝一個支撐架18，所述支撐架18為桁架結構，擺杆17分別與左右搖擺臺9、支撐架18鉸接，這樣就可以避免擺杆17長度過長所導致的自身重量增加，從而減少搖擺試驗機的工作能耗。
[0027]利用本發明的搖擺試驗機對車端跨接連接器進行搖擺測試時，其具體的搖擺試驗方法包括如下內容:
[0028]首先，將待測試的車端跨接連接器兩端分別與前後搖擺臺6、左右搖擺臺9上的試驗樣件安裝座7連接固定；
[0029]然後，壓縮空氣從氣源輸出，依次經過空氣濾清器14、流量控制閥2、換向控制閥3，同時由？IX控制器1控制換向控制閥3，使壓縮空氣從雙向氣缸4的前或後進氣嘴進入氣缸內，從而推動氣缸肖I1、後往復運動，進而帶動絞接在氣缸輸出端上的如後搖擺臺6沿著水平導軌12前後直線運動，從而帶動待測試的車端跨接連接器模擬機車運行時相鄰的兩節車箱之間的前後相對運動，以進行前後搖擺測試；與此同時，減速電機10驅動左右搖擺臺9作左右往復運動，模擬機車運行時相鄰的兩節車箱之間的左右相對運動，以進行左右搖擺測試。為了保證前後搖擺測試、左右搖擺測試的同步性，如圖5所示，可以通過？IX控制器1來控制減速電機10驅動左右搖擺臺9作左右往復運動。
[0030]考慮到對車端跨接連接器可靠性的搖擺測試，其設計要求的搖擺次數通常是30萬次或者50萬次。為了便於對搖擺試驗進行有效的監控，保證試驗結果的真實性和可靠性，可以在搖擺試驗機上安裝計數器、報警器，且所述計數器、報警器分別與？IX控制器1電連接，其控制系統結構如圖5所示，這樣可以很容易地實現搖擺測試的自動化測試，極大地提高了測試效率和測試可靠性，節省了測試成本。應當指出的是，本發明的搖擺試驗機中的前後搖擺臺6、左右搖擺臺9的運動控制不限於採用？仏控制器1來實現同步集中控制，也可以分開進行控制。另外，利用本發明也可以將相應的前後搖擺測試、左右搖擺測試分開獨立進行，具體測試視不同待測試產品的測試要求而定。
[0031]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明。如果前後搖擺測試、左右搖擺測試的搖擺次數比較少時，即使依靠人工操作方式，也可以方便地完成相應的搖擺測試，只不過人工操作時的測試效率、測試可靠性均達不到採用？仏控制器進行控制的高水平。其中的減速電機採用普通電機配合減速器也可以為左右搖擺臺的運動提供動力。因此，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種搖擺試驗機，其特徵在於:包括前後搖擺臺￠)、左右搖擺臺(9)，所述前後搖擺臺(6)與基座(11)之間通過水平導軌(12)、滾輪(13)相互配合連接，且前後搖擺臺(6)相對於基座(11)作前後水平往復直線運動，所述左右搖擺臺(9)通過擺杆(17)與基座(11)連接，且左右搖擺臺(9)相對於基座(11)作左右搖擺往復運動。
2.根據權利要求1所述的一種搖擺試驗機，其特徵在於:還包括減速電機(10)、曲柄(15)和連杆(16),所述曲柄(15) —端與減速電機(10)輸出端連接,另一端與連杆(16) —端鉸接，所述連杆(16)另一端與左右搖擺臺(9)鉸接。
3.根據權利要求2所述的一種搖擺試驗機，其特徵在於:所述曲柄(15)與連杆(16)相互連接端設置條形通槽，所述曲柄(15)與連杆(16)通過條形通槽相互鉸接。
4.根據權利要求1-3任一項所述的一種搖擺試驗機，其特徵在於:還包括支撐架(18)，所述支撐架(18)固定在基座(11)上，所述擺杆(17)分別與左右搖擺臺(9)、支撐架(18)鉸接。
5.根據權利要求4所述的一種搖擺試驗機，其特徵在於:還包括PLC控制器(I)、換向控制閥(3)、雙向氣缸(4)和2個行程開關(5)，所述換向控制閥(3)分別與氣源、雙向氣缸(4)連接，所述的2個行程開關(5)分別設置在雙向氣缸(4)行程的起點、終點位置，所述雙向氣缸(4)活動輸出端與前後搖擺臺(6)鉸接，所述PLC控制器(I)分別與換向控制閥(3)、行程開關(5)電連接。
6.根據權利要求5所述的一種搖擺試驗機，其特徵在於:還包括計數器，所述計數器與PLC控制器⑴電連接。
7.—種搖擺試驗方法，其特徵在於:採用如權利要求1-6所述的搖擺試驗機進行，包括: (1)將試驗樣件(8)兩端分別與前後搖擺臺￠)、左右搖擺臺(9)連接； (2)所述前後搖擺臺(6)相對於基座(11)作水平往復直線運動進行前後搖擺測試，同時，所述左右搖擺臺(9)相對於基座(11)作左右搖擺往復運動進行左右搖擺測試。
8.根據權利要求7所述的一種搖擺試驗方法，其特徵在於:所述前後搖擺臺￠)、左右搖擺臺(9)均是通過同一 PLC控制器來分別控制前後搖擺臺￠)的前後搖擺運動和左右搖擺臺(9)的左右搖擺運動。
【文檔編號】G01M13/00GK104458229SQ201410708427
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月28日 優先權日:2014年11月28日
【發明者】盧一鵬, 賈志偉, 崔涵, 楊斌, 樊遲 申請人:資陽南車電氣有限公司