[發明專利]一種用于受電弓弓頭懸掛系統的疲勞試驗裝置及試驗方法

在審

• 申請號: 202010500082.1
• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN111504821A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 周寧;劉久銳;劉釗;張欣;鄒棟;程堯;張衛華
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01N3/34
• 分類號: G01N3/34;G01N3/06
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 嚴劉英

本發明提供了一種用于受電弓弓頭懸掛系統的疲勞試驗裝置及試驗方法，其包括可調節固定試件的試件支座，試件支座的一側設置與試件可拆卸連接的配重機構，配重機構遠離試件支座的一側設置有擊打機構，擊打機構轉動連接于電機上，電機可調節連接于試驗臺上，電機上連接有轉速調節器，試件上設置有光纖應變傳感器和光纖加速度傳感器，光纖應變傳感器和光纖加速度傳感器連接光纖信號解調儀后與上位機連接。解決了現有技術中受電弓弓頭懸掛系統疲勞試驗成本高、數據采集風險大的問題。

技術領域

本發明涉及受電弓疲勞試驗技術領域，特別是涉及一種用于受電弓弓頭懸掛系統的疲勞試驗裝置及試驗方法。

背景技術

電力牽引機車通過受電弓從接觸網取得電能，受電弓主要由滑板、弓頭懸掛結構、上框架、平衡桿、下框架、拉桿、底架等組成，常見的弓頭懸掛結構主要包括橡膠彈簧懸掛、斜拉彈簧懸掛、板簧懸掛、彈簧筒懸掛。受電弓在車輛正常行駛過程中，受電弓與接觸網之間存在沖擊振動，剛性接觸網條件下，受電弓弓頭與剛性接觸網之間的沖擊力大，弓頭最大的加速度甚至可以達到50g,由于接觸網是剛性，難以對弓網之間的沖擊力進行耗散，如此巨大的沖擊力基本上被受電弓吸收，因此大大加速了受電弓的疲勞，降低了使用壽命。

近年來高鐵在世界范圍內普及開來，弓網受流方式便成為了其唯一真正使用的受流方式，而伴隨著速度的提高、使用范圍的擴大以及服役工況的復雜化，對受電弓上各個零部件的設計提出了更高的要求，而其上懸掛部件疲勞問題的研究也成為了引人關注的話題。

但基于疲勞問題本身周期長、工況較為復雜的特點，現有研究人員對其中懸掛部件的疲勞測試主要還是通過實際的線路試驗以及采集實際服役的該部件的相關數據來進行。但要想純粹的通過線路試驗來進行相關方面的研究又實在是過于耗費成本，而如果只是從實際運行過程中的受電弓上采集數據又存在著較大的安全風險。

發明內容

針對現有技術中的上述問題，本發明提供了一種用于受電弓弓頭懸掛系統的疲勞試驗裝置及試驗方法，解決了現有技術中受電弓弓頭懸掛系統疲勞試驗成本高、數據采集風險大的問題。

為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

提供一種用于受電弓弓頭懸掛系統的疲勞試驗裝置，其包括可調節固定試件的試件支座，試件支座的一側設置與試件可拆卸連接的配重機構，配重機構遠離試件支座的一側設置有擊打機構，擊打機構轉動連接于電機上，電機可調節連接于試驗臺上，電機上連接有轉速調節器，試件上設置有光纖應變傳感器和光纖加速度傳感器，光纖應變傳感器和光纖加速度傳感器連接光纖信號解調儀后與上位機連接。

利用上述的用于受電弓弓頭懸掛系統的疲勞試驗裝置進行試驗的方法包括：

步驟1，將試件安裝到試件支座上，將配重機構、光纖應變傳感器和光纖加速度傳感器連接到試件上；

步驟2，校對光纖應變傳感器和光纖加速度傳感器的測量精度；

步驟3，調節試件在試件支座上的高度，借助水平儀使試件的軸線平行于水平面，以及調節電機支座在試驗臺上的安裝位置來調節第一擊打塊和第二擊打塊與配重塊的相對位置；

步驟4，在第一擊打塊和第二擊打塊上滿涂標印劑，啟動電機并以每分鐘30～35轉的速度轉動，使第一擊打塊和第二擊打塊分別撞擊一次配重塊；

步驟5，觀察標印劑在配重塊上留下的撞擊痕跡的形狀和大小，判斷撞擊痕跡的長度是否不小于第一擊打塊軸向長度的80％且與水平線的夾角是否不大于3°；

若是，則安裝合格，進行步驟6；

若否，則安裝不合格，調節電機支座上的水平調節機構后返回步驟4，直至安裝合格；