本發(fā)明涉及一種軌道車輛軸端軸承試驗(yàn)裝置，尤其是涉及一種雙軸雙旋轉(zhuǎn)軸端軸承高頻振動(dòng)測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)。

背景技術(shù)：

高速化是我國(guó)軌道交通現(xiàn)階段的發(fā)展趨勢(shì)，但軌道車輛運(yùn)行速度的提高勢(shì)必對(duì)車輛運(yùn)行安全提出更嚴(yán)格的要求。影響軌道車輛運(yùn)行安全的因素很多，但軸箱軸承是是影響軌道車輛運(yùn)行安全的主要因素之一。軸箱軸承不僅是支撐車體重量的關(guān)鍵部件，而且還將電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成軌道車輛平動(dòng)的關(guān)鍵部件，承受靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的徑向負(fù)荷，軸向還受到額外的非穩(wěn)定應(yīng)力，因此軸箱軸承是列車上最易損壞的零部件。據(jù)統(tǒng)計(jì)，旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障有30%是由軸承引起的。對(duì)此，在軌道車輛設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分考慮軸承的安全裕度。一旦軸箱軸承發(fā)生故障，軌道車輛在運(yùn)行過(guò)程中將可能導(dǎo)致重大交通事故，對(duì)乘客生命構(gòu)成嚴(yán)重威脅，容易造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。因此提高軸箱軸承性能，改善軸箱軸承質(zhì)量是軌道車輛設(shè)計(jì)的重點(diǎn)工作。為了提高軌道車輛設(shè)計(jì)安全，避免由于軸箱軸承損壞引發(fā)軌道車輛安全事故，在軸箱軸承安裝之前對(duì)其進(jìn)行全方位的性能測(cè)試是非常必要的。通過(guò)分析軸箱軸承溫度變化曲線、振動(dòng)數(shù)據(jù)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)軸箱軸承本身以及設(shè)計(jì)的缺陷，從而為軸箱軸承性能的改進(jìn)提供有效的試驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐。

目前，國(guó)內(nèi)的軸承試驗(yàn)研究起步比較晚，在測(cè)試效果、模擬實(shí)際等方面仍然存在嚴(yán)重不足。目前國(guó)內(nèi)軸承廠家軸承試驗(yàn)還僅僅停在依據(jù)en12082標(biāo)準(zhǔn)規(guī)做臺(tái)架試驗(yàn)，還不能模擬線路運(yùn)行的實(shí)際狀況進(jìn)行軸承研究性試驗(yàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種雙軸雙旋轉(zhuǎn)軌道車輛軸端軸承高頻振動(dòng)測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，能夠在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)真實(shí)模擬出軌道車輛運(yùn)動(dòng)中的軸承高速旋轉(zhuǎn)、高頻振動(dòng)情況，通過(guò)橫向、垂向施加激振獲得較為精確、詳盡的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而為軸箱軸承的設(shè)計(jì)生產(chǎn)與維護(hù)提供更可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種雙軸雙旋轉(zhuǎn)軌道車輛軸端軸承高頻振動(dòng)測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，包括構(gòu)架、電機(jī)、模擬靜載作動(dòng)器、垂向作動(dòng)器、橫向作動(dòng)器、模擬輪軸、軸端軸箱，軸箱軸承一系懸掛處與模擬靜載作動(dòng)器連接，模擬靜載作動(dòng)器另一端固定在構(gòu)架縱梁上，橫向作動(dòng)器裝配于左邊兩個(gè)軸端軸箱的外側(cè)，橫向作動(dòng)器左端固定在構(gòu)架側(cè)橫梁上，其特征在于：電機(jī)前后各連接一個(gè)模擬輪軸，每個(gè)模擬輪軸相對(duì)應(yīng)輪對(duì)處裝有輪對(duì)模擬軸箱，輪對(duì)模擬軸箱里裝有軸承，垂向作動(dòng)器裝配在輪對(duì)模擬軸箱正下方，前后兩個(gè)模擬輪對(duì)軸箱通過(guò)縱向支撐梁連接，兩個(gè)縱向支撐梁通過(guò)橫向支撐梁活動(dòng)連接，橫向支撐梁上面通過(guò)水平旋轉(zhuǎn)軸活動(dòng)連接框架上橫梁。

