轨道机车车辆轮轨轴承一体化试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种轨道机车车辆轮轨轴承一体化试验装置，由机械支撑主体、驱动系统、被试轮轨‑轴承‑车轴、加载系统和测试系统组成，本发明专利技术实现了轨道机车车辆在转向时径向负荷、轴向负荷复杂载荷以及左右车轮轮速差异、轮轨故障模拟，同时实现轮轨‑轴承‑车轴的一体化振动测试试验，更符合实际工作条件。

Integrated test device for wheel and rail bearing of rolling stock

【技术实现步骤摘要】
轨道机车车辆轮轨轴承一体化试验装置
本专利技术涉及轨道机车车辆试验设备领域。
技术介绍
轨道机车车辆承担铁路公共运输和检测试验任务,包括动车组、客车、货车、地铁等移动设备，对国民经济起着极其重要的作用；而轨道车辆的行驶与转向系统依靠车轮与铁轨相互作用，同时车轮依靠车轴以及轴承支撑，起到机车车辆的行驶与转向作用，因此轮轨轴承系统对于轨道机车车辆的安全行驶具有重要作用，工程应用中需要对其进行试验与考核。目前虽然一些针对轨道机车车辆轮毂方面的试验装置，主要可以分为单纯零部件试验，如轴承(一种基于滚动振动的高速列车轴箱轴承试验CN201610575039、超高速列车轴承综合性能试验台CN201410654838、一种铁路货车轴承弯道加载试验台CN201810123158.6、滚动轴承综合加载实验台CN201410191242.3)、车轴(基于振动响应的高速列车车轴损伤识别试验台CN201810786109)、车轮(独立旋转车轮主动导向模型试验台CN201810854621)转向架轮(变轨距转向架轮对变轨性能及可靠性试验台CN201810813912)以及相互间作用的轮轨(高速轮轨关系可靠性试验台CN201610195503)、齿轮箱(高速列车齿轮箱空载跑合试验台)以及具有复杂系统轴箱(高速列车轮对轴箱装置试验台CN201310733003)，上述试验装置多数是针对具体轴承、车轴、轮轨等单一或几个部件，不能真实模拟并用于研究轨道机车车辆轮轨-轴承-车轴等之间相互作用，如轮轨之间的相互作用与轴承-车轴间振动传递关系等，另外不能有效实现轴承径向载荷，轴向载荷符合载荷模拟尤其是不能有效模拟机车车辆弯道转向时状态(内外侧车轮速度差异导致与轨道间的滑动以及转向时轮轨轴承车轴所承受的轴向载荷)，因此导致与实际机车运动工况存在着差别，因此目前一些轮轨-轴承-车轴等关键零部件试验依然在机车车辆整体试验台开展，而像四方机车车辆等所搭建的整体试验台结构复杂、整体功率极大导致耗能大，因此需要一种轨道机车车辆轮轨-轴承-车轴一体化试验装置。
技术实现思路
本专利技术旨在解决上述技术中不足，提出一种具有复合加载、左右车轮异步驱动、轮轨复杂关系模拟的轨道机车车辆轮轨轴承一体化试验装置。本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：轨道机车车辆轮轨轴承一体化试验装置，由机械支撑主体1、驱动系统2、被试轮轨-轴承-车轴3、加载系统4和测试系统5组成，驱动系统2安装于机械支撑主体1内侧下部，驱动系统2包括左右两个对称的驱动部分，每个驱动部分包括电动机22、转轴25和滚轮轨道27，电动机22输出轴连接转轴25，转轴25上安装滚轮轨道27，接转轴25通过支撑轴承243固定于机械支撑主体1的下支撑板14上；被试轮轨-轴承-车轴3置于驱动系统2上方，被试轮轨-轴承-车轴3包括支撑轴承31、车轴34和车轮35，车轴34两端分别安装支撑轴承31，车轴34上位于支撑轴承31内侧对称安装两个车轮35，车轮35与滚轮轨道27接触放置；加载系统4包括径向加载装置41和轴向加载装置42，两个对称安装的径向加载装置41的径向液压缸支架411上端固定于机械支撑主体1的上连接板12上，径向液压缸支架411上安装径向液压缸412，径向液压缸412的活塞杆下端连接轴承座414，轴承座414与支撑轴承31配合安装，两个对称安装的轴向加载装置42的轴向液压缸支架421端部分别固定于机械支撑主体1的两侧支撑板11上，轴向液压缸支架421上横向安装轴向液压缸422，轴向液压缸422的活塞杆连接轴承座414；测试系统5包括加速度传感器51和位移传感器52。