车轮及轮轴弯曲疲劳试验装置制造方法及图纸

一种车轮及轮轴弯曲疲劳试验装置，属于试验设备技术领域。本发明专利技术的目的是通过分析铁路列车的实际运行情况，综合考虑各种因素从而设计的铁路列车车轮及轮轴弯曲疲劳试验装置。本发明专利技术在承载台上一侧固定立有成长方形排列的四根支柱，四根支柱的上端固定安装顶部支撑板，中部安装有中部支撑板；纵向加载机构通过上固定件安装在顶部支撑板，通过下固定件安装在中部支撑板；在中部支撑板下面通过轨道安装有横向移动机构，旋转机构通过前端的端轴插装在旋转轴承的内瓦上。本发明专利技术通过一种疲劳实验装置实现两种疲劳试验，保证试验装置能够按照实际的运行情况进行试验。减少实验装置的加工成本，对提高我国铁路列车质量具有积极的作用。

【技术实现步骤摘要】
车轮及轮轴弯曲疲劳试验装置
本专利技术属于试验设备

技术介绍
铁路列车作为轨道运输中重要的交通运输工具，对其设计有着严格的规定和要求。由于铁路列车时速较高，而且随着列车运行速度的不断提高，在运行中车轮和轮轴会存在一定的损伤，当车轮或轮轴出现损伤时将直接影响铁路运输的安全。在铁路列车的运行中，车轮不仅要承受车厢的纵向载荷，由于受到摇动或者路线的影响，还会受到横向载荷的影响，这对铁路列车车轮及轮轴都有着不小的磨损，当达到疲劳极限出现破坏时，会对铁路列车以及车内人身安全产生很大危害。为此，需要对设计加工出的铁路列车车轮及轮轴进行疲劳检测，来检验所加工车轮、轮轴性能是否可靠。研究发现铁路列车在轨道上运行时，轮轨接触面会承受较大载荷，同时轮轨之间还存在着刚性滚动、横向滑动、纵向滑动、自旋等多种复杂的刚性运动，从而容易导致轮轨接触表面的疲劳破坏，而且在运行时由于受到车厢产生的载荷作用，在车轴位置容易出现弯曲疲劳破坏[1]。在相关的疲劳试验装置研究中，多数是对测试件的疲劳损伤情况进行分析，在对试验装置性能是否能满足需求方面的研究较少。还有一些对疲劳试验装置的研究仅仅针对某个方面的性能进行改进。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过分析铁路列车的实际运行情况，综合考虑各种因素从而设计的铁路列车车轮及轮轴弯曲疲劳试验装置。本专利技术在承载台上一侧固定立有成长方形排列的四根支柱，四根支柱的上端固定安装顶部支撑板，中部安装有中部支撑板；纵向加载机构通过上固定件安装在顶部支撑板，通过下固定件安装在中部支撑板；在中部支撑板下面通过轨道安装有横向移动机构，旋转机构通过前端的端轴插装在旋转轴承的内瓦上；纵向加载机构：在上固定件固定安装有齿轮箱，并且纵向调整电机固定安装在齿轮箱上，纵向调整电机的电机轴插入齿轮箱内，并在电机轴上固定安装有齿轮，齿轮与纵向调整上杆上的螺纹啮合；纵向调整上杆穿过齿轮箱的上端外有保护外套，保护外套固定安装子齿轮箱顶端；纵向调整上杆下端通过螺纹连接在活接上，活接下端与微调转钮固定连接，配重块上端固定连接的杆穿过下固定件与微调转钮螺纹连接，活接上端螺纹与微调转钮下端螺纹同步；在配重块下端固定安装有纵向调整下杆，纵向调整下杆底端固定安装有抗摆头，抗摆头中安装有旋转轴承；抗摆头下端为圆弧形，并且两侧置于夹具支架之间，在夹具支架上端与圆弧形抗摆头接触处通过穿杆安装有轴承，夹具支架底端通过承载板固定安装在承载台上；横向移动机构：在中部支撑板下固定安装有导轨，横移座板通过导套匹配安装在导轨上，在横移座板下安装有轴承支座，在两个轴承支座之间通过轴承安装有试验车轮；横移座板侧面固定安装在移动推板上，丝杠前端固定安装在移动推板上，尾端穿过固定套板与从动轮固定连接，固定套板通过加固横板固定安装在中部支撑板上，在固定套板与移动推板之间的中部支撑板上固定安装有丝杠导套，丝杠导套与丝杠螺纹匹配，从动轮通过皮带与主动轮连接，横移电机的电机轴与主动轮连接；在横移座板侧面固定安装有限位舌片，限位舌片插在限位套内，限位套固定安装在中部支撑板上；在中部支撑板和横移座板上有对应的纵向加载机构穿过孔；旋转机构：旋转电机通过电机架固定安装在承载台上，旋转电机的电机轴与中轴连接，中轴穿过中轴支座并轴承连接，中轴支座安装在承载台上中轴前端安装在旋转承载盘上，前轴后端安装在旋转承载盘上。