[發明專利]一種軌道交通車輛抗側滾扭桿高低溫試驗方法與裝置

有效

• 申請號: 201710329308.4
• 申請日: 2017-05-11
• 公開（公告）號: CN107084890B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 杜方孟;劉文松;呂士勇;李鵬;王亞平;湯騰;霍艷霞;聶清明
• 申請（專利權）人: 株洲時代新材料科技股份有限公司
• 主分類號: G01N3/18
• 分類號: G01N3/18;G01M13/00;G01M17/08;G05D27/02
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙) 31251
• 代理人: 王法男

技術領域

本發明涉及到一種機械產品性能的試驗方法及試驗裝置，具體涉及一種軌道交通車輛抗側滾扭桿裝置高低溫試驗方法與裝置，該種試驗方法與裝置可適用于模擬軌道交通車輛抗側滾扭桿裝置實際的運行工況的試驗，屬于機械性能試驗技術領域。

背景技術：

軌道交通車輛在運行過程中，具有六個方向的運動自由度：X方向的伸縮振動、Y方向的橫擺運動、Z方向的浮沉運動、繞Y軸的點頭運動、繞Z軸的搖頭運動、繞X軸的側滾運動。目前的軌道交通車輛轉向架均為兩級懸掛，抗側滾扭桿彈簧起到了調節車輛側滾剛度、即抑制繞X軸的側滾運動的作用。

目前，抗側滾扭桿裝置的試驗設備主要包括多通道通用試驗機和專用疲勞試驗機兩種形式。其中采用多通道通用試驗機的形式，主要根據產品的實際接口尺寸情況，將扭桿裝置中的支撐座組件（2件）通過螺栓固定，并模擬產品的實際安裝情況固定扭轉臂和扭桿軸部件，再通過垂向連桿組件將產品與液壓油缸聯接在一起，通過液壓油缸的垂向拉壓來模擬軌道交通車輛運行過程中抗側滾扭桿裝置的實際運行工況。產品試驗時，由于試驗設備，試驗工裝和產品均呈開放式的布置在試驗廠房內，可視為常溫下的加載模擬試驗。通用的抗側滾扭桿裝置試驗設備主要針對產品在試驗過程中的力學加載及其變化情況，根據TB/T 3285《動車組抗側滾扭桿》中的規定，主要的檢測項點包括系統剛度檢測，強度載荷疲勞檢測，以及針對部件產品的質量的其他無損檢測方法等。由于軌道交通車輛的運行環境惡劣，且扭桿裝置使用的高合金結構鋼如42CrMo，52CrMoV4等金屬材料對溫度比較敏感，尤其是在極低溫度，如在中國東北、西北運行的高寒動車組的運行溫度可達到-55℃，傳統試驗方法的局限性日趨明顯，其主要的局限性變現如下：

1.目前的試驗設備不能真實的反應扭桿裝置在惡劣天氣條件下的可靠性，如在極低溫度下，扭桿裝置中的金屬部件存在脆斷的風險，在高溫情況下，扭桿裝置中的橡膠關節出現發粘，掉粉等失效風險；

2.傳統的試驗設備無法反應溫度的變化對扭桿裝置使用的影響，如反復的高低溫交替對扭桿裝置中金屬部件疲勞壽命的影響，以及對橡膠關節剛度的影響等；

3.目前的試驗設備著重常溫情況下車輛運行過程中扭桿裝置的承載情況的試驗，對溫度和力的復合影響缺乏驗證，溫度場和力場的變化和交替下，抗側滾扭桿裝置的真實承載情況主要通過產品在實際裝車過程中的現場跟蹤和檢測來進行驗證，缺乏對產品設計和試制階段中的前期數據的整理；

因此現在急需要一種能真實模擬抗側滾扭桿裝置高低溫環境的試驗方法及裝置。

通過專利檢索沒發現有與本發明相同技術的專利文獻報道，與本發明有一定關系的專利主要有以下幾個：

1、專利號為CN201520367697.6，名稱為“抗側滾扭桿系統環境摸擬加載試驗裝置” 的發明專利，該專利公開了一種抗側滾扭桿系統環境摸擬加載試驗裝置，包括加載試驗裝置，抗側滾扭桿系統與加載試驗裝置連接，其特征在于還包括環境箱、輸送管和用于對環境箱中的環境進行控制和調節的主機，所述的抗側滾扭桿系統部分置于環境箱中，所述的輸送管聯通環境箱和主機將主機輸出的環境介質輸送到所述的環境箱中。

2、專利號為CN201520344577.4，名稱為“一種抗側滾扭桿系統試驗裝置” 發明專利，該專利公開了一種抗側滾扭桿系統試驗裝置，屬于車輛部件試驗裝備領域，包括：加載油缸、工裝連桿、穿銷，支撐座，安裝臺、螺紋桿、安裝板、抗側滾扭桿系統，支撐座固定在安裝臺上，支撐座上端與抗側滾扭桿系統緊固連接，4根螺紋桿的下端固定在安裝臺上，上端與安裝板緊固連接，加載油缸與右端工裝連桿緊固連接，左端工裝連桿與安裝板滑動連接，左、右工裝連桿與兩下端軸承關節緊固連接，兩下端軸承關節與抗側滾扭桿系統兩端通過穿銷連接。

3、專利號為CN201320010720.7， 名稱為“一種鐵道車輛輪軸高低溫疲勞試驗臺”的發明專利，該專利公開了一種鐵道車輛輪軸高低溫疲勞試驗臺，包括工作平臺上的電機，電機驅動的水平的傳動軸，傳動軸與車軸相連，車軸另一端與工作平臺上的垂向的液壓作動器相連；其特征在于：所述的傳動軸與車軸的連接方式是，傳動軸與車輪夾具相連，車輪夾具夾持車輪，車輪與車軸過盈配合；且有溫度控制箱將車輪和車軸及車輪夾具完全圍住。該試驗臺能夠模擬不同軌距的，不同輪徑的輪軸在不同溫度環境下，不同載荷工況下的疲勞強度試驗，試驗成本低，試驗效率高，試驗結果更真實可靠。真實模擬各種線路實際條件的情況，實現了輪軸高低溫疲勞機理的研究。