所述电动机22输出轴通过联轴器23连接转轴25，转轴25上位于滚轮轨道27左右对称安装轴承座24，轴承座24通过轴承座支架26固定于下支撑板14上，轴承座25内部内置锁紧螺母241、左轴承盖242和支撑轴承243，支撑轴承243通过锁紧螺母241和左轴承盖242固定。所述支撑轴承31一侧通过隔套33与车轴34连接，支撑轴承31另一侧通过锁紧装置32将支撑轴承31内圈轴向固定。所述径向液压缸支架411和轴向液压缸支架421为U形结构，径向液压缸412活塞杆的端部与过渡板413的上表面固定连接，过渡板413下表面与轴承座414连接，轴向液压缸422活塞杆的端部与轴向连接板423固定连接，轴向连接板423与轴承座414的端面相连接，轴承座414为中部为一圆柱形孔的立方形结构，轴承座414两侧与限位装置43固定。所述限位装置43由连接板431、垂直滑轨432、水平滑轨433和过渡连接板434组成，前后两个连接板431上端分别固定于径向液压缸支架411的前后两侧，前后连接板431内侧分别连接垂直滑轨432，垂直滑轨432另一侧与水平滑轨433相连接，水平滑轨433通过过渡连接板434另一侧与轴承座414相连接。所述加速度传感器51安装在过渡板413上表面；所述的位移传感器52安装在车轴34上方。所述的滚轮轨道27端面形状为与铁轨截面形状相吻合的工字型结构，滚轮轨道27中心设置中心孔和键槽，转轴25穿过中心孔并采用键连接与滚轮轨道27固定连接。所述车轮35为多边形结构，车轮35上设有凹坑351。与现有的技术相比本试验装置的有益效果是：1.本专利技术采用轮轨-轴承-车轴一体化结构，更符合机车车辆整体联接与传递关系，同时可实现在一个试验台上多种关键零部件的一体化测试，提供工作效率；2.本专利技术采用双驱动异步与轮轨接触传递，实现左右车轮-轮轨关系直线行驶、转弯行驶等复杂转速关系模拟，更符合机车车辆实际的运行工况；3.本专利技术设置两侧圆形轨模拟装置，模拟机车车辆在行驶过程中的轮轨作用，且可以在轮轨间设置不同的缺陷故障来模拟故障状态的运行状态以及振动传递关系；4.本专利技术采用复合加载系统包括轴向、径向加载，实现直线行驶、弯道行驶下的复杂载荷模拟。5.本专利技术具有振动测试装置，能够实现复杂工况(包括不同转速、转速差异、不同载荷、轮轨故障状态下的)振动传递规律。附图说明图1(a)为本专利技术整体主视图。图1(b)为本专利技术整体轴测图。图2为本专利技术支撑装置轴测图。图3(a)为本专利技术双驱动装置主视图。图3(b)为本专利技术双驱动装置局部剖视图。图4(a)为本专利技术双驱动装置主视旋转状态示意图。图4(b)为本专利技术双驱动装置轴测旋转状态示意图。图5本专利技术被试轮轨-轴承-车轴主视图。图6(a)为本专利技术加载系统主视图。图6(b)为本专利技术加载系统轴测视图。图7(a)为本专利技术加载系统径向加载装置主视图。图7(b)为本专利技术加载系统径向加载装置轴测视图。图8本专利技术加载系统轴向加载装置主视图。图9本专利技术加载系统限位装置结构图。图10(a)为本专利技术加载系统加载力示意图。图10(b)为本专利技术结构径向加载力示意图。图10(c)为本专利技术结构轴向加载力主视图。图11(a)为本专利技术滚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.