位置可调式变载荷高频激振轴端接地装置试验台论文和设计

全文摘要

本实用新型涉及一种位置可调式变载荷高频激振轴端接地装置试验台，包括：移动式接地试验台测控间、基础地面和机械装置，机械装置包括：大跨度龙门架总成、悬挂式驱动电机总成、龙门架地轨与地脚螺栓总成、接地装置试验箱和电动激振台总成，大跨度龙门架总成安装在龙门架地轨上，悬挂式驱动电机总成悬挂在大跨度龙门架总成的大跨度龙门架横梁上，电动激振台总成位于悬挂式驱动电机总成的下方，接地装置试验箱固定在电动激振台总成的上部，当电动激振台总成高频振动时，接地装置试验箱随着电动激振台总成一起振动，可模拟不同载荷的轨道车辆高速运行高频振动工况，真实的模拟动车组在运行中所受载荷的大小，使得试验数据更加接近于真实。

主设计要求

1.一种位置可调式变载荷高频激振轴端接地装置试验台，包括：移动式接地试验台测控间、基础地面和机械装置，其特征在于，所述机械装置，包括：大跨度龙门架总成、悬挂式驱动电机总成、龙门架地轨与地脚螺栓总成、接地装置试验箱和电动激振台总成，所述龙门架地轨与地脚螺栓总成固定在基础地面上，所述大跨度龙门架总成安装在龙门架地轨上，且沿龙门架地轨移动，以方便接地装置试验箱的安装，所述悬挂式驱动电机总成通过两根弹簧悬挂在大跨度龙门架总成的大跨度龙门架横梁上，所述电动激振台总成位于悬挂式驱动电机总成的下方，并通过螺栓固定在基础地面上，所述接地装置试验箱通过螺栓连接固定在电动激振台总成的上部，当电动激振台总成高频振动时，接地装置试验箱随着电动激振台总成一起振动，可模拟轨道车辆高速运行高频振动工况。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种位置可调式变载荷高频激振轴端接地装置试验台，其特征在于，所述大跨度龙门架总成，包括：大跨度龙门架横梁、大跨度龙门架横梁支撑架、挂装式砝码、电机安装座、平衡轴安装座和两块弹簧悬挂板，所述大跨度龙门架横梁通过螺栓固定在大跨度龙门架横梁支撑架上，电机安装座和平衡轴安装座分别焊接在大跨度龙门架横梁下部两侧，两块弹簧悬挂板对称焊接在大跨度龙门架横梁上部与下部，六个挂装式砝码挂在大跨度龙门架横梁上部，挂装式砝码数量可变以模拟不同载荷的列车。

3.根据权利要求1或2所述的一种位置可调式变载荷高频激振轴端接地装置试验台，其特征在于，所述悬挂式驱动电机总成，包括：平衡弹簧拉力调整螺杆、平衡弹簧、拉力平衡轴及轴承座、四根B型三角皮带、皮带防护罩支承角钢、皮带防护罩、卧式电机及两槽皮带轮，所述平衡弹簧拉力调整螺杆下端与平衡弹簧上端弯钩连接，所述平衡弹簧拉力调整螺杆端通过螺栓与大跨度龙门架横梁连接，平衡弹簧下端弯钩与电动高频激振试验轻质轴承座连接。

4.根据权利要求3所述的一种位置可调式变载荷高频激振轴端接地装置试验台，其特征在于，所述拉力平衡轴及轴承座由轴承座、拉力平衡轴和两槽皮带轮组成，拉力平衡轴及轴承座的拉力平衡轴穿过轴承座，所述轴承座通过螺栓固定在大跨度龙门架横梁下部的平衡轴安装座上，所述四个皮带防护罩支撑角钢顶部通过螺栓固定在大跨度龙门架横梁上，中部则焊接在皮带防护罩上和皮带防护罩成为一个整体，所述卧式电机及两槽皮带轮通过螺栓固定在大跨度龙门架横梁下部的电机安装座上，所述卧式电机及两槽皮带轮和拉力平衡轴及轴承座分布在接地装置试验箱的两边，以保持整个转动过程中的力扭矩平衡，并通过B型三角皮带传递力矩到接地装置试验箱中使通用试验轴转动，从而模拟车轴的转动。

