[實用新型]軌道車輛振動特性試驗裝置

有效

• 申請號: 201420286519.6
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN203929350U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 趙明花;譚富星
• 申請（專利權）人: 長春軌道客車股份有限公司
• 主分類號: G01M7/06
• 分類號: G01M7/06;G01M17/08
• 代理公司: 長春眾益專利商標事務所(普通合伙) 22211
• 代理人: 余巖

技術領域

本實用新型屬于機械性能測試技術領域，涉及軌道車輛振動特性試驗裝置。

背景技術

目前，我國高速列車飛速發展，對列車的各方面性能要求也越來越高。列車在高速運轉時與軌道間會產生相互作用，這種動力學效應會對列車的平穩性和舒適性產生影響。整車的振動模態是影響動力學效應的直接因素，對其進行試驗研究具有重大意義。

由于受到真實軌道線路條件、線路試驗費用預算高、影響車輛正常運行、并且線路試驗重復性差等因素制約，真實測試存在難度?，F在多采用試驗的方法在實驗室完成對車輛各部分的振動特性的測試，現有的試驗手段主要包括利用激勵器、力錘敲擊固定點分別測試車體或轉向架的模態，不足之處在于不能對整個車輛同時測試；也有利用滾振試驗的方式來模擬運行情況測試整車的動力學特性，不足在于其設備主要測試車輛動力學特性，而且設備龐大必須滾動和振動同時進行，測試過程復雜，對整車振動模態的測試沒有針對性。因此，開發一種結構合理、方法準確、測試結果多樣化的整車振動特殊試驗系統迫在眉睫。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種軌道車輛振動特性試驗裝置。

本實用新型由前運動平臺、后運動平臺、連桿、卡具和作動器構成，前運動平臺及后運動平臺的臺面左右兩側分別安裝有一個卡具，前運動平臺及后運動平臺的四個角的底部分別通過鉸鏈支座安裝有一個向下的垂向作動器，前運動平臺及后運動平臺的左側中間位置分別通過鉸鏈支座安裝有一個向左的橫向作動器，前運動平臺左右兩側中間位置分別通過鉸鏈支座安裝有一個向前的連桿，后運動平臺左右兩側中間位置分別通過鉸鏈支座安裝有一個向后的連桿，每一個連桿的另一端都鉸鏈有一個固定座。

所述的卡具由兩個開口對應的凹形槽體構成，四個卡具的相對位置與軌道車輛前端的四個車輪位置對應。

作動器是由液壓伺服系統驅動的運動裝置。

本裝置通過以下步驟對軌道車輛振動特性進行試驗測試：

1、將所有作動器的遠離運動平臺端固定在牢固的物體上，并且將每一個連桿的固定座也固定在牢固的物體上，再將車輛推入裝置工位，再利用卡具將車輪固定在運動平臺上，車體兩端利用鏈條牽引進行安全保護，車體內部安裝加速度傳感器；

2、啟動作動器，設定參數，正弦波形式連續加載，激勵頻率范圍0.1~15Hz，移幅值1mm，頻率間隔0.05Hz/s；

3、數據采樣頻率為200Hz，在作動器開啟油壓并待油壓穩定后進行調零，然后通過加速度傳感器進行數據采集。

為了能夠方便說明作動器的動作，設定前運動平臺左側向下的兩個垂向作動器為A，前運動平臺右側向下的兩個垂向作動器為B，后運動平臺左側向下的兩個垂向作動器為C，后運動平臺右側向下的兩個垂向作動器為D，后運動平臺左側作動器為E，前運動平臺的左側作動器為F。

鉸鏈連接方式可以在平臺進行垂向和橫向運動時提供運動的補償，連桿起到縱向穩定運動平臺的作用；橫向兩個作動器E和F提供橫向加載；垂向作動器A到D，提供垂向加載。

由于研究的整車振動特性是車輛的固有屬性，所以激勵一側轉向架或者采用兩側轉向架同時激勵所得到的試驗結果一致，并且車輛在試驗過程中是否處在運行狀態，也對振動特性的測試沒有影響，所以本著簡便、易操作、節能等優點，本試驗采用僅對整車的一側轉向架進行激勵的方法。

本試驗利用液壓伺服控制系統驅動加載設備，通過不同的控制輸入，可以實現不同的激勵方式（如定頻或掃頻）、不同的波形（如線路譜、隨機譜、正弦波、梯形波等）對車輛激勵，同時也可以通過控制系統對掃頻速度、掃頻頻率區間等參數進行控制。驅動的加載設備協調動作，實現模擬車輛在通過特殊路段時，表現出點頭、搖頭、三角坑等姿態，測試整車在該狀態下受到激振所表現出的振動特性。

試驗前通過在車體左側和右側墻的各處、車上地板及座椅、轉向架的軸箱和構架端部、車下設備（牽引變流器）等處布置三向的加速度傳感器測試振動加速度數據，具體數據采集和分析方法如下：

1、左側及右側墻振動特性：通過垂向、橫向和側滾的振動工況，分別采集側墻各處垂向、橫向和橫垂向的加速度數據，分析側墻邊梁、側墻中部和側墻上部的振動特性、車體的橫彎、垂彎模態、上下心擺頻率以及各類振動模態；

2、轉向架振動特性：通過橫向和垂向的振動工況，分別采集轉向架軸箱和構架頂端的垂向和橫向的加速度數據，分析轉向架構架的浮沉、考察一系和二系懸掛在垂向和橫向振動時對振動的衰減情況等；

3、車下設備：通過對車下設備在橫向和垂向振動工況下的數據采集，分析振動特性；