一种高铁列车制动器惯性试验台制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高铁列车制动器惯性试验台，惯性加载单元和测试单元组成，所述惯性加载单元中，惯性飞轮的惯量按等比级数安装在飞轮主轴上，飞轮通过端面固定的法兰套与齿套一端啮合，齿套在飞轮自动切换机构的驱动下，沿飞轮主轴轴向滑动，使齿套另一端与飞轮主轴啮合，实现飞轮与飞轮主轴之间的惯性加载；所述静力矩加载装置末端通过与飞轮主轴端部的基础惯量飞轮啮合，实现静力矩加载；所述测试单元中，环境仓为测试提供密闭的环境，主轴承担测试产生的纵向力和横向力，制动器门型吊架由支架和T形槽板构成，用于安装被试制动器并测量制动力矩；本实用新型专利技术试验台能够实现惯性飞轮自动切换，并满足高时速高铁列车制动器性能测试要求。

【技术实现步骤摘要】
一种高铁列车制动器惯性试验台
本技术属于轨道车辆制动器性能测试
，特别适用于时速400km/h高铁列车制动器的综合性能测试，具体涉及一种高铁列车制动器惯性试验台。
技术介绍
高速铁路已经成为“中国制造”的一张世界名片。高铁列车制动器是保证列车行驶安全的重要部件之一。其性能必须由惯性试验台测试保证。由于高铁列车制动器惯性制动测试，要求试验台主轴转速要达到2500r/min，而制动惯量要达到1800kg.m2。我国还没有同时满足上述条件的测试设备。所以研发一种满足最新测试要求的高铁列车惯性试验台势在必行。传统的惯性试验台，惯性飞轮一般是用螺栓与主轴上的法兰固定，当飞轮重量较大时，飞轮的拆装很困难。由于高铁列车制动器惯性试验台的转速高，用于加载的惯性飞轮外径尺寸受离心强度影响不能太大，所以只能增加飞轮的厚度，这就将导致飞轮的重量较大，如若采用传统的飞轮拆装方式将难以实现，故如何根据测试要求更换飞轮组合已成为高铁列车制动器惯性试验台的设计难点。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本技术提供了一种高铁列车制动器惯性试验台，可实现惯性飞轮自动切换，并具有电模拟惯量功能，能够满足时速400km/h高铁列车制动器性能测试要求。结合说明书附图，本技术的具体实施方式如下：一种高铁列车制动器惯性试验台，由惯性加载单元和测试单元组成，所述惯性加载单元由主电机2、联轴器3、飞轮系统和静力矩加载装置组成；所述飞轮系统由飞轮主轴5、法兰套、一号飞轮6、齿套35、二号飞轮7、三号飞轮8、飞轮自动切换机构、扭矩传感器11和基础惯量飞轮12组成；所述飞轮主轴5通过联轴器3与主电机2相连，飞轮主轴5为阶梯轴，所述一号飞轮6、二号飞轮7和三号飞轮8的惯量按等比级数排列，且依次同轴安装在飞轮主轴5上；所述一号飞轮6的两侧端面上分别固定法兰套，所述法兰套与轴承和轴承座配合安装实现对一号飞轮6的支撑，位于左侧的法兰套与飞轮主轴5上一号飞轮6左侧对应的轴肩之间套装有齿套35，所述齿套35两端的内侧开有渐开线轮齿，齿套35一端通过渐开线轮齿与法兰套的外圆周表面啮合，飞轮主轴5上一号飞轮6左侧对应的轴肩外圆周表面开有与齿套35另一端相匹配的渐开线轮齿，飞轮自动切换机构与齿套35外圆周的环形滑槽配合连接，控制齿套35沿轴向滑移，齿套35两端通过渐开线轮齿与飞轮主轴5的轴肩和一号飞轮6的法兰套啮合，进而控制一号飞轮6与飞轮