5.根据权利要求3所述的一种位置可调式变载荷高频激振轴端接地装置试验台，其特征在于，所述接地装置试验箱，包括：两对被测试车辆轴端接地装置、贴片式小型温度传感器、直孔皮带轮和通用试验轴，所述一个被测试车辆轴端接地装置通过轻质轴承座外侧接口垫圈螺栓连接在电动高频激振试验轻质轴承座上，另一个被测试车辆轴端接地装置通过辅助轴承座外侧接口垫圈螺栓连接在电动高频激振试验辅助轴承座上，轻质轴承座内侧接口垫圈通过螺栓固定在电动高频激振试验轻质轴承座的内侧，所述贴片式小型温度传感器装在磁激振型轻量化轴承座的顶部，用于测量高频激振过程中测试车辆轴端接地装置的温度，所述直孔皮带轮位于电动高频激振试验轻质轴承座和电动高频激振试验辅助轴承座之间，并固定在通用试验轴上，所述通用试验轴通过电动高频激振试验轻质轴承座和电动高频激振试验辅助轴承座螺栓固定在电动激振台总成顶部；所述两对被测试车辆轴端接地装置根据所测试车型的不同选用。

6.根据权利要求5所述的一种位置可调式变载荷高频激振轴端接地装置试验台，其特征在于，所述电动高频激振试验轻质轴承座和电动高频激振试验辅助轴承座通过轴承座绝缘垫板螺栓固定在电动激振台总成顶部。

7.根据权利要求5所述的一种位置可调式变载荷高频激振轴端接地装置试验台，其特征在于，所述电动高频激振试验轻质轴承座下部焊接有两个圆环，用于与平衡弹簧连接。

8.根据权利要求5所述的一种位置可调式变载荷高频激振轴端接地装置试验台，其特征在于，所述通用试验轴的试验轴头根据所连接的被测试车辆轴端接地装置不同而更换，以用于检测不同型号的轴端接地装置。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种轨道车辆轴箱接地装置可靠性试验台，更具体的说，它是一种高频激振条件下的轴端接地装置可靠性试验台。

背景技术

目前，我国轨道交通事业的发展十分快速，轨道车辆的运输效率、运行速度、以及智能化水平也不断的在提高，然而轨道车辆的行驶速度提高加快了车轴轴端摩擦盘与接地装置电刷壳碳刷之间的摩擦。在实际行车的过程中，经常因为接地装置的电刷和接触盘过度磨耗，导致磨耗产生的碳粉和铜粉等“粉尘”进入轴端轴承，造成轴承过热，甚至酿成断轴事故。故为保证轨道车辆的安全行驶，设计一种高频激振条件下的轴端接地装置可靠性试验台来对轴端接地装置进行测试具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型针对轨道车辆的运行速度不断提升，车轴轴端摩擦盘与电刷摩擦加剧，可能造成车轴轴端过热，甚至断轴等行车安全问题，提供了一种高频激振条件下的轴端接地装置试验台，具体涉及一种可变载荷的位置可调式变载荷高频激振轴端接地装置试验台。

参阅图1至图14，为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现。

一种位置可调式变载荷高频激振轴端接地装置试验台，包括：移动式接地试验台测控间、基础地面和机械装置，所述机械装置，包括：大跨度龙门架总成、悬挂式驱动电机总成、龙门架地轨与地脚螺栓总成、接地装置试验箱和电动激振台总成，所述龙门架地轨与地脚螺栓总成固定在基础地面上，所述大跨度龙门架总成安装在龙门架地轨上，且沿龙门架地轨移动，以方便接地装置试验箱的安装，所述悬挂式驱动电机总成通过两根弹簧悬挂在大跨度龙门架总成的大跨度龙门架横梁上，所述电动激振台总成位于悬挂式驱动电机总成的下方，并通过螺栓固定在基础地面上，所述接地装置试验箱通过螺栓连接固定在电动激振台总成的上部，当电动激振台总成高频振动时，接地装置试验箱随着电动激振台总成一起振动，可模拟轨道车辆高速运行高频振动工况。

优选地，所述大跨度龙门架总成，包括：大跨度龙门架横梁、大跨度龙门架横梁支撑架、挂装式砝码、电机安装座、平衡轴安装座和两块弹簧悬挂板，所述大跨度龙门架横梁通过螺栓固定在大跨度龙门架横梁支撑架上，电机安装座和平衡轴安装座分别焊接在大跨度龙门架横梁下部两侧，两块弹簧悬挂板对称焊接在大跨度龙门架横梁上部与下部，六个挂装式砝码挂在大跨度龙门架横梁上部，挂装式砝码数量可变以模拟不同载荷的列车。

