[發(fā)明專利]軌道車輛軸箱軸承高頻振動測試試驗臺

在審

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• 申請日: 2017-07-27
• 公開（公告）號: CN107356394A
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發(fā)明（設計）人: 玄東升;洛啟;鄭志威
• 申請（專利權）人: 中車長春軌道客車股份有限公司
• 主分類號: G01M7/06
• 分類號: G01M7/06;G01M13/04
• 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

本發(fā)明涉及一種軸承試驗裝置，尤其是涉及一種軌道車輛軸箱軸承高頻振動測試試驗臺。

背景技術

高速化是我國軌道交通現(xiàn)階段的發(fā)展趨勢，但軌道車輛運行速度的提高勢必對車輛運行安全提出更嚴格的要求。影響軌道車輛運行安全的因素很多，但軸箱軸承是是影響軌道車輛運行安全的主要因素之一。軸箱軸承不僅是支撐車體重量的關鍵部件，而且還是將電機轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化成軌道車輛平動的關鍵部件，承受靜態(tài)和動態(tài)的徑向負荷，軸向還受到額外的非穩(wěn)定應力，因此軸箱軸承是列車上最易損壞的零部件。據(jù)統(tǒng)計，旋轉(zhuǎn)機械的故障有30%是由軸承引起的。對此，在軌道車輛設計時，需要充分考慮軸承的安全裕度。一旦軸箱軸承發(fā)生故障，可能導致軌道車輛在運行過程中發(fā)生重大交通事故，對乘客生命構成嚴重威脅，造成重大經(jīng)濟損失。因此提高軸箱軸承性能，改善軸箱軸承質(zhì)量是軌道車輛設計的重點工作。為了提高軌道車輛安全性能，避免因軸箱軸承損壞引發(fā)的軌道車輛安全事故，在軸箱軸承安裝之前對其進行全方位的性能測試是非常必要的。通過分析軸箱軸承溫度變化曲線、振動數(shù)據(jù)，能夠及時發(fā)現(xiàn)軸箱軸承本身以及設計缺陷，從而為軸箱軸承性能的改進提供有效的試驗數(shù)據(jù)支撐。

目前，國內(nèi)的軸承試驗研究起步較晚，其測試效果和實際工況模擬等方面存在嚴重不足。目前國內(nèi)軸承廠家軸承試驗還僅僅停在依據(jù)EN12082標準做臺架試驗，還不能模擬線路運行的實際狀況進行軸承研究性試驗。

EN12082標準規(guī)定臺架試驗加載的徑向力為恒定值、軸向力為交變值，而在實際線路上軌道車輛軸箱軸承所受的徑向力不是恒定值，而是隨機振動的；因此，按照EN12082標準測試精確度低，實驗數(shù)據(jù)粗略，無法為軸箱軸承的設計生產(chǎn)與維護提供更可靠的試驗數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種軌道車輛軸箱軸承高頻振動測試試驗臺，能夠在實驗室內(nèi)真實模擬出軌道車輛運動中的軸承高速旋轉(zhuǎn)、高頻振動情況，通過橫向、垂向施加激振獲得較為精確、詳盡的實驗數(shù)據(jù)，從而為軸箱軸承的設計生產(chǎn)與維護提供更可靠的試驗數(shù)據(jù)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種軌道車輛軸箱軸承高頻振動測試試驗臺，包括電機、模擬靜載作動器、垂向激振作動器、橫向激振作動器、模擬輪軸、軸端軸箱，模擬靜載作動器設置于軸端軸箱上面，橫向激振作動器裝配于軸端軸箱外側(cè)，電機與模擬輪軸傳動連接，其特征在于：模擬輪軸相對應輪對處裝有輪對模擬軸箱，輪對模擬軸箱里裝有軸承，垂向激振作動器裝配在輪對模擬軸箱正下方。

所述的輪對模擬軸箱兩側(cè)裝有滑動導軌，滑動導軌另一面與導軌支撐座滑動配合。

所述的模擬靜載作動器的上端和橫向激振作動器的外端固定在構架上。

本發(fā)明通過模擬輪軸中間部位通過皮帶輪、皮帶與電機相連接，通過控制系統(tǒng)控制兩垂向作動器同時激振，從而帶動輪對模擬軸箱上下振動，在施加垂向激振的同時，控制系統(tǒng)可控制橫向激振器加載激振，能夠在實驗室里較真實地模擬出軸箱軸承在線路上運行時候的實際工況，并改善試驗臺的受力狀態(tài)，提高試驗臺的可靠性和試驗測試結果的準確性。通過測試試驗，本試驗臺能夠模擬軌道車輛運行600km/h時速下軸箱軸承運行工況，可進行高速軸箱軸承性能試驗。試驗臺的最大垂向加速度達300m/s2，最大垂向振動頻率可到100Hz。

附圖說明

圖1是本發(fā)明結構示意圖；

圖2是本發(fā)明去掉試驗臺構架的結構示意圖。

具體實施方式

參照圖1、圖2，電機底座1上安裝一臺交流電機2，交流電機2通過皮帶輪、皮帶與模擬輪軸3相連接，模擬輪軸3兩端裝有軸端軸箱4、5，軸端軸箱4左側(cè)與橫向激振作動器6相連接，橫向激振作動器6另一端固定在構架13上，軸端軸箱4、5上側(cè)與模擬靜載作動器11、12相連接，模擬靜載作動器11、12另一端固定在構架13上，在模擬輪軸3上裝有輪對模擬軸箱7、8，輪對模擬軸箱的安裝位置與真實輪對安裝位置相同，輪對模擬軸箱7、8下面與垂向激振作動器9、10相連接，垂向激振作動器9、10另一端固定在地面上，輪對模擬軸箱7、8兩側(cè)面均裝有滑動導軌14、15、16、17，滑動導軌14、15另一側(cè)裝在導軌支撐座18、19上，導軌支撐座18、19固定在地面上，滑動導軌16、17另一側(cè)裝在導軌支撐座20、21上，導軌支撐座20、21固定在電機底座1上。

試驗時，通過控制系統(tǒng)控制交流電機2轉(zhuǎn)動，帶動模擬輪軸3轉(zhuǎn)動，再通過控制系統(tǒng)控制橫、垂兩個方向作動器對模擬輪軸3加垂向、橫向激振，從而模擬軌道車輛在線路上的運行。在模擬輪軸轉(zhuǎn)動時，通過加速度傳感器測得軸箱軸承的振動數(shù)據(jù)，分析軸承振動數(shù)據(jù)。通過控制系統(tǒng)，對交流電機的轉(zhuǎn)速、作動器的激振進行精確控制，控制模擬輪軸轉(zhuǎn)速精確，使得測量數(shù)據(jù)與結果更加精確、可靠。