專利名稱：一種能同時測量鐵路車輛轉向架三向剛度的測定試驗臺的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種鐵路車輛轉向架參數(shù)測定試驗裝置，尤其涉及一種用于對 鐵路車輛轉向架的各項剛度及結構尺寸等參數(shù)進行測定的檢測裝置。
技術背景鐵路車輛轉向架主要由輪對、構架、 一系、二系懸掛裝置構成，其上承載 車體，為車輛的走行機構。其主要參數(shù)包括輪重、自重、輪對內側距、固定軸 距、輪軸平行度、垂向剛度、縱向剛度、橫向剛度等，各參數(shù)的大小及匹配合 理與否決定了車輛轉向架的動力學性能好壞，在實際線路運行中，它直接影響 列車的運行速度、運行平穩(wěn)性、舒適性和安全可靠性。因此，通過鐵路車輛轉 向架參數(shù)檢測裝置對鐵路車輛轉向架各主要參數(shù)進行準確的測定和研究是十分 必需的。鐵路車輛轉向架參數(shù)的測定，以各項剛度的測定要求高，實現(xiàn)難度大，需 在專用的測定試驗臺上進行。即需將車輛轉向架固定在測定試驗臺上，針對所 測剛度的不同，然后由液壓加載系統(tǒng)控制伺服作動器對轉向架相應部位模擬加 載，使轉向架各部件之間產生相應的位移或變形，同時分別測出所施加的載荷 力和位移的大小，即可以由此計算出轉向架的相應剛度。測定剛度時，鐵路車輛轉向架在試驗臺上的安裝固定一般釆用三種方法1、輪對固定，在構架上施 力，使構架與輪對之間產生相對位移；2、構架固定，在輪對或者輪軸上施加力， 實現(xiàn)輪對相對構架的移動，用這種方法，輪對必須安置在一個活動的裝置上；3、 直接在構架和輪對之間施加作動力，這是最直接的方法，但往往受到轉向架內 部空間的限制而無法進行。通常采用第二種方法，在采用此方法對轉向架作垂 向、縱向、橫向剛度和幾何結構等參數(shù)進行測定時，要求用于安裝和固定轉向 架的輪對的裝置是可活動的，即在作動力的作用下，該裝置上能夠靈活地橫向 移動和縱向移動，且移動時的摩擦阻力越小越好。并且由于轉向架在實際運行 中，三個方向會同時受到力的作用，因此，也要求測量裝置能夠同時測量其三 個方向的剛度，這樣測出的三向剛度更符合列車運行的實際情況，也才對研究 剛度與列車的運行速度、運行平穩(wěn)性、舒適性和安全可靠性的關系，具有更適3用、更可靠的意義和價值。但是，目前尚無能對轉向架三向剛度同時進行有效測定的裝置。發(fā)明內容本發(fā)明的目的提供一種能同時測量鐵路車輛轉向架三向剛度的測定試驗 臺，在該測定試驗臺上能對鐵路車輛轉向架的垂向剛度、縱向剛度、橫向剛度 及幾何結構等參數(shù)同時進行測定，測量值準確，精度高，結構筒單，操作方便， 維護容易。本發(fā)明解決其發(fā)明目的所采用的技術方案是 一種能同時測量鐵路車輛轉 向架三向剛度的測定試驗臺，包括垂向加載機構、 一個輪對的輪軸縱向加載機 構、構架縱向定位機構，另一個輪對的輪軸橫向加載機構、構架橫向定位機構， 軌輪的支撐底座，其特征在于，所述的軌輪的支撐底座有兩種類型，分別是A、 與縱向加載機構對應輪對的軌輪的支撐底座為縱向支撐底座，其構成是 軌輪踏面位于縱向分布的、截面形狀與鋼軌截面形狀相同的兩個定位凸輪上， 