优选地，所述悬挂式驱动电机总成，包括：平衡弹簧拉力调整螺杆、平衡弹簧、拉力平衡轴及轴承座、四根B型三角皮带、皮带防护罩支承角钢、皮带防护罩、卧式电机及两槽皮带轮，所述平衡弹簧拉力调整螺杆下端与平衡弹簧上端弯钩连接，所述平衡弹簧拉力调整螺杆端通过螺栓与大跨度龙门架横梁连接，平衡弹簧下端弯钩与电动高频激振试验轻质轴承座连接。

优选地，所述拉力平衡轴及轴承座由轴承座、拉力平衡轴和两槽皮带轮组成，拉力平衡轴及轴承座的拉力平衡轴穿过轴承座，所述轴承座通过螺栓固定在大跨度龙门架横梁下部的平衡轴安装座上，所述四个皮带防护罩支撑角钢顶部通过螺栓固定在大跨度龙门架横梁上，中部则焊接在皮带防护罩上和皮带防护罩成为一个整体，所述卧式电机及两槽皮带轮通过螺栓固定在大跨度龙门架横梁下部的电机安装座上，所述卧式电机及两槽皮带轮和拉力平衡轴及轴承座分布在接地装置试验箱的两边，以保持整个转动过程中的力扭矩平衡，并通过B型三角皮带传递力矩到接地装置试验箱中使通用试验轴转动，从而模拟车轴的转动。

优选地，所述接地装置试验箱，包括：两对被测试车辆轴端接地装置、贴片式小型温度传感器、直孔皮带轮和通用试验轴，所述一个被测试车辆轴端接地装置通过轻质轴承座外侧接口垫圈螺栓连接在电动高频激振试验轻质轴承座上，另一个被测试车辆轴端接地装置通过辅助轴承座外侧接口垫圈螺栓连接在电动高频激振试验辅助轴承座上，轻质轴承座内侧接口垫圈通过螺栓固定在电动高频激振试验轻质轴承座的内侧，所述贴片式小型温度传感器装在磁激振型轻量化轴承座的顶部，用于测量高频激振过程中测试车辆轴端接地装置的温度，所述直孔皮带轮位于电动高频激振试验轻质轴承座和电动高频激振试验辅助轴承座之间，并固定在通用试验轴上，所述通用试验轴通过电动高频激振试验轻质轴承座和电动高频激振试验辅助轴承座螺栓固定在电动激振台总成顶部；所述两对被测试车辆轴端接地装置根据所测试车型的不同选用。

优选地，所述电动高频激振试验轻质轴承座和电动高频激振试验辅助轴承座通过轴承座绝缘垫板螺栓固定在电动激振台总成顶部。

优选地，所述电动高频激振试验轻质轴承座下部焊接有两个圆环，用于与平衡弹簧连接。

优选地，所述通用试验轴的试验轴头根据所连接的被测试车辆轴端接地装置不同而更换，以用于检测不同型号的轴端接地装置。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型所述的位置可调式变载荷高频激振轴端接地装置试验台的大跨度龙门架可移动，方便龙门架下方的机械装置的安装。

2、当电动激振台断电时可能导致振子和接地装置试验箱突然下沉，继而导致皮带拉断等严重后果，故设计了悬挂式驱动电机总成，根据振子和接地装置试验箱的重力计算选用的弹簧，弹簧可平衡振子及试验箱的重力移动，从而避免事故的发生。

3、本实用新型位置可调式变载荷高频激振轴端接地装置试验台采用挂装式砝码，可模拟不同载荷的列车，真实的模拟了动车组在运行中所受载荷的大小，使得对位置可调式变载荷高频激振轴端接地装置试验台的试验数据更加接近于真实。