主轴5的离合，实现一号飞轮6的惯性加载；所述二号飞轮7和三号飞轮8与飞轮主轴5的连接结构与一号飞轮6相同；所述基础惯量飞轮12通过飞轮主轴法兰10安装在飞轮主轴5端部，在基础惯量飞轮12的外圆周表面加工有渐开线轮齿，静力矩加载装置的执行末端与基础惯量飞轮12啮合，实现静力矩加载；所述扭矩传感器11安装在飞轮主轴法兰10上，且扭矩传感器11的端面通过法兰与主轴14端部连接，以测量主轴14被制动时，飞轮系统产生的惯性力矩。进一步地，所述飞轮自动切换机构由切换机构气缸38、底板39、导向座40、导向杆41、滑座42、拨叉43以及滑块44组成；所述底板39安装在与所控制的齿套35相对应的轴承座上方，导向杆41沿轴向布置在飞轮主轴5上方两侧，并固定在底板39上；所述滑座42两端滑动安装在两侧的导向杆41上，切换机构气缸38的活塞杆与滑座42相连，拨叉43竖直连接在滑座42的下方，滑块44与拨叉43下端相连，且滑块44与对应位置的齿套35外圆周表面上的环形滑槽配合连接，在切换机构气缸38的驱动下，滑座42通过拨叉43带动滑块44沿导向杆41的长度方向往复滑移，进而带动齿套35沿飞轮主轴5往复滑移，以实现自动切换飞轮与飞轮主轴5之间的离合。进一步地，所述静力矩加载装置由静力矩气缸45、底座46、滑动缸体47和齿条活塞杆48组成；静力矩加载装置通过底座46安装在基础惯量飞轮12的下方，静力矩气缸45的推杆端与滑动缸体47的中部固定连接，所述滑动缸体47沿飞轮主轴5径向设置，并沿飞轮主轴5的轴向滑动，所述齿条活塞杆48位于滑动缸体47的上方，所述齿条活塞杆48上的齿条与基础惯量飞轮12外圆周表面的渐开线轮齿相匹配，气缸45推动滑动缸体47沿飞轮主轴5轴向前移，使齿条活塞杆48与基础惯量飞轮12相啮合，在液压站24的控制驱动下，齿条活塞杆48沿飞轮主轴5轴向运动，继而带动基础惯量飞轮12转动，实现静力矩加载。进一步地，所述主电机2为交流变频调速电机，在安装有变频器的电控柜29和操作台30的控制下，实现电模拟惯量功能。进一步地，所述联轴器3为尼龙柱销式联轴器。进一步地，所述测试单元主要由主轴承座13、主轴14、制动器门型吊架、滑台18、滑台驱动装置23和环境仓26组成；所述主轴14与飞轮主轴5同轴线布置，所述制动器门型吊架布置于主轴承座13与滑台机构之间，主轴14一端通过通过主轴承座13支撑，以承担测试产生的纵向力和横向力；所述主轴承座13的端面旋转安装有圆法兰49；所述制动器门型吊架由左支架50、右支架51、矩形截面梁52、右T形槽板17以及左T形槽板20；所述右T形槽板17安装在主轴承座13的左侧，与圆法兰49同轴固定连接；所述左T形槽板20安装在滑台机构的滑台主轴19右端，左T形槽板20与右T形槽板17的结构相同，且均沿主轴14的轴向自由旋转；在左T形槽板20与右T形槽板17的下方均安装连接有测力传感器21；所述左支架50竖直安装在左T形槽板20上，右支架51竖直安装在右T形槽板17上，所述矩形截面梁52水平布置在左支架50与右支架51之间，且两端分别与左支架50和右支架51固定连接，所述矩形截面梁52与左支架50、右支架51连接构成门型吊架。