專利名稱：基于半車質(zhì)量模擬狀態(tài)下的轉(zhuǎn)向架懸掛自振特性試驗臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軌道車輛轉(zhuǎn)向架懸掛自振特性檢測設(shè)備，特別涉及一種基于半車質(zhì)量 模擬狀態(tài)下的轉(zhuǎn)向架懸掛自振特性試驗臺。
背景技術(shù)：
軌道車輛是一個多自由度系統(tǒng)，根據(jù)多自由度振動系統(tǒng)的特性，作為質(zhì)量體的車 體、構(gòu)架應具有振動振型和自振頻率，一般稱之為車輛懸掛自振特性。根據(jù)懸掛剛體的懸掛 自由度，軌道車輛車體和轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的運動有垂向(沉浮)、橫向(橫移)、搖頭、點頭和側(cè) 滾。在試驗時，根據(jù)需要測定的振型對相應自由度進行強迫激振，通過響應來處理出自振頻率。轉(zhuǎn)向架作為軌道車輛的走行部位，是保證軌道車輛運行高速、安全、平穩(wěn)的關(guān)鍵部 件。隨著軌道車輛特別是高速動車組運行速度的不斷提高，對轉(zhuǎn)向架動力學性能提出了更 高的要求。轉(zhuǎn)向架懸掛自振特性直接關(guān)系到軌道車輛整車的懸掛自振特性，考慮到軌道車 輛自振頻率一般控制在10Hz，為了避免車體共振，轉(zhuǎn)向架點頭和沉浮的自振頻率應控制在 一定范圍。這就要求在進行軌道車輛特別是高速動車組轉(zhuǎn)向架研發(fā)過程中，根據(jù)路線譜對 轉(zhuǎn)向架的懸掛參數(shù)進行計算和優(yōu)化，但這僅僅是理論計算，轉(zhuǎn)向架組裝完成后，轉(zhuǎn)向架懸掛 自振特性是否達到設(shè)計要求，必須通過軌道車輛試驗臺獲取，并進行適當?shù)男拚Ｄ壳皣鴥?nèi)外軌道車輛試驗臺多為整車試驗臺，主要分為三種模式滾動臺，滾動振 動臺和激振臺，其中滾動振動臺和激振臺具有激振系統(tǒng)，可以對軌道車輛整車進行激振從 而進行機車車輛自振特性試驗。國外滾動振動臺以德國慕尼黑滾振試驗臺為代表，該試驗 臺是一個在實驗室條件下模擬軌道車輛運行的線路模擬器，主要用于測定機車車輛的走行 性能，試驗轉(zhuǎn)向架以及各部件對走行性能的影響；國外激振臺以美國輪軌動力學試驗室為 代表，其自振性能試驗臺用來研究懸掛系統(tǒng)的特性，機車車輛和部件的固有頻率、疲勞強度 等問題。國內(nèi)由西南交通大學牽引動力國家重點實驗室研制的機車車輛整車6軸滾動振動 試驗臺是當今世界規(guī)模最大、功能最多的軌道車輛整車試驗臺；由青島四方車輛研究所研 制的車輛整車振動試驗臺可實現(xiàn)轉(zhuǎn)向架懸掛參數(shù)的測定和車輛系統(tǒng)振動模態(tài)的測定。軌道 車輛試驗臺雖然可以進行車輛的自振特性試驗，但其一般屬于綜合性試驗臺，測試項目廣 泛，試驗臺研發(fā)、制造、使用及維護成本高；同時軌道車輛試驗臺通常只能對整車進行試驗， 無法單獨對轉(zhuǎn)向架進行自振特性測試，這就造成轉(zhuǎn)向架研發(fā)過程中對轉(zhuǎn)向架自振特性進行 測試時必須將車體與轉(zhuǎn)向架組裝在一起，導致轉(zhuǎn)向架自振特性試驗周期長且試驗成本高， 從而增加轉(zhuǎn)向架的研發(fā)周期。用于轉(zhuǎn)向架各項參數(shù)檢測的設(shè)備在測試時多不考慮車體，而是在轉(zhuǎn)向架上部安裝 平臺模擬車體，這類設(shè)備多集中于測試組裝后轉(zhuǎn)向架的一系、二系、扭轉(zhuǎn)以及整體懸掛參 數(shù)。近幾年來，德國Wind-Hoff公司、美國標準車輛轉(zhuǎn)向架公司(SCT)以及加拿大龐巴迪公 司都對轉(zhuǎn)向架檢測技術(shù)進行了研究，提出了相應的技術(shù)方案并研制了轉(zhuǎn)向架參數(shù)測定試驗 臺。國內(nèi)隨著軌道車輛的發(fā)展，各鐵路車輛制造公司及科研院校不斷加大對轉(zhuǎn)向架參數(shù)檢測設(shè)備的研發(fā)力度，日前長春軌道客車股份有限公司、株洲電力機車廠、青島四方車輛研究 所都在組建轉(zhuǎn)向架整體參數(shù)檢測設(shè)備。但目前開發(fā)的轉(zhuǎn)向架參數(shù)測定試驗臺只能進行轉(zhuǎn)向 架懸掛參數(shù)(剛度和阻尼)的測量，無法進行轉(zhuǎn)向架自振特性(振型和頻率)的研究。因此，研制開發(fā)結(jié)構(gòu)合理、測試結(jié)果準確、操作方法簡單、試驗周期短，使用維護成 本低的軌道車輛轉(zhuǎn)向架懸掛自振特性試驗臺，并以此來檢驗半車質(zhì)量模擬狀態(tài)下轉(zhuǎn)向架懸 掛自振特性是否符合設(shè)計要求，確保車輛運行的安全性、平穩(wěn)性以及縮短轉(zhuǎn)向架研發(fā)周期 已是一項亟待解決的任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于半車質(zhì)量模擬狀態(tài)下的轉(zhuǎn)向架懸掛自振特性試 驗臺，該試驗臺能夠利用質(zhì)量塊對轉(zhuǎn)向架進行加載，以達到模擬半車質(zhì)量的目的；通過電液 伺服系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制各向作動器對被試轉(zhuǎn)向架輪對進行激振，以滿足轉(zhuǎn)向架構(gòu)架垂向沉浮、 橫向橫移、搖頭、點頭和側(cè)滾等振型自振頻率測試的要求。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)，結(jié)合


