高速轨道三自由度轮轨关系试验台制造技术

本发明专利技术涉及一种高速轨道三自由度轮轨关系试验台。该试验台包括双三自由度轨道轮系统装置(1)与砝码车与六自由度位姿控制系统装置(2)，所述的砝码车与六自由度位姿控制系统装置(2)通过2个1号垂直作动器与连杆总成与2个2号垂直作动器与连杆总成安装在1号T型槽平台(5)和2号T型槽平台(6)上；本发明专利技术可以精确模拟高速动车在实际轨道中运行时轨道的相对轮对的振动，两个轨道轮并没有直接相连并通过六个作动器各自实现三自由度运动，即横向运动、垂向运动、绕纵向轴的旋转运动，可以实现模拟高速列车轨道不平顺现象。从而解决了不能在实际运行中列车上直接做轮轨可靠性试验的问题。

【技术实现步骤摘要】
高速轨道三自由度轮轨关系试验台
本专利技术涉及一种基于轮轨接触的轮轨作用试验平台，更具体地说，本专利技术涉及一种新型高速轨道三自由度轮轨关系试验台。
技术介绍
目前，在我国实行铁路大提速方针政策的前提下，我国轨道车辆的运行速度有了很大的提高。这也使得动车组技术发展迅速，目前已经在运行的动车组最高车速已经达到350km/h，研制中的动车组最高车速已经接近500km/h。到2020年,全国铁路网基本建成,营业里程将达到10万公里以上,客运专线、高速铁路达到10000公里,城市轨道交通达到4000公里左右。由于车速的提高和轴重的加大,列车和轨道结构材料服役环境恶化,各种隐患问题日趋严重,严重威胁行车安全。从目前国内外铁路现场事故情况看,影响轮轨列车正常和安全运行的关键部位有,弓网关系、车辆结构强度和转向架强度、轮轴、轮轨关系及高速道岔强度等问题。而轮轨关系问题是最重要最复杂的研究问题之一,工作环境恶劣，负载力变化频繁，极易在高速行驶以及剧烈振动的情况下发生疲劳破坏。目前，测试高速轮轨关系的方法有很多，但是这些方法大都是根据已知的轮轨的破坏，如轮轨测磨、剥离掉块、轨头压溃、踏面剥离等轮轨磨损导致的设备故障，针对这些故障设计一些检测方法及数据处理方法来进行轮轨关系可靠性分析。从理论角度上，这样的是分析是可行的，正确的。可是在列车实际运行中，不仅是受到单一方式的破坏，根据轮轨的各个方向的受力和相对运动，故障可能是一种，也可能是几种失效方式的叠加。因此，只有在列车实际运行中测试轮轨关系运动情况，才能有效地分析高速列车轮轨关系的可靠性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是不能在实际运行中列车上直接做轮轨可靠性试验的问题，从而提供了一种高速轨道三自由度轮轨关系试验台为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案实现的，结合附图说明如下：一种高速轨道三自由度轮轨关系试验台，包括双三自由度轨道轮系统装置1和砝码车与六自由度位姿控制系统装置2，所述砝码车与六自由度位姿控制系统装置2通过2个1、2号垂直作动器与连杆总成75、76安装在1、2号T型槽平台5、6上；所述双三自由度轨道轮系统装置1由结构相同的1、2号轨道轮支座总成与驱动电机装配体3、4和结构相同的1、2号T型槽平台5、6组成，所述1、2号轨道轮支座总成与驱动电机装配体3、4平行放置且分别安装在1、2号T型槽平台5、6上；所述1、2号轨道轮支座总成与驱动电机装配体3、4均由轮轨试验电机装配体7、两作动器轨道轮支座装配体8、垂向作动器轨道轮支座装配体9和轨道轮装配体10组成，所述2号轨道轮支座总成与驱动电机装配体4的位置为：由1号轨道轮支座总成与驱动电机装配体3绕双三自由度轨道轮系统装置1中心点垂线方向的水平转动180度摆放；所述两作动器轨道轮支座装配体8与垂向作动器轨道轮支座装配体9之间通过轨道轮装配体10联接，1号轨道轮支座总成与驱动电机装配体3的轨道轮装配体10与2号轨道轮支座总成与驱动电机装配体4的轨道轮装配体10为平行布置的轨道轮，且两个轨道轮装配体10是独立的。