轨道机车车辆轮轨轴承一体化试验装置，其特征在于：由机械支撑主体(1)、驱动系统(2)、被试轮轨-轴承-车轴(3)、加载系统(4)和测试系统(5)组成，驱动系统(2)安装于机械支撑主体(1)内侧下部，驱动系统(2)包括左右两个对称的驱动部分，每个驱动部分包括电动机(22)、转轴(25)和滚轮轨道(27)，电动机(22)输出轴连接转轴(25)，转轴(25)上安装滚轮轨道(27)，接转轴(25)通过支撑轴承(243)固定于机械支撑主体(1)的下支撑板(14)上；被试轮轨-轴承-车轴(3)置于驱动系统(2)上方，被试轮轨-轴承-车轴(3)包括支撑轴承(31)、车轴(34)和车轮(35)，车轴(34)两端分别安装支撑轴承(31)，车轴(34)上位于支撑轴承(31)内侧对称安装两个车轮(35)，车轮(35)与滚轮轨道(27)接触放置；加载系统(4)包括径向加载装置(41)和轴向加载装置(42)，两个对称安装的径向加载装置(41)的径向液压缸支架(411)上端固定于机械支撑主体(1)的上连接板(12)上，径向液压缸支架(411)上安装径向液压缸(412)，径向液压缸(412)的活塞杆下端连接轴承座(414)，轴承座(414)与支撑轴承(31)配合安装，两个对称安装的轴向加载装置(42)的轴向液压缸支架(421)端部分别固定于机械支撑主体(1)的两侧支撑板(11)上，轴向液压缸支架(421)上横向安装轴向液压缸(422)，轴向液压缸(422)的活塞杆连接轴承座(414)；测试系统(5)包括加速度传感器(51)和位移传感器(52)。/n...

【技术特征摘要】
1.轨道机车车辆轮轨轴承一体化试验装置，其特征在于：由机械支撑主体(1)、驱动系统(2)、被试轮轨-轴承-车轴(3)、加载系统(4)和测试系统(5)组成，驱动系统(2)安装于机械支撑主体(1)内侧下部，驱动系统(2)包括左右两个对称的驱动部分，每个驱动部分包括电动机(22)、转轴(25)和滚轮轨道(27)，电动机(22)输出轴连接转轴(25)，转轴(25)上安装滚轮轨道(27)，接转轴(25)通过支撑轴承(243)固定于机械支撑主体(1)的下支撑板(14)上；被试轮轨-轴承-车轴(3)置于驱动系统(2)上方，被试轮轨-轴承-车轴(3)包括支撑轴承(31)、车轴(34)和车轮(35)，车轴(34)两端分别安装支撑轴承(31)，车轴(34)上位于支撑轴承(31)内侧对称安装两个车轮(35)，车轮(35)与滚轮轨道(27)接触放置；加载系统(4)包括径向加载装置(41)和轴向加载装置(42)，两个对称安装的径向加载装置(41)的径向液压缸支架(411)上端固定于机械支撑主体(1)的上连接板(12)上，径向液压缸支架(411)上安装径向液压缸(412)，径向液压缸(412)的活塞杆下端连接轴承座(414)，轴承座(414)与支撑轴承(31)配合安装，两个对称安装的轴向加载装置(42)的轴向液压缸支架(421)端部分别固定于机械支撑主体(1)的两侧支撑板(11)上，轴向液压缸支架(421)上横向安装轴向液压缸(422)，轴向液压缸(422)的活塞杆连接轴承座(414)；测试系统(5)包括加速度传感器(51)和位移传感器(52)。


2.根据权利要求1所述的轨道机车车辆轮轨轴承一体化试验装置，其特征在于：所述电动机(22)输出轴通过联轴器(23)连接转轴(25)，转轴(25)上位于滚轮轨道(27)左右对称安装轴承座(24)，轴承座(24)通过轴承座支架(26)固定于下支撑板(14)上，轴承座(25)内部内置锁紧螺母(241)、左轴承盖(242)和支撑轴承(243)，支撑轴承(243)通过锁紧螺母(241)和左轴承盖(242)固定。
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【专利技术属性】
技术研发人员：王美令，温保岗，王志，全震，
申请(专利权)人：大连交通大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21