电动力功率闭环单齿轮箱液压激振可倾斜式低温试验台的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种电动力功率闭环单齿轮箱液压激振可倾斜式低温试验台，隔振T形槽铸铁平台上固定有电力闭环单齿轮箱可倾斜式试验台、横向激振装置、低温试验系统、1号龙门框架联体立柱、2号龙门框架联体立柱，1号龙门框架联体立柱和2号龙门框架联体立柱上固定有1号龙门垂向吊挂激振系统和2号龙门垂向吊挂激振系统；低温试验系统包括低温冷却系统、保温隔热冷却循环柔性管道与轴流机装配体和低温试验木质冷风循环箱；低温冷却系统通过保温隔热冷却循环柔性管道与轴流机装配体循环向低温试验木质冷风循环箱提供冷气。解决了现有技术中在将被试齿轮箱拆卸安装在不同的试验台上进行试验繁琐和试验结果不准确的问题。
【专利说明】
电动力功率闭环单齿轮箱液压激振可倾斜式低温试验台
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种轨道车辆传动系参数检测试验平台，具体涉及一种电动力功率闭环单齿轮箱液压激振可倾斜式低温试验台。
【背景技术】
[0002]目前，我国高速列车技术发展突飞猛进，新一代动车组最高运营车速已经达到380km/h，最新研制的动车组最高试验速度已经接近600km/h。列车行驶速度的提高和车辆轴重载荷的提升加剧了轮对与轨道之间的冲击振动，轨道车辆的乘坐舒适性以及运行的安全性和平稳性问题逐渐突出。齿轮箱作为轨道车辆转向架的重要部件，负责把列车的动力传递给轮对，其性能的优劣直接影响到转向架乃至整个列车的性能。齿轮箱的工作环境比较复杂，负载力变化频繁，极易在高速行驶以及剧烈运动的情况下发生疲劳破坏。因此，必须通过综合试验检测手段对组装后的齿轮箱的整体性能指标是否达到可靠性要求进行判定。
[0003]在轨道车辆实际运行中，齿轮箱可能会受到不同方向的受力和冲击振动，其故障可能是一种或者多种失效形式的叠加，因此只有在轨道车辆实际运行中检测齿轮箱设备故障，才能有效地分析出齿轮箱的可靠性。而现存的轨道车辆齿轮箱检测方法大部分都是根据已经出现的齿轮箱破坏形式设定特定的试验工况来对齿轮箱进行可靠性分析，无法真实反映齿轮箱在列车实际运行中的工作环境。又由于动车组的提速使得齿轮箱必须能够满足高速大扭矩工况下的可靠性要求，对试验台驱动电机的功率提出了更高的要求，现有齿轮箱试验台大都是在开环状态下进行试验，不仅需要提供较大的外来动力，也造成能量在试验过程中的浪费。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种电动力功率闭环单齿轮箱液压激振可倾斜式低温试验台，解决了现有技术中在将被试齿轮箱拆卸安装在不同的试验台上进行试验繁琐和试验结果不准确的问题。
[0005]本实用新型的目的通过以下技术方案实现:
[0006]—种电动力功率闭环单齿轮箱液压激振可倾斜式低温试验台，包括隔振T形槽铸铁平台8，所述的隔振T形槽铸铁平台8上固定有电力闭环单齿轮箱可倾斜式试验台1、横向激振装置2、低温试验系统3、1号龙门框架联体立柱4、2号龙门框架联体立柱5，所述的I号龙门框架联体立柱4和2号龙门框架联体立柱5上固定有I号龙门垂向吊挂激振系统6和2号龙门垂向吊挂激振系统7;所述的电力闭环单齿轮箱可倾斜式试验台I中的I号悬吊式两向激振铰链轴承座装置50和2号悬吊式两向激振铰链轴承座装置51分别与I号龙门垂向吊挂激振系统6和2号龙门垂向吊挂激振系统7中的垂向激振作动器装置通过垂向连杆装置转动连接;所述的电力闭环单齿轮箱可倾斜式试验台I中的I号齿轮箱斜试验吊挂摆动轴48和2号齿轮箱倾斜试验吊挂摆动轴49吊挂在I号龙门框架联体立柱4和2号龙门框架联体立柱5上的安装孔内；所述的电力闭环单齿轮箱可倾斜式试验台I中的轴向振动轴承座41与横向激振装置2中的横向激振连杆装置21转动连接;所述的低温试验系统3包括低温冷却系统22、保温隔热冷却循环柔性管道与轴流机装配体23和低温试验木质冷风循环箱24;所述的低温试验木质冷风循环箱24安装在被试齿轮箱52外部，将被试齿轮箱52完全包裹;低温冷却系统22通过保温隔热冷却循环柔性管道与轴流机装配体23循环向低温试验木质冷风循环箱24提供冷气。