如下本發(fā)明提供的基于半車質(zhì)量模擬狀態(tài)下的轉(zhuǎn)向架懸掛自振特性試驗臺，主要由試 驗臺定位及輔助支撐裝置A、試驗臺激振加載裝置B和半車質(zhì)量模擬加載裝置C組成，其特 征在于試驗臺定位及輔助支撐裝置A固連在試驗臺混凝土基礎(chǔ)III上，為試驗臺定位、加 載及輔助裝置提供安裝固定位置并為各向作動器提供反力支撐作用；試驗臺激振加載裝置 B與試驗臺定位及輔助支撐裝置A上的構(gòu)件固連，用于固定約束被試轉(zhuǎn)向架II并根據(jù)轉(zhuǎn)向 架懸掛自振特性試驗振型檢測對被試轉(zhuǎn)向架II輪對進行一定形式的激振；半車質(zhì)量模擬 加載裝置C與被試轉(zhuǎn)向架II的搖枕或空氣彈簧聯(lián)接并通過連桿與試驗臺定位及輔助支撐 裝置A上的構(gòu)件固連，對被試轉(zhuǎn)向架II進行垂向加載以模擬半車質(zhì)量。所述的試驗臺定位及輔助支撐裝置A包括兩套試驗臺定位立柱總成a、一套試驗 臺輔助支撐總成b、兩塊垂向作動器安裝鑄鐵平臺C、一塊橫向作動器安裝鑄鐵平臺d、八條 縱向作動器反力座安裝地軌e和一個橫向緩沖器式連桿固定支撐座f，兩套試驗臺定位立 柱總成a對稱布置于試驗臺縱向中心線兩側(cè)，其中的立柱及斜撐柱底部通過螺栓固定在試 驗臺混凝土基礎(chǔ)III上；試驗臺輔助支撐總成b包括輔助橫梁固定支撐座6和輔助支撐橫 梁5，輔助橫梁固定支撐座6通過T型螺栓固定在試驗臺混凝土基礎(chǔ)III中的地軌上，輔助 支撐橫梁5兩端由試驗臺立柱與輔助支撐橫梁聯(lián)接夾板8通過螺桿和螺母與試驗臺定位立 柱總成a中的試驗臺主立柱1固定連接；垂向作動器安裝鑄鐵平臺c和橫向作動器安裝鑄 鐵平臺d均通過螺栓固定在試驗臺混凝土基礎(chǔ)III上，其上均制有T型槽分別用安裝固定 垂向作動器i和橫向作動器j并為垂向作動器i和橫向作動器j提供反力；縱向作動器反 力座安裝地軌e中每兩條為一個單元，預埋于試驗臺混凝土基礎(chǔ)III的四個角，每個單元用 來安裝固定縱向作動器反力座總成g ；橫向緩沖器式連桿固定支撐座f通過螺栓固定在預 埋于試驗臺混凝土基礎(chǔ)III中的預埋鋼板上，其上制有T型槽用來安裝固定半車質(zhì)量模擬 加載裝置橫向緩沖器式連桿總成O。所述的試驗臺定位立柱總成a包括兩根試驗臺主立柱1、一根試驗臺側(cè)立柱2、四 根試驗臺斜撐支柱3和一塊試驗臺立柱聯(lián)接柱4，兩根試驗臺主立柱1和一根試驗臺側(cè)立 柱2底部通過螺栓固定在澆筑于試驗臺混凝土基礎(chǔ)III中的預埋鋼板上，上部通過螺栓分
6別固定在試驗臺立柱聯(lián)接柱4的三個面上，試驗臺斜撐支柱3—端通過螺栓和鉸接支座固 定在澆筑于試驗臺混凝土基礎(chǔ)III中的預埋鋼板上，另一端通過螺栓和鉸接支座固定于試 驗臺主立柱1上，試驗臺斜撐支柱3用來提高試驗臺定位立柱總成a的剛度和固有頻率，試 驗臺定位立柱總成a作為試驗臺輔助支撐總成b安裝固定基礎(chǔ)，并為試驗臺后續(xù)功能擴展 提供空間。所述的試驗臺輔助支撐總成b包括兩根輔助支撐橫梁5、一個輔助支撐橫梁固定 支撐座6、八塊縱向固定式連桿聯(lián)接夾板7、八塊試驗臺立柱與輔助支撐橫梁聯(lián)接夾板8和 一塊輔助支撐橫梁與固定支承座聯(lián)接夾板9，輔助支撐橫梁固定支撐座6底部通過T型螺 栓固定在澆注于試驗臺混凝土基礎(chǔ)III中的地軌上，輔助支撐橫梁固定支撐座6上制有用 來支撐固定輔助支撐橫梁5的T型槽，并通過固定支撐座聯(lián)接夾板9、螺桿和螺母與固定輔 助支撐橫梁5加緊固定，兩根輔助支撐橫梁5通過試驗臺立柱與輔助支撐橫梁聯(lián)接夾板8、 螺桿和螺母與試驗臺主立柱1夾緊固定，輔助支撐橫梁固定支撐座6在試驗臺混凝土基礎(chǔ) III地軌上的安裝位置可調(diào)，每兩塊縱向固定式連桿聯(lián)接夾板7為一個單元，通過螺桿和螺 母固定在輔助支撐橫梁5上，其上制有用于安裝固定半車質(zhì)量模擬加載裝置縱向固定式連 桿P的螺紋孔。所述的試驗臺激振加載裝置B由兩套對稱布置于試驗臺橫向中心線的試驗臺激 振加載單元組成，每套激振加載單元包括兩個縱向作動器反力座總成g、一根試驗臺激振橫 梁h、四個垂向作動器i、兩個縱向作動器j、一個橫向作動器k、兩個活動軌U型擋車輪夾具 1和若干作動器調(diào)整平臺m，激振橫梁h通過四個垂向作動器i、兩個縱向作動器j和一個橫 向作動器k與試驗臺混凝土基礎(chǔ)III連接，激振橫梁h上平面安裝有活動軌U型擋車輪卡 具1，激振橫梁h在電液伺服系統(tǒng)的控制下根據(jù)轉(zhuǎn)向架懸掛自振特性試驗不同振型檢測的 要求將各向作動器的激振力傳遞給被試轉(zhuǎn)向架II輪對。所述的四個垂向作動器i 一端通過T型螺栓和鉸接支座與垂向作動器安裝鑄鐵平 臺c或作動器調(diào)整平臺m固定連接，另一端通過螺栓和鉸接支座與激振橫梁h底面固定連 接，垂向作動器i為激振橫梁h提供垂向支撐并在試驗時提供垂向激振作用力；所述的縱向作動器j 一端通過螺栓和鉸接支座與縱向作動器反力座總成g固定連 接，另一端通過螺栓和鉸接支座與激振橫梁h側(cè)面固定連接，縱向作動器j為激振橫梁提供 縱向支撐并在試驗時進行垂向或橫向激振時提供縱向輔助支撐保證激振橫梁h受力平衡， 同時為試驗臺后續(xù)功能擴展提供縱向激振作用力；所述的橫向作動器k 一端通過T型螺栓和鉸接支座與橫向作動器安裝鑄鐵平臺d 或作動器調(diào)整平臺m固定連接，另一端通過螺栓和鉸接支座與激振橫梁h端面固定連接，橫 向作動器k為激振橫梁h提供橫向支撐并在試驗時提供橫向激振作用力；所述的活動軌U型擋車輪卡具1通過螺栓固定在激振橫梁h上平面，其用來夾緊 和鎖止被試轉(zhuǎn)向架II的車輪防止試驗時車輪離開激振橫梁h，通過調(diào)整活動軌U型擋車輪 卡具1在激振橫梁h上平面的安裝位置來滿足不同軌距轉(zhuǎn)向架試驗的要求；所述的作動器調(diào)整平臺m采用鑄造工藝制作，其上制有T型槽，使用時通過T型螺 栓固定在垂向作動器安裝鑄鐵平臺c和橫向作動器安裝鑄鐵平臺d上，將垂向作動器i和 橫向作動器k 一端通過T型螺栓和鉸接支座固定在作動器調(diào)整平臺m上從而縮短作動器兩 端鉸接支座的距離，提高試驗臺整體固有頻率。
