专利名称：磁浮列车转向架疲劳试验加载装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及磁浮列车交通技术领域，特别是涉及一种磁浮列车转向架疲劳试验加
载装置。
背景技术：
磁浮列车是一种利用磁极吸引力和排斥力进行运行的高科技交通工具，由于其具有运行速度快，运行平稳舒适、易于控制，噪声小，环保性能高，运行、维护和耗能费用低等优点，越来越受到世界各国的重视。中低速磁悬浮列车转向架是整车中最关键的部件，它支撑着整车的重量，传递牵引力和制动力，受力状况非常复杂，并且其运行状况直接关系到整车的运行安全，因此必须对其进行有限元分析和疲劳载荷试验。请参考图1和图2，图1为现有技术中一种典型的中低速磁浮列车转向架的结构示意图；图2为图1所示中低速磁浮列车转向架的侧视图。如图中所示，现有技术中的中低速磁浮列车转向架包括托臂11、直线电机梁12、 电磁铁13、直线电机14、横向拉杆16、空气弹簧17、防侧滚梁18、防侧滚梁吊座15和牵引拉杆座19 ；其中，转向架主要承受来自电磁铁13的悬浮力和横向导向力，直线电机14作用在牵引拉杆座19上的牵引力(牵引拉杆的两端分别连接转向架的牵引拉杆座19和车体)，横向拉杆16的横向力(横向拉杆16的两端分别连接转向架的横向拉杆座和车体)，以及制动力。目前，根据铁路车辆转向架疲劳试验主要是参照GB、UIC等标准进行疲劳试验，试验要求做1000万次疲劳载荷试验，由于铁路车辆转向架的受力形式与磁浮车辆转向架的受力有很大的区别，因此，不能简单地借用铁路车辆转向架的疲劳试验方法。因此，如何在试验平台上更好地模拟转向架所受的疲劳载荷，准确地检测转向架的疲劳性能，就成为本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种磁浮列车转向架疲劳试验加载装置，该磁浮列车转向架疲劳试验加载装置能够很好地模拟转向架所受的疲劳载荷，准确地检测转向架的疲劳性能。为解决上述技术问题，本发明提供一种磁浮列车转向架疲劳试验加载装置，包括试验平台座、支撑座、空气弹簧支座、用于根据需要向转向架加载的加载动力部件和设置于所述加载动力部件和所述转向架之间的传载装置，所述试验平台座固定于地面，所述支撑座固定于所述实验平台座，所述空气弹簧支座的下端与所述支撑座通过销轴枢接，所述销轴的轴线延伸方向平行于所述转向架的前后方向，所述空气弹簧支座的上端与所述转向架的空气弹簧连接座连接，所述支撑座的侧边设置有横向拉杆连接座，所述横向拉杆连接座通过横向拉杆与所述转向架的防侧滚梁连接。
优选地，所述加载动力部件包括横向载荷动力部件、垂向载荷动力部件、牵引载荷动力部件和制动载荷动力部件。优选地，所述横向载荷动力部件、所述垂向载荷动力部件、所述牵引载荷动力部件和所述制动载荷动力部件中的至少一者为液压油缸。优选地，所述空气弹簧支座的支撑板的刚度低于所述转向架的刚度。优选地，所述支撑板为铝垫板。优选地，所述试验平台座上设置有T型槽，所述试验平台座和所述支撑座通过设置于所述T型槽的螺栓连接。优选地，所述T型槽包括垂向T型槽和横向T型槽。优选地，所述横向拉杆连接座通过横向拉杆与所述转向架的防侧滚梁通过球铰铰接。本发明所提供的磁浮列车转向架疲劳试验加载装置，包括试验平台座、支撑座、空气弹簧支座、用于根据需要向转向架加载的加载动力部件和设置于加载动力部件和转向架之间的传载装置，试验平台座固定于地面，支撑座固定于实验平台座，空气弹簧支座的下端与支撑座通过销轴枢接，销轴的轴线延伸方向平行于转向架的前后方向，空气弹簧支座的上端与转向架的空气弹簧连接座连接，支撑座的侧边设置有横向拉杆连接座，横向拉杆连接座通过横向拉杆与转向架的防侧滚梁连接。从而，在进行磁浮列车转向架的疲劳试验时， 首先将转向架反向安装于疲劳试验装置的空气弹簧支座，使空气弹簧支座位于转向架上容纳空气弹簧的空间内，并与转向架通过销轴连接，然后利用横向拉杆将设置于支承座上的横向拉杆连接座和设置于转向架的防侧滚梁上的横向拉杆连接座连接，完成转向架与疲劳试验装置的连接，然后，根据测试的类型启动相对应的加载动力部件，使其按照控制策略向转向架施加疲劳载荷，加载完成以后，再利用相应的装置进行探伤，最终得出转向架的疲劳性能。可以看出，本发明所提供磁浮列车转向架疲劳试验加载装置，由于利用销轴将空气弹簧支座与支撑座连接，从而可以模拟转向架的侧滚，同时利用横向拉杆将转向架的防侧滚梁与支撑座的横向拉杆连接座连接，可以模拟空气弹簧的横向限位，然后利用加载动力部件向转向架的相应位置施加相应的作用力，模拟在行驶过程中转向架所承受的载荷，从而实现了对转向架所受载荷的更准确的模拟，提高了对转向架的疲劳性能检测的准确性。