更进一步地，所述滑台18安装在平台53上，所述平台53的上表面上加工有用于安装试件的横向和纵向的T形槽，且在平台53的上表面还加工有用于滑台18滑移的导向槽，以及用于滑台18固定的T形槽；在滑台18下方安装连接有测扭传感器22；所述滑台驱动装置23采用链传动结构，由电机减速机54、链轮55和链条56组成，所述电机减速机54和链轮55均固定安装在滑台18的左侧面上，所述滑台驱动装置23下端的从动链轮与平台53上的导向槽内链配合链接，实现驱动滑台18沿导向槽滑移。更进一步地，所述环境仓26的左端墙57固定在滑台18上，右端墙58固定在主轴承座13上；所述环境仓26滑动安装在导轨59上；环境仓关闭时，仓壳体与左端墙57和右端墙58之间的间隙由充气带60密封，仓壳体与左端墙57和右端墙58构成密闭的测试空间。所述环境仓26的仓壳体由外壁保温层、吸音层和内壁不锈钢冲孔板构成。进一步地，所述惯性加载单元和测试单元均安装在机座1上，所述机座1由左右两段组合而成，所述测试单元安装在机座1的左段上，所述惯性加载单元安装在机座1的右段上，所述机座1的左右两段通过螺栓连接成整件。与现有技术相比，本技术的有益效果在于：1、本技术所述试验台能够满足时速400km/h高铁列车制动器性能测试要求，且所述试验台的总惯性量可达到1800kg.m2；2、本技术所述试验台的主电机采用交流变频调速电机，其在装有变频器的电控柜和操作台的控制下，可实现电模拟惯量的功能；3、本技术所述试验台装配有三组惯量呈本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高铁列车制动器惯性试验台，由惯性加载单元和测试单元组成，其特征在于：所述惯性加载单元由主电机(2)、联轴器(3)、飞轮系统和静力矩加载装置组成；所述飞轮系统由飞轮主轴(5)、法兰套、一号飞轮(6)、齿套(35)、二号飞轮(7)、三号飞轮(8)、飞轮自动切换机构、扭矩传感器(11)和基础惯量飞轮(12)组成；所述飞轮主轴(5)通过联轴器(3)与主电机(2)相连，飞轮主轴(5)为阶梯轴，所述一号飞轮(6)、二号飞轮(7)和三号飞轮(8)的惯量按等比级数排列，且依次同轴安装在飞轮主轴(5)上；所述一号飞轮(6)的两侧端面上分别固定法兰套，所述法兰套与轴承和轴承座配合安装实现对一号飞轮(6)的支撑，位于左侧的法兰套与飞轮主轴(5)上一号飞轮(6)左侧对应的轴肩之间套装有齿套(35)，所述齿套(35)两端的内侧开有渐开线轮齿，齿套(35)一端通过渐开线轮齿与法兰套的外圆周表面啮合，飞轮主轴(5)上一号飞轮(6)左侧对应的轴肩外圆周表面开有与齿套(35)另一端相匹配的渐开线轮齿，飞轮自动切换机构与齿套(35)外圆周的环形滑槽配合连接，控制齿套(35)沿轴向滑移，齿套(35)两端通过渐开线轮齿与飞轮主轴(5)的轴肩和一号飞轮(6)的法兰套啮合，进而控制一号飞轮(6)与飞轮主轴(5)的离合，实现一号飞轮(6)的惯性加载；所述二号飞轮(7)和三号飞轮(8)与飞轮主轴(5)的连接结构与一号飞轮(6)相同；所述基础惯量飞轮(12)通过飞轮主轴法兰(10)安装在飞轮主轴(5)端部，在基础惯量飞轮(12)的外圆周表面加工有渐开线轮齿，静力矩加载装置的执行末端与基础惯量飞轮(12)啮合，实现静力矩加载；所述扭矩传感器(11)安装在飞轮主轴法兰(10)上，且扭矩传感器(11)的端面通过法兰与主轴(14)端部连接，以测量主轴(14)被制动时，飞轮系统产生的惯性力矩。...