本發(fā)明通過(guò)模擬輪軸中間部位皮帶輪、皮帶與電機(jī)相連接，可模擬出軸箱軸承高速運(yùn)動(dòng)時(shí)的狀態(tài)，通過(guò)控制系統(tǒng)控制四個(gè)垂向作動(dòng)器同時(shí)激振，從而帶動(dòng)輪對(duì)模擬軸箱上下振動(dòng)，在施加垂向激振的同時(shí)，控制系統(tǒng)可控制橫向作動(dòng)器加載激振，能夠在實(shí)驗(yàn)室里較真實(shí)地模擬出軸箱軸承在線路上運(yùn)行時(shí)候的實(shí)際工況，并改善試驗(yàn)臺(tái)的受力狀態(tài)，提高試驗(yàn)臺(tái)的可靠性和試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。通過(guò)測(cè)試試驗(yàn)，本試驗(yàn)臺(tái)能夠模擬軌道車輛運(yùn)行500km/h時(shí)速下軸箱軸承運(yùn)行工況，可進(jìn)行高速軸箱軸承性能試驗(yàn)。試驗(yàn)臺(tái)的最大垂向加速度達(dá)300m/s2，最大垂向振動(dòng)頻率可到100hz。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明去掉試驗(yàn)臺(tái)構(gòu)架的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1、圖2，本發(fā)明構(gòu)架由四個(gè)立柱1、構(gòu)架上橫梁3、構(gòu)架側(cè)橫梁4、兩個(gè)縱梁2構(gòu)成，電機(jī)底座16上安裝一臺(tái)交流電機(jī)10，交流電機(jī)10通過(guò)皮帶輪9、皮帶與前后兩個(gè)模擬輪軸7相連接，模擬輪軸7兩端裝有軸端軸箱15，軸端軸箱左側(cè)與橫向作動(dòng)器8相連接，橫向作動(dòng)器8另一端固定在構(gòu)架側(cè)橫梁4上，軸端軸箱上側(cè)與四個(gè)模擬靜載作動(dòng)器5相連接，模擬靜載作動(dòng)器5另一端固定在構(gòu)架縱梁2上，每個(gè)模擬輪軸相對(duì)應(yīng)輪對(duì)處裝有輪對(duì)模擬軸箱17，輪對(duì)模擬軸箱里裝有軸承，輪對(duì)模擬軸箱17下面與四個(gè)垂向作動(dòng)器6相連接，垂向作動(dòng)器6另一端固定地面上，前后輪對(duì)模擬軸箱17通過(guò)縱向支撐梁12連接在一起，實(shí)現(xiàn)模擬輪軸及軸承的支撐，縱向支撐梁12與橫向支撐梁13兩側(cè)的立板11活動(dòng)連接，避免同側(cè)但不同軸的兩個(gè)垂向作動(dòng)器運(yùn)動(dòng)不一致時(shí)蹩勁卡死。橫向支撐梁13與框架上橫梁3下面固定的水平旋轉(zhuǎn)軸14活動(dòng)連接，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)臺(tái)水平方向旋轉(zhuǎn)，避免兩個(gè)橫向作動(dòng)器運(yùn)動(dòng)不一致時(shí)蹩勁卡死。

試驗(yàn)時(shí)，通過(guò)控制系統(tǒng)控制交流電機(jī)10轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)模擬輪軸7轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過(guò)控制系統(tǒng)控制橫、垂兩個(gè)方向作動(dòng)器對(duì)模擬輪軸7加垂向、橫向激振，從而模擬軌道車輛在線路上的運(yùn)行。在模擬輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)加速度傳感器測(cè)得軸箱軸承的振動(dòng)數(shù)據(jù)，分析軸承振動(dòng)數(shù)據(jù)。通過(guò)控制系統(tǒng)，對(duì)交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速、作動(dòng)器的激振進(jìn)行精確控制，控制模擬輪軸轉(zhuǎn)速精確，使得測(cè)量數(shù)據(jù)與結(jié)果更加精確、可靠。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種雙軸雙旋轉(zhuǎn)軌道車輛軸端軸承高頻振動(dòng)測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，包括構(gòu)架、電機(jī)、模擬靜載作動(dòng)器、垂向作動(dòng)器、橫向作動(dòng)器、模擬輪軸、軸端軸箱，其特點(diǎn)是電機(jī)前后各連接一個(gè)模擬輪軸，每個(gè)模擬輪軸相對(duì)應(yīng)輪對(duì)處裝有輪對(duì)模擬軸箱，輪對(duì)模擬軸箱里裝有軸承，垂向作動(dòng)器裝配在輪對(duì)模擬軸箱正下方，前后兩個(gè)模擬輪對(duì)軸箱通過(guò)縱向支撐梁連接，兩個(gè)縱向支撐梁通過(guò)橫向支撐梁活動(dòng)連接，橫向支撐梁上面通過(guò)水平旋轉(zhuǎn)軸活動(dòng)連接框架上橫梁。本發(fā)明能夠在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)真實(shí)模擬出軌道車輛運(yùn)動(dòng)中的軸承高速旋轉(zhuǎn)、高頻振動(dòng)情況，通過(guò)橫向、垂向施加激振獲得較為精確、詳盡的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而為軸箱軸承的設(shè)計(jì)生產(chǎn)與維護(hù)提供更可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

技術(shù)研發(fā)人員：譚富星;劉詩(shī)慧;姜旭東
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中車長(zhǎng)春軌道客車股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.07.27
技術(shù)公布日：2017.11.03