6、根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的基于半車質(zhì)量模擬狀態(tài)下的轉(zhuǎn)向架懸掛自振特性試 驗臺，其特征在于，所述的縱向作動器反力座總成g包括一個縱向作動器反力支座14、一根 縱向作動器反力桿13、一個漲緊套12、一個漲緊套固定環(huán)11和一個縱向作動器反力座預埋 管10，縱向作動器反力座預埋管10預埋于試驗臺混凝土基礎(chǔ)III中，用來安裝固定漲緊套 固定環(huán)11并為縱向作動器反力桿13伸縮提供空間，漲緊套固定環(huán)11通過螺栓固定連接在 縱向作動器反力座預埋管10上，漲緊套12外壁與漲緊套固定環(huán)11內(nèi)壁摩擦配合，縱向作 動器反力桿13外壁與漲緊套12內(nèi)壁摩擦配合，并能在縱向作動器反力座預埋管10中伸 縮，漲緊套12外環(huán)的外壁與漲緊套固定環(huán)11的內(nèi)壁之間，以及漲緊套12內(nèi)環(huán)的內(nèi)壁與反 力桿13外壁之間通過漲緊套12中的螺栓旋緊固定，縱向作動器反力支座14底面通過T型 螺栓固定在縱向作動器反力座安裝地軌e上，立面制有螺紋孔與縱向作動器反力桿13和縱 向作動器j固定連接，且安裝位置可調(diào)，通過調(diào)整縱向作動器反力支座14的安裝位置以及 縱向作動器反力桿13在縱向作動器預埋管10中的伸縮量來改變激振橫梁h之間的安裝距 罔。所述的半車質(zhì)量模擬加載裝置C由兩個半車質(zhì)量模擬加載裝置橫向緩沖器式連 桿總成O、四根半車質(zhì)量模擬加載裝置縱向固定式連桿P、一個質(zhì)量塊托架總成q和質(zhì)量塊 總成r組成，所述的質(zhì)量塊托架總成q由鋼板和型鋼焊接而成，其側(cè)面通過兩個半車質(zhì)量模 擬加載裝置橫向緩沖器式連桿總成ο與試驗臺定位及輔助支撐裝置A中的橫向緩沖器式連 桿固定支撐座f相連；其端面通過四根半車質(zhì)量模擬加載裝置縱向固定式連桿P與試驗臺 定位及輔助支撐裝置A中的試驗臺輔助支撐總成b相連；其底面安裝固定在被試轉(zhuǎn)向架II 的搖枕或空氣彈簧上，質(zhì)量塊總成r放置在質(zhì)量塊托架總成q的質(zhì)量塊托架底座15上，通 過質(zhì)量塊托架總成q中的質(zhì)量塊固定螺桿20和螺母定位和固定，當半車質(zhì)量模擬加載裝置 C隨著被試轉(zhuǎn)向架做垂向或橫向運動時，半車質(zhì)量模擬加載裝橫向緩沖器式連桿總成ο和 半車質(zhì)量模擬加載裝置縱向固定式連桿P對質(zhì)量塊托架總成q起到限位和約束的作用，保 證在試驗過程中半車質(zhì)量模擬加載裝置C的平衡和穩(wěn)定。所述的半車質(zhì)量模擬加載裝置橫向緩沖器式連桿總成ο兩端分別通過螺栓和橫 向緩沖器式連桿聯(lián)接夾板η固連在質(zhì)量塊托架總成q的質(zhì)量塊托架主橫梁16上和橫向緩 沖器式連桿固定支撐座f上；所述的半車質(zhì)量模擬加載裝置縱向固定式連桿P兩端分別通 過螺栓和鉸接支座固連在質(zhì)量塊托架總成q的質(zhì)量塊托架主立柱17上和試驗臺輔助支撐 總成b的縱向連桿聯(lián)接夾板7上。所述的質(zhì)量塊托架總成q包括一個質(zhì)量塊托架底座15、兩根質(zhì)量塊托架主橫梁 16、三根質(zhì)量塊托架主立柱17、三塊質(zhì)量塊托架擋板18、六個質(zhì)量塊固定螺桿安裝座19、 六根質(zhì)量塊固定連桿20、六個質(zhì)量塊固定螺桿大墊圈21和質(zhì)量塊總成r，質(zhì)量塊托架底座 15由型材焊接而成，在底座的三根橫梁上焊有六個質(zhì)量塊固定螺桿安裝座19，其上制有螺 紋孔與質(zhì)量塊固定螺桿20 —端通過螺紋連接并通過螺母鎖緊，質(zhì)量塊托架主立柱17固定 在質(zhì)量塊托架底座15的三個角上，質(zhì)量塊托架主橫梁16固定在兩根質(zhì)量塊托架主立柱17 上，每根質(zhì)量塊托架主橫梁16上通過螺栓及螺母固定著兩塊橫向緩沖器式連桿聯(lián)接夾板η 用于安裝半車質(zhì)量模擬加載裝橫向緩沖器式連桿總成O。所述的質(zhì)量塊總成r由多個質(zhì)量塊組成，每個質(zhì)量塊22由鑄鐵鑄造而成，在質(zhì)量 塊繞中心軸線四周加工有用于安裝質(zhì)量塊定位銷23和質(zhì)量塊固定螺桿20的孔，質(zhì)量塊兩個側(cè)面裝有便于拆卸和搬運的吊耳。本發(fā)明的技術(shù)效果該轉(zhuǎn)向架懸掛自振特性試驗臺采用正弦自動掃頻信號激振及 隨機信號激振，并根據(jù)振型檢測需要在車體和轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上布置垂向和橫向位移傳感器。 正弦自動掃頻信號激振時，根據(jù)響應的共振峰值來識別自振頻率；隨機激振時，對響應與激 振信號求傳遞函數(shù)，再識別系統(tǒng)的自振頻率。試驗步驟的程序化、自動化使轉(zhuǎn)向架構(gòu)架不同 振型下的自振特性的檢測更加準確、高效。該轉(zhuǎn)向架懸掛自振特性試驗臺解決了由于制造工藝等因素使轉(zhuǎn)向架在制造后達 不到設(shè)計性能要求的問題。通過參數(shù)測試調(diào)整后的轉(zhuǎn)向架在整車動力學試驗過程中的動力 學性能一次就達到要求，大大縮短了產(chǎn)品研制開發(fā)周期，節(jié)省了大量的試驗時間及經(jīng)費，該 試驗臺的研制成功，將在加速我國鐵路貨車產(chǎn)品的升級換代過程中起到重要作用，應用前 景十分廣闊。具有一定的社會效益和經(jīng)濟效益，有利于社會的發(fā)展。

圖1基于半車模擬狀態(tài)下的軌道車輛獨立轉(zhuǎn)向架自振特性試驗臺整體效果圖一。圖2基于半車模擬狀態(tài)下的軌道車輛獨立轉(zhuǎn)向架自振特性試驗臺整體效果圖二。圖3基于半車模擬狀態(tài)下的軌道車輛獨立轉(zhuǎn)向架自振特性試驗臺俯視圖。圖4基于半車模擬狀態(tài)下的軌道車輛獨立轉(zhuǎn)向架自振特性試驗臺主體圖。圖5基于半車模擬狀態(tài)下的軌道車輛獨立轉(zhuǎn)向架自振特性試驗臺整體正視圖。圖6試驗臺定位及輔助支撐裝置示意圖。圖7試驗臺立柱總成示意圖。圖8試驗臺輔助支撐總成示意圖，其中(a)試驗臺輔助支撐總成軸測圖；(b)試驗臺輔助支撐總成正視圖。圖9試驗臺激振加載裝置及半車質(zhì)量模擬加載裝置示意圖。圖10試驗臺激振加載裝置示意圖。圖11縱向作動器反力座總成示意圖，其中(a)縱向作動器反力座總成軸測圖；(b)縱向作動器反力座總成剖視圖；(c)縱向作動器反力座總成局部放大圖。圖12半車質(zhì)量模擬加載裝置示意圖。圖13半車質(zhì)量模擬加載裝置試驗過程運動趨勢分析，其中(a)右視圖；(b)前視圖；(C)軸測圖；(d)俯視圖。圖14質(zhì)量塊托架總成示意圖。圖15質(zhì)量塊總成示意圖，其中(a)質(zhì)量塊總成軸測圖；(b)質(zhì)量塊總成剖視圖。