图1为现有技术中一种典型的中低速磁浮列车转向架的结构示意图；图2为图1所示中低速磁浮列车转向架的侧视图；图3为本发明一种具体实施方式
所提供的磁浮列车转向架疲劳试验装置的模拟示意图；图4为图3所示的磁浮列车转向架疲劳试验装置的结构示意图；图5为图4所示的磁浮列车转向架疲劳试验装置的侧视图。
具体实施例方式本发明的核心是提供一种磁浮列车转向架疲劳试验装置，该磁浮列车转向架疲劳试验装置能够很好地模拟转向架所受的疲劳载荷，准确地检测转向架的疲劳性能。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的详细说明。请参考图3至图5，图3为本发明一种具体实施方式
所提供的磁浮列车转向架疲劳试验装置的模拟示意图；图4为图3所示的磁浮列车转向架疲劳试验装置的结构示意图； 图5为图4所示的磁浮列车转向架疲劳试验装置的侧视图。在一种具体实施方式
中，如图中所示，本发明所提供的磁浮列车转向架疲劳试验加载装置，包括试验平台座21、支撑座22、空气弹簧支座27、用于根据需要向转向架加载的加载动力部件和设置于加载动力部件和转向架之间的传载装置对，其中，试验平台座21固定于地面，支撑座22固定于实验平台座21，空气弹簧支座23的下端与支撑座22通过销轴 26枢接，销轴沈的轴线延伸方向平行于转向架的前后方向，空气弹簧支座23的上端与转向架的空气弹簧连接座(位于容纳空气弹簧的凹槽的内部)连接，支撑座22的侧边设置有横向拉杆25连接座，横向拉杆连接座25通过横向拉杆16与转向架的防侧滚梁18连接。由于磁浮列车所承受的载荷主要有来自电磁铁的悬浮力和横向导向力，来自直线电机作用在牵引拉杆座上的牵引力，作用在电磁铁处的制动力，因此，对应于上述各种外界载荷，加载动力部件具体包括横向载荷动力部件(作用力的方向如图3中F2所示)、垂向载荷动力部件(作用力的方向如图3中Fl所示)、牵引载荷动力部件(作用力的方向如图4 中F3所示)和制动载荷动力部件(作用力的方向夹紧转向架)。具体地，本文所述的传载装置M是指为了方便模拟载荷的施加而在转向架与载荷动力部件之间设置的中间装置，特别是为了更好地模拟转向架所承受的电磁力(主要包括悬浮力和横向导向力)，在垂向载荷动力部件和转向架之间以及横向载荷动力部件和转向架之间设置传载装置24，以将动力部件的集中力尽可能地转换为均布力，施加到转向架上；上述传载装置M具体可以为突出于转向架的电磁铁线包的钢板等，由于中低速磁浮列车的转向架的左右模块分别具有一个整体的电磁铁，每个整体电磁铁由四个小电磁铁组成，电磁铁的磁轭底面的一边是斜面，另一边是斜面加平面，因此，此处的传载装置M与电磁铁之间采用斜面和平面组合定位，并且在每两个小电磁铁之间设置定位块，整个电磁铁的两侧用挡块定位。当然，牵引力本就是集中力，可以使牵引载荷动力部件直接作用于转向架的牵引拉杆座19。这样，在进行磁浮列车转向架的疲劳试验时，首先将转向架反向安装于疲劳试验装置的空气弹簧支座23，使空气弹簧支座23位于转向架上容纳空气弹簧的空间内，并与转向架通过销轴沈连接，然后利用横向拉杆16将设置于支撑座22上的横向拉杆连接座25 和设置于转向架的防侧滚梁18上的横向拉杆连接座连接，完成转向架与疲劳试验装置的连接，然后，根据测试的类型启动相对应的加载动力部件，使其按照控制策略向转向架施加疲劳载荷，加载完成以后，再利用相应的装置进行探伤，最终得出转向架的疲劳性能。具体地，对转向架进行疲劳载荷试验包括静强度试验和疲劳试验，进行静强度试验时，首先进行各种载荷的加载，并持续预定的时间，再进行各载荷组合的加载，同样持续一定的时间；进行疲劳试验时，利用横向载荷动力部件和垂向载荷动力部件按照一定的频率施加载荷，并记录载荷施加的次数，当达到预定次数后，即可结束加载，并通过探伤得出转向架的疲劳性能。
