一种缩尺轮轨滚动试验台制造技术

本发明专利技术公开了一种缩尺轮轨滚动试验台，包括缩尺钢轨模拟盘、驱动电机、轨道位置调节盘、缩尺轮盘、基础承台、悬挂模拟层、加载层及承台导向柱、轴承架装置、限位锚杆组件；缩尺钢轨模拟盘通过轴承架装置安装于轨道位置调节盘之上；缩尺轮盘通过轴承架装置安装于悬挂模拟层底部承台的底部处；悬挂模拟层包括悬挂模拟层底部承台和弹簧；加载层包括自下而上依次设置的加载层下部承力承台、千斤顶加载装置、上部固定反力承台；本发明专利技术提供的缩尺轮轨滚动试验台，结构简单，造价低廉，设备模块化程度高，可根据不同研究需求换装匹配各模块，并能够在实验室内模拟出多种工况下的高速轮轨关系行为，为研究轮轨关系提供了一个方便理想的平台。

【技术实现步骤摘要】
一种缩尺轮轨滚动试验台
本专利技术涉及轮轨关系研究的辅助试验台，尤其涉及一种缩尺轮轨滚动试验台。
技术介绍
随着我国经济的快速发展，以高速铁路、城市轨道交通、重载铁路为代表的轨道交通系统也进入了快速发展阶段。然而，轮轨交通由于其自身结构、成本的优越性，已成为目前我国大部分轨道交通采用的主要结构形式，列车的牵引、制动和运行都要靠轮轨的滚动接触作用得以实现。可以说，轮轨动态接触关系反映了车轮与钢轨之间的动力相互作用，是车辆-轨道耦合动力学研究的核心问题，也是轨道交通中的关键技术问题，对列车运行的安全性和可靠性具有重要意义。随着车速的提高与轴重的加大，对轮轨关系的研究提出了更高的要求。现阶段单凭理论研究，无法准确描述轮轨关系这一复杂的滚动形式；然而，现场实际行车试验费用大，持续时间长，更容易受到来自外界复杂环境因素的干扰；但是，在实验室内建立实尺滚动台成本较高，受实验室空间限制也较大，往往需要单独分划较大空间建立滚动台，此外当试验较为复杂时(例如研究轮轨型面匹配时)，实尺滚动台配件的更换工作也极为麻烦；与此同时，现有技术中对于简易的轮轨滚动试验台建立以及设计，仍然是一片空白。
技术实现思路
本专利技术提供的缩尺轮轨滚动试验台，用以解决上述技术缺陷。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术提供了一种缩尺轮轨滚动试验台，包括缩尺钢轨模拟盘、驱动电机、轨道位置调节盘、缩尺轮盘、基础承台、悬挂模拟层、加载层及承台导向柱、轴承架装置、限位锚杆组件；其中，所述缩尺钢轨模拟盘通过轴承架装置安装于轨道位置调节盘之上；且所述缩尺钢轨模拟盘与驱动电机(图中未示出)相连；所述缩尺轮盘通过轴承架装置安装于悬挂模拟层底部承台的底部处；且所述缩尺轮盘位于所述缩尺钢轨模拟盘的正上方，所述缩尺轮盘用于与所述缩尺钢轨模拟盘表面接触后，并与所述缩尺钢轨模拟盘形成滚动配合；所述轨道位置调节盘直接设置于所述基础承台中央，且所述轨道位置调节盘相对于所述基础承台在一定角度范围内转动配合；所述轨道位置调节盘通过滚珠转盘转动作用用于驱动缩尺钢轨模拟盘允许在-6°至+6°范围的冲击角内调整动作；其中，所述悬挂模拟层包括悬挂模拟层底部承台和弹簧；其中，所述加载层包括自下而上依次设置的加载层下部承力承台、千斤顶加载装置、上部固定反力承台；所述承台导向柱的底部与所述基础承台连接，且所述承台导向柱的顶部自下而上依次穿过悬挂模拟层底部承台、加载层下部承力承台并与所述上部固定反力承台连接；所述上部固定反力承台用于加载时起反力架支撑作用；且所述弹簧设置在所述悬挂模拟层底部承台与所述加载层下部承力承台之间；所述限位锚杆组件包括限位锚杆和螺纹配合在限位锚杆上的三个螺母；所述限位锚杆自下而上依次穿过悬挂模拟层底部承台、加载层下部承力承台、上部固定反力承台；且其中一个螺母设置在所述悬挂模拟层底部承台的底部，另外两个螺母分别上部固定反力承台的顶部、底部两侧。优选的，作为一种可实施方案；所述弹簧具体为钢结构弹簧。