圖中I-基于半車質(zhì)量模擬狀態(tài)下的轉(zhuǎn)向架自振特性試驗臺；II-被試轉(zhuǎn)向架； III-試驗臺混凝土基礎(chǔ)；A-試驗臺定位及輔助支撐裝置；B-試驗臺激振加載裝置；C-半車質(zhì)量模擬加載裝置；a_試驗臺定位立柱總成；b_試驗臺輔助支撐總成；C-垂向作動器安裝鑄鐵平臺； d-橫向作動器安裝鑄鐵平臺；e_縱向作動器反力座安裝地軌；f_橫向緩沖器式連桿固定 支撐座；g_縱向作動器反力座總成；h-試驗臺激振橫梁；垂向作動器；縱向作動器； k-橫向作動器；1-活動軌U型擋車輪卡具；m-作動器調(diào)整平臺；η-橫向緩沖器式連桿聯(lián)接 夾板；ο-半車質(zhì)量模擬加載裝置橫向緩沖器式連桿總成；P-半車質(zhì)量模擬加載裝置縱向固 定式連桿；q_質(zhì)量塊托架總成；r-質(zhì)量塊總成；1-試驗臺主立柱；2-試驗臺側(cè)立柱；3-試驗臺斜撐支柱；4-試驗臺立柱聯(lián)接柱； 5_輔助支撐橫梁；6-輔助支撐橫梁固定支撐座；7-縱向連桿聯(lián)接夾板；8-試驗臺立柱與 輔助支撐橫梁聯(lián)接夾板；9-輔助支撐橫梁與固定支撐座聯(lián)接夾板；14-縱向作動器反力支 座；13-縱向作動器反力桿；12-漲緊套；11-漲緊套固定環(huán)；10-縱向作動器反力座預埋管； 15-質(zhì)量塊托架底座；16-質(zhì)量塊托架主橫梁；17-質(zhì)量塊托架主立柱；18-質(zhì)量塊托架擋 板；19-質(zhì)量塊固定螺桿安裝座；20-質(zhì)量塊固定螺桿；21-質(zhì)量塊固定螺桿大墊圈；22-1噸 質(zhì)量塊；23-質(zhì)量塊定位銷。
具體實施例方式本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，結(jié)合

如下。參閱圖1、2、3、4、5，一種基于半車質(zhì)量模擬狀態(tài)下的轉(zhuǎn)向架懸掛自振特性試驗臺， 該試驗臺包括試驗臺定位及輔助支撐裝置A、試驗臺激振加載裝置B和半車質(zhì)量模擬加載 裝置C。試驗臺定位及輔助支撐裝置A與試驗臺混凝土基礎(chǔ)III固連，為試驗臺定位、加載 及輔助裝置提供安裝固定位置并為各向作動器提供反力支撐作用；試驗臺激振加載裝置B 與試驗臺定位及輔助支撐裝置A上的構(gòu)件固連，固定約束被試轉(zhuǎn)向架II并根據(jù)轉(zhuǎn)向架懸掛 自振特性試驗振型檢測對被試轉(zhuǎn)向架II輪對進行一定形式的激振；半車質(zhì)量模擬加載裝 置C與被試轉(zhuǎn)向架II的搖枕或空氣彈簧聯(lián)接并通過連桿與試驗臺定位及輔助支撐裝置A 上的構(gòu)件固連，對被試轉(zhuǎn)向架II進行垂向加載以模擬半車質(zhì)量。參閱圖4、5、6、7、8，其中試驗臺定位及輔助支撐裝置A包括兩套試驗臺定位立柱 總成a、一套試驗臺輔助支撐總成b、兩塊垂向作動器安裝鑄鐵平臺C、一塊橫向作動器安裝 鑄鐵平臺d、八條縱向作動器反力座安裝地軌e及一個橫向緩沖器式連桿固定支撐座f。兩 套試驗臺定位立柱總成a對稱布置于試驗臺縱向中心線兩側(cè)，各立柱及斜撐柱底部通過螺 栓固定在澆注于試驗臺混凝土基礎(chǔ)III中的預埋鋼板上，其用于固定和支撐試驗臺輔助支 撐總成b并為試驗臺后續(xù)功能擴展提供空間。一套試驗臺輔助支撐總成b中的輔助橫梁固 定支撐座6通過T型螺栓固定在澆注于試驗臺混凝土基礎(chǔ)III中的地軌上，輔助支撐橫梁 5兩端由試驗臺立柱與輔助支撐橫梁聯(lián)接夾板8通過螺桿和螺母與試驗臺定位立柱總成a 中的試驗臺主立柱1固定連接，試驗臺輔助支撐總成b用來固定支撐半車質(zhì)量模擬加載裝 置C的半車質(zhì)量模擬加載裝置縱向固定式連桿P。兩塊垂向作動器安裝鑄鐵平臺c通過螺 栓固定在澆注于試驗臺混凝土基礎(chǔ)III內(nèi)的地錨器網(wǎng)上，其上制有T型槽用來安裝固定垂 向作動器i并為垂向作動器i提供反力。一塊橫向作動器安裝鑄鐵平臺d通過螺栓固定在 澆注于試驗臺混凝土基礎(chǔ)III內(nèi)的預埋鋼板上，其上制有T型槽用來安裝固定橫向作動器j 并為橫向作動器j提供反力。八條縱向作動器反力座安裝地軌e每兩條為一個單元，預埋
10于試驗臺混凝土基礎(chǔ)III的四個角，每個單元用來安裝固定縱向作動器反力座總成g。一個 橫向緩沖器式連桿固定支撐座f通過螺栓固定在預埋于試驗臺混凝土基礎(chǔ)III中的預埋鋼 板上，其上制有T型槽用來安裝固定半車質(zhì)量模擬加載裝置橫向緩沖器式連桿總成O。參閱圖7，其中試驗臺定位立柱總成a包括兩根試驗臺主立柱1、一根試驗臺側(cè)立 柱2、四根試驗臺斜撐支柱3及一塊試驗臺立柱聯(lián)接柱4。兩根試驗臺主立柱1和一根試驗 臺側(cè)立柱2底部通過螺栓固定在澆筑于試驗臺混凝土基礎(chǔ)III中的預埋鋼板上，上部通過 螺栓分別固定在試驗臺立柱聯(lián)接柱4的三個面上。試驗臺斜撐支柱3—端通過螺栓和鉸接 支座固定在澆筑于試驗臺混凝土基礎(chǔ)III中的預埋鋼板上，另一端通過螺栓和鉸接支座固 定于試驗臺主立柱1上，試驗臺斜撐支柱3用來提高試驗臺定位立柱總成a的剛度和固有 頻率。試驗臺定位立柱總成a作為試驗臺輔助支撐總成b安裝固定基礎(chǔ)，并為試驗臺后續(xù) 功能擴展提供空間。參閱圖8，其中試驗臺輔助支撐總成b包括兩根輔助支撐橫梁5、一個輔助支撐橫 梁固定支撐座6、八塊縱向固定式連桿聯(lián)接夾板7、八塊試驗臺立柱與輔助支撐橫梁聯(lián)接夾 板8及一塊輔助支撐橫梁與固定支承座聯(lián)接夾板9。輔助支撐橫梁固定支撐座6通過T型 螺栓固定在澆注于試驗臺混凝土基礎(chǔ)III中的地軌上，其上制有T型槽，用來支撐固定輔助 支撐橫梁5。兩根輔助支撐橫梁5由鋼板焊接而成。兩塊試驗臺立柱與輔助支撐橫梁聯(lián)接 夾板8通過螺桿和螺母將輔助支撐橫梁5 —端與試驗臺主立柱1夾緊使兩者之間靠摩擦副 約束。為了提高輔助支撐橫梁5的剛度，調(diào)整輔助支撐橫梁固定支撐座6在試驗臺混凝土 基礎(chǔ)III地軌上的安裝位置，并利用輔助支撐橫梁與固定支撐座聯(lián)接夾板9、螺桿和螺母將 輔助支撐橫梁5與固定支撐座6固定在一起。