一种轨道车辆空气弹簧六自由度低温试验台制造技术

本发明专利技术涉及一种轨道车辆空气弹簧的六自由度低温试验台，其由制冷循环系统、变容量储气筒、配重加载机构、六自由度运动平台以及T型槽地基组成。本发明专利技术针对轨道车辆空气弹簧的低温性能进行试验，通过配重加载机构模拟加载在空气弹簧上的车身质量、六自由度运动平台模拟空气弹簧实际轨道车辆运行工况和过制冷循环系统模拟空气弹簧在低温条件下强度的变化情况，从而真是再现空气弹簧在低温地区的工作情况。本发明专利技术可有效提高高速列车组的运行安全新、改善高速动车组的乘坐舒适性以及促进动车组技术的发展，并具有良好的指导作用，同时方便轨道车辆企业利用试验台对选用的空气弹簧进行实物测试，进行性能比较。

A low temperature test platform of six degrees of freedom for air spring of rail vehicle

The invention relates to a six degree of freedom low temperature test platform for an air spring of a track vehicle, which is composed of a refrigeration circulation system, a variable capacity air cylinder, a counterweight loading mechanism, a six degree of freedom motion platform and a T groove foundation. To test the low temperature performance of the invention for rail vehicle air spring, through a counterweight loading mechanism simulation of air spring actual track running conditions of vehicle load simulation of the air spring on the body mass, and six degree of freedom platform refrigeration system simulation of air spring strength under the condition of low temperature changes, which is really the work of air reproduction spring in the low temperature region. The invention can effectively improve the safe operation of the new high-speed train and improve the ride comfort of high-speed EMU and promote the development of the EMU technology, and has a good role in guiding, and convenient rail vehicle enterprises use test bench of air spring used for physical testing, performance comparison.