优选的，作为一种可实施方案；所述承台导向柱为四根，且四根所述承台导向柱对称分布并穿过悬挂模拟层底部承台的四周边角处、加载层下部承力承台的四周边角处、上部固定反力承台的四周边角处。优选的，作为一种可实施方案；所述限位锚杆为四根，且四根所述限位锚杆对称分布并穿过悬挂模拟层底部承台的两侧、加载层下部承力承台的两侧、上部固定反力承台的两侧。优选的，作为一种可实施方案；所述加载层下部承力承台、所述悬挂模拟层底部承台均与所述承台导向柱可滑动配合。优选的，作为一种可实施方案；所述悬挂模拟层底部承台的顶部设置有限位凹槽结构，且所述加载层下部承力承台的底部也设置有限位凹槽结构；所述悬挂模拟层底部承台的顶部位置的限位凹槽结构与所述加载层下部承力承台的底部的限位凹槽结构位置相对应，并用于容纳所述弹簧。优选的，作为一种可实施方案；所述缩尺轮轨滚动试验台还包括配重装置；所述配重装置固定连接在所述基础承台的表面上。优选的，作为一种可实施方案；所述缩尺轮盘、所述缩尺钢轨模拟盘均根据实际型面尺寸按照1：4的比例等比例缩小。优选的，作为一种可实施方案；所述缩尺轮盘与所述缩尺钢轨模拟盘的直径尺寸比为1：2.5。优选的，作为一种可实施方案；所述悬挂模拟层底部承台与所述下部承力承台之间的所述承台导向柱上套接设置有摩擦垫；所述摩擦垫为硅橡胶层。与现有技术相比，本专利技术实施例的优点在于：本专利技术提供的一种缩尺轮轨滚动试验台，分析上述产品的主要构造可知：该缩尺轮轨滚动试验台，主要由缩尺钢轨模拟盘、驱动电机、轨道位置调节盘、缩尺轮盘、基础承台、悬挂模拟层、加载层及承台导向柱、轴承架装置、限位锚杆组件等结构构成；其中，所述缩尺钢轨模拟盘通过轴承架装置安装于轨道位置调节盘之上；且所述缩尺钢轨模拟盘与驱动电机(图中未示出)相连；所述缩尺轮盘通过轴承架装置安装于悬挂模拟层底部承台的底部处；且所述缩尺轮盘位于所述缩尺钢轨模拟盘的正上方，所述缩尺轮盘用于与所述缩尺钢轨模拟盘表面接触后，并与所述缩尺钢轨模拟盘形成滚动配合；所述轨道位置调节盘直接设置于所述基础承台中央，且所述轨道位置调节盘相对于所述基础承台在一定角度范围内转动配合；所述轨道位置调节盘通过滚珠转盘转动作用用于驱动缩尺钢轨模拟盘允许在-6°至+6°范围的冲击角内调整动作；其中，所述悬挂模拟层包括悬挂模拟层底部承台和弹簧；其中，所述加载层包括自下而上依次设置的加载层下部承力承台、千斤顶加载装置、上部固定反力承台；所述承台导向柱的底部与所述基础承台连接，且所述承台导向柱的顶部自下而上依次穿过悬挂模拟层底部承台、加载层下部承力承台并与所述上部固定反力承台连接；所述上部固定反力承台用于加载时起反力架支撑作用；且所述弹簧设置在所述悬挂模拟层底部承台与所述加载层下部承力承台之间；所述限位锚杆组件包括限位锚杆和螺纹配合在限位锚杆上的三个螺母；所述限位锚杆自下而上依次穿过悬挂模拟层底部承台、加载层下部承力承台、上部固定反力承台；且其中一个螺母设置在所述悬挂模拟层底部承台的底部，另外两个螺母分别上部固定反力承台的顶部、底部两侧。在具体结构中；上部固定反力承台与承台导向柱固定，上部固定反力承台在加载时起反力架支撑作用；加载层下部承力承台与悬挂模拟层相连，起到固定弹簧、传力的作用；悬挂模拟层位于加载层与缩尺轮盘之间，左右各一对弹簧配合承力承台进行传力；上述承台导向柱贯穿各层，起到支撑整体结构、限制传力方向的作用。在具体使用过程中：试验时，根据研究需求更换对应型面的缩尺钢轨模拟盘与缩尺轮盘；利用轨道位置调节盘调整钢轨冲击角后，拧动限位锚杆底部的限位松紧螺母，使得缩尺轮盘与缩尺钢轨模拟盘自然接触；通过千斤顶加载装置施加指定压力后，通过电机控制装置启动电机带动缩尺钢轨模拟盘旋转开始试验。试验中可根据具体要求配合其他传感器(如加速度计等)进行相关要素测量。综上所述，本专利技术实施例提供的缩尺轮轨滚动试验台，其模块化程度高，可根据研究需求更换缩尺轮盘及缩尺钢轨模拟盘，可通过调节驱动、加载装置，研究不同压力(轴重)、速度、型面匹配、轮轨相对位置等变量影响下的轮轨接触关系及摩擦磨耗情况。