一种车轮踏面损伤测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种车轮踏面损伤测试装置，包括模拟机构、驱动机构和制动机构，轮试样与钢轨轮相抵接，可模拟轮对与铁轨的滚动接触，轮试样套装于车轮轴上，且轮试样与车轮轴键连接，车轮轴上设置加载座，加载座与车轮轴之间设置圆锥滚子轴承和推力球轴承，通过设置在加载座上的加载板可以实现对轮试样同时加载横向风载和轴重，从而模拟列车轮对在高速旋转状态下同时承受轴重和风载时车轮踏面的滚动接触磨损和疲劳损伤，继而对踏面损伤进行检测，有利于后续作出有效的预防措施。

A Testing Device for Wheel tread Damage

【技术实现步骤摘要】
一种车轮踏面损伤测试装置
本专利技术涉及火车轮对服役性能测试
，特别是涉及一种车轮踏面损伤测试装置。
技术介绍
轮对，是机车车辆上与钢轨相接触的部分，由左右两个车轮牢固地压装在同一根车轴上所组成。轮对的作用是保证机车车辆在钢轨上的运行和转向，承受来自机车车辆的全部静、动载荷，把它传递给钢轨，并将因线路不平顺产生的载荷传递给机车车辆各零部件。此外，机车车辆的驱动和制动也是通过轮对起作用的。轮对是机车车辆走行部重要部件，在频繁制动及转弯时会导致踏面侧磨、擦伤和踏面剥落，对列车的的安全运行及轮对使用寿命有非常重要的影响。且受高速列车服役条件的影响，高速轮对随列车服役周期会产生较大状态变化，同时影响高速列车动力学性能。因此，验证车轮踏面滚动接触磨损和疲劳损伤的全貌、了解车轮踏面损伤机制具有重要意义，有利于作出有效的预防措施，但是，现有技术中关于车轮踏面损伤的测试设备仍属空白。因此，如何改变现有技术中，在轴重和风载综合作用下车轮踏面损伤测试无法完成的现状，成为本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种车轮踏面损伤测试装置，以解决上述现有技术存在的问题，使装置能够模拟列车轮对在高速旋转状态下同时承受轴重和风载时车轮踏面的滚动接触磨损和疲劳损伤，继而对踏面损伤进行检测。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案，本专利技术提供一种车轮踏面损伤测试装置，包括：模拟机构，所述模拟机构包括轮试样、车轮轴、钢轨轮、支撑轴和支撑座，所述轮试样套装于所述车轮轴上，所述钢轨轮设置于所述轮试样的底部，所述钢轨轮与所述轮试样相抵接，所述钢轨轮可转动地套装于所述支撑轴的外部，所述支撑轴与所述支撑座相连，所述车轮轴的外部还套装有加载座，所述加载座与所述车轮轴转动连接，所述加载座与所述车轮轴之间设置圆锥滚子轴承和推力球轴承，所述加载座上设置加载板，能够通过所述加载板向所述车轮轴加载轴向载荷和径向载荷，所述车轮轴还连接有支杆和轴承座，所述轴承座套装于所述车轮轴外部，所述支杆与所述轴承座相连，所述轴承座与所述车轮轴转动相连，所述轴承座与所述车轮轴之间设置轴承；驱动机构，所述驱动机构包括电机，所述电机与所述车轮轴传动相连，所述电机能够带动所述车轮轴转动；制动机构，所述制动机构包括磁粉制动机，所述磁粉制动机与所述车轮轴传动相连，所述磁粉制动机向所述车轮轴传递的力矩与所述电机向所述车轮轴传递的力矩方向相反；底座，所述驱动机构、所述制动机构、所述支撑座和所述支杆均设置于所述底座上。优选地，所述轮试样与所述车轮轴过盈配合，所述轮试样与所述车轮轴装配时，利用液氮将所述车轮轴冷却至液氮温度，将所述轮试样加热至200℃保温进行装配。