[實用新型]一種基于繞線異步電機的多機車定置滾動試驗臺

無效

• 申請號: 200920176855.4
• 申請日: 2009-09-18
• 公開（公告）號: CN201503350U
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發明（設計）人: 周文祥;盧瑞彪;鄒曉霞;郭成磊;孫效杰;沈玉飛;郝領地;郭楊
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01M17/08
• 分類號: G01M17/08
• 代理公司: 成都博通專利事務所 51208
• 代理人: 陳樹明

技術領域

本實用新型涉及一種鐵路內燃機車、電力機車、干線動車以及地鐵動車的定置滾動試驗臺。

背景技術

鐵路電力機車或內燃機車的功能是牽引列車運行，主要工況是牽引和制動；干線動車以及地鐵動車的主要工況也是牽引和制動：

一、牽引工況：電力機車從電網取得的電能經變流器轉換成適當的電壓(還可能包括頻率)后，由牽引電機轉換成機械動能，在不同的速度下均可輸出受司機控制的牽引力，使列車加速或穩速運行；內燃機車則是由內燃機先將燃油的熱能轉換成機械能帶動交流同步發電機發電，再經過變流器后，驅動牽引電機牽引列車運行。

二、制動工況：電力機車或地鐵動車由牽引電機將列車的動能轉換成電能，經過變流器等轉換后，回饋到電網。在不同的速度下，輸出受司機控制的制動阻力，從而使列車減速或穩速。內燃機車則是將機械能通過牽引電機轉換成電能，通過電阻發熱消耗，使列車減速或穩速。

鐵路機車為功率超過2000kW的移動機電設備，其使用周期一般為30年，其間要經過多次檢修。機車一旦出現故障，將會破壞鐵路的正常運行秩序，為保證機車走行與牽引、制動性能，新車和檢修車均必須進行線路試運行試驗后，方可投入正式運行。

采用線路試運行試驗方式，對牽引和制動性能進行試驗的最簡單方法是：采用2～3臺機車編組，一臺機車牽引、另1或2臺機車做為陪試機車進行制動，被試驗機車操作手柄由司機固定在相應級位(有時僅僅試驗最高級位)，通過改變陪試機車制動力的大小，控制列車速度，當速度穩定后，從司機室的儀表系統上，得出對應級位的運行速度和牽引力信息；改變陪試機車的制動力可得到另外八個左右不同速度點的速度——牽引力數組，就得到一條牽引特性曲線；再改變被試機車的手柄級位，則可得到另一級位下的牽引特性曲線；多條牽引特性曲線可以清晰描述被試機車的牽引性能。

制動試驗時，陪試機車則輸出牽引力帶動被試機車前進；而被試機車則處于制動工況，手柄在特定級位，由牽引電機將機械能轉換成電能實現制動。同樣從司機室的儀表系統上可得出被試機車運行速度和制動力的信息；陪試機車調節車組的牽引力，得到十個左右的速度——制動力數組，即得到一條制動特性曲線；改變被試機車手柄級位，則可得到另外一條制動特性曲線，多條制動特性曲線可以清晰描述被試機車的制動性能。

機車低速試驗可在廠段所屬的幾公里的試驗線或環行試驗線上進行，額定速度的試驗則需要較長的線路里程，只能正線試驗，正線試驗給繁忙的路網造成很大的壓力。因此，采用定置滾動試驗臺代替線路運行試驗是必然的選擇。

機車定置滾動試驗臺的主要結構和工作原理是：機車兩端被反力架固定，對應機車的每個輪對由配置有直流電機驅動的軌道輪對支撐，為了適應支撐不同軸距機車的要求，一對軌道輪及電機等設備組成一個機械測試單元。

牽引工況試驗時，牽引電機驅動機車輪對旋轉，進而帶動軌道輪旋轉，與軌道輪相連的直流電機、大功率電氣負載設備消耗機械能，為軌道輪提供旋轉阻力，調節電氣負載也即調節旋轉阻力的大小，使機車輪依次穩定到不同的速度點，讀取十個左右的速度——牽引力數組，可以得到一條牽引特性曲線，改變機車的牽引級位，可以得到多條牽引特性曲線，根據測得的牽引特性曲線，可以判斷被試機車的牽引性能是否合格。

制動試驗時，直流電機驅動軌道輪，進而為機車輪提供旋轉動力，而通過操作機車使其處于特定的制動級位，由牽引電機將機車輪的動能轉換成電能回饋到電網或由電阻消耗，并從司機室的儀表系統上讀出該制動級位下的速度——制動力數組；并通過調節直流電機的動力，可得到十個左右速度——制動力數組，進而得到一條制動特性曲線；改變機車的制動級位，再通過調節試驗臺電機的動力可得到另外一條制動特性曲線，通過多條制動特性曲線，可以判斷被試機車的制動性能是否合格。

定置滾動試驗方便，試驗條件可控，重復性好，高速試驗安全，試驗周期短，參加人員少，獲得試驗結果快，還可方便地改變模擬的軌距。因此定置滾動試驗臺在近半個世紀的機車車輛，特別是高速車輛的開發過程中得到了廣泛運用。定置滾動試驗臺試驗和環行道試驗、線路試驗并列，成為機車試驗的三種方式。

盡管試驗臺經過多年的發展，有了長足的進步，但仍存在如下問題：

1)、設置于生產和檢修單位的試驗臺，一般采用上車橋以走輪緣的方法上下試驗臺，機車輪對的輪緣與上車橋剛性接觸，輪緣的應力集中，容易產生變形和裂紋；而采用走踏面的方式上下車，則需要非常復雜的輔助設備，才能適應機車不同軸距的放置要求。