[實用新型]一種磁浮列車機電耦合振動試驗臺

有效

• 申請號: 201020564884.0
• 申請日: 2010-10-18
• 公開（公告）號: CN201837514U
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 羅世輝;馬衛華;梁鑫
• 申請（專利權）人: 常州西南交通大學軌道交通研究院;西南交通大學
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02;G01M17/10
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 王凌霄

技術領域

本實用新型涉及磁浮列車單懸浮架試驗技術領域，尤其是一種磁浮列車機電耦合振動試驗臺，能夠模擬高速、低速磁浮列車以及不同軌距磁浮列車單懸浮架的懸浮控制-軌道梁-懸浮架機械結構耦合振動環境。

背景技術

磁浮列車的懸浮控制系統是一項關鍵技術，由于懸浮控制與彈性軌道梁和車輛機械結構之間存在相互作用力，因此軌道梁的力學特性、懸浮架結構的力學特性對磁浮列車的懸浮控制效果存在顯著影響。目前國內外還沒有可實現這種模擬“懸浮控制-彈性橋梁-懸浮架機構耦合振動環境”的試驗裝置，因此在磁浮列車的實際應用和研制過程中，經常會遇到磁浮列車的懸浮穩定性問題，為盡可能緩解這一問題，在工程中又往往將軌道梁做的非常大，導致建設成本的大幅度提高，不利于磁浮列車的運用推廣。目前磁浮列車的懸浮試驗要么采用簡化模型進行單點的懸浮控制研究，要么就是采用整車的實際調試研究，前者的研究過于簡單，沒有針對性，不能反映復雜的“懸浮控制-彈性橋梁-懸浮架機構耦合振動環境”，后者屬于既成事實下的試驗，不能達到最佳效果。因此這兩種試驗方法均不理想也不盡合理。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是：為了解決上述存在的缺點與不足，提供一種磁浮列車耦合振動試驗裝置，可以模擬磁浮列車復雜的“懸浮控制-彈性橋梁-懸浮架機構耦合振動環境”，為進行磁浮列車懸浮控制系統設計、軌道梁選型、懸浮架機械結構設計提供了科學實驗手段。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種磁浮列車機電耦合振動試驗臺，采用兩級支撐平臺方式，由液壓激振系統、模擬地面支撐的一級平臺、位于一級平臺上方模擬軌道梁的二級平臺和連接一級平臺與二級平臺的軌道梁剛度調節系統組成。軌道梁剛度調節系統與其支撐的二級平臺形成模擬磁浮列車軌道梁特性，液壓激振系統對一級平臺施加激勵可以模擬地面幾何不平順。

進一步，所述的液壓激振系統包括支撐一級平臺的液壓作動器、數據采集器、速度計、加速度計、油溫計、油壓計和自動檢測報警裝置，液壓作動器至少有4個，液壓作動器下端通過T型安裝座與置于地面上的地面安裝基礎平臺連接，液壓作動器上端通過安裝座與一級平臺連接。液壓作動器由計算機控制，能夠科學、準確的控制動作器運行工況，同時具有載荷、位移、油溫、油壓及誤差等參數自動檢測及故障報警等多重保護功能，并具有時間歷程數據采集和數據處理功能，通過在液壓激振系統上裝位移、速度和加速度的傳感器，方便測量關鍵部件的力、速度和加速度。

所述的軌道梁剛度調節系統包括固定在一級平臺上用于支撐二級平臺的鋼彈簧組，鋼彈簧組通過彈簧安裝座固定于一級平臺的上方，鋼彈簧組中有四個鋼彈簧的彈簧安裝座頂面高于其他彈簧安裝座頂面，四個高的彈簧安裝座位于一級平臺上側外圍作為二級平臺的垂向限位止檔。通過改變鋼彈簧組的彈簧數量實現支撐剛度的調節，解決實際中做不到的模擬不同軌道梁剛度特性及垂向彎曲振動頻率特性。

所述的一級平臺下部設置有防止一級平臺水平位移的輔助系統，輔助系統包括水平布置的2根橫向拉桿和1根縱向拉桿，每根拉桿的一端通過關節軸承連接在一級平臺的下部，另一端通過關節軸承與地面固定點連接。

所述的二級平臺由縱梁、橫梁和底板焊接成中空廂式凹形結構，通過在凹形結構中增加或減少標準質量塊來實現軌道梁質量的調節。所述的二級平臺的縱梁和/或橫梁上開設有減重孔。降低二級平臺的質量。

所述的一級平臺為工字鋼焊接而成的中空框架結構，中空框架結構的上表面、下表面和側面開有減重孔。降低一級平臺的質量。

本實用新型的工作過程為，磁浮列車的一個懸浮架通過懸浮控制系統的電磁力，懸浮于二級平臺。二級平臺的質量及其鋼彈簧支承的剛度，模擬軌道梁的質量與梁的一階或二階垂向彎曲振動頻率特性。當懸浮間隙發生變化，懸浮電磁力主動調整時，也會引起該二級平臺的振動，而二級平臺的振動特性與軌道梁的特性一致。二級平臺又通過鋼彈簧支承于一級平臺上的，相當于實際線路的幾何支撐，液壓激振系統可根據需要對一級平臺施加垂直方向激勵，以模擬線路的幾何不平順。在列車運行中，幾何不平順的存在使懸浮間隙不可能恒定不變，因此懸浮控制系統就將不斷主動調整，以保持懸浮間隙，這種主動調整對軌道梁也是一種激勵，使軌道梁也發生振動，因此通過本實用新型的試驗裝置就形成了磁浮列車復雜的“懸浮控制-彈性橋梁-懸浮架機械結構耦合振動環境”。當液壓不能給一級平臺施加激勵時，則本試驗裝置模擬的是磁浮列出的靜懸工況，可以研究在不同軌道梁上列車的靜懸穩定性問題。