附图说明

图1是位置可调式变载荷高频激振轴端接地装置试验台总成装配体的轴测图；

图2是位置可调式变载荷高频激振轴端接地装置试验台机械装置装配体的轴测图；

图3是试验台机械装置大跨度龙门架总成装配体的轴测图；

图4是试验台机械装置大跨度龙门架横梁与大跨度龙门架横梁支撑架装配体的轴测图；

图5是试验台机械装置大跨度龙门架总成与悬挂式驱动电机总成装配体示意图；

图6是悬挂式驱动电机总成装配体示意图；

图7是拉力平衡轴及轴承座装配体的轴测图；

图8是悬挂式驱动电机总成与接地装置试验箱装配体示意图；

图9是接地装置试验箱与电动激振台总成装配体的轴测图；

图10是接地装置试验箱装配体的轴测图；

图11是接地装置试验箱装配体示意图；

图12是电动高频激振试验轻质轴承座装配体的轴测图；

图13是接地装置试验箱装配体剖视图；

图14是通用试验轴总成装配体的轴测图；

图中：1.移动式接地试验台测控间，2.基础地面，3.机械装置，4.大跨度龙门架总成，5.悬挂式驱动电机总成，6.龙门架地轨与地脚螺栓总成，7.接地装置试验箱，8.电动激振台总成，9.大跨度龙门架横梁，10.大跨度龙门架横梁支撑架，11.挂装式砝码，12.电机安装座，13.平衡轴安装座，14.两块弹簧悬挂板，15.平衡弹簧拉力调整螺杆，16.平衡弹簧，17.拉力平衡轴及轴承座，18.四根B型三角皮带，19.皮带防护罩支承角钢，20.皮带防护罩，21.卧式电机及两槽皮带轮，22.轴承座，23.拉力平衡轴，24.两槽皮带轮，25.被测试车辆轴端接地装置，26.轻质轴承座外侧接口垫圈，27.贴片式小型温度传感器，28.直孔皮带轮，29.电动高频激振试验轻质轴承座，30.电动高频激振试验辅助轴承座，31.轴承座绝缘垫板，32辅助轴承座外侧接口垫圈，33.轻质轴承座内侧接口垫圈，34.通用试验轴，35.试验轴头。

具体实施方式

下面结合附图所示实施例对本实用新型做进一步的详细说明。所述实施例仅仅是为了理解本实用新型内容，并不能限定本实用新型权利要求保护的范围。

本实用新型涉及高频激振条件下可变载荷的轴端接地装置试验台。其主体包括摘要附图中的移动式接地试验台测控间、基础地面、机械装置。机械装置的大跨度龙门架上布置有试验台大跨度桥架槽与桥架盖，用于试验台与操作间之间线路的布置。本试验台的主体部分为附图说明中的机械装置。下面对结合附图对本实用新型的具体内容及其具体实施方作并一步说明。

参阅图1，位置可调式变载荷高频激振轴端接地装置试验台包括有移动式接地试验台测控间1、基础地面2、机械装置3。其中机械装置3作为整个试验台的主体部分，为本专利保护的重点，移动式接地试验台测控间1和基础地面2可根据场地实际情况进行布局设置。

参阅图2，机械装置3由大跨度龙门架总成4、悬挂式驱动电机总成5、龙门架地轨与地脚螺栓总成6、接地装置试验箱7、电动激振台总成8组成。大跨度龙门架总成4通过龙门架地轨与地脚螺栓总成6固定在基础地面2上，且所述悬挂式驱动电机总成5通过两根弹簧悬挂在大跨度龙门架总成4大跨度龙门架横梁9上，所述电动激振台总成8位于悬挂式驱动电机总成5的下方，并通过螺栓固定在基础地面2上，所述接地装置试验箱5通过螺栓连接固定在电动激振台总成8的上部，当电动激振台总成8高频振动时，接地装置试验箱5随着电动激振台总成8一起振动。可模拟轨道车辆高速运行高频振动工况。为了使整个振动系统闭合，防止振动能量丢失，要求电动激振台总成8和龙门架地轨与地脚螺栓总成6固定在同一个地基系统上。此外，大跨度龙门架总成4可以在龙门架地轨与地脚螺栓总成6上通过导轨移动，方便试验台的搭建安装以及后期的维修和升级。

参阅图3，大跨度龙门架总成装配体。其包括大跨度龙门架横梁9、大跨度龙门架横梁支撑架10、六个挂装式砝码11，电机安装座12，平衡轴安装座13，两块弹簧悬挂板14组成，大跨度龙门架横梁9通过螺栓固定在大跨度龙门架横梁支撑架10上，电机安装座12和平衡轴安装座13分别焊接在大跨度龙门架横梁9下部两侧，两块弹簧悬挂板13对称焊接在大跨度龙门架横梁9上部与下部。六个挂装式砝码11挂在大跨度龙门架横梁9上部，挂装式砝码11数量可变以模拟不同载荷的列车。大跨度龙门架总成4可以在龙门架地轨与地脚螺栓总成6上通过导轨移动，方便试验台的搭建安装以及后期的维修和升级。