【技术实现步骤摘要】
一种轨道车辆空气弹簧六自由度低温试验台
本专利技术属于轨道车辆试验领域，具体涉及轨道车辆弹性悬挂系中的空气弹簧性能的试验台设备。
技术介绍
目前，我国高速列车技术发展迅猛，最新的动车组运营时速达到380km/h，最新研制的动车组的时速已经接近600km/h。列车的行驶速度提高和车辆轴重载荷的提升加剧了轮对和轨道之间的冲击振动。轨道车辆的乘坐舒适型以及运行的安全性能和平稳性问题逐渐突出。空气弹簧作为轨道车辆第二系悬挂元件，不仅承载车身质量同时在轨道车辆运过程中起到缓冲减震的作用，其性能的优劣直接影响到轨道车辆的运行舒适性和安全性。空气弹簧对于减震至关重要，同时由于我国国土面积辽阔，具有很大部分区域在高寒区，因此轨道车辆运行反复于低温区域。由于空气弹簧的材质是橡胶的，故在不同温度条件下工作性能不一致，在高寒地区更加容易因为疲劳破裂，因此必须通过试验手段对空气弹簧的性能指标进行可靠性测试。在空气弹簧的实际运行中不仅承受车身的质量，还受到转向架传递的冲击力。传统的低温试验台，只考虑低温条件下，不考虑轨道车辆的自重和路面冲击等因素，和现实轨道车辆的运行有很大的差异，无法真实判定空气弹簧的可靠性。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术不足，提供一种轨道车辆空气弹簧六自由度低温试验台。本专利技术所述技术方案可以有效地解决了现有技术中空气弹簧在低温测试中由于没有考虑实际运行工况的性能检测，真实再现轨道车辆中空气弹簧在低温条件下的运行状况。本专利技术的上述目的通过以下技术方案实现，结合附图说明提下：一种轨道车辆空气弹簧六自由度低温试验台，由垂向运动支承立柱1、焊接式双关节轴承连接杆2、配重加载机构3、可调式配重加载机构支承立柱4、制冷循环系统5、六自由度运动平台6、变容量储气筒7和T型槽地基8组成，所述六自由度运动平台6通过螺栓固定在T型槽地基8上，为试验台提供动态模拟，模拟轨道车辆真实路况；所述制冷循环系统5由制冷风机19和低温气室14组成，所述低温气室14置于六自由度运动平台6上，为整个试验系统提供低温的试验环境；所述配重加载机构3置于低温气室14正上方，并由低温气室14或可调式配重加载机构支承立柱4中的支承滑枕27支撑，所述支承滑枕27移开后，配重加载机构3直接放置于低温气室14上，模拟轨道车辆车体质量；所述变容量储气筒7与低温气室14中的空气弹簧15直接连通，模拟轨道车辆的附加气室，保证空气弹簧在不同载荷下，空气弹簧的15的高度是恒定值，符合实际轨道车辆空气弹簧的真实状态；所述配重加载机构3通过焊接式双关节轴承连接杆2与垂向运动支承立柱1采用球铰连接。所述六自由度运动平台6由六自由度运动平台承载板9、液压作动器10、六自由度运动平台固定板11和六自由度运动机构作动器球铰支座12组成，所述六自由度运动平台承载板9作为低温气室14中空气弹簧15的放置平台，承受配重加载机构(3)对空气弹簧15的动态和静态载荷，所述六自由度运动平台承载板9中央预留气管孔。所述制冷循环系统5由进气管13、低温气室14、空气弹簧15、排气管16、气管转接法兰17、气管夹18和制冷风机19组成，所述进气管13和排气管16一端与低温气室14连接，另一端通过气管转接法兰17分别安装在制冷风机19的进风口和出风口上；所述制冷风机19内有循环风机，保证低温气体在整个制冷循环系统中流通；所述低温气室14采用空气弹簧结构，其由上端封板20、连接法兰21、曲囊22和下端封板23组成，所述下端封板23中央预留一个气管孔，用于变容量储气筒7的气管26与空气弹簧15连接。所述变容量储气筒7主要由储气筒24、油液高度控制器25和气管26组成，所述储气筒24上的气管26直接穿过低温气室(14)的预留孔与空气弹簧15的进气口相连，所述储气筒24内部装有机油和空气，通过控制油液高度控制器25调节储气筒24内部机油数量，实现对空气容量的控制，在试验过程中，模拟轨道车辆附加气室的功能，保证空气弹簧15在不同载荷下空气弹簧的高度是固定不变的。所述可调式配重加载机构支承立柱4由支承滑枕27、齿轮齿条操纵机构28和配重框架支承立柱29组成，所述支承滑枕27通过齿轮齿条操纵机构28控制在配重框架支承立柱29上平移，用于配重加载机构3与支承滑枕27的之间的支撑或脱离。所述齿轮齿条操纵机构28由齿条30、平键31、齿轮32、齿轮摇柄33和齿轮轴34组成，所述齿条30通过螺栓固定在支承滑枕27内部，所述齿轮32通过平键31固定在齿轮轴34上，所述齿轮轴34通过轴承安装在配重框架支承立柱29的轴承孔中，通过摇动齿轮摇柄33控制支承滑枕27与配重框架支承立柱29的相对位置。所述配重加载机构3由SA60ES球关节支座35、配重块支承框架36、配重块37和测力装置38组成，所述配重块37直接放置在配重承载框架36上，所述测力装置38通过螺栓固定在配重承载框架36底部；所述配重加载机构3通过SA60ES球关节支座35和焊接式双关节轴承连接杆2与垂向运动支承立柱1采用球铰连接，以保证试验过程中，配重加载机构3只有垂向运动，不产生侧倾横摆运动。所述测力装置38由六分力传感器与配重架连接盘39、六分力传感器40、六分力传感器与低温气室连接盘41组成，并通过螺栓连接组成一体，所述六分力传感器与低温气室连接盘41直接压在低温气室14上，配重加载机构3通过添减配重块37的板数改变空气弹簧试验过程中所需要的静载大小，然后通过六分力传感器40测试试验过程中空气弹簧的动载情况。与现有技术相比本专利技术的有益效果是：1、本专利技术采用六自由度运动平台真实地再现空气弹簧在低温条件下运行的真实工况。2、本专利技术配置了可调式配重加载机构支承立柱，减少六自由度运动平台在非工作状态的负载情况，大大增加了六自由度运动平台使用寿命，同时方便工作人员更换试验对象。3、本专利技术中采用变容量储气筒7和空气弹簧15直接相连，模拟轨道车辆的附加气室，保证空气弹簧在不同载荷下，空气弹簧15的高度是恒定值，符合实际轨道车辆空气弹簧的真实状态。4、本专利技术在空气弹簧和配重加载机构配置了六分力传感器，能够实时采集空气弹簧的动载情况。5、本专利技术中的制冷循环系统，采用外循环结构，其优点在于结构紧凑，质量轻，方便放置于六自由度平台上。综上所述：本专利技术提供一种可测实时动载的六自由度低温试验台，为探究空气弹簧的低温动态性能提供一种试验平台，对提高列车的安全运行和改善高速动车组的舒适度，具有很好的促进作用。附图说明1、图1空气弹簧六自由度低温试验台轴测图。2、图2六自由度运动平台轴测图。3、图3制冷循环系统轴测图。4、图4低温气室主视图。5、图5变容量储气筒轴测图。6、图6可调式配重加载机构支承立柱轴测图。7、图7齿轮齿条结构图。8、图8配重加载机构。9、图9六分力传感器。10、图10配重加载机构连接图。11、图11结构简图。图中：1.垂向运动支承立柱2.焊接式双关节轴承连接杆3.配重加载机构4.可调式配重加载机构支承立柱5.制冷循环系统6.六自由度运动平台7.变容量储气筒8.T型槽地基9.六自由度运动平台承载板10.液压作动器11.六自由度运动平台固定板12.六自由度运动机构作动器球铰支座13.进气管14.低温气室15.空气弹簧16.排气管17.气管转接法兰18.气管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轨道车辆空气弹簧六自由度低温试验台，由垂向运动支承立柱(1)、焊接式双关节轴承连接杆(2)、配重加载机构(3)、可调式配重加载机构支承立柱(4)、制冷循环系统(5)、六自由度运动平台(6)、变容量储气筒(7)和T型槽地基(8)组成，其特征在于：所述六自由度运动平台(6)通过螺栓固定在T型槽地基(8)上，为试验台提供动态模拟，模拟轨道车辆真实路况；所述制冷循环系统(5)由制冷风机(19)和低温气室(14)组成，所述低温气室(14)置于六自由度运动平台(6)上，为整个试验系统提供低温的试验环境；所述配重加载机构(3)置于低温气室(14)正上方，并由低温气室(14)或可调式配重加载机构支承立柱(4)中的支承滑枕(27)支撑，所述支承滑枕(27)移开后，配重加载机构(3)直接放置于低温气室(14)上，模拟轨道车辆车体质量；所述变容量储气筒(7)与低温气室(14)中的空气弹簧(15)直接连通，模拟轨道车辆的附加气室，保证空气弹簧在不同载荷下，空气弹簧的(15)的高度是恒定值，符合实际轨道车辆空气弹簧的真实状态；所述配重加载机构(3)通过焊接式双关节轴承连接杆(2)与垂向运动支承立柱(1)采用球铰连接。...