每兩塊縱向固定式連桿聯(lián)接夾板7為一個單 元，通過螺桿和螺母固定在輔助支撐橫梁5上，其上制有螺紋孔用于安裝固定半車質(zhì)量模 擬加載裝置縱向固定式連桿P。參閱圖4、5、9、10，其中試驗臺激振加載裝置B由兩套對稱布置于試驗臺橫向中心 線的試驗臺激振加載單元組成，每套激振加載單元包括兩個縱向作動器反力座總成g、一根 試驗臺激振橫梁h、四個垂向作動器i、兩個縱向作動器j、一個橫向作動器k、兩個活動軌U 型擋車輪夾具1及若干作動器調(diào)整平臺m。激振橫梁h通過四個垂向作動器i、兩個縱向作 動器j和一個橫向作動器k與試驗臺混凝土基礎(chǔ)III連接，橫梁上平面安裝有活動軌U型 擋車輪卡具1，激振橫梁h在電液伺服系統(tǒng)的控制下根據(jù)轉(zhuǎn)向架懸掛自振特性試驗不同振 型檢測的要求將各向作動器的激振力傳遞給被試轉(zhuǎn)向架II輪對。四個垂向作動器i 一端 通過T型螺栓和鉸接支座與垂向作動器安裝鑄鐵平臺c或作動器調(diào)整平臺m固定連接，另 一端通過螺栓和鉸接支座與激振橫梁h底面固定連接，垂向作動器i為激振橫梁h提供垂 向支撐并在試驗時提供垂向激振作用力。兩個縱向作動器j 一端通過螺栓和鉸接支座與縱 向作動器反力座總成g固定連接，另一端通過螺栓和鉸接支座與激振橫梁h側(cè)面固定連接， 縱向作動器j為激振橫梁提供縱向支撐并在試驗時進行垂向或橫向激振時提供縱向輔助 支撐保證激振橫梁h受力平衡，同時為試驗臺后續(xù)功能擴展提供縱向激振作用力。一個橫 向作動器k 一端通過T型螺栓和鉸接支座與橫向作動器安裝鑄鐵平臺d或作動器調(diào)整平臺 m固定連接，另一端通過螺栓和鉸接支座與激振橫梁h端面固定連接，橫向作動器k為激振 橫梁h提供橫向支撐并在試驗時提供橫向激振作用力。通過分別調(diào)整垂向作動器i和橫向 作動器k在垂向作動器安裝鑄鐵平臺c和橫向作動器安裝鑄鐵平臺d上的安裝位置以及縱向作動器反力座總成g的安裝位置來改變兩根試驗臺激振橫梁h的距離從而滿足不同軸距 轉(zhuǎn)向架試驗的要求。兩個活動軌U型擋車輪卡具1通過螺栓固定在激振橫梁h上平面，其 用來夾緊和鎖止被試轉(zhuǎn)向架II的車輪防止試驗時車輪離開激振橫梁h，通過調(diào)整活動軌U 型擋車輪卡具1在激振橫梁h上平面的安裝位置來滿足不同軌距轉(zhuǎn)向架試驗的要求。作動 器調(diào)整平臺m采用鑄造工藝制作，其上制有T型槽，使用時通過T型螺栓固定在垂向作動器 安裝鑄鐵平臺c和橫向作動器安裝鑄鐵平臺d上，將垂向作動器i和橫向作動器k 一端通 過T型螺栓和鉸接支座固定在作動器調(diào)整平臺m上從而縮短作動器兩端鉸接支座的距離， 提高試驗臺整體固有頻率。參閱圖11，其中縱向作動器反力座總成g包括一個縱向作動器反力支座14、一根 縱向作動器反力桿13、一個漲緊套12、一個漲緊套固定環(huán)11以及一個縱向作動器反力座預 埋管10?？v向作動器反力座預埋管10預埋于試驗臺混凝土基礎(chǔ)III中，其用來安裝固定漲 緊套固定環(huán)11并為縱向作動器反力桿13伸縮提供空間。漲緊套固定環(huán)11通過螺栓固定 連接在縱向作動器反力座預埋管10上。漲緊套12外壁與漲緊套固定環(huán)11內(nèi)壁靠摩擦副 配合?？v向作動器反力桿13外壁與漲緊套12內(nèi)壁靠摩擦副配合，其可以在縱向作動器反 力座預埋管10中伸縮，反力桿一端制有法蘭盤并通過螺栓與縱向作動器反力支座14固定 連接?？v向作動器反力支座14底面通過T型螺栓固定在縱向作動器反力座安裝地軌e，立 面制有螺紋孔用于安裝固定縱向作動器反力桿13和縱向作動器j。通過調(diào)整縱向作動器 反力支座14的安裝位置以及縱向作動器反力桿13在縱向作動器預埋管10中的伸縮量來 改變激振橫梁h之間的安裝距離以滿足不同軌距轉(zhuǎn)向架試驗的要求，反力支座14及反力桿 13位置確定后擰緊漲緊套12中的螺栓使得漲緊套12外環(huán)的外壁與漲緊套固定環(huán)11的內(nèi) 壁以及漲緊套12內(nèi)環(huán)的內(nèi)壁與反力桿13外壁之間漲緊通過摩擦副配合。參閱圖4、5、12、13，其中半車質(zhì)量模擬加載裝置C由兩個半車質(zhì)量模擬加載裝置 橫向緩沖器式連桿總成O、四根半車質(zhì)量模擬加載裝置縱向固定式連桿ρ、一個質(zhì)量塊托架 總成q及質(zhì)量塊總成r。質(zhì)量塊托架總成q由鋼板和型鋼焊接而成，其側(cè)面通過兩個半車質(zhì) 量模擬加載裝置橫向緩沖器式連桿總成ο與試驗臺定位及輔助支撐裝置A中的橫向緩沖器 式連桿固定支撐座f相連；其端面通過四根半車質(zhì)量模擬加載裝置縱向固定式連桿P與試 驗臺定位及輔助支撐裝置A中的試驗臺輔助支撐總成b相連；其底面安裝固定在被試轉(zhuǎn)向 架II的搖枕或空氣彈簧上。半車質(zhì)量模擬加載裝置橫向緩沖器式連桿總成ο —端通過螺 栓和兩塊橫向緩沖器式連桿聯(lián)接夾板η固連在質(zhì)量塊托架總成q的質(zhì)量塊托架主橫梁16 上，另一端通過T型螺栓和一塊橫向緩沖器式連桿聯(lián)接夾板η固連在橫向緩沖器式連桿固 定支撐座f上。半車質(zhì)量模擬加載裝置縱向固定式連桿P —端通過螺栓和鉸接支座固連在 質(zhì)量塊托架總成q的質(zhì)量塊托架主立柱17上，另一端通過螺紋和鉸接支座固連在試驗臺輔 助支撐總成b的縱向連桿聯(lián)接夾板7上。質(zhì)量塊總成r放置在質(zhì)量塊托架總成q的質(zhì)量塊 托架底座15上，通過質(zhì)量塊托架總成q中的質(zhì)量塊固定螺桿20和螺母定位和固定。當半 車質(zhì)量模擬加載裝置C隨著被試轉(zhuǎn)向架做垂向或橫向運動時，半車質(zhì)量模擬加載裝置橫向 緩沖器式連桿ο和半車質(zhì)量模擬加載裝置縱向固定式連桿ρ對質(zhì)量塊托架q起到限位和約 束的作用，保證在試驗過程中半車質(zhì)量模擬加載裝置C的平衡和穩(wěn)定。