参阅图4，试验台机械装置部分龙门框架总成。其主要组成包括：大跨度龙门架横梁9、大跨度龙门架横梁支撑架10、电机安装座12、平衡轴安装座13以及若干支撑三角钢板。

参阅图5，试验台机械装置大跨度龙门架总成与悬挂式驱动电机总成装配体。悬挂式驱动电机总成5通过平衡弹簧拉力调整螺杆15与大跨度龙门架横梁9连接。

参阅图6，悬挂式驱动电机总成5包括平衡弹簧拉力调整螺杆15、平衡弹簧16、拉力平衡轴及轴承座17、四根B型三角皮带18、四个皮带防护罩支承角钢19、皮带防护罩20、卧式电机及两槽皮带轮21，平衡弹簧拉力调整螺杆15下端与平衡弹簧16上端弯钩连接，四个皮带防护罩支撑角钢19顶部通过螺栓固定在大跨度龙门架横梁9上。中部则焊接在皮带防护罩20上和皮带防护罩20成为一个整体。卧式电机及两槽皮带轮21通过螺栓固定在大跨度龙门架横梁9下部的电机安装座12上，所述卧式电机及两槽皮带轮21和拉力平衡轴及轴承座17分布在接地装置试验箱7的两边，以保持整个转动过程中的力扭矩平衡，并通过B型三角皮带18传递力矩到接地装置试验箱7中使通用试验轴34转动，从而模拟车轴的转动。

参阅图7，拉力平衡轴及轴承座17由轴承座22、拉力平衡轴23、两槽皮带轮24组成，拉力平衡轴及轴承座17的拉力平衡轴23穿过轴承座22，轴承座22通过螺栓固定在大跨度龙门架横梁9下部的平衡轴安装座13上，其主要目的是保证驱动电机在工作过程中的力扭矩平衡。

参阅图8，悬挂式驱动电机总成与接地装置试验箱装配体。接地装置试验箱的电动高频激振试验轻质轴承座29下部的圆环与悬挂式驱动电机总成的平衡弹簧16连接。

参阅图9，接地装置试验箱与电动激振台总成装配体。接地装置试验箱7底部螺栓连接固定在电动激振台总成8的顶部。接地装置试验箱7和电动激振台总成8成为一个整体并跟随电动激振台总成8一起高频振动，其高频振动的目的是为了模拟轨道车辆在高速行驶时的振动。从而达到模拟轨道车辆高速运行工况的目的。

参阅图10、图11，接地装置试验箱的7包括两对被测试车辆轴端接地装置25、轻质轴承座外侧接口垫圈26、贴片式小型温度传感器27、直孔皮带轮28、电动高频激振试验轻质轴承座29、电动高频激振试验辅助轴承座30、轴承座绝缘垫板31、辅助轴承座外侧接口垫圈32、轻质轴承座内侧接口垫圈33、通用试验轴34、所述两对被测试车辆轴端接地装置25可根据所测试车型的不同选用不同的轴端接地装置，所述轻质轴承座外侧接口垫圈26通过螺栓连接在被测试车辆轴端接地装置25与电动高频激振试验轻质轴承座29之间，轻质轴承座内侧接口垫圈33通过螺栓固定在电动高频激振试验轻质轴承座29的内侧，所述辅助轴承座外侧接口垫圈32通过螺栓连接在被测试车辆轴端接地装置25与电动高频激振试验辅助轴承座30之间，所述贴片式小型温度传感器27装在磁激振型轻量化轴承座26的顶部，用于测量高频激振过程中测试车辆轴端接地装置25的温度，所述直孔皮带轮28位于电动高频激振试验轻质轴承座29和电动高频激振试验辅助轴承座30，并固定在通用试验轴34上，所述电动高频激振试验轻质轴承座29和电动高频激振试验辅助轴承座30通过轴承座绝缘垫板31座用螺栓固定在电动激振台总成8顶部，且电动高频激振试验轻质轴承座29下部焊接有两个圆环与平衡弹簧16连接。

参阅图12，电动高频激振试验轻质轴承座底部焊接有两个圆环用于连接悬挂式驱动电机总成5的平衡弹簧16。

参阅图13，接地装置试验箱剖视图。从中可以看出接地装置试验箱的详细结构，为现有技术。

参阅图14，通用试验轴34的试验轴头35可根据所连接的被测试车辆轴端接地装置20不同而更换，以用于检测不同型号的轴端接地装置。

本实用新型所述的位置可调式变载荷高频激振轴端接地装置试验台主要用于测试高速轨道车辆轴端接地装置的在高频激振运行条件下各项性能指标，测试内容包括转速、载荷、温度、振动、电流等多项参数指标以及测试碳刷及摩擦盘的磨损情况。试验过程中安装在试验台各位置的转速、温度等相关传感器，采集相应试验参数，并存储在计算机中，用于定量分析试验参数。周期性试验结束后，对试验台主体进行拆解，可以观测轴端磨损情况，最终达成试验相关的研究目的。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

设计图

位置可调式变载荷高频激振轴端接地装置试验台论文和设计

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