【技术特征摘要】
2018.03.26 CN 20182041321261.一种高铁列车制动器惯性试验台，由惯性加载单元和测试单元组成，其特征在于：所述惯性加载单元由主电机(2)、联轴器(3)、飞轮系统和静力矩加载装置组成；所述飞轮系统由飞轮主轴(5)、法兰套、一号飞轮(6)、齿套(35)、二号飞轮(7)、三号飞轮(8)、飞轮自动切换机构、扭矩传感器(11)和基础惯量飞轮(12)组成；所述飞轮主轴(5)通过联轴器(3)与主电机(2)相连，飞轮主轴(5)为阶梯轴，所述一号飞轮(6)、二号飞轮(7)和三号飞轮(8)的惯量按等比级数排列，且依次同轴安装在飞轮主轴(5)上；所述一号飞轮(6)的两侧端面上分别固定法兰套，所述法兰套与轴承和轴承座配合安装实现对一号飞轮(6)的支撑，位于左侧的法兰套与飞轮主轴(5)上一号飞轮(6)左侧对应的轴肩之间套装有齿套(35)，所述齿套(35)两端的内侧开有渐开线轮齿，齿套(35)一端通过渐开线轮齿与法兰套的外圆周表面啮合，飞轮主轴(5)上一号飞轮(6)左侧对应的轴肩外圆周表面开有与齿套(35)另一端相匹配的渐开线轮齿，飞轮自动切换机构与齿套(35)外圆周的环形滑槽配合连接，控制齿套(35)沿轴向滑移，齿套(35)两端通过渐开线轮齿与飞轮主轴(5)的轴肩和一号飞轮(6)的法兰套啮合，进而控制一号飞轮(6)与飞轮主轴(5)的离合，实现一号飞轮(6)的惯性加载；所述二号飞轮(7)和三号飞轮(8)与飞轮主轴(5)的连接结构与一号飞轮(6)相同；所述基础惯量飞轮(12)通过飞轮主轴法兰(10)安装在飞轮主轴(5)端部，在基础惯量飞轮(12)的外圆周表面加工有渐开线轮齿，静力矩加载装置的执行末端与基础惯量飞轮(12)啮合，实现静力矩加载；所述扭矩传感器(11)安装在飞轮主轴法兰(10)上，且扭矩传感器(11)的端面通过法兰与主轴(14)端部连接，以测量主轴(14)被制动时，飞轮系统产生的惯性力矩。2.如权利要求1所述一种高铁列车制动器惯性试验台，其特征在于：所述飞轮自动切换机构由切换机构气缸(38)、底板(39)、导向座(40)、导向杆(41)、滑座(42)、拨叉(43)以及滑块(44)组成；所述底板(39)安装在与所控制的齿套(35)相对应的轴承座上方，导向杆(41)沿轴向布置在飞轮主轴(5)上方两侧，并固定在底板(39)上；所述滑座(42)两端滑动安装在两侧的导向杆(41)上，切换机构气缸(38)的活塞杆与滑座(42)相连，拨叉(43)竖直连接在滑座(42)的下方，滑块(44)与拨叉(43)下端相连，且滑块(44)与对应位置的齿套(35)外圆周表面上的环形滑槽配合连接，在切换机构气缸(38)的驱动下，滑座(42)通过拨叉(43)带动滑块(44)沿导向杆(41)的长度方向往复滑移，进而带动齿套(35)沿飞轮主轴(5)往复滑移，以实现自动切换飞轮与飞轮主轴(5)之间的离合。3.如权利要求1所述一种高铁列车制动器惯性试验台，其特征在于：所述静力矩加载装置由静力矩气缸(45)、底座(46)、滑动缸体(47)和齿条活塞杆(48)组成；静力矩加载装置通过底座(46)安装在基础惯量飞轮(12)的下方，静力矩气缸(45)的推杆端与滑动缸体(47)的中部固定连接，所述滑动缸体(47)沿飞轮主轴(5)径向设置，并沿飞轮主轴(5)的轴向滑动，所述齿条活塞杆(48)位于滑动缸体(47)的上方，所述齿条活塞杆(48)上的齿条与基础惯量飞轮(12)外圆周表面的渐开线轮齿相匹配...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏广平，韩君，刘大欣，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林,22