本专利技术中部支撑板上安装有介轮，介轮位置置于主动轮与从动轮侧面中间位置。本专利技术通过一种疲劳实验装置实现两种疲劳试验，保证试验装置能够按照实际的运行情况进行试验。所设计的铁路列车车轮及轮轴疲劳试验装置主要包括主体框架、旋转驱动机构、纵向加载机构、横向移动机构、防护装置等，通过电机带动各机构运行，完成对车轮接触和轮轴悬臂弯曲疲劳试验，并对试验装置进行仿真分析，保证所设计的试验装置能够满足试验需求。本专利技术实现一种疲劳试验装置能完成轮轨接触疲劳试验和轮轴弯曲疲劳试验两种试验，为车轮和轮轴疲劳性能试验装置的研究提供一种新的设计方法，减少实验装置的加工成本，对提高我国铁路列车质量具有积极的作用。附图说明图1是本专利技术总体结构框图；图2是本专利技术去掉框架的纵向加载机构和旋转驱动机构结构示意图；图3是本专利技术纵向加载机构结构示意图；图4是本专利技术抗摆动组件结构示意图；图5是本专利技术轴端夹具结构示意图；图6是本专利技术横向移动机构结构示意图；图7是本专利技术横向移动机构仰视图；图8是本专利技术总体结构框图；图中：1、顶部支撑板；2、纵向加载机构；3、横向移动机构；4、旋转机构；5、承载台；6、中部支撑板；7、支柱；201、保护外套；202、纵向调整电机；203、纵向调整上杆；204、微调转钮；205、配重块；206、纵向调整下杆；207、抗摆头；208、夹具支架；209、承载板；210、旋转轴承；211、穿杆；212、轴承；213、上固定件；214、下固定件；215、齿轮箱；216、活接；301、轴承支座；302、横移座板；303、移动推板；304、导轨；305、试验车轮；306、加固横板；307、主动轮、308、介轮；309、从动轮；310、固定套板；311、限位套；312、纵向加载机构穿过孔；313、丝杠导套；314、丝杠；401、旋转电机；402、电机架；403、中轴支座；404、中轴；405、旋转承载盘；406、前轴。具体实施方式本专利技术在承载台5上一侧固定立有成长方形排列的四根支柱7，承载台5就是一个方便固定或安装于其它固定设备上的连接件，也承载着将本专利技术的全部机构置于一个整体，四根支柱7是起到支撑作用，其间留有空间，方便其它组件的配合运动空间。本专利技术的主要部件主要分为三大部分：纵向加载机构2、横向移动机构3和旋转机构4，通过这三大部分施加相应的力从而进行测试纵向、横向和旋转三个因素的测试；四根支柱7的上端固定安装顶部支撑板1，中部安装有中部支撑板6；纵向加载机构2通过上固定件213安装在顶部支撑板1，通过下固定件214安装在中部支撑板6；在中部支撑板6下面通过轨道安装有横向移动机构3，旋转机构4通过前端的端轴406插装在旋转轴承210的内瓦上。纵向加载机构2：在上固定件213固定安装有齿轮箱215，并且纵向调整电机202固定安装在齿轮箱215上，纵向调整电机202的电机轴插入齿轮箱内，并在电机轴上固定安装有齿轮，齿轮与纵向调整上杆203上的螺纹啮合，电机轴上的齿轮与纵向调整上杆203形成类似于齿轮与齿条的啮合形式，这样在电机202的电机轴旋转的情况下，通过齿轮与类似齿条的啮合形式带动纵向调整杆203上下移动。纵向调整上杆203穿过齿轮箱215的上端外有保护外套201，保护外套201固定安装子齿轮箱215顶端，这个机构仅仅是一个上端保护机构，防止齿轮箱内部进入太多的灰尘影响性能。