運動趨勢分析當試 驗進行垂向沿ζ軸激振時，半車質(zhì)量模擬加載裝置C做沿ζ軸的垂向運動，此時半車質(zhì)量模 擬加載裝置縱向固定式連桿P在垂平面YZ擺動，其活動端鉸接支座銷軸沿以固定在基礎(chǔ)端的鉸接支座銷軸為圓心的圓弧運動，則質(zhì)量塊托架總成q沿垂向運動時除了沿ζ軸運動外 還存在沿y軸的分量運動，但由于半車質(zhì)量模擬加載裝置縱向固定式連桿P比較長1米左 右而垂向激振的位移較小IOmm左右，則產(chǎn)生的沿y軸的分量運動的位移更小，可以近似認 為質(zhì)量塊托架總成q做的是沿ζ軸的垂向運動；同理，半車質(zhì)量模擬加載裝置橫向緩沖器式 連桿ο也存在上述半車質(zhì)量模擬加載裝置縱向固定式連桿P的運動趨勢，但由于半車質(zhì)量 模擬加載裝置橫向緩沖器式連桿ο比較短，若采用固定長度式結(jié)構(gòu)則質(zhì)量塊托架總成q做 垂向運動的同時沿χ軸的分量運動的位移相對較大，這就要求半車質(zhì)量模擬加載裝置橫向 緩沖器式連桿ο在一定范圍內(nèi)可以自由伸縮來補償沿χ軸分量運動的位移，同時為防止達 到極限位置是自由伸縮部件產(chǎn)生沖擊，其內(nèi)部設(shè)置有緩沖裝置。當試驗進行橫向沿χ軸激 振時，半車質(zhì)量模擬加載裝置C做沿χ軸的橫向運動，此時半車質(zhì)量模擬加載裝置縱向固定 式連桿P在水平面XY擺動，其活動端鉸接支座關(guān)節(jié)軸承沿以固定在基礎(chǔ)端的鉸接支座關(guān)節(jié) 軸承為圓心的圓弧運動，則質(zhì)量塊托架總成q沿橫向運動時除了沿χ軸運動外還存在沿y 軸的分量運動，但由于半車質(zhì)量模擬加載裝置縱向固定式連桿P比較長1米左右而橫向激 振的位移較小IOmm左右，則產(chǎn)生的沿y軸的分量運動的位移更小，可以近似認為質(zhì)量塊托 架總成q做的是沿χ軸的橫向運動；由于半車質(zhì)量模擬加載裝置C的質(zhì)量較大，導致其慣性 較大，在試驗過程中為了防止半車質(zhì)量模擬加載裝置C在橫向沿χ軸出現(xiàn)超出正常位移而 導致質(zhì)量塊托架總成q傾覆的事故發(fā)生必須對質(zhì)量塊托架總成q的橫向沿Χ軸可移動位移 進行限制，利用橫向緩沖器式連桿ο可以實現(xiàn)上述要求，其在一定位移范圍內(nèi)可自由伸縮， 當達到自由伸縮位移的極限位置時，內(nèi)置的緩沖器會起到限位作用，同時對自由伸縮部件 產(chǎn)生的沖擊起到緩沖作用。所述的半車質(zhì)量模擬加載裝置橫向緩沖器式連桿總成ο和半車 質(zhì)量模擬加載裝置縱向固定式連桿P主要由芯軸7和連桿支座1組成，其軸向可自由伸縮 和鎖止固定的帶緩沖器式連桿，該連桿能夠在一定軸向范圍上自由伸縮，在其它方向上有 一定運動余量；當軸向運動超過連桿極限位置時緩沖器可以對連桿及運動部件起到緩沖作 用；利用連桿上的芯軸鎖緊機構(gòu)可以對軸向伸縮進行鎖止實現(xiàn)傳統(tǒng)連桿的功能。參閱圖14，其中質(zhì)量塊托架總成q包括一個質(zhì)量塊托架底座15、兩根質(zhì)量塊托架 主橫梁16、三根質(zhì)量塊托架主立柱17、三塊質(zhì)量塊托架擋板18、六個質(zhì)量塊固定螺桿安裝 座19、六根質(zhì)量塊固定連桿20、六個質(zhì)量塊固定螺桿大墊圈21和若干質(zhì)量塊總成r。質(zhì)量 塊托架底座15由型材焊接而成，在底座的三根橫梁上焊有六個質(zhì)量塊固定螺桿安裝座19， 其上制有螺紋孔與質(zhì)量塊固定螺桿20 —端通過螺紋連接并通過螺母鎖緊。質(zhì)量塊托架主 立柱17焊接在質(zhì)量塊托架底座15的三個角上，質(zhì)量塊托架主橫梁16焊接在兩根質(zhì)量塊托 架主立柱17上，每根質(zhì)量塊托架主橫梁16上通過螺栓及螺母固定著兩塊橫向緩沖器式連 桿聯(lián)接夾板η用于安裝半車質(zhì)量模擬加載裝置橫向緩沖器式連桿總成ο。參閱圖15，其中質(zhì)量塊總成r包括1噸質(zhì)量塊22及質(zhì)量塊定位銷23。1噸質(zhì)量 塊22由鑄鐵鑄造而成，在質(zhì)量塊繞中心軸線四周加工有4個孔，其中2個孔用來安裝質(zhì)量 塊定位銷23來保證擺放質(zhì)量塊時上層質(zhì)量塊與下層質(zhì)量塊對齊；質(zhì)量塊固定螺桿20可以 穿過另外2個孔，對質(zhì)量塊起到固定和約束的作用。在1噸質(zhì)量塊22的兩個側(cè)面焊有吊耳 便于質(zhì)量塊的拆卸和搬運。
權(quán)利要求
1.一種基于半車質(zhì)量模擬狀態(tài)下的轉(zhuǎn)向架懸掛自振特性試驗臺，主要由試驗臺定位及 輔助支撐裝置(A)、試驗臺激振加載裝置(B)和半車質(zhì)量模擬加載裝置(C)組成，其特征在 于，所述的試驗臺定位及輔助支撐裝置(A)固連在試驗臺混凝土基礎(chǔ)(III)上，為試驗臺定 位、加載及輔助裝置提供安裝固定位置并為各向作動器提供反力支撐作用，其包括兩套試 驗臺定位立柱總成(a)、一套試驗臺輔助支撐總成(b)、兩塊垂向作動器安裝鑄鐵平臺(C)、 一塊橫向作動器安裝鑄鐵平臺(d)、八條縱向作動器反力座安裝地軌(e)和一個橫向緩沖 器式連桿固定支撐座(f)，兩套試驗臺定位立柱總成(a)對稱布置于試驗臺縱向中心線兩 側(cè)，其中的立柱及斜撐柱底部通過螺栓固定在試驗臺混凝土基礎(chǔ)(III)上；試驗臺輔助支 撐總成(b)包括輔助橫梁固定支撐座(6)和輔助支撐橫梁(5)，輔助橫梁固定支撐座(6)通 過T型螺栓固定在試驗臺混凝土基礎(chǔ)(III)中的地軌上，輔助支撐橫梁(5)兩端由試驗臺 立柱與輔助支撐橫梁聯(lián)接夾板(8)通過螺桿和螺母與試驗臺定位立柱總成(a)中的試驗臺 主立柱(1)固定連接；垂向作動器安裝鑄鐵平臺(c)和橫向作動器安裝鑄鐵平臺(d)均通 過螺栓固定在試驗臺混凝土基礎(chǔ)(III)上，其上均制有T型槽分別用安裝固定垂向作動器(1)和橫向作動器(j)并為垂向作動器(i)和橫向作動器(j)提供反力；縱向作動器反力 座安裝地軌(e)中每兩條為一個單元，預埋于試驗臺混凝土基礎(chǔ)(III)的四個角，每個單元 用來安裝固定縱向作動器反力座總成(g)；橫向緩沖器式連桿固定支撐座(f)通過螺栓固 定在預埋于試驗臺混凝土基礎(chǔ)(III)中的預埋鋼板上，其上制有T型槽用來安裝固定半車 質(zhì)量模擬加載裝置橫向緩沖器式連桿總成(O)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于半車質(zhì)量模擬狀態(tài)下的轉(zhuǎn)向架懸掛自振特性試驗臺，其 特征在于所述的試驗臺定位立柱總成(a)包括兩根試驗臺主立柱(1)、一根試驗臺側(cè)立柱(2)、四根試驗臺斜撐支柱(3)和一塊試驗臺立柱聯(lián)接柱(4)，兩根試驗臺主立柱(1)和一根 