[發明專利]車輪及輪軸彎曲疲勞試驗裝置

在審

• 申請號: 201911041303.7
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN110631848A
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 王曉東;郭富杰;張明星;嚴有權;石鐵山
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: G01M17/10
• 分類號: G01M17/10;G01N3/20;G01N3/38
• 代理公司: 22100 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司
• 代理人: 白冬冬

一種車輪及輪軸彎曲疲勞試驗裝置，屬于試驗設備技術領域。本發明的目的是通過分析鐵路列車的實際運行情況，綜合考慮各種因素從而設計的鐵路列車車輪及輪軸彎曲疲勞試驗裝置。本發明在承載臺上一側固定立有成長方形排列的四根支柱，四根支柱的上端固定安裝頂部支撐板，中部安裝有中部支撐板；縱向加載機構通過上固定件安裝在頂部支撐板，通過下固定件安裝在中部支撐板；在中部支撐板下面通過軌道安裝有橫向移動機構，旋轉機構通過前端的端軸插裝在旋轉軸承的內瓦上。本發明通過一種疲勞實驗裝置實現兩種疲勞試驗，保證試驗裝置能夠按照實際的運行情況進行試驗。減少實驗裝置的加工成本，對提高我國鐵路列車質量具有積極的作用。

技術領域

本發明屬于試驗設備技術領域。

背景技術

鐵路列車作為軌道運輸中重要的交通運輸工具，對其設計有著嚴格的規定和要求。由于鐵路列車時速較高，而且隨著列車運行速度的不斷提高，在運行中車輪和輪軸會存在一定的損傷，當車輪或輪軸出現損傷時將直接影響鐵路運輸的安全。在鐵路列車的運行中，車輪不僅要承受車廂的縱向載荷，由于受到搖動或者路線的影響，還會受到橫向載荷的影響，這對鐵路列車車輪及輪軸都有著不小的磨損，當達到疲勞極限出現破壞時，會對鐵路列車以及車內人身安全產生很大危害。為此，需要對設計加工出的鐵路列車車輪及輪軸進行疲勞檢測，來檢驗所加工車輪、輪軸性能是否可靠。

研究發現鐵路列車在軌道上運行時，輪軌接觸面會承受較大載荷，同時輪軌之間還存在著剛性滾動、橫向滑動、縱向滑動、自旋等多種復雜的剛性運動，從而容易導致輪軌接觸表面的疲勞破壞，而且在運行時由于受到車廂產生的載荷作用，在車軸位置容易出現彎曲疲勞破壞^[1]。在相關的疲勞試驗裝置研究中，多數是對測試件的疲勞損傷情況進行分析，在對試驗裝置性能是否能滿足需求方面的研究較少。還有一些對疲勞試驗裝置的研究僅僅針對某個方面的性能進行改進。

發明內容

本發明的目的是通過分析鐵路列車的實際運行情況，綜合考慮各種因素從而設計的鐵路列車車輪及輪軸彎曲疲勞試驗裝置。

本發明在承載臺上一側固定立有成長方形排列的四根支柱，四根支柱的上端固定安裝頂部支撐板，中部安裝有中部支撐板；縱向加載機構通過上固定件安裝在頂部支撐板，通過下固定件安裝在中部支撐板；在中部支撐板下面通過軌道安裝有橫向移動機構，旋轉機構通過前端的端軸插裝在旋轉軸承的內瓦上；

縱向加載機構：在上固定件固定安裝有齒輪箱，并且縱向調整電機固定安裝在齒輪箱上，縱向調整電機的電機軸插入齒輪箱內，并在電機軸上固定安裝有齒輪，齒輪與縱向調整上桿上的螺紋嚙合；縱向調整上桿穿過齒輪箱的上端外有保護外套，保護外套固定安裝子齒輪箱頂端；縱向調整上桿下端通過螺紋連接在活接上，活接下端與微調轉鈕固定連接，配重塊上端固定連接的桿穿過下固定件與微調轉鈕螺紋連接，活接上端螺紋與微調轉鈕下端螺紋同步；在配重塊下端固定安裝有縱向調整下桿，縱向調整下桿底端固定安裝有抗擺頭，抗擺頭中安裝有旋轉軸承；抗擺頭下端為圓弧形，并且兩側置于夾具支架之間，在夾具支架上端與圓弧形抗擺頭接觸處通過穿桿安裝有軸承，夾具支架底端通過承載板固定安裝在承載臺上；

橫向移動機構：在中部支撐板下固定安裝有導軌，橫移座板通過導套匹配安裝在導軌上，在橫移座板下安裝有軸承支座，在兩個軸承支座之間通過軸承安裝有試驗車輪；橫移座板側面固定安裝在移動推板上，絲杠前端固定安裝在移動推板上，尾端穿過固定套板與從動輪固定連接，固定套板通過加固橫板固定安裝在中部支撐板上，在固定套板與移動推板之間的中部支撐板上固定安裝有絲杠導套，絲杠導套與絲杠螺紋匹配，從動輪通過皮帶與主動輪連接，橫移電機的電機軸與主動輪連接；在橫移座板側面固定安裝有限位舌片，限位舌片插在限位套內，限位套固定安裝在中部支撐板上；在中部支撐板和橫移座板上有對應的縱向加載機構穿過孔；

旋轉機構：旋轉電機通過電機架固定安裝在承載臺上，旋轉電機的電機軸與中軸連接，中軸穿過中軸支座并軸承連接，中軸支座安裝在承載臺上中軸前端安裝在旋轉承載盤上，前軸后端安裝在旋轉承載盤上。