一种龙门框架式轨道车辆转向架参数测定试验台制造技术

本发明专利技术涉及一种龙门框架式轨道车辆转向架参数测定试验台。该试验台主要由反力式龙门机械框架、六自由度加载机构总成、转向架渡桥装置以及转向架定位夹紧机构总成组成。反力式龙门机械框架为试验台加载机构、定位夹紧机构提供反力支撑；六自由度加载机构总成用于对被测转向架的垂向、横向及纵向的加载；转向架渡桥装置用于被测转向架平顺、灵活的移动到试验台的加载平台；转向架定位夹紧机构总成用于对被测转向架构架II在垂向、纵向、横向定位固定。该试验台实现了对转向架一系、二系的垂向、纵向、横向刚度，转向架扭转刚度等参数的测试，并通过软件自动计算出转向架各部位的刚度参数、柔性系数，提高了转向架参数测定时的自动化及效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轨道车辆领域检测设备，特别是涉及一种龙门框架式轨道车辆转向架 参数测定试验台。
技术介绍
转向架是轨道车辆的关键部件，尤其在高速动车组成技术中，转向架本身及其零 部件性能参数的优劣直接影响车辆的运行品质，直接决定了车辆各项动力学性能、运行安 全性及行车稳定性。近年来，客车高速化、货车重载化发展要求，对铁道车辆动力学性能特 别是转向架动力学性能提出了更高的要求。轨道车辆转向架参数试验台的开发关系到轨道车辆转向架产品的研制生产以及 对转向架的进行结构、理论研究，因此国内外的不少研究机构和车辆制造厂对转向架参数 试验台进行了研制工作。1、国外公司转向架检测设备的技术情况德国和法国的一些公司(西门子GRAZ公司和ALSTOM科露索公司)对转向架参数 测试台的开发研究中，采用的测试方式多是在不考虑整车落成状态下进行，通过在转向架 上部安装加载平台来模拟车体，并根据路线谱对转向架的悬挂参数进行计算和优化。但这 仅仅是理论计算，不能够确定转向架组装完成后一系、二系、扭转以及整体悬挂参数是否达 到设计要求。加拿大国家研究院(NRC)所属的地面运输技术研究中心(CSTT)于上个世纪八十 年代开发了专门的转向架特性参数测试台，主要用于测试转向架轮对间的抗剪刚度、抗弯 刚度，而不能够实现转向架一系、二系的垂向刚度、横向刚度、纵向刚度、径向刚度、回转刚 度及回转摩擦力矩等的测试，具有一定的局限性，不能满足各轨道车辆上产制造商的要求。德国Windhoff公司开发了可以对转向架性能进行综合测试的列车转向架自动测 试试验台，该试验台可以对不同轴距、不同轨距、不同载质量的动力转向架和非动力转向架 进行测试。但该测试台不能实现对角线(差)、整体悬架及一系悬挂、二系悬挂垂向、纵向及 旋转刚度的测量，且价格昂贵。美国标准车辆转向架公司(SCT)和ABC-NACO公司以及加拿大庞巴迪公司都对列 车转向架检测技术进行了研究，提出了相应的技术方案并研制了转向架参数试验台，但这 些设备价格高昂、维修成本偏高，而且无法实现整车落成状态下的转向架各系悬挂刚度、回 转刚度及径向刚度参数的全面评测等诸多问题，因此仍然无法广泛应用到国内轨道车辆生 产企业当中。2、国内转向架参数试验台的技术现状1998年，上海铁道大学与齐齐哈尔铁路车辆有限公司共同研制了我国第一台货车 转向架动力学参数测试台。该测试台通过滑动平台对转向架的轮对进行加载，安装在滑动 平台上两个作动器的伸缩运动实现平台在平面内的平移和转动，从而带动轮对运动，实现 转向架各部件间的相对位移或转角，通过测量各作动器的作用力、各位移及转角来计算出转向架的动力学参数。该测试台所测的的作动器作用力实际是作用在滑动平台上的作用 力，包括了平台与滑轨以及平台与转向架之间的摩擦力和阻滞力，因而测出的各种被测参数具有一定的误差。目前，国内的西南交通大学在转向架检测技术方面具有一定的经验基础，该大学 具有国家级重点实验室及检测设备。国内在新型转向架研发时无论是机车、货车还是客车 转的向架，对于动力学的选取、计算以及整车的滚振试验都是在西南交通大学完成的，但其 设备对于转向架各种参数的动态检测方面的性能不足，且测试过程复杂、自动化程度低，很 难满足高速列车转向架的检测要求。因此，为确保车辆运行的安全性、平稳性以及各项动力学性能是否合理，研制开发 结构合理、测试结果准确、测试参数全面的轨道车辆转向架参数测定试验台已迫在眉睫。
技术实现思路