优选地，所述支杆具有球形头，所述轴承座具有与所述球形头相匹配的凹坑，所述凹坑的底面为球形面，所述球形头伸入所述凹坑中，所述支杆具有挡肩，所述支杆外套装有压板，所述压板与所述轴承座相连，所述压板与所述挡肩相抵接，所述压板与所述挡肩的抵接面为球面。优选地，所述支撑座与所述支撑轴之间设置轴承，所述支撑轴的两端设置安装凹槽，所述安装凹槽内设置压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端设置于所述安装凹槽内，所述压缩弹簧的另一端与所述支撑座相抵接，所述支撑轴的一端通过螺栓与所述支撑座相连。优选地，所述加载套与所述轴承座分别设置于所述轮试样的两侧。优选地，所述车轮轴靠近所述轴承座的一端设置第一链轮，所述第一链轮通过链条与所述电机传动相连，所述车轮轴靠近所述加载座的一端设置第二链轮，所述第二链轮通过链条与所述磁粉制动机传动相连。优选地，所述车轮轴为阶梯轴，所述圆锥滚子轴承与所述推力球轴承之间以及两端均设置定位套。优选地，所述轮试样具有锥度。优选地，所述加载板上设置加载刻度。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本专利技术的车轮踏面损伤测试装置，包括模拟机构、驱动机构和制动机构，其中，模拟机构包括轮试样、车轮轴、钢轨轮、支撑轴和支撑座，轮试样套装于车轮轴上，钢轨轮设置于轮试样的底部，钢轨轮与轮试样相抵接，钢轨轮可转动地套装于支撑轴的外部，支撑轴与支撑座相连，车轮轴的外部还套装有加载座，加载座与车轮轴转动连接，加载座与车轮轴之间设置圆锥滚子轴承和推力球轴承，加载座上设置加载板，能够通过加载板向车轮轴加载轴向载荷和径向载荷，车轮轴还连接有支杆和轴承座，轴承座套装于车轮轴外部，支杆与轴承座相连，轴承座与车轮轴转动相连，轴承座与车轮轴之间设置轴承。轮试样与钢轨轮相抵接，可模拟轮对与铁轨的滚动接触，轮试样套装于车轮轴上，且轮试样与车轮轴键连接，车轮轴上设置加载座，加载座与车轮轴之间设置圆锥滚子轴承和推力球轴承，通过设置在加载座上的加载板可以实现对轮试样同时加载横向风载和轴重，从而模拟列车轮对在高速旋转状态下同时承受轴重和风载时车轮踏面的滚动接触磨损和疲劳损伤，继而对踏面损伤进行检测，有利于后续作出有效的预防措施。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的车轮踏面损伤测试装置的整体结构示意图；图2为本专利技术的车轮踏面损伤测试装置的正视结构示意图；图3为本专利技术的车轮踏面损伤测试装置的模拟机构的侧视剖切结构示意图；图4为本专利技术的车轮踏面损伤测试装置的驱动机构的侧视示意图；图5为本专利技术的车轮踏面损伤测试装置的制动机构的侧视示意图；图6为本专利技术的车轮踏面损伤测试装置的加载座和加载板的侧视示意图；图7为本专利技术的车轮踏面损伤测试装置的支杆和轴承座的局部放大示意图；其中，1为模拟机构，2为驱动机构，3为制动机构，4为底座，5为轮试样，6为车轮轴，7为钢轨轮，8为支撑轴，9为支撑座，10为加载座，11为加载板，12为支杆，13为轴承座，14为挡肩，15为压板，16为安装凹槽，17为压缩弹簧，18为第一链轮，19为第二链轮，20为定位套。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种车轮踏面损伤测试装置，以解决上述现有技术存在的问题，使装置能够模拟列车轮对在高速旋转状态下同时承受轴重和风载时车轮踏面的滚动接触磨损和疲劳损伤，继而对踏面损伤进行检测。