試驗臺側(cè)立柱(2)底部通過螺栓固定在澆筑于試驗臺混凝土基礎(chǔ)(III)中的預埋鋼板上， 上部通過螺栓分別固定在試驗臺立柱聯(lián)接柱(4)的三個面上，試驗臺斜撐支柱(3) —端通 過螺栓和鉸接支座固定在澆筑于試驗臺混凝土基礎(chǔ)(III)中的預埋鋼板上，另一端通過螺 栓和鉸接支座固定于試驗臺主立柱(1)上，試驗臺斜撐支柱(3)用來提高試驗臺定位立柱 總成(a)的剛度和固有頻率，試驗臺定位立柱總成(a)作為試驗臺輔助支撐總成(b)安裝 固定基礎(chǔ)，并為試驗臺后續(xù)功能擴展提供空間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于半車質(zhì)量模擬狀態(tài)下的轉(zhuǎn)向架懸掛自振特性試驗臺，其 特征在于，所述的試驗臺輔助支撐總成(b)包括兩根輔助支撐橫梁(5)、一個輔助支撐橫梁 固定支撐座(6)、八塊縱向固定式連桿聯(lián)接夾板(7)、八塊試驗臺立柱與輔助支撐橫梁聯(lián)接 夾板(8)和一塊輔助支撐橫梁與固定支承座聯(lián)接夾板(9)，輔助支撐橫梁固定支撐座(6) 底部通過T型螺栓固定在澆注于試驗臺混凝土基礎(chǔ)(III)中的地軌上，輔助支撐橫梁固定 支撐座(6)上制有用來支撐固定輔助支撐橫梁(5)的T型槽，并通過固定支撐座聯(lián)接夾板 (9)、螺桿和螺母與固定輔助支撐橫梁(5)加緊固定，兩根輔助支撐橫梁(5)通過試驗臺立 柱與輔助支撐橫梁聯(lián)接夾板(8)、螺桿和螺母與試驗臺主立柱(1)夾緊固定，輔助支撐橫梁 固定支撐座(6)在試驗臺混凝土基礎(chǔ)(III)地軌上的安裝位置可調(diào)，每兩塊縱向固定式連 桿聯(lián)接夾板(7)為一個單元，通過螺桿和螺母固定在輔助支撐橫梁(5)上，其上制有用于安 裝固定半車質(zhì)量模擬加載裝置縱向固定式連桿(P)的螺紋孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于半車質(zhì)量模擬狀態(tài)下的轉(zhuǎn)向架懸掛自振特性試驗臺，其特征在于，所述的試驗臺激振加載裝置(B)與試驗臺定位及輔助支撐裝置(A)上的構(gòu)件固 連，用于固定約束被試轉(zhuǎn)向架(II)并根據(jù)轉(zhuǎn)向架懸掛自振特性試驗振型檢測對被試轉(zhuǎn)向 架(II)輪對進行一定形式的激振，其由兩套對稱布置于試驗臺橫向中心線的試驗臺激振 加載單元組成，每套激振加載單元包括兩個縱向作動器反力座總成(g)、一根試驗臺激振橫 梁(h)、四個垂向作動器(i)、兩個縱向作動器(j)、一個橫向作動器(k)、兩個活動軌U型擋 車輪夾具(1)和若干作動器調(diào)整平臺(m)，激振橫梁(h)通過四個垂向作動器(i)、兩個縱 向作動器(j)和一個橫向作動器(k)與試驗臺混凝土基礎(chǔ)(III)連接，激振橫梁(h)上平 面安裝有活動軌U型擋車輪卡具(1)，激振橫梁(h)在電液伺服系統(tǒng)的控制下根據(jù)轉(zhuǎn)向架 懸掛自振特性試驗不同振型檢測的要求將各向作動器的激振力傳遞給被試轉(zhuǎn)向架(II)輪 對。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于半車質(zhì)量模擬狀態(tài)下的轉(zhuǎn)向架懸掛自振特性試驗臺，其 特征在于，所述的四個垂向作動器(i) 一端通過T型螺栓和鉸接支座與垂向作動器安裝鑄 鐵平臺(c)或作動器調(diào)整平臺(m)固定連接，另一端通過螺栓和鉸接支座與激振橫梁(h) 底面固定連接，垂向作動器(i)為激振橫梁(h)提供垂向支撐并在試驗時提供垂向激振作 用力；所述的縱向作動器(j) 一端通過螺栓和鉸接支座與縱向作動器反力座總成(g)固定連 接，另一端通過螺栓和鉸接支座與激振橫梁(h)側(cè)面固定連接，縱向作動器(j)為激振橫梁 提供縱向支撐并在試驗時進行垂向或橫向激振時提供縱向輔助支撐保證激振橫梁(h)受 力平衡，同時為試驗臺后續(xù)功能擴展提供縱向激振作用力；所述的橫向作動器(k) 一端通過T型螺栓和鉸接支座與橫向作動器安裝鑄鐵平臺(d) 或作動器調(diào)整平臺(m)固定連接，另一端通過螺栓和鉸接支座與激振橫梁(h)端面固定連 接，橫向作動器(k)為激振橫梁(h)提供橫向支撐并在試驗時提供橫向激振作用力；所述的活動軌U型擋車輪卡具(1)通過螺栓固定在激振橫梁(h)上平面，其用來夾緊 和鎖止被試轉(zhuǎn)向架(II)的車輪防止試驗時車輪離開激振橫梁(h)，通過調(diào)整活動軌U型擋 車輪卡具(1)在激振橫梁(h)上平面的安裝位置來滿足不同軌距轉(zhuǎn)向架試驗的要求；所述的作動器調(diào)整平臺(m)采用鑄造工藝制作，其上制有T型槽，使用時通過T型螺栓 固定在垂向作動器安裝鑄鐵平臺(c)和橫向作動器安裝鑄鐵平臺(d)上，將垂向作動器(i) 和橫向作動器(k) 一端通過T型螺栓和鉸接支座固定在作動器調(diào)整平臺(m)上從而縮短作 動器兩端鉸接支座的距離，提高試驗臺整體固有頻率。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的基于半車質(zhì)量模擬狀態(tài)下的轉(zhuǎn)向架懸掛自振特性試驗 臺，其特征在于，所述的縱向作動器反力座總成(g)包括一個縱向作動器反力支座(14)、一 根縱向作動器反力桿(13)、一個漲緊套(12)、一個漲緊套固定環(huán)(11)和一個縱向作動器 反力座預埋管(10)，縱向作動器反力座預埋管(10)預埋于試驗臺混凝土基礎(chǔ)(III)中，用 來安裝固定漲緊套固定環(huán)(11)并為縱向作動器反力桿(13)伸縮提供空間，漲緊套固定環(huán) (11)通過螺栓固定連接在縱向作動器反力座預埋管(10)上，漲緊套(12)外壁與漲緊套固 定環(huán)(11)內(nèi)壁摩擦配合，縱向作動器反力桿(13)外壁與漲緊套(12)內(nèi)壁摩擦配合，并能 在縱向作動器反力座預埋管(10)中伸縮，漲緊套(12)外環(huán)的外壁與漲緊套固定環(huán)(11)的 內(nèi)壁之間，以及漲緊套(12)內(nèi)環(huán)的內(nèi)壁與反力桿(13)外壁之間通過漲緊套(12)中的螺栓 