本专利技术所要解决的是现有转向架参数测试设备测试功能单一、测试误差大、操作 复杂的问题，提供一种龙门框架式轨道车辆转向架参数测定试验台，以实现轨道车辆转向 架一系、二系悬挂、以及整车落成状态下各参数的动静态测试。本专利技术的上述目的通过以下技术方案实现，结合附图说明如下本专利技术所述的龙门框架式轨道车辆转向架参数测定试验台，主要由反力式龙门机 械框架A、上部六自由度激振平台总成B、转向架渡桥装置C、转向架构架定位夹紧机构总成 D以及下部双六自由度激振平台总成E组成，其特征在于反力式龙门机械框架A通过螺栓 固定在试验台的基础III,为试验台加载机构、定位夹紧机构提供反力支撑；上部六自由度 激振平台总成B通过螺栓与支撑搭梁6的夹板联接，并依托支撑搭梁6提供的支撑反力，由 上部六自由度激振平台总成B的加载平台12完成对被试转向架II 二系悬挂垂向、横向及 纵向的加载；转向架渡桥装置C通过螺栓实现与试验台基础III紧固联接，实现被测转向架 II平顺、灵活的移动到试验台激振平台上；转向架构架定位夹紧机构总成D与反力式龙门 机械框架A及试验台基础III的地轨22联接，实现对被测转向架构架II在垂向、纵向、横 向定位固定；下部双六自由度激振平台总成E上端通过下部加载平台上的卡具与被试转向 架的轮对II连接，下端通过铸铁平台固定安装在试验台的基础III上，实现转向架一系悬 挂的垂向、横向及纵向的加载以及回转刚度等的测试。所述的反力式龙门机械框架A主要由龙门立柱a及高度可调式支撑横梁b组成。所述的龙门立柱a主要由龙门侧立柱1、联接立柱2、龙门主立柱3、侧向斜支撑立 柱4以及L形联接板24组成，其特征在于，所述的龙门侧立柱I及龙门主立柱3通过T形螺 栓固定联接在试验台基础III的地轨上，是试验台反力支撑的主体；所述的联接立柱2对应 X轴的正方向一面与龙门主立柱3联接，X轴的负方向一面与通过螺栓及L形联接板24与 支撑横梁b连接，对应于Y轴正、负方向的两端面与龙门侧立柱联接，构成了反力式龙门机 械框架A的主体部分；所述的侧向斜支撑立柱4的一端通过铰接支座及螺栓与龙门侧立柱 I连接，另一端通过铰接支座及螺栓与试验台基础III连接，以高龙门框架的整体的刚度。所述的高度可调式支撑横梁b主要由主横梁5、支撑搭梁6组成，其特征在于，所述 的主横梁5为一长方体的钢结构梁，两端侧面的螺纹孔实现与联接立柱2及L形联接板24 的连接，通过改变与联接立柱2上螺纹孔的连接位置实现主横梁5的高度调节，以适应不同高度的转向架的测试；所述的支撑搭梁6为一长方体的钢结构梁，通过主横梁挂板8及连接 拉杆实现与主横梁5的联接，支撑搭梁6上设置有四组搭梁挂板7，便于上部六自由度激振 平台总成B中垂向加载作动器9的安装；所述的L形联接板为端面成“L”的钢板结构，L形 连接板上焊接有筋板，以提高强度。所述的上部六自由度加载机构B由上平台垂向加载作动器9、上平台纵向加载作 动器10、上平台横向加载作动器1、上部加载平台12及两套三维测力平台25组成，其特征 在于，所述的上平台垂向加载作动器9通过铰接支座与支撑搭梁6上梁挂板7与联接，依托 支撑搭梁6对被试转向架II施加垂向载荷；所述的上平台纵向加载作动器10通过铰接支 座与转向架构架定位夹紧机构总成D中的横梁夹板13，并依托止推横梁j联接对被试转向 架II施加纵向载荷；所述的上平台横向加载作动器11通过铰接支座及主立柱夹板14与龙 门主立柱3联接，对被试转向架II施加横向载荷；所述的上部加载平台12通过安装在下端 面的两个三维测力平台25加载于被测转向架II的摇枕或心盘上，在七个作动器的控制下 完成对转向架的加载。所述的下部双六自由度激振平台总成E由两组对称的六自由度激振平台组成，主 要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种龙门框架式轨道车辆转向架参数测定试验台，主要由反力式龙门机械框架(A)、上部六自由度激振平台总成(B)、转向架渡桥装置(C)、转向架构架定位夹紧机构总成(D)和下部双六自由度激振平台总成(E)组成，其特征在于，所述反力式龙门机械框架(A)通过螺栓固定在试验台的基础(III)上，为试验台加载机构、定位夹紧机构提供反力支撑；所述上部六自由度激振平台总成(B)通过螺栓与支撑搭梁(6)的夹板联接，并依托支撑搭梁(6)提供的支撑反力，由上部六自由度激振平台总成(B)的加载平台(12)完成对被试转向架(II)二系悬挂垂向、横向及纵向的加载；所述转向架渡桥装置(C)通过螺栓与试验台基础(III)紧固联接，用于被测转向架(II)平顺、灵活的移动到试验台激振平台上；所述转向架构架定位夹紧机构总成(D)与反力式龙门机械框架(A)和试验台基础(III)的地轨(22)联接，用于对被测转向架构架(II)在垂向、纵向、横向定位固定；下部双六自由度激振平台总成(E)上端通过下部加载平台(18)上的卡具与被试转向架(II)的轮对连接，下端通过铸铁平台固定安装在试验台的基础(III)上，实现转向架一系悬挂的垂向、横向和纵向的加载以及回转刚度的测试。...