所述的轮轨试验电机装配体7包括过渡支撑座装配体11、调频电机装配体12、风机装配体13、轮轨试验电机增高座14、法兰式联轴器装配体15、电机联轴器装配体16和鼓形齿轮联轴器装配体17，所述调频电机装配体12与风机装配体13通过螺栓连接，所述调频电机装配体12通过带有长圆形的螺栓孔的电机安装座18安装在轮轨试验电机增高座14上；所述调频电机装配体12、电机联轴器装配体16、法兰式联轴器装配体15依次通过键联接；所述法兰式联轴器装配体15上的法兰式扭矩仪支座19通过螺栓安装在轮轨试验电机增高座14上，所述法兰式联轴器装配体15的左侧联接过渡支撑座装配体11，过渡支撑座装配体11的过渡轴承座20通过螺栓安装在轮轨试验电机增高座14上，过渡支撑座装配体11的左侧与鼓形齿轮联轴器装配体17联接，鼓形齿轮联轴器装配体17与轨道轮装配体10联接。所述两作动器轨道轮支座装配体8包括1号支撑座装配体22和1号垂向作动器28，所述垂向作动器轨道轮支座装配体9由2号支撑座装配体21和2号垂向作动器36组成，所述1号支撑座装配体22与2号支撑座装配体21结构相同，所述1号垂向作动器28与2号垂向作动器36结构相同；所述的两作动器轨道轮支座装配体8还包括横向激振杠杆支撑座装配体25、横向作动器26、横向激振杠杆轴27、横向换向杠杆轴24、1号垂向激振连杆3939、2号垂向激振连杆64和气囊联接盖40。所述1号支撑座装配体22与1号垂向作动器28通过销轴联接，所述1号垂向作动器28通过螺栓安装在U型支撑座架37的支座作动器安装板47上；所述1号支撑座装配体22上的1号气囊装配体23的气囊上盖板42与气囊联接盖40联接，气囊联接盖40与1号垂向激振连杆39通过销轴转动连接，1号垂向激振连杆39通过横向激振杠杆轴27与横向作动器26联接。所述1号支撑座装配体22包括垂向换向杠杆轴装配体31、垂向激振连杆板32、1号气囊装配体23、1号十字球绞连杆29、主轴U型吊耳上部30、十字轴承座装配体34、U型支撑座架37和U型支撑座盖板109，所述U型支撑座架37和U型支撑座盖板109通过螺栓联接，所述U型支撑座架37的两个长立柱49内侧面焊接1、2号支座安装板45、46，所述垂向换向杠杆轴装配体31通过垂向换向杠杆轴承58和销轴安装到长立柱49上的圆形安装孔44上，所述垂向换向杠杆轴装配体31通过作动器销轴57与垂向激振连杆板32转动联接，所述垂向激振连杆板32与1号垂向作动器28通过销轴转动联接，所述垂向换向杠杆轴装配体31通过十字轴安装销轴56与1号十字球绞连杆29转动联接，1号十字球绞连杆29与主轴U型吊耳上部30通过销轴转动连接，十字轴承座装配体34安装在主轴U型吊耳上部30与主轴U型吊耳下部111之间，主轴U型吊耳上部30与主轴U型吊耳下部111两侧各通过螺栓联接；。所述十字轴承座装配体34包括角接触球轴承43、十字轴支撑座小盖板50、十字轴支撑座大盖板51、十字轴支撑座52、2号尼龙垫53与1号尼龙垫54，所述十字轴支撑座52通过角接触球轴承43安装在轨道轮简支轴38的2号十字轴承座安装轴70上，十字轴支撑座52通过螺栓分别与十字轴支撑座小盖板50和十字轴支撑座大盖板51联接，十字轴支撑座52两侧的小短轴各安装一个1、2号尼龙垫54、53，所述十字轴承座装配体34的下方与1号气囊装配体23上的气囊上盖板42联接，1号气囊装配体23的气囊下盖板41与U型支撑座架37上的支座下方安装板48螺纹联接，所述2号支撑座装配体21与2号垂向作动器36通过销轴联接，所述2号垂向作动器36安装在U型支撑座架37的支座作动器安装板47上。