旋緊固定，縱向作動器反力支座(14)底面通過T型螺栓固定在縱向作動器反力座安裝地軌(e)上，立面制有螺紋孔與縱向作動器反力桿(13)和縱向作動器(j)固定連接，且安裝位置 可調(diào)，通過調(diào)整縱向作動器反力支座(14)的安裝位置以及縱向作動器反力桿(13)在縱向 作動器預埋管(10)中的伸縮量來改變激振橫梁(h)之間的安裝距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于半車質(zhì)量模擬狀態(tài)下的轉(zhuǎn)向架懸掛自振特性試驗臺，其 特征在于，所述的半車質(zhì)量模擬加載裝置(C)與被試轉(zhuǎn)向架(II)的搖枕或空氣彈簧聯(lián)接并 通過連桿與試驗臺定位及輔助支撐裝置(A)上的構(gòu)件固連，對被試轉(zhuǎn)向架(II)進行垂向加 載以模擬半車質(zhì)量，其由兩個半車質(zhì)量模擬加載裝置橫向緩沖器式連桿總成(ο)、四根半車 質(zhì)量模擬加載裝置縱向固定式連桿(P)、一個質(zhì)量塊托架總成(q)和質(zhì)量塊總成(r)組成， 所述的質(zhì)量塊托架總成(q)由鋼板和型鋼焊接而成，其側(cè)面通過兩個半車質(zhì)量模擬加載裝 置橫向緩沖器式連桿總成(ο)與試驗臺定位及輔助支撐裝置(A)中的橫向緩沖器式連桿固 定支撐座(f)相連；其端面通過四根半車質(zhì)量模擬加載裝置縱向固定式連桿(P)與試驗臺 定位及輔助支撐裝置(A)中的試驗臺輔助支撐總成(b)相連；其底面安裝固定在被試轉(zhuǎn)向 架(II)的搖枕或空氣彈簧上，質(zhì)量塊總成(r)放置在質(zhì)量塊托架總成(q)的質(zhì)量塊托架底 座(15)上，通過質(zhì)量塊托架總成(q)中的質(zhì)量塊固定螺桿(20)和螺母定位和固定，當半車 質(zhì)量模擬加載裝置(C)隨著被試轉(zhuǎn)向架做垂向或橫向運動時，半車質(zhì)量模擬加載裝橫向緩 沖器式連桿總成(ο)和半車質(zhì)量模擬加載裝置縱向固定式連桿(P)對質(zhì)量塊托架總成(q) 起到限位和約束的作用，保證在試驗過程中半車質(zhì)量模擬加載裝置(C)的平衡和穩(wěn)定。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于半車質(zhì)量模擬狀態(tài)下的轉(zhuǎn)向架懸掛自振特性試驗臺， 其特征在于，所述的半車質(zhì)量模擬加載裝置橫向緩沖器式連桿總成(ο)兩端分別通過螺栓 和橫向緩沖器式連桿聯(lián)接夾板(η)固連在質(zhì)量塊托架總成(q)的質(zhì)量塊托架主橫梁(16) 上和橫向緩沖器式連桿固定支撐座(f)上；所述的半車質(zhì)量模擬加載裝置縱向固定式連桿 (P)兩端分別通過螺栓和鉸接支座固連在質(zhì)量塊托架總成(q)的質(zhì)量塊托架主立柱(17)上 和試驗臺輔助支撐總成(b)的縱向連桿聯(lián)接夾板(7)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的基于半車質(zhì)量模擬狀態(tài)下的轉(zhuǎn)向架懸掛自振特性試驗 臺，其特征在于所述的質(zhì)量塊托架總成(q)包括一個質(zhì)量塊托架底座(15)、兩根質(zhì)量塊托 架主橫梁(16)、三根質(zhì)量塊托架主立柱(17)、三塊質(zhì)量塊托架擋板(18)、六個質(zhì)量塊固定 螺桿安裝座(19)、六根質(zhì)量塊固定連桿(20)、六個質(zhì)量塊固定螺桿大墊圈(21)和質(zhì)量塊總 成(r)，質(zhì)量塊托架底座(15)由型材焊接而成，在底座的三根橫梁上焊有六個質(zhì)量塊固定 螺桿安裝座(19)，其上制有螺紋孔與質(zhì)量塊固定螺桿(20) —端通過螺紋連接并通過螺母 鎖緊，質(zhì)量塊托架主立柱(17)固定在質(zhì)量塊托架底座(15)的三個角上，質(zhì)量塊托架主橫梁 (16)固定在兩根質(zhì)量塊托架主立柱(17)上，每根質(zhì)量塊托架主橫梁(16)上通過螺栓及螺 母固定著兩塊橫向緩沖器式連桿聯(lián)接夾板(η)用于安裝半車質(zhì)量模擬加載裝橫向緩沖器 式連桿總成(ο)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于半車質(zhì)量模擬狀態(tài)下的轉(zhuǎn)向架懸掛自振特性試驗臺， 其特征在于，所述的質(zhì)量塊總成(r)由多個質(zhì)量塊組成，每個質(zhì)量塊(22)由鑄鐵鑄造而成， 在質(zhì)量塊繞中心軸線四周加工有用于安裝質(zhì)量塊定位銷(23)和質(zhì)量塊固定螺桿(20)的 孔，質(zhì)量塊兩個側(cè)面裝有便于拆卸和搬運的吊耳。
全文摘要
本發(fā)明涉及軌道車輛轉(zhuǎn)向架懸掛自振特性檢測設(shè)備，特別涉及一種基于半車質(zhì)量模擬狀態(tài)下的轉(zhuǎn)向架懸掛自振特性試驗臺。它主要由試驗臺定位及輔助支撐裝置、試驗臺激振加載裝置和半車質(zhì)量模擬加載裝置組成，試驗臺定位及輔助支撐裝置固連在試驗臺混凝土基礎(chǔ)上，試驗臺激振加載裝置與試驗臺定位及輔助支撐裝置上的構(gòu)件固連，半車質(zhì)量模擬加載裝置與被試轉(zhuǎn)向架的搖枕或空氣彈簧聯(lián)接并通過連桿與試驗臺定位及輔助支撐裝置上的構(gòu)件固連，該試驗臺能夠利用質(zhì)量塊對轉(zhuǎn)向架進行加載，以達到模擬半車質(zhì)量的目的；通過電液伺服系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制各向作動器對被試轉(zhuǎn)向架輪對進行激振，以滿足轉(zhuǎn)向架構(gòu)架垂橫向及搖頭、點頭和側(cè)滾等振型自振頻率測試的要求。
文檔編號G01M17/10GK102004041SQ20101053443
公開日2011年4月6日 申請日期2010年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月8日
發(fā)明者劉玉梅, 宮海彬, 張棟林, 張立斌, 徐觀, 戴建國, 林慧英, 潘洪達, 王金田, 田廣東, 蘇建, 譚富星, 賈永幸, 陳熔 申請人:吉林大學