兩個定位凸輪固定于定位凸輪支撐板上，支撐板經載荷傳感器與下方的縱向移 動平臺相連，縱向移動平臺通過軸承安裝有縱向滾動的圓柱滾子，該圓柱滾子 位于底座的縱向凸梁上；B、 與橫向加載機構對應輪對的軌輪的支撐底座為橫向支撐底座，其構成是 軌輪踏面位于縱向分布的、截面形狀與鋼軌截面形狀相同的兩個定位凸輪上， 兩個定位凸輪固定于定位凸輪支撐板上，支撐板經載荷傳感器與下方的橫向移 動平臺相連，橫向移動平臺通過軸承安裝橫向滾動的圓柱滾子，該圓柱滾子位 于底座的橫向凸梁上。本發(fā)明的工作過程與原理是將車輛轉向架的四個軌輪與相應的支撐底座 安裝好后，即可通過位移傳感器測出轉向架的幾何參數(shù)，通過垂向加載機構向 下對構架施加載荷，再通過載荷傳感器測出施加的載荷值，并由位移傳感器測 出構架與輪對間的位移，即可得出轉向架的垂向剛度。由縱向構架定位機構將 構架在縱向的一端將構架定位，再由縱向加載機構從構架的另 一端輪軸施加載 荷，通過縱向加載機構的載荷傳感器測出載荷值，并由位移傳感器測出構架與 輪對之間的位移，即可算出轉向架的縱向剛度；由橫向構架定位機構將構架在 橫向的一側將構架定位，再由橫向加載機構從構架的另一側輪軸施加載荷，通 過橫向加載機構的載荷傳感器測出載荷值，并由位移傳感器測出構架與輪對之間的位移，即可算出轉向架的橫向剛度。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是一、 縱向、橫向剛度的測量值準確，精度高，結構簡單，操作方便，維護 容易。測試縱向剛度時，構架的縱向一端被縱向定位機構抵住，另一端被縱向加 載機構的載荷推壓，構架與輪對之間發(fā)生縱向位移，而輪對下方的移動平臺與 地面底座之間可以通過縱向滾動的圓柱滾子自由縱向移動，移動時，所受的阻 力為滾動摩擦力，其摩擦力很小，從而對構架與輪對之間的力作用和變形影響 很小，保證了縱向剛度測試準確性和精度。并且，由于轉動件為圓柱形滾子， 其剛度強，在保證移動平臺移動靈活的同時，也保證了作用在轉向架與輪對之 間縱向作用力測量的精確性。同樣，在測試橫向剛度時，輪對下方的移動平臺與地面底座之間可以通過 橫向滾動的圓柱滾子自由橫向移動，移動時，所受的阻力為滾動摩擦力，其摩 擦力很小，從而對構架與輪對之間的力作用和變形影響很小，保證了橫向剛度 測試準確性和精度。并且，由于轉動件為圓柱形滾子，其剛度強，在保證移動 平臺移動靈活的同時，也保證了作用在轉向架與輪對之間橫向作用力測量的精 確性?？v向、橫向支撐底座均僅由定位凸輪及其支撐板、移動平臺、圓柱滾子、 底座幾個塊狀、柱狀等簡單幾何形狀的粗厚部件組成，既使其加工容易，可靠 性高，使用壽命長，維護方便；同時也使其自身剛度高，保證了縱向、橫向、 垂向剛度測試時作用在轉向架與輪對之間的作用力測量的精確性。由于本發(fā)明在測試縱向、橫向剛度時，輪對只會發(fā)生縱向、橫向位移，避 免了輪對發(fā)生斜向偏移而帶來誤差，從而使得本發(fā)明尤其適宜縱向、橫向剛度 的測試。二、 移動平臺以滾動方式移動，移動靈活，且三個方向的加載、定位及支 撐移動、傳感機構相互獨立，移動平臺互不影響，因此，本發(fā)明可以同時進行 車輛轉向架的垂向剛度、縱向剛度、橫向剛度的測試。