[發明專利]一種接觸網腕臂摩擦磨損試驗臺

在審

• 申請號: 202110025508.7
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN112858068A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 朱旻昊;丁鵬博;吳元科
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56
• 代理公司: 成都智言知識產權代理有限公司 51282
• 代理人: 蔣秀清

本發明公開了一種接觸網腕臂摩擦磨損試驗臺，屬于摩擦磨損試驗技術領域。解決了現有技術中的摩擦磨損試驗裝置和試驗方法不能還原接觸網腕臂應力集中這種摩擦磨損狀況的問題。本發明包括上安裝座和下安裝座，所述下安裝座上設置有支撐柱，所述支撐柱與上安裝座固定連接，所述上安裝座上安裝有氣缸，所述氣缸的下端連接有第一傳動軸，所述第一傳動軸連接有傳感器，所述傳感器的下端連接有試件固定裝置，所述下安裝座上設置有伺服電機，所述伺服電機依次連接有第二傳動軸、角度調節裝置和摩擦盤。本發明還原了接觸網腕臂零部件摩擦磨損情況，符合實際運行過程中某一區域的集中摩擦試驗，得出了試件在不同工況下的摩擦磨損情況。

技術領域

本發明屬于摩擦磨損試驗技術領域，具體涉及一種接觸網腕臂摩擦磨損試驗臺。

背景技術

隨著高速鐵路的快速發展，列車的運行速度越來越來快，復興號速度更是達到了350km/h，列車運行經過接觸網腕臂時會對接觸網腕臂產巨大的沖擊力，而且復雜的外部條件、惡劣的天氣、載荷是否超標等情況都對接觸網腕臂內部的摩擦磨損有重要的影響。通過觀察法在外部無法看到接觸網腕臂內部細微的變化，內部的某一零部件的損壞就會影響整體結構。

由于接觸網腕臂工作的特殊性，不能將其拆卸檢查零部件間的摩擦磨損情況，一旦接觸網腕臂裝置發生故障其帶來的影響是巨大的，高速鐵路具有延續性，每一環節密不可分，當腕臂裝置因為磨損情況出現故障，輕則影響交通出行，重則帶來交通事故威脅生命安全，所以通過摩擦磨損試驗掌握腕臂零部件間的摩擦磨損情況對于保證腕臂的可靠性具有重要的意義。

現有技術中對于接觸網腕臂連接處的摩擦磨損，都會采用試驗的方法進行研究，主要的試驗方法：線性往復摩擦磨損；旋轉往復摩擦磨損；線性旋轉摩擦磨損。

線性往復摩擦磨損試驗方法(高速線性往復摩擦磨損試驗方法)即在某一確定一方向上進行摩擦磨損試驗，線性往復摩擦往往在試驗后會形成深深的痕跡，他適用于直線特定運動的

旋轉往復摩擦磨損試驗方法(高速旋轉往復摩擦磨損試驗方法)即通過旋轉與(旋轉)物體進行接觸，從而得到摩擦磨損結果，旋轉摩擦往往在試驗后在摩擦面出現痕跡，適用于面面接觸的旋轉運動。

線性旋轉往復摩擦磨損試驗方法(高速線性旋轉往復摩擦磨損試驗方法)將二者組合模擬復雜的工況。

通過有限元仿真分析顯示，在連接處中的某一區域會有明顯的應力集中，而現有的試驗方法無法正確還原這種摩擦磨損狀況，普通的摩擦磨損試驗方法不能體現出在有限元仿真中的應力集中的現象，因此要設計一種新的試驗裝置來反映這種狀況。

發明內容

針對現有技術中的摩擦磨損試驗裝置和試驗方法不能還原接觸網腕臂應力集中這種摩擦磨損狀況的問題，本發明提供一種接觸網腕臂摩擦磨損試驗臺，其目的在于：最大程度還原接觸網腕臂連接處摩擦磨損工況，以測得實際工況下接觸網腕臂內部的摩擦磨損情況。

本發明采用的技術方案如下：

一種接觸網腕臂摩擦磨損試驗臺，包括上安裝座和下安裝座，所述下安裝座上設置有支撐柱，所述支撐柱與上安裝座固定連接，所述上安裝座上安裝有氣缸，所述氣缸的下端連接有第一傳動軸，所述第一傳動軸連接有傳感器，所述傳感器的下端連接有試件固定裝置，所述下安裝座上設置有伺服電機，所述伺服電機連接有第二傳動軸，所述第二傳動軸的上端連接有角度調節裝置，所述角度調節裝置的上端連接有摩擦盤，所述摩擦盤與試件固定裝置的位置對應。

采用該技術方案后，試驗時，通過試件固定裝置將試件固定，氣缸帶動試件向下壓緊摩擦盤，通過角度調節裝置使摩擦盤與水平面成一個微小的角度，伺服電機驅動摩擦盤旋轉，由于摩擦盤與水平面具有一定的角度，摩擦盤旋轉時試件只有一部分與摩擦盤接觸，從而還原了試件某一區域應力集中的現象，與實際工況更加接近，便于分析和研究實際工況下接觸網腕臂的摩擦磨損情況。