[發明專利]變軌距轉向架車軸的疲勞試驗設備及疲勞試驗方法

有效

• 申請號: 201910676209.2
• 申請日: 2019-07-25
• 公開（公告）號: CN110501148B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 鄭靜;徐忠宣;張寶安;王旭;李英明
• 申請（專利權）人: 中車青島四方機車車輛股份有限公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01M17/08
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 譚云

本發明涉及變軌距領域，提供了變軌距轉向架車軸的疲勞試驗設備及疲勞試驗方法，包括固定至試驗臺的定位工裝，定位工裝包括底座和設于所述底座開口端的法蘭，法蘭用于固定車輪，通過緊固件穿過法蘭上的第一固定孔與車輪輪轂上的第二固定孔將車輪固定至底座上，底座的開口端沿軸向設有定位槽，定位槽用于與車軸靠近車輪的一端過盈配合。該疲勞試驗方法包括靜態校準、靜態加載、動態標定、車軸軸身疲勞試驗和輪座疲勞試驗多個步驟，輪座疲勞試驗采用上述車軸軸身疲勞試驗方法，根據梁理論進行換算得到車軸輪座處的應力值。本發明能夠模擬現車的真實狀態，測試方法簡單、有效。

技術領域

本發明涉及軌道車輛變軌距技術領域，特別是涉及一種變軌距轉向架車軸的疲勞試驗設備及疲勞試驗方法。

背景技術

為了滿足鄰近國家不同軌距軌道間的運輸要求，目前出現了可變軌距的轉向架，能夠在不同軌距軌道間連續運行。

但由于變軌距轉向架車輪、車軸大多采用間隙配合，傳統的車軸疲勞試驗是車軸與車輪過盈壓裝在一起，試驗時將車輪固定于試驗臺上即可進行試驗。而變軌距車軸與車輪為間隙配合，若將車輪固定在試驗臺上，車軸無法固定，因此無法進行試驗。若車軸車輪過盈壓裝在一起，則無法模擬現車的真實狀態。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明旨在至少解決現有技術或相關技術中存在的技術問題之一。

本發明的目的是提供一種變軌距轉向架車軸的疲勞試驗設備及疲勞試驗方法，能夠真實模擬變軌距轉向架車軸與車輪之間的間隙，準確完成變軌距轉向架車軸的疲勞試驗。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明實施例提供一種變軌距轉向架車軸的疲勞試驗設備，包括試驗臺，其還包括：

固定至所述試驗臺的定位工裝，包括底座和設于所述底座開口端的法蘭，所述法蘭用于固定與所述車軸的輪座間隙配合的車輪，通過緊固件穿過所述法蘭上的第一固定孔與所述車輪輪轂上的第二固定孔將所述車輪固定至所述底座上，所述底座的開口端沿軸向設有定位槽，所述定位槽用于與所述車軸靠近所述車輪的一端過盈配合。

一個具體實施例中，所述定位槽的槽口設有外擴的避讓槽。

本發明實施例還提供一種利用上述所述的變軌距轉向架車軸的疲勞試驗設備的疲勞試驗方法，其包括如下步驟：

在車輪的輪轂上鉆孔，將車輪固定至定位工裝；

在所述車輪之外的所述車軸軸身上選取多個被測截面，每個被測截面外貼設應變片，對多個被測截面的不同測點進行靜態校準；

對車軸靜態加載至被測截面的一對相對測點應力絕對值達到試驗要求的應力值，將此時的加載載荷記為靜態標定載荷，卸除靜態標定載荷；旋轉車軸至另一對相對測點，重復靜態加載步驟，以靜態標定載荷對該對相對測點進行靜態校準；

卸除靜態標定載荷，安裝偏心激勵機構，調節偏心激勵機構偏離車軸的軸心設定距離，驅動偏心激勵機構進行旋轉加載，對測點連接通道進行調節，使其中一個被測截面的任意兩個測點連接試驗臺自帶的監測通道，其余測點連接動態應變儀，調節轉速直至其他被測截面各測點應力值達到試驗要求值，記錄此時動態應變儀采集到的其他測點的應力值；

保持試驗轉速，以其中一個被測截面為控制截面，監測其他被測截面的應力值，使整個疲勞試驗過程中車軸軸身各截面應力與動態標定時的應力值相差不超過設定值，直至加載循環試驗完成；

采用上述車軸軸身疲勞試驗方法，根據梁理論進行換算，得到車軸輪座處的應力值。

一個具體實施例中，安裝偏心激勵機構時，安裝位移傳感器檢測車軸的偏移位移。