測出的三向剛度更符合 列車運行的實際情況，也才對研究剛度與列車的運行速度、運行平穩(wěn)性、舒適 性和安全可靠性的關系，具有更適用、更可靠的意義和價值。三、 本發(fā)明還可以通過位移傳感器測出轉向架的幾何參數(shù)。上述的縱向移動平臺設有向下伸出的兩塊導向擋塊，該兩塊導向擋塊位于縱向凸梁的兩側；所述的橫向移動平臺設有向下伸出的兩塊導向擋塊，該兩塊 導向擋塊位于橫向凸梁的兩側。這樣，使得在發(fā)生縱向、橫向移動時，不會發(fā)生斜向偏移，進一步保證了 縱向、橫向剛度測試時的精確性。上述的縱向凸梁有兩根，每根縱向凸梁上有兩個縱向滾動的圓柱滾子；橫向凸梁也有兩根，每根橫向凸梁上有兩個橫向滾動的圓柱滾子。這樣，使得移 動平臺能夠更加平穩(wěn)、牢固地安裝在底座上，同時，也降低了每個圓柱滾子的 硬度要求，增加其使用壽命。下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細說明。


圖1是本發(fā)明實施例的主^見圖。 圖2是本發(fā)明實施例的左^見圖。 圖3是本發(fā)明實施例的俯視圖。圖4是本發(fā)明實施例縱向支撐底座的放大結構主視圖。 圖5是本發(fā)明實施例縱向支撐底座的放大結構左視圖。 圖6是本發(fā)明實施例縱向支撐底座的;^文大結構俯^L圖。 圖7是本發(fā)明實施例橫向支撐底座的放大結構主視圖。 圖8是本發(fā)明實施例;橫向支撐底座的放大結構左^L圖。 圖9是本發(fā)明實施例橫向支撐底座的放大結構俯視圖。
具體實施方式
實施例圖1-3示出，本發(fā)明一種具體實施方式
為 一種能同時測量鐵路車輛轉向 架三向剛度的測定試驗臺，包括垂向加栽機構l、 一個輪對的輪軸縱向加載機構 2、構架縱向定位機構3，另一個輪對的輪軸橫向加載機構4、構架橫向定位機 構5，軌輪的支撐底座，軌輪的支撐底座有兩種類型，分別是縱向支撐底座6和 橫向支撐底座7。圖1、 2、 4-6示出，與縱向加載機構對應輪對的軌輪的支撐底座為縱向支 撐底座6，其構成是軌輪踏面位于縱向分布的、截面形狀與鋼軌截面形狀相同 的兩個定位凸輪14上，兩個定位凸輪14固定于定位凸輪支撐板20上，支撐板620經載荷傳感器15與下方的縱向移動平臺21相連，縱向移動平臺21通過軸承 17安裝有縱向滾動的圓柱滾子18，該圓柱滾子18位于底座16的縱向凸梁16a 上。圖2、 7-9示出，與橫向加載機構對應輪對的軌輪的支撐底座為橫向支撐底 座7,其構成是軌輪踏面位于縱向分布的、截面形狀與鋼軌截面形狀相同的兩 個定位凸輪14上，兩個定位凸輪14固定于定位凸輪支撐板20上，支撐板20 經載荷傳感器15與下方的橫向移動平臺21，相連，橫向移動平臺21，通過軸承17 安裝橫向滾動的圓柱滾，18，，該圓柱滾子18，位于底座16的橫向凸梁16a，上。圖5、 7示出，本例在軸承17的外側加有軸承端蓋17a,圖4、 5示出，本例的縱向移動平臺21設有向下伸出的兩塊導向擋塊21a， 該兩塊導向擋塊21a位于縱向凸梁16a的兩側。圖7、 8示出，本例的橫向移動平臺21'設有向下伸出的兩塊導向擋塊21a， 該兩塊導向擋塊21a位于橫向凸梁16a'的兩側。圖4-6示出，本例的縱向凸梁16a有兩根，每根縱向凸梁上有兩個縱向滾 動的圓柱滾子18。圖7-9示出，本例的橫向凸梁16a，有兩根，每根橫向凸梁上有兩個橫向滾 動的圓柱滾子18'。顯然，本發(fā)明的縱向是指列車運行方向，橫向是輪對軸的方向?？v向滾動 的圓柱滾子18的滾動軸與4侖對軸同向，也即與軌輪同向。