[0007]作为本实用新型的更优的技术方案:所述的I号龙门垂向吊挂激振系统6包括I号垂向激振吊挂龙门上横梁装置11和I号垂向激振吊挂龙门上横梁装置调高垫板14，所述的2号龙门垂向吊挂激振系统7包括2号垂向激振吊挂龙门上横梁装置12和2号垂向激振吊挂龙门上横梁装置调高垫板13，1号垂向激振吊挂龙门上横梁装置11的两端通过螺栓固定在I号龙门框架联体立柱4和2号龙门框架联体立柱5上表面，2号垂向激振吊挂龙门上横梁装置12与I号垂向激振吊挂龙门上横梁装置11并列固定;所述的I号垂向激振吊挂龙门上横梁装置11和2号垂向激振吊挂龙门上横梁装置12与I号龙门框架联体立柱4和2号龙门框架联体立柱5的连接处设置有I号激振吊挂龙门上横梁装置调高垫板14和2号垂向激振吊挂龙门上横梁装置调高垫板13。
[0008]作为本实用新型的更优的技术方案:所述的电力闭环单齿轮箱可倾斜式试验台I中的I号齿轮箱斜试验吊挂摆动轴48和2号齿轮箱倾斜试验吊挂摆动轴49固定在可倾斜高轴平台34沿长边两侧，I号齿轮箱斜试验吊挂摆动轴48和2号齿轮箱倾斜试验吊挂摆动轴49的同侧的可倾斜高轴平台34的两端焊接有倾斜调整与固定座安装板，四个倾斜调整与固定座安装板与固定在隔振T形槽铸铁平台8上的四个平台倾斜调整与固定座连接，平台倾斜调整与固定座上的竖板上设置有若干条T型槽，倾斜调整与固定座安装板上均设置有供T型螺栓通过的长条通孔;可倾斜高轴平台34与隔振T形槽铸铁平台8之间的倾斜角度可以调整。
[0009]作为本实用新型的更优的技术方案:所述的电力闭环单齿轮箱可倾斜式试验台I还包括I号空簧静力平衡与垂向振动导向系统35和2号空簧静力平衡与垂向振动导向系统37，1号空簧静力平衡与垂向振动导向系统35为I号悬吊式两向激振铰链轴承座装置50提供柔性约束支撑作用，2号空簧静力平衡与垂向振动导向系统37为2号悬吊式两向激振铰链轴承座装置51提供柔性约束支撑作用。
[0010]作为本实用新型的更优的技术方案:所述的I号空簧静力平衡与垂向振动导向系统35和2号空簧静力平衡与垂向振动导向系统36均包括吊挂轴承座U形导轨与气簧座63，空气弹簧装64和U形架上连扳65，所述的I号空簧静力平衡与垂向振动导向系统35还包括C形架支撑轴与夹板装配体66和C形架摆动连杆支撑柱67;所述的吊挂轴承座U形导轨与气簧座63由I号U形限位导向柱68、2号U形限位导向柱69、吊挂轴承座U形导轨与气簧座连接底板70和空气弹簧安装座71焊接组成U形结构件；I号U形限位导向柱68和2号U形限位导向柱69的上端均焊接有矩形连接板，2号U形限位导向柱69的上端安装有C形架摆动连杆支撑柱67，I号U形限位导向柱68和2号U形限位导向柱69内侧壁上分别焊接有导向板，导向板使悬吊式两向激振铰链轴承座装置在激振作用下做垂向运动，限制其纵向方向的运动；吊挂轴承座U形导轨与气簧座连接底板70固定在I号U形限位导向柱68和2号U形限位导向柱69的底端，沿长边方向分别设置若干个用于安装螺栓的圆形通孔;在I号U形限位导向柱68和2号U形限位导向柱69之间，吊挂轴承座U形导轨与气簧座连接底板70上焊接有安装空气弹簧装置64的圆形底座;两个U形架上连板65安装在I号U形限位导向柱68和2号U形限位导向柱69的上端前后两侧，限制悬吊式两向激振铰链轴承座装置沿轴向方向的运动；空气弹簧装置64安装在空气弹簧安装座71上，用于支撑悬吊式两向激振铰链轴承座装置。
[0011]作为本实用新型的更优的技术方案:所述的电动力功率闭环单齿轮箱液压激振可倾斜式低温试验台还包括弹簧隔振混凝土基础9和弹簧隔振系统10，所述的隔振T形槽铸铁平台8固定连接在弹簧隔振混凝土基础9上，隔振弹簧系统10设置在弹簧隔振混凝土基础9下方的四个直角处。
[0012]作为本实用新型的更优的技术方案:所述的电动力功率闭环单齿轮箱液压激振可倾斜式低温试验台，还包括I号变流器83、2号变流器84和计算机85，所述的I号变流器83、2号变流器84、计算机85与电力闭环单齿轮箱可倾斜式试验台I中的驱动或制动电机38、3A动车电机39、被试齿轮箱52、被试齿轮箱车轴53组成电力闭环控制系统；电网供电经过I号变流器83将电力输送给扭矩驱动(或制动)电机38，扭矩驱动(或制动)电机38的输出轴与被试齿轮箱车轴53的一端通过柔性联轴器42连接，扭