【技术特征摘要】
1.一种轨道车辆空气弹簧六自由度低温试验台，由垂向运动支承立柱(1)、焊接式双关节轴承连接杆(2)、配重加载机构(3)、可调式配重加载机构支承立柱(4)、制冷循环系统(5)、六自由度运动平台(6)、变容量储气筒(7)和T型槽地基(8)组成，其特征在于：所述六自由度运动平台(6)通过螺栓固定在T型槽地基(8)上，为试验台提供动态模拟，模拟轨道车辆真实路况；所述制冷循环系统(5)由制冷风机(19)和低温气室(14)组成，所述低温气室(14)置于六自由度运动平台(6)上，为整个试验系统提供低温的试验环境；所述配重加载机构(3)置于低温气室(14)正上方，并由低温气室(14)或可调式配重加载机构支承立柱(4)中的支承滑枕(27)支撑，所述支承滑枕(27)移开后，配重加载机构(3)直接放置于低温气室(14)上，模拟轨道车辆车体质量；所述变容量储气筒(7)与低温气室(14)中的空气弹簧(15)直接连通，模拟轨道车辆的附加气室，保证空气弹簧在不同载荷下，空气弹簧的(15)的高度是恒定值，符合实际轨道车辆空气弹簧的真实状态；所述配重加载机构(3)通过焊接式双关节轴承连接杆(2)与垂向运动支承立柱(1)采用球铰连接。2.根据权利要求1所述的一种轨道车辆空气弹簧六自由度低温试验台，其特征在于：所述六自由度运动平台(6)由六自由度运动平台承载板(9)、液压作动器(10)、六自由度运动平台固定板(11)和六自由度运动机构作动器球铰支座(12)组成，所述六自由度运动平台承载板(9)作为低温气室(14)中空气弹簧(15)的放置平台，承受配重加载机构(3)对空气弹簧(15)的动态和静态载荷，所述六自由度运动平台承载板(9)中央预留气管孔。3.根据权利要求1所述的一种轨道车辆空气弹簧六自由度低温试验台，其特征在于：所述制冷循环系统(5)由进气管(13)、低温气室(14)、空气弹簧(15)、排气管(16)、气管转接法兰(17)、气管夹(18)和制冷风机(19)组成，所述进气管(13)和排气管(16)一端与低温气室(14)连接，另一端通过气管转接法兰(17)分别安装在制冷风机(19)的进风口和出风口上；所述制冷风机(19)内有循环风机，保证低温气体在整个制冷循环系统中流通；所述低温气室(14)采用空气弹簧结构，其由上端封板(20)、连接法兰(21)、曲囊(22)和下端封板(23)组成，所述下端封板(23)中央预留一个气管孔，用于变容量储气筒(7)的气管(26)与空气弹簧(15)连接。4.根据权利要求1所述的一种轨道车辆空气弹簧六自由度低温试...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏建，吕福权，郑小庆，石哲宇，牛治慧，张雪平，陈雷，张益瑞，陈熔，林慧英，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22