[實用新型]一種雙軸雙旋轉軌道車輛軸端軸承高頻振動測試試驗臺

有效

• 申請號: 201720919895.8
• 申請日: 2017-07-27
• 公開（公告）號: CN207133047U
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 譚富星;劉詩慧;姜旭東
• 申請（專利權）人: 中車長春軌道客車股份有限公司
• 主分類號: G01M13/04
• 分類號: 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

本實用新型涉及一種軌道車輛軸端軸承試驗裝置，尤其是涉及一種雙軸雙旋轉軸端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階段的發展趨勢，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，而且還將電機轉動轉化成軌道車輛平動的關鍵部件，承受靜態和動態的徑向負荷，軸向還受到額外的非穩定應力，因此軸箱軸承是列車上最易損壞的零部件。據統計，旋轉機械的故障有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。一旦軸箱軸承發生故障，軌道車輛在運行過程中將可能導致重大交通事故，對乘客生命構成嚴重威脅，容易造成重大的經濟損失。因此提高軸箱軸承性能，改善軸箱軸承質量是軌道車輛設計的重點工作。為了提高軌道車輛設計安全，避免由于軸箱軸承損壞引發軌道車輛安全事故，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、振動數據，能夠及時發現軸箱軸承本身以及設計的缺陷，從而為軸箱軸承性能的改進提供有效的試驗數據支撐。

目前，國內的軸承試驗研究起步比較晚，在測試效果、模擬實際等方面仍然存在嚴重不足。目前國內軸承廠家軸承試驗還僅僅停在依據EN12082標準規做臺架試驗，還不能模擬線路運行的實際狀況進行軸承研究性試驗。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種雙軸雙旋轉軌道車輛軸端軸承高頻振動測試試驗臺，能夠在實驗室內真實模擬出軌道車輛運動中的軸承高速旋轉、高頻振動情況，通過橫向、垂向施加激振獲得較為精確、詳盡的實驗數據，從而為軸箱軸承的設計生產與維護提供更可靠的試驗數據。

為實現上述實用新型目的，本實用新型提供一種雙軸雙旋轉軌道車輛軸端軸承高頻振動測試試驗臺，包括構架、電機、模擬靜載作動器、垂向作動器、橫向作動器、模擬輪軸、軸端軸箱，軸箱軸承一系懸掛處與模擬靜載作動器連接，模擬靜載作動器另一端固定在構架縱梁上，橫向作動器裝配于左邊兩個軸端軸箱的外側，橫向作動器左端固定在構架側橫梁上，其特征在于：電機前后各連接一個模擬輪軸，每個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，垂向作動器裝配在輪對模擬軸箱正下方，前后兩個模擬輪對軸箱通過縱向支撐梁連接，兩個縱向支撐梁通過橫向支撐梁活動連接，橫向支撐梁上面通過水平旋轉軸活動連接框架上橫梁。

本實用新型通過模擬輪軸中間部位皮帶輪、皮帶與電機相連接，可模擬出軸箱軸承高速運動時的狀態，通過控制系統控制四個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，控制系統可控制橫向作動器加載激振，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，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500km/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是本實用新型結構示意圖；

圖2是本實用新型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，本實用新型構架由四個立柱1、構架上橫梁3、構架側橫梁4、兩個縱梁2構成，電機底座16上安裝一臺交流電機10，交流電機10通過皮帶輪9、皮帶與前后兩個模擬輪軸7相連接，模擬輪軸7兩端裝有軸端軸箱15，軸端軸箱左側與橫向作動器8相連接，橫向作動器8另一端固定在構架側橫梁4上，軸端軸箱上側與四個模擬靜載作動器5相連接，模擬靜載作動器5另一端固定在構架縱梁2上，每個模擬輪軸相對應輪對處裝有輪對模擬軸箱17，輪對模擬軸箱里裝有軸承，輪對模擬軸箱17下面與四個垂向作動器6相連接，垂向作動器6另一端固定地面上，前后輪對模擬軸箱17通過縱向支撐梁12連接在一起，實現模擬輪軸及軸承的支撐，縱向支撐梁12與橫向支撐梁13兩側的立板11活動連接，避免同側但不同軸的兩個垂向作動器運動不一致時蹩勁卡死。橫向支撐梁13與框架上橫梁3下面固定的水平旋轉軸14活動連接，實現試驗臺水平方向旋轉，避免兩個橫向作動器運動不一致時蹩勁卡死。

試驗時，通過控制系統控制交流電機10轉動，帶動模擬輪軸7轉動，再通過控制系統控制橫、垂兩個方向作動器對模擬輪軸7加垂向、橫向激振，從而模擬軌道車輛在線路上的運行。在模擬輪軸轉動時，通過加速度傳感器測得軸箱軸承的振動數據，分析軸承振動數據。通過控制系統，對交流電機的轉速、作動器的激振進行精確控制，控制模擬輪軸轉速精確，使得測量數據與結果更加精確、可靠。