本专利技术实施例提供的缩尺轮轨滚动试验台，其结构新颖，设计合理，通过简单而不寻常的架构设计，完成了滚动试验台的模拟试验，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种缩尺轮轨滚动试验台，其特征在于，包括缩尺钢轨模拟盘、驱动电机、轨道位置调节盘、缩尺轮盘、基础承台、悬挂模拟层、加载层及承台导向柱、轴承架装置、限位锚杆组件；其中，所述缩尺钢轨模拟盘通过轴承架装置安装于轨道位置调节盘之上；且所述缩尺钢轨模拟盘与驱动电机相连；所述缩尺轮盘通过轴承架装置安装于悬挂模拟层底部承台的底部处；且所述缩尺轮盘位于所述缩尺钢轨模拟盘的正上方，所述缩尺轮盘用于与所述缩尺钢轨模拟盘表面接触后，并与所述缩尺钢轨模拟盘形成滚动配合；所述轨道位置调节盘直接设置于所述基础承台中央，且所述轨道位置调节盘相对于所述基础承台在一定角度范围内转动配合；所述轨道位置调节盘通过滚珠转盘转动作用用于驱动缩尺钢轨模拟盘允许在‑6°至+6°范围的冲击角内调整动作；其中，所述悬挂模拟层包括悬挂模拟层底部承台和弹簧；其中，所述加载层包括自下而上依次设置的加载层下部承力承台、千斤顶加载装置、上部固定反力承台；所述承台导向柱的底部与所述基础承台连接，且所述承台导向柱的顶部自下而上依次穿过悬挂模拟层底部承台、加载层下部承力承台并与所述上部固定反力承台连接；所述上部固定反力承台用于加载时起反力架支撑作用；且所述弹簧设置在所述悬挂模拟层底部承台与所述加载层下部承力承台之间；所述限位锚杆组件包括限位锚杆和螺纹配合在限位锚杆上的三个螺母；所述限位锚杆自下而上依次穿过悬挂模拟层底部承台、加载层下部承力承台、上部固定反力承台；且其中一个螺母设置在所述悬挂模拟层底部承台的底部，另外两个螺母分别上部固定反力承台的顶部、底部两侧。...

【技术特征摘要】
1.一种缩尺轮轨滚动试验台，其特征在于，包括缩尺钢轨模拟盘、驱动电机、轨道位置调节盘、缩尺轮盘、基础承台、悬挂模拟层、加载层及承台导向柱、轴承架装置、限位锚杆组件；其中，所述缩尺钢轨模拟盘通过轴承架装置安装于轨道位置调节盘之上；且所述缩尺钢轨模拟盘与驱动电机相连；所述缩尺轮盘通过轴承架装置安装于悬挂模拟层底部承台的底部处；且所述缩尺轮盘位于所述缩尺钢轨模拟盘的正上方，所述缩尺轮盘用于与所述缩尺钢轨模拟盘表面接触后，并与所述缩尺钢轨模拟盘形成滚动配合；所述轨道位置调节盘直接设置于所述基础承台中央，且所述轨道位置调节盘相对于所述基础承台在一定角度范围内转动配合；所述轨道位置调节盘通过滚珠转盘转动作用用于驱动缩尺钢轨模拟盘允许在-6°至+6°范围的冲击角内调整动作；其中，所述悬挂模拟层包括悬挂模拟层底部承台和弹簧；其中，所述加载层包括自下而上依次设置的加载层下部承力承台、千斤顶加载装置、上部固定反力承台；所述承台导向柱的底部与所述基础承台连接，且所述承台导向柱的顶部自下而上依次穿过悬挂模拟层底部承台、加载层下部承力承台并与所述上部固定反力承台连接；所述上部固定反力承台用于加载时起反力架支撑作用；且所述弹簧设置在所述悬挂模拟层底部承台与所述加载层下部承力承台之间；所述限位锚杆组件包括限位锚杆和螺纹配合在限位锚杆上的三个螺母；所述限位锚杆自下而上依次穿过悬挂模拟层底部承台、加载层下部承力承台、上部固定反力承台；且其中一个螺母设置在所述悬挂模拟层底部承台的底部，另外两个螺母分别上部固定反力承台的顶部、底部两侧。2.如权利要求1所述的缩尺轮轨滚动试验台，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：高亮，赵闻强，侯博文，张献恒，安博伦，马超智，曾钦娥，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京,11