【技术特征摘要】
1.一种龙门框架式轨道车辆转向架参数测定试验台，主要由反力式龙门机械框架(A)、上部六自由度激振平台总成(B)、转向架渡桥装置(C)、转向架构架定位夹紧机构总成(D)和下部双六自由度激振平台总成(E)组成，其特征在于，所述反力式龙门机械框架(A)通过螺栓固定在试验台的基础(III)上，为试验台加载机构、定位夹紧机构提供反力支撑；所述上部六自由度激振平台总成(B)通过螺栓与支撑搭梁￠)的夹板联接，并依托支撑搭梁(6)提供的支撑反力，由上部六自由度激振平台总成⑶的加载平台(12)完成对被试转向架(II) 二系悬挂垂向、横向及纵向的加载；所述转向架渡桥装置(C)通过螺栓与试验台基础(III)紧固联接，用于被测转向架(II)平顺、灵活的移动到试验台激振平台上；所述转向架构架定位夹紧机构总成(D)与反力式龙门机械框架(A)和试验台基础(III)的地轨(22)联接，用于对被测转向架构架(II)在垂向、纵向、横向定位固定；下部双六自由度激振平台总成(E)上端通过下部加载平台(18)上的卡具与被试转向架(II)的轮对连接，下端通过铸铁平台固定安装在试验台的基础(III)上，实现转向架一系悬挂的垂向、横向和纵向的加载以及回转刚度的测试。2.根据权利要求1所述的一种龙门框架式轨道车辆转向架参数测定试验台，其特征在于，所述反力式龙门机械框架(A)主要由龙门立柱(a)和高度可调式支撑横梁(b)组成，所述龙门立柱(a)包括龙门侧立柱(I)、联接立柱(2)、龙门主立柱(3)和侧向斜支撑立柱(4)，所述龙门侧立柱⑴和龙门主立柱(3)通过T形螺栓固定联接在试验台基础(III)的地轨上；所述联接立柱(2)的两个端面与龙门侧立柱(I)联接，联接立柱(2)的另外两个端面中的一个与龙门主立柱(3)联接，另一个通过L形联接板(24)与支撑横梁(b)连接；所述侧向斜支撑立柱(4)两端通过铰接支座分别与龙门侧立柱(I)和试验台基础(III)连接。3.根据权利要求2所述的一种龙门框架式轨道车辆转向架参数测定试验台，其特征在于，所述高度可调式支撑横梁(b)由主横梁(5)和支撑搭梁(6)组成，所述主横梁(5)为一长方体的钢结构梁，两端侧面的螺纹孔用于通过L形联接板(24)与联接立柱(2)连接，通过改变与联接立柱(2)上螺纹孔的连接位置实现主横梁(5)的高度调节，以适应不同高度的转向架的测试；所述支撑搭梁(6)为一长方体的钢结构梁，通过主横梁挂板(8)和连接拉杆与主横梁(5)的联接，支撑搭梁(6)上设置有四组搭梁挂板(7)，用于安装上部六自由度激振平台总成(B)中垂向加载作动器(9)； 所述的L形联接板(24)为端面成“L”形的钢板结构，其上设有螺栓连接通孔，并焊接有筋板，以提高强度。4.根据权利要求1所述的一种龙门框架式轨道车辆转向架参数测定试验台，其特征在于，所述上部六自由度加载机构(B)由上平台垂向加载作动器(9)、上平台纵向加载作动器(10)、上平台横向加载作动器(11)和上部加载平台(12)组成，所述上平台垂向加载作动器(9)通过铰接支座与支撑搭梁(6)上的搭梁挂板(7)联接，依托支撑搭梁(6)对被试转向架(II)施加垂向载荷；所述上平台纵向加载作动器(10)通过铰接支座与转向架构架定位夹紧机构总成(D)中的止推横梁(j)上的横梁夹板(13)联接，并依托止推横梁(j)对被试转向架(II)施加纵向载荷；所述上平台横向加载作动器(11)通过铰接支座和主立柱夹板(14)与龙门主立柱(3)联接，对被试转向架(II)施加横向载荷；所述上部加载平台(12)通过安装在下端面的两个三维测力平台(25)加载于...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏建，王金田，刘玉梅，周殿买，张立斌，谭富星，陈熔，吕义，徐观，潘洪达，戴建国，林惠英，
申请(专利权)人：吉林大学，长春轨道客车股份有限公司，
类型：发明
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