一種機車轉向架疲勞強度試驗臺的製作方法
2024-02-07 01:18:15
專利名稱：一種機車轉向架疲勞強度試驗臺的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種機車車輛走行部一轉向架的疲勞強度試驗臺。
背景技術：
車輛的走行部失效將直接威脅行車安全，要兼顧安全和效益，就需確定 走行部的使用壽命，安排合理的檢修周期。目前對轉向架整體的疲勞強度試驗
方法還沒有^艮好的解決方案，通常是對轉向架的構架按照UIC615-4標準用多頭 液壓釭對其進行模擬力o載，即通過多頭液壓缸向轉向架施加動態變化的栽荷， 以模擬軌道不平順通過輪對引起的轉向架振動。這一液壓激振過程中，如何分 配各缸頭的載荷及其變化，以真實地模擬轉向架的振動是很困難的；受液壓設 備的限制，其激振頻率低，最高頻率僅為30Hz左右，無法激振出更高頻率的振 動。而列車運行過程中，由於軌道不平順帶來的轉向架振動，其頻率可高達悽t 百赫茲；雖然高頻振動振幅小，對轉向架的一次性的損傷小，但按疲勞損傷理 論，損傷是可以累積的，當損傷累積到一定數量時，i更會發生疲勞破壞，尤其 隨著鐵路向高速、重載發展，應力幅值上升；因此，有必要對轉向架進行整體、 全頻段的疲勞強度試驗，掌握全頻段各零部件協調變形的應力應變發展狀態， 以保證鐵路運輸的高效、安全運行。
發明內容
本發明的目的在於提供一種機車轉向架疲勞強度試驗臺，該試驗臺能全頻 段地模擬轉向架的垂向振動、橫向振動、點頭及複合振動，更真實地測定出轉 向架的疲勞壽命，從而確定其生命周期，為機車安全運行提供可靠保障。且其 結構簡單，操作方便。
本發明實現其發明目的，所採用的技術方案為 一種機車轉向架疲勞強度 試-驗臺，其組成為前、後兩個主動偏心專侖上的主動偏心軸通過軸承及其軸岸義座 固定在臺架的一側；前、後兩個#1動偏心輪的被動偏心軸通過軸承及其軸承座 固定在臺架的另一側；前、後兩個主動偏心軸分別與驅動裝置相連。
本發明的工作原理和過程是
將轉向架縱向鉸接固定在臺架兩側的基礎上，使轉向架的左、右輪對分別
置於主動偏心輪、被動偏心輪上，並加上模擬配重。4艮定主動偏心輪在左邊， 被動偏心輪在右邊。在驅動裝置的帶動下主動偏心輪轉動，驅動左車輪旋轉，
並使左車輪在豎直平面上產生垂向振動；左車輪同時驅動右車輪轉動，並帶動 被動偏心輪旋轉，使右車輪在豎直平面上產生垂向振動。左右車輪的高程差取 決於主動偏心輪與^皮動偏心輪的相位差，這個相位差受主動偏心輪與糹皮動偏心 輪的轉速差控制。由於在測試過程中主動偏心輪一左車輪一右車輪一被動偏心 輪的傳動鏈中，任何一個傳動副產生相對滾動(滑動)均會導致主、被動偏心 輪的轉速差發生變化，二者的相位差發生變化，使左右車輪的高程差發生變化。 由於傳動中的相對滾動是隨機產生的，因此左右車4侖的高程差變化也是隨機的。 使轉向架在測試過程，既產生上下振動，同時也發生隨機的左右搖擺即橫向振 動即側滾。同時本試驗臺在測試時，由於在前後主動偏心輪之間也會控制產生 出轉速差，從而模擬出轉向架的點頭振動；各個偏心輪之間產生出任意組合的 眾多轉速差變化，將模擬產生出極其豐富的複合振動。
與現有技術相比，本發明的有益效果是
通過主動偏心輪、被動偏心輪的偏心旋轉，模擬出左、右車輪的垂向振動， 同時通過將同軸的兩個偏心輪解耦成差速的主動、被動偏心輪，使主動、被動 偏心輪隨機產生豐富的轉速差，模擬出轉向架的橫向振動；本試驗臺在測試時， 還能在前後的主動偏心輪之間控制產生出轉速差，模擬出轉向架的點頭振動； 進一步各個偏心輪之間可產生出任意組合的眾多轉速差變化，將模擬產生出極 其豐富的變幅複合振動。本發明以純滾動激振方式模擬出轉向架的各種受迫振 動，模擬的振動頻率範圍寬，對高頻振動也能模擬，實現了列車運行時轉向架的 全頻段，全模式振動模擬。從而更真實地測定出轉向架的疲勞壽命，以更好地 確定其生命周期，為機車安全運行提供更可靠的保障。