所述横向激振杠杆支撑座装配体25包括横向激振杠杆支撑座59、1号横向小轴端盖60、1号横向大轴端盖61、2号横向小轴端盖62和2号横向大轴端盖63，所述横向激振杠杆支撑座装配体25的横向激振杠杆支撑座59通过螺栓联接安装在1号T型槽平台5上，所述1号横向小轴端盖60通过轴承与1号横向大轴端盖61联接安装在横向激振杠杆轴27的左端，所述2号横向小轴端盖62通过轴承与2号横向大轴端盖63联接安装在激振杠杆轴27的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速轨道三自由度轮轨关系试验台，其特征在于：包括双三自由度轨道轮系统装置(1)和砝码车与六自由度位姿控制系统装置(2)，所述砝码车与六自由度位姿控制系统装置(2)通过2个1、2号垂直作动器与连杆总成(75、76)安装在1、2号T型槽平台(5、6)上；所述双三自由度轨道轮系统装置(1)由结构相同的1、2号轨道轮支座总成与驱动电机装配体(3、4)和结构相同的1、2号T型槽平台(5、6)组成，所述1、2号轨道轮支座总成与驱动电机装配体(3、4)平行放置且分别安装在1、2号T型槽平台(5、6)上；所述1、2号轨道轮支座总成与驱动电机装配体(3、4)均由轮轨试验电机装配体(7)、两作动器轨道轮支座装配体(8)、垂向作动器轨道轮支座装配体(9)和轨道轮装配体(10)组成，所述2号轨道轮支座总成与驱动电机装配体(4)的位置为：由1号轨道轮支座总成与驱动电机装配体(3)绕双三自由度轨道轮系统装置(1)中心点垂线方向的水平转动180度摆放；所述两作动器轨道轮支座装配体(8)与垂向作动器轨道轮支座装配体(9)之间通过轨道轮装配体(10)联接，1号轨道轮支座总成与驱动电机装配体(3)的轨道轮装配体(10)与2号轨道轮支座总成与驱动电机装配体(4)的轨道轮装配体(10)为平行布置的轨道轮，且两个轨道轮装配体10是独立的。...

【技术特征摘要】
1.一种高速轨道三自由度轮轨关系试验台，其特征在于：包括双三自由度轨道轮系统装置(1)和砝码车与六自由度位姿控制系统装置(2)，所述砝码车与六自由度位姿控制系统装置(2)通过2个1、2号垂直作动器与连杆总成(75、76)安装在1、2号T型槽平台(5、6)上；所述双三自由度轨道轮系统装置(1)由结构相同的1、2号轨道轮支座总成与驱动电机装配体(3、4)和结构相同的1、2号T型槽平台(5、6)组成，所述1、2号轨道轮支座总成与驱动电机装配体(3、4)平行放置且分别安装在1、2号T型槽平台(5、6)上；所述1、2号轨道轮支座总成与驱动电机装配体(3、4)均由轮轨试验电机装配体(7)、两作动器轨道轮支座装配体(8)、垂向作动器轨道轮支座装配体(9)和轨道轮装配体(10)组成，所述2号轨道轮支座总成与驱动电机装配体(4)的位置为：由1号轨道轮支座总成与驱动电机装配体(3)绕双三自由度轨道轮系统装置(1)中心点垂线方向的水平转动180度摆放；所述两作动器轨道轮支座装配体(8)与垂向作动器轨道轮支座装配体(9)之间通过轨道轮装配体(10)联接，1号轨道轮支座总成与驱动电机装配体(3)的轨道轮装配体(10)与2号轨道轮支座总成与驱动电机装配体(4)的轨道轮装配体(10)为平行布置的轨道轮，且两个轨道轮装配体10是独立的。2.