[發明專利]基于正弦掃頻法的軌道車輛轉向架懸掛自振特性試驗臺

無效

• 申請號: 201010534345.7
• 申請日: 2010-11-08
• 公開（公告）號: CN102042901A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 蘇建;宮海彬;劉曉錄;張棟林;張立斌;潘洪達;劉玉梅;陳熔;賈永幸;林慧英;徐觀;戴建國
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01M7/06
• 分類號: G01M7/06;G01H17/00;G01M17/007
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 朱世林;王壽珍

技術領域

本發明涉及軌道車輛轉向架懸掛動態特性檢測設備，特別是涉及一種基于正弦掃頻法的軌道車輛轉向架懸掛自振特性試驗臺。

背景技術

軌道車輛是一個多自由度系統，根據多自由度振動系統的特性，作為質量體的車體、構架應具有振動振型和自振頻率，一般稱之為懸掛自振特性。根據車體和構架的運動自由度，對相應自由度進行強迫激振，便可測出相應的自振頻率。根據激振信號的不同，對機車車輛的懸掛自振頻率的測定方法可分為正弦掃頻法、階躍激振法和隨機激振法。本試驗臺采用正弦掃頻法實現轉向架自振頻率的測試。

用滾振試驗臺的滾輪或單純激振試驗臺的活動軌道，根據振型的需要，對車輪進行正弦激振，測定構架和車體的位移(或加速度)響應，通過連續改變正弦激振的頻率，以0.05Hz/s的掃頻速度，記錄連續變化的響應曲線，根據車體或構架的最大振動響應點的振動頻率，確定該振型下的自振頻率。

1、國外公司轉向架檢測設施情況

歐洲主要有兩個大型的轉向架生產基地，一個是西門子的GRAZ公司，另一個是ALSTOM的科露索公司。歐洲的轉向架生產基地與車體生產在不同的地點，所以在進行轉向架各項參數檢測時多不考慮車體，而是在轉向架上部安裝平臺模擬車體。

歐洲公司在新型轉向架研制過程中，根據線路譜對轉向架的懸掛參數進行計算和優化，但這僅僅是理論計算，轉向架組裝完成后，轉向架懸掛系統的動態及靜態參數是否達到設計要求，必須通過參數測試臺獲取，并進行適當的修正。

2、國內轉向架參數試驗臺情況

國內在新型轉向架設計時，無論是機車、貨車還是客車轉向架，動力學的選取、計算以及整車的滾振試驗都在西南交通大學完成，西南交通大學也具有參數檢測設施。

國內各鐵路制造公司以前都沒有轉向架的參數檢測設備，但隨著鐵路車輛的發展，鐵路客車引進200km/h和300km/h技術，鐵路貨車向重載發展，轉向架的參數檢測設備越來越重要、株洲電力機車廠、青島四方公司都計劃組建轉向架整體參數檢測設備。這些試驗臺能夠進行轉向架一系及二系懸掛的垂向、橫向、縱向及抗菱剛度，而對轉向架自身自振特性無法測試。

因此，研制開發結構合理，測試方法操作簡單有效的軌道車輛轉向架懸掛自振特性試驗臺，以此來檢測轉向架自振頻率，確保車輛運行的安全性、平穩性以及動力學性能，已是一項迫在眉睫的任務。

目前，對基于正弦掃頻法的軌道車輛轉向架懸掛自振特性試驗還沒有專門的設備或儀器。

發明內容

本發明的目的在于開發一種結構合理，測試操作簡單有效的基于正弦掃頻法的軌道車輛轉向架懸掛自振特性試驗臺，以此來檢測轉向架自振頻率等動態特性參數，確保車輛運行的安全性、平穩性以及動力學性能。

本發明上述目的通過以下技術方案實現，結合附圖說明如下：

一種基于正弦掃頻法的軌道車輛轉向架懸掛自振特性試驗臺，主要由鑄鐵平臺總成A、激振橫梁總成B、橫向作動器支承橫梁C、車體縱向固定座總成D及上車軌道總成E組成，所述的激振橫梁總成B包括激振橫梁3、垂向作動器4、橫向作動器5、活動軌U型擋夾具總成6和激振橫梁縱向連接桿總成7，激振橫梁3為2個，分別對被測轉向架的前后兩條輪對進行支撐和激振，每個激振橫梁3通過其側面的上車軌道固定板27與上車軌道總成E螺栓連接，激振橫梁3的上、下表面分別與活動軌U型擋夾具總成6和垂向作動器4螺紋連接，活動軌U型擋夾具總成6通過螺釘固定在激振橫梁3上面，垂向作動器4與鑄鐵平臺1通過螺釘連接，激振橫梁3的一個端面通過橫向作動器5與橫向作動器支承橫梁C螺釘連接，一個側面與4根激振橫梁縱向連接桿總成7連接，激振橫梁縱向連接桿總成7通過螺釘與基礎預埋板相連。

所述的鑄鐵平臺總成A主要包括鑄鐵平臺1和地錨器網2，鑄鐵平臺1通過地錨器網2固定在試驗臺基礎(III)底面上，鑄鐵平臺1上面預制螺紋孔，用以安裝垂向作動器4，并根據不同的螺紋孔調節垂向作動器4的安裝位置。

活動軌U型擋夾具總成6包括U型擋8、掃頻活動軌道9和U型擋斜鐵10，掃頻活動軌道9與U型擋斜鐵10通過螺釘連接，U型擋斜鐵10與U型擋8螺釘連接，當被測轉向架車輪停在掃頻活動軌道9后，利用調整螺栓將U型擋斜鐵10擠入U型擋8和輪緣之間，對車輪橫向進行約束；同時利用摩擦力可以對車輪縱向和垂向進行一定程度的約束。

所述的橫向作動器支承橫梁C通過螺栓固定在預埋于試驗臺基礎(III)中的鐵板上，橫向作動器支承橫梁C側面有多排螺栓孔，用于調整橫向作動器5的安裝位置，以適應不同軸距轉向架。