將多個本發明的試驗臺組合使用，則可同時對多個轉向架進行試驗，當試 驗臺數量與整車轉向架的數量相同時，即可對整車的全部轉向架進行模擬試驗， 實現整車的隨機振動。由於臺架可做成鋼結構式，能任意加長，對斷裂處可方 便地補焊加強，操作方便，維護容易。
整個裝置僅由偏心輪及少量其它機械構件組成，無需液壓設備及其控制裝 置，結構簡單，操作方便。
上述被動偏心輪的被動偏心軸緊套在差速軸承的內圈上，差速軸承的外圏 緊套在被動偏心輪的軸孔，且被動偏心軸與其驅動裝置相連。
這樣，被動偏心輪的被動偏心軸也受驅動裝置的驅動旋轉，與列車轉向架
運行時的實際情況更加符合；同時，由於被動偏心輪與被動偏心軸之間通過軸 承連接，而非固定連接，二者之間可以產生相對轉動，使得被動偏心軸在被驅 動的情況下，也能隨機產生出主動、被動偏心輪間的轉速差，模擬出轉向架的 垂向振動、側滾、點頭及各種複合振動。使得本發明的試驗臺能在車輛轉向架 雙輪均受驅動的真實運行環境中模擬出列車轉向架的各種振動。
上述的主動偏心軸、被動偏心軸上均固定有傳動齒輪，二者均通過傳動齒 輪與各自的驅動裝置相連。這種方式使得驅動裝置對主動偏心輪的轉速控制更
方1更、4青確。
下面結合附圖和具體的實施方式對本發明作進一步的說明。
圖l本發明實施例的結構示意圖。
圖2本發明實施例的在進行轉向架疲勞試驗時的示意圖。 圖3為本發明實施例的被動偏心輪的半剖分放大示意圖。 圖4為本發明實施例的主動偏心輪半剖分放大示意圖。
具體實施例方式
實施例
圖1—4示出，本發明的一種具體實施方式
為 一種才幾車轉向架疲勞強度試 驗臺，其組成為前、後兩個主動偏心輪1上的主動偏心軸11通過軸承12及其 軸承座13固定在臺架5的一側；前、後兩個被動偏心輪3的偏心軸31通過軸 承32及其軸承座33固定在臺架5的另一側上；前、後兩個主動偏心軸ll分別 與驅動裝置相連。圖4還示出，本例的主動偏心輪l與主動偏心軸11為一體化 結構。
圖3示出，本例的被動偏心輪3與被動偏心軸31不是一體化結構，也不是 固定連接。而是被動偏心軸31緊套在差速軸承34的內圏上，差速軸承34的外 圈緊套在被動偏心輪3的軸孔上，從而將被動偏心軸31與被動偏心輪3活動連 接在一起。同時被動偏心軸31與其驅動裝置相連。
圖l-4還示出，本例的主動偏心軸11、被動偏心軸31上均固定有傳動齒輪
2, 二者均通過傳動齒輪2與各自的驅動裝置相連。
本發明在測試時，主動偏心輪l、被動偏心輪3的軸承座13、 33在臺架5上 的固定位置可以調節，從而可以適應不同列車轉向架6輪對的間距。
權利要求
1、一種機車轉向架疲勞強度試驗臺，其組成為前、後兩個主動偏心輪(1)上的主動偏心軸(11)通過軸承(12)及其軸承座(13)固定在臺架(5)的一側；前、後兩個被動偏心輪(3)的被動偏心軸(31)通過軸承(32)及其軸承座(33)固定在臺架(5)的另一側；前、後兩個主動偏心軸(11)分別與驅動裝置相連。
2、 根據權利要求1所述的一種機車轉向架疲勞強度試驗臺，其特徵在於 所述的被動偏心輪(3 )的被動偏心軸(31 )緊套在差速軸承(34 )的內圈上， 差速軸承(34 )的外圏緊套在被動偏心輪(3 )的軸孔上，且被動偏心軸(31) 與其驅動裝置相連。
3、根據權利要求1所述的一種機車轉向架疲勞強度試驗臺，其特徵在於 所述的主動偏心軸(11)、被動偏心軸(31)上均固定有傳動齒輪(2), 二者均 通過傳動齒輪(2)與各自的驅動裝置相連。
全文摘要
一種機車轉向架疲勞強度試驗臺，其組成為前、後兩個主動偏心輪上的主動偏心軸通過軸承及其軸承座固定在臺架的一側；前、後兩個被動偏心輪的被動偏心軸通過軸承及其軸承座固定在臺架的另一側；前、後兩個主動偏心軸分別與驅動裝置相連。該試驗臺能全頻段地模擬轉向架的垂向振動、橫向振動、點頭及複合振動，更真實地測定出轉向架的疲勞壽命，從而確定其生命周期，為機車安全運行提供可靠保障。且其結構簡單，操作方便。
文檔編號G01M17/007GK101363773SQ200810046088
公開日2009年2月11日 申請日期2008年9月17日 優先權日2008年9月17日
發明者炎 史, 張紅軍, 王自力, 康 陳 申請人:西南交通大學