[發明專利]構架疲勞測試用約束裝置及構架疲勞測試系統

在審

• 申請號: 202111107000.8
• 申請日: 2021-09-22
• 公開（公告）號: CN113804465A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 李志永;李超;張佳宇;米莉艷;李作良;高曉霞;李會杰;張明
• 申請（專利權）人: 中車唐山機車車輛有限公司
• 主分類號: G01M17/06
• 分類號: G01M17/06
• 代理公司: 北京新知遠方知識產權代理事務所(普通合伙) 11397
• 代理人: 馬軍芳;張艷

本申請實施例中提供了一種構架疲勞測試用約束裝置及構架疲勞測試系統，該裝置包括剛性的一系懸掛高度模擬體和彈性的一系懸掛彈性模擬體，一系懸掛彈性模擬設于一系懸掛高度模擬體的底端；模擬軸箱，模擬一系懸掛組件通過一系懸掛彈性模擬體安裝于模擬軸箱之上；一系懸掛彈性模擬體當受到外力時發生彈性形變，以對待測試構架的側梁和模擬軸箱進行柔性約束，測試力經待測試構架的側梁、模擬一系懸掛組件傳遞至模擬軸箱上。上述裝置及系統還原一系懸掛工裝的真實受力狀態，當受到外力時發生彈性形變，以對待測試構架的側梁和模擬軸箱進行柔性約束，還原真實軸箱的載荷傳遞路徑，保證轉向架構架疲勞測試結果的準確性。

技術領域

本申請涉及轉向架測試技術領域，具體地，涉及一種構架疲勞測試用約束裝置及構架疲勞測試系統。

背景技術

目前，轉向架構架主要通過臺架試驗驗證其疲勞可靠性，試驗過程中通常使用剛性工裝替代原有彈性懸掛元件模擬構架的受力狀態。使用液壓伺服控制系統控制作動器對構架施加各種載荷，模擬車體、轉向架各部件對構架產生的垂向、橫向、縱向及扭轉等相關載荷。盡管載荷通過剛性試驗工裝能準確的施加到試驗構架上，但是構架約束方式是否與實際情況一致，直接影響試驗的有效性和真實性。不合理的約束方式會造成載荷無法沿實際的傳力路徑傳遞，造成局部載荷集中，形成不合理的損傷，甚至破壞。

現有轉向架構架疲勞試驗約束工裝雖能保證試驗加載頻率，但其使用全剛性工裝進行約束，與構架實際受力狀態不符。垂向約束工裝安裝在一系懸掛安裝座位置，與實際受力位置存在差異，且橫向、縱向約束剛度與實際不一樣。

發明內容

本申請實施例中提供了一種構架疲勞測試用約束裝置及構架疲勞測試系統，以解決現有的測試工裝使用剛性工裝模擬構架的受力狀態、造成載荷無法沿實際的傳力路徑傳遞進而產生載荷集中及工裝損壞的問題。本申請的第二個目的是提供一種包括上述構架疲勞測試用約束裝置的構架疲勞測試系統。

為了達到上述目的，本申請提供如下技術方案：

一種構架疲勞測試用約束裝置，包括：

模擬一系懸掛組件，包括剛性的一系懸掛高度模擬體和彈性的一系懸掛彈性模擬體，所述一系懸掛彈性模擬體設于所述一系懸掛高度模擬體的底端；

模擬軸箱，所述模擬一系懸掛組件通過所述一系懸掛彈性模擬體安裝于所述模擬軸箱之上；

所述一系懸掛彈性模擬體當受到外力時發生彈性形變，以對待測試構架的側梁和所述模擬軸箱進行柔性約束，測試力經待測試構架的側梁、所述模擬一系懸掛組件傳遞至所述模擬軸箱上。

優選地，還包括實際軸箱軸承和模擬車軸；

所述實際軸箱軸承的外圈與所述模擬軸箱的內壁固定，所述實際軸箱軸承的內圈與所述模擬車軸固定；

所述模擬軸箱的內壁周向環繞設有軸承限位槽，所述軸承限位槽沿所述實際軸箱軸承的軸向設置，用于對所述實際軸箱軸承的軸向移動進行限位。

優選地，還包括模擬軸箱轉臂和彈性的實際定位節點部；

所述模擬軸箱轉臂的一端與所述模擬軸箱固定，另一端套裝有所述實際定位節點部，所述模擬軸箱轉臂能夠繞所述實際定位節點部轉動；

其中，所述實際定位節點部的兩端用于與待測試構架的轉臂定位座可拆卸的連接。

優選地，還包括：

垂向約束組件，所述垂向約束組件的一端固定于工作臺面，另一端與所述模擬車軸固定且位于待測試構架所在轉向架的車輪中心處；

所述垂向約束組件包括依次設置的車軸過渡塊，垂向支撐桿、第一測力傳感器、球鉸件和固定板，所述垂向支撐桿的兩端分別與所述車軸過渡塊和所述第一測力傳感器固定連接，所述球鉸件的兩端分別與所述第一測力傳感器和所述固定板連接；