如权利要求1所述高速轨道三自由度轮轨关系试验台，其特征在于：所述的轮轨试验电机装配体(7)包括过渡支撑座装配体(11)、调频电机装配体(12)、风机装配体(13)、轮轨试验电机增高座(14)、法兰式联轴器装配体(15)、电机联轴器装配体(16)和鼓形齿轮联轴器装配体(17)，所述调频电机装配体(12)与风机装配体(13)通过螺栓连接，所述调频电机装配体(12)通过带有长圆形的螺栓孔的电机安装座(18)安装在轮轨试验电机增高座(14)上；所述调频电机装配体(12)、电机联轴器装配体(16)、法兰式联轴器装配体(15)依次通过键联接；所述法兰式联轴器装配体(15)上的法兰式扭矩仪支座(19)通过螺栓安装在轮轨试验电机增高座(14)上，所述法兰式联轴器装配体(15)的左侧联接过渡支撑座装配体(11)，过渡支撑座装配体(11)的过渡轴承座(20)通过螺栓安装在轮轨试验电机增高座(14)上，过渡支撑座装配体(11)的左侧与鼓形齿轮联轴器装配体(17)联接，鼓形齿轮联轴器装配体(17)与轨道轮装配体(10)联接。3.如权利要求1所述高速轨道三自由度轮轨关系试验台，其特征在于：所述两作动器轨道轮支座装配体(8)包括1号支撑座装配体(22)和1号垂向作动器(28)，所述垂向作动器轨道轮支座装配体(9)由2号支撑座装配体(21)和2号垂向作动器(36)组成，所述1号支撑座装配体(22)与2号支撑座装配体(21)结构相同，所述1号垂向作动器(28)与2号垂向作动器(36)结构相同；所述的两作动器轨道轮支座装配体(8)还包括横向激振杠杆支撑座装配体(25)、横向作动器(26)、横向激振杠杆轴(27)、横向换向杠杆轴(24)、1号垂向激振连杆(39)39、2号垂向激振连杆(64)和气囊联接盖(40)。4.如权利要求3所述高速轨道三自由度轮轨关系试验台，其特征在于：所述1号支撑座装配体(22)与1号垂向作动器(28)通过销轴联接，所述1号垂向作动器(28)通过螺栓安装在U型支撑座架(37)的支座作动器安装板(47)上；所述1号支撑座装配体(22)上的1号气囊装配体(23)的气囊上盖板(42)与气囊联接盖(40)联接，气囊联接盖(40)与1号垂向激振连杆(39)通过销轴转动连接，1号垂向激振连杆(39)通过横向激振杠杆轴(27)与横向作动器(26)联接。5.如权利要求3所述高速轨道三自由度轮轨关系试验台，其特征在于：所述1号支撑座装配体(22)包括垂向换向杠杆轴装配体(31)、垂向激振连杆板(32)、1号气囊装配体(23)、1号十字球绞连杆(29)、主轴U型吊耳上部(30)、十字轴承座装配体(34)、U型支撑座架(37)和U型支撑座盖板(109)，所述U型支撑座架(37)和U型支撑座盖板(109)通过螺栓联接，所述U型支撑座架(37)的两个长立柱(49)内侧面焊接1、2号支座安装板(45、46)，所述垂向换向杠杆轴装配体(31)通过垂向换向杠杆轴承(58)和销轴安装到长立柱(49)上的圆形安装孔(44)上，所述垂向换向杠杆轴装配体(31)通过作动器销轴(57)与垂向激振连杆板(32)转动联接，所述垂向激振连杆板(32)与1号垂向作动器(28)通过销轴转动联接，所述垂向换向杠杆轴装配体(31)通过十字轴安装销轴(56)与1号十字球绞连杆(29)转动联接，1号十字球绞连杆(29)与主轴U型吊耳上部(30...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏建，郑小庆，石哲宇，吕福权，张雪平，陈雷，张益瑞，牛治慧，王启明，张兰，许影，张亨飏，陈学渊，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22