纵向调整上杆203下端通过螺纹连接在活接216上，活接216下端与微调转钮204固定连接，配重块205上端固定连接的杆穿过下固定件214与微调转钮204螺纹连接，活接216本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车轮及轮轴弯曲疲劳试验装置，其特征在于：在承载台上一侧固定立有成长方形排列的四根支柱，四根支柱的上端固定安装顶部支撑板，中部安装有中部支撑板；纵向加载机构通过上固定件安装在顶部支撑板，通过下固定件安装在中部支撑板；在中部支撑板下面通过轨道安装有横向移动机构，旋转机构通过前端的端轴插装在旋转轴承的内瓦上；/n纵向加载机构：在上固定件固定安装有齿轮箱，并且纵向调整电机固定安装在齿轮箱上，纵向调整电机的电机轴插入齿轮箱内，并在电机轴上固定安装有齿轮，齿轮与纵向调整上杆上的螺纹啮合；纵向调整上杆穿过齿轮箱的上端外有保护外套，保护外套固定安装子齿轮箱顶端；纵向调整上杆下端通过螺纹连接在活接上，活接下端与微调转钮固定连接，配重块上端固定连接的杆穿过下固定件与微调转钮螺纹连接，活接上端螺纹与微调转钮下端螺纹同步；在配重块下端固定安装有纵向调整下杆，纵向调整下杆底端固定安装有抗摆头，抗摆头中安装有旋转轴承；抗摆头下端为圆弧形，并且两侧置于夹具支架之间，在夹具支架上端与圆弧形抗摆头接触处通过穿杆安装有轴承，夹具支架底端通过承载板固定安装在承载台上；/n横向移动机构：在中部支撑板下固定安装有导轨，横移座板通过导套匹配安装在导轨上，在横移座板下安装有轴承支座，在两个轴承支座之间通过轴承安装有试验车轮；横移座板侧面固定安装在移动推板上，丝杠前端固定安装在移动推板上，尾端穿过固定套板与从动轮固定连接，固定套板通过加固横板固定安装在中部支撑板上，在固定套板与移动推板之间的中部支撑板上固定安装有丝杠导套，丝杠导套与丝杠螺纹匹配，从动轮通过皮带与主动轮连接，横移电机的电机轴与主动轮连接；在横移座板侧面固定安装有限位舌片，限位舌片插在限位套内，限位套固定安装在中部支撑板上；在中部支撑板和横移座板上有对应的纵向加载机构穿过孔；/n旋转机构：旋转电机通过电机架固定安装在承载台上，旋转电机的电机轴与中轴连接，中轴穿过中轴支座并轴承连接，中轴支座安装在承载台上中轴前端安装在旋转承载盘上，前轴后端安装在旋转承载盘上。/n...

【技术特征摘要】
1.一种车轮及轮轴弯曲疲劳试验装置，其特征在于：在承载台上一侧固定立有成长方形排列的四根支柱，四根支柱的上端固定安装顶部支撑板，中部安装有中部支撑板；纵向加载机构通过上固定件安装在顶部支撑板，通过下固定件安装在中部支撑板；在中部支撑板下面通过轨道安装有横向移动机构，旋转机构通过前端的端轴插装在旋转轴承的内瓦上；
纵向加载机构：在上固定件固定安装有齿轮箱，并且纵向调整电机固定安装在齿轮箱上，纵向调整电机的电机轴插入齿轮箱内，并在电机轴上固定安装有齿轮，齿轮与纵向调整上杆上的螺纹啮合；纵向调整上杆穿过齿轮箱的上端外有保护外套，保护外套固定安装子齿轮箱顶端；纵向调整上杆下端通过螺纹连接在活接上，活接下端与微调转钮固定连接，配重块上端固定连接的杆穿过下固定件与微调转钮螺纹连接，活接上端螺纹与微调转钮下端螺纹同步；在配重块下端固定安装有纵向调整下杆，纵向调整下杆底端固定安装有抗摆头，抗摆头中安装有旋转轴承；抗摆头下端为圆弧形，并且两侧置于夹具支架之间，在夹具支架上端与圆弧形抗摆头接触处通过穿杆安装有轴承，夹具支架底端通过承载板...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓东，郭富杰，张明星，严有权，石铁山，
申请(专利权)人：长春工业大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22