可以看出，本发明所提供磁浮列车转向架疲劳试验加载装置，由于利用销轴沈将空气弹簧支座23与支撑座22连接，从而可以模拟转向架的侧滚，同时利用横向拉杆沈将转向架的防侧滚梁18与支撑座22的横向拉杆连接座25连接，可以模拟空气弹簧的横向限位，然后利用加载动力部件向转向架的相应位置施加相应的作用力，模拟在行驶过程中转向架所承受的载荷，从而实现了对转向架所受载荷的更准确的模拟，提高了对转向架的疲劳性能检测的准确性；同时，本发明所提供的磁浮列车转向架疲劳试验加载装置利用空气弹簧支座23代替空气弹簧，提高了检测的速度。当然，为了在保证模拟空气弹簧的横向限位的基础上，避免产生其他方向的限制作用，影响检测的准确性，横向拉杆连接座25通过横向拉杆16与转向架的防侧滚梁18通过球铰铰接。具体地，为了方便载荷的施加和控制，上述横向载荷动力部件、垂向载荷动力部件、牵引载荷动力部件和制动载荷动力部件四者中的至少一者为液压油缸，当然，也可以为气缸或者其他可以实现功能要求的装置。在另一种具体实施方式
中，为了防止在试验过程中磕碰损伤转向架，可以使空气弹簧支座23的支撑板27的刚度低于转向架的刚度。具体地，上述支撑板27可以为铝垫板，由于转向架的材质是铸造铝合金，因此，支撑板27为铝垫板即可在满足支撑要求的基础上，防止支撑板27损伤转向架。为了方便各装置以及支撑架等部件在试验平台座上的安装，试验平台座上可以设置T型槽211，并且，试验平台座21和支撑座22通过设置于T型槽211的螺栓连接。为了方便连接，同时保证连接的可靠性，上述T型槽211可以相互交叉的包括垂向 T型槽和横向T型槽。以上对本发明所提供的磁浮列车转向架疲劳试验加载装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
权利要求
1.一种磁浮列车转向架疲劳试验加载装置，其特征在于，包括试验平台座、支撑座、空气弹簧支座、用于根据需要向转向架加载的加载动力部件和设置于所述加载动力部件和所述转向架之间的传载装置，所述试验平台座固定于地面，所述支撑座固定于所述实验平台座，所述空气弹簧支座的下端与所述支撑座通过销轴枢接，所述销轴的轴线延伸方向平行于所述转向架的前后方向，所述空气弹簧支座的上端与所述转向架的空气弹簧连接座连接，所述支撑座的侧边设置有横向拉杆连接座，所述横向拉杆连接座通过横向拉杆与所述转向架的防侧滚梁连接。
2.根据权利要求1所述的磁浮列车转向架疲劳试验加载装置，其特征在于，所述加载动力部件包括横向载荷动力部件、垂向载荷动力部件、牵引载荷动力部件和制动载荷动力部件。
3.根据权利要求2所述的磁浮列车转向架疲劳试验加载装置，其特征在于，所述横向载荷动力部件、所述垂向载荷动力部件、所述牵引载荷动力部件和所述制动载荷动力部件中的至少一者为液压油缸。
4.根据权利要求1至3任一项所述的磁浮列车转向架疲劳试验加载装置，其特征在于， 所述空气弹簧支座的支撑板的刚度低于所述转向架的刚度。
5.根据权利要求4所述的磁浮列车转向架疲劳试验加载装置，其特征在于，所述支撑板为铝垫板。
6.根据权利要求1至3任一项所述的磁浮列车转向架疲劳试验加载装置，其特征在于， 所述试验平台座上设置有T型槽，所述试验平台座和所述支撑座通过设置于所述T型槽的螺栓连接。
7.根据权利要求6所述的磁浮列车转向架疲劳试验加载装置，其特征在于，所述T型槽包括垂向T型槽和横向T型槽。
8.根据权利要求1至3任一项所述的磁浮列车转向架疲劳试验加载装置，其特征在于， 所述横向拉杆连接座通过横向拉杆与所述转向架的防侧滚梁通过球铰铰接。
全文摘要
本发明公开了一种磁浮列车转向架疲劳试验加载装置，包括试验平台座、支撑座、空气弹簧支座、用于根据需要向转向架加载的加载动力部件和设置于加载动力部件和转向架之间的传载装置，试验平台座固定于地面，支撑座固定于实验平台座，空气弹簧支座的下端与支撑座通过销轴枢接，销轴的轴线延伸方向平行于转向架的前后方向，空气弹簧支座的上端与转向架的空气弹簧连接座连接，支撑座的侧边设置有横向拉杆连接座，横向拉杆连接座通过横向拉杆与转向架的防侧滚梁连接。本发明所提供的磁浮列车转向架疲劳试验装置能够很好地模拟转向架所受的疲劳载荷，准确地检测转向架的疲劳性能。
文档编号G01M13/00GK102269651SQ20111018574
公开日2011年12月7日 申请日期2011年7月4日 优先权日2011年7月4日
发明者姚生军, 赵志苏, 郑宝奎 申请人:中国人民解放军国防科学技术大学, 北京控股磁悬浮技术发展有限公司