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。请参考图1-7，其中，图1为本专利技术的车轮踏面损伤测试装置的整体结构示意图，图2为本专利技术的车轮踏面损伤测试装置的正视结构示意图，图3为本专利技术的车轮踏面损伤测试装置的模拟机构的侧视剖切结构示意图，图4为本专利技术的车轮踏面损伤测试装置的驱动机构的侧视示意图，图5为本专利技术的车轮踏面损伤测试装置的制动机构的侧视示意图，图6为本专利技术的车轮踏面损伤测试装置的加载座和加载板的侧视示意图，图7为本专利技术的车轮踏面损伤测试装置的支杆和轴承座的局部放大示意图。本专利技术提供一种车轮踏面损伤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车轮踏面损伤测试装置，其特征在于，包括：模拟机构，所述模拟机构包括轮试样、车轮轴、钢轨轮、支撑轴和支撑座，所述轮试样套装于所述车轮轴上，所述钢轨轮设置于所述轮试样的底部，所述钢轨轮与所述轮试样相抵接，所述钢轨轮可转动地套装于所述支撑轴的外部，所述支撑轴与所述支撑座相连，所述车轮轴的外部还套装有加载座，所述加载座与所述车轮轴转动连接，所述加载座与所述车轮轴之间设置圆锥滚子轴承和推力球轴承，所述加载座上设置加载板，能够通过所述加载板向所述车轮轴加载轴向载荷和径向载荷，所述车轮轴还连接有支杆和轴承座，所述轴承座套装于所述车轮轴外部，所述支杆与所述轴承座相连，所述轴承座与所述车轮轴转动相连，所述轴承座与所述车轮轴之间设置轴承；驱动机构，所述驱动机构包括电机，所述电机与所述车轮轴传动相连，所述电机能够带动所述车轮轴转动；制动机构，所述制动机构包括磁粉制动机，所述磁粉制动机与所述车轮轴传动相连，所述磁粉制动机向所述车轮轴传递的力矩与所述电机向所述车轮轴传递的力矩方向相反；底座，所述驱动机构、所述制动机构、所述支撑座和所述支杆均设置于所述底座上。

【技术特征摘要】
1.一种车轮踏面损伤测试装置，其特征在于，包括：模拟机构，所述模拟机构包括轮试样、车轮轴、钢轨轮、支撑轴和支撑座，所述轮试样套装于所述车轮轴上，所述钢轨轮设置于所述轮试样的底部，所述钢轨轮与所述轮试样相抵接，所述钢轨轮可转动地套装于所述支撑轴的外部，所述支撑轴与所述支撑座相连，所述车轮轴的外部还套装有加载座，所述加载座与所述车轮轴转动连接，所述加载座与所述车轮轴之间设置圆锥滚子轴承和推力球轴承，所述加载座上设置加载板，能够通过所述加载板向所述车轮轴加载轴向载荷和径向载荷，所述车轮轴还连接有支杆和轴承座，所述轴承座套装于所述车轮轴外部，所述支杆与所述轴承座相连，所述轴承座与所述车轮轴转动相连，所述轴承座与所述车轮轴之间设置轴承；驱动机构，所述驱动机构包括电机，所述电机与所述车轮轴传动相连，所述电机能够带动所述车轮轴转动；制动机构，所述制动机构包括磁粉制动机，所述磁粉制动机与所述车轮轴传动相连，所述磁粉制动机向所述车轮轴传递的力矩与所述电机向所述车轮轴传递的力矩方向相反；底座，所述驱动机构、所述制动机构、所述支撑座和所述支杆均设置于所述底座上。2.根据权利要求1所述的车轮踏面损伤测试装置，其特征在于：所述轮试样与所述车轮轴过盈配合，所述轮试样与所述车轮轴装配时，利用液氮将所述车轮轴冷却至液氮温度，将所述轮试样加热至200℃保温进行装配。3.根据权利要求1所述的车轮踏面损伤测...

【专利技术属性】
技术研发人员：董永刚，宋剑锋，焦朝旭，王庭轩，李小龙，王兆丰，程颢，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北,13