權利要求
1. 一種能同時測量鐵路車輛轉向架三向剛度的測定試驗臺，包括垂向加載機構(1)、一個輪對的輪軸縱向加載機構(2)、構架縱向定位機構(3)，另一個輪對的輪軸橫向加載機構(4)、構架橫向定位機構(5)，軌輪的支撐底座，其特征在于，所述的軌輪的支撐底座有兩種類型，分別是A、與縱向加載機構對應輪對的軌輪的支撐底座為縱向支撐底座(6)，其構成是軌輪踏面位于縱向分布的、截面形狀與鋼軌截面形狀相同的兩個定位凸輪(14)上，兩個定位凸輪(14)固定于定位凸輪支撐板(20)上，支撐板(20)經載荷傳感器(15)與下方的縱向移動平臺(21)相連，縱向移動平臺(21)通過軸承(17)安裝有縱向滾動的圓柱滾子(18)，該圓柱滾子(18)位于底座(16)的縱向凸梁(16a)上；B、與橫向加載機構對應輪對的軌輪的支撐底座為橫向支撐底座(7)，其構成是軌輪踏面位于縱向分布的、兩個截面形狀與鋼軌截面形狀相同的兩個定位凸輪(14)上，兩個定位凸輪(14)固定于定位凸輪支撐板(20)上，支撐板(20)經載荷傳感器(15)與下方的橫向移動平臺(21’)相連，橫向移動平臺(21’)通過軸承(17)安裝橫向滾動的圓柱滾子(18’)，該圓柱滾子(18’)位于底座(16)的橫向凸梁(16a’)上。
2、 根據(jù)權利要求1所述的一種能同時測量鐵路車輛轉向架三向剛度的測定 試驗臺，其特征在于所述的縱向移動平臺(21)設有向下伸出的兩塊導向擋 塊(21a)，該兩塊導向擋塊(21a)位于縱向凸梁(16a)的兩側；所述的橫向 移動平臺(21，)設有向下伸出的兩塊導向擋塊(21a)，該兩塊導向擋塊(21a) 位于橫向凸梁U6a')的兩側。
3、 根據(jù)權利要求1所述的一種能同時測量鐵路車輛轉向架三向剛度的測定 試驗臺，其特征在于所述的縱向凸梁(16a)有兩根，每根縱向凸梁上有兩個 縱向滾動的圓柱滾子(18);橫向凸梁(16a，)也有兩根，每根橫向凸梁上有兩 個橫向滾動的圓柱滾子(18')。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種能同時測量鐵路車輛轉向架三向剛度的測定試驗臺，其縱向或橫向的軌輪支撐底座的構成是上部的支撐板經載荷傳感器與下部的縱向或橫向移動平臺相連，縱向或橫向移動平臺中通過軸承安裝有縱向滾動或橫向滾動的圓柱滾子，兩種圓柱滾子分別位于底座的縱向或橫向凸梁上。測試時，通過圓柱滾子的滾動，實現(xiàn)移動平臺與底座的滾動移動，摩擦力小，移動靈活。在該測定試驗臺上能對鐵路車輛轉向架的垂向剛度、縱向剛度、橫向剛度及幾何結構等參數(shù)進行測定，測量值準確，精度高，結構簡單，操作方便，維護容易。
文檔編號G01M17/08GK101261191SQ20081004427
公開日2008年9月10日 申請日期2008年4月23日 優(yōu)先權日2008年4月23日
發(fā)明者張衛(wèi)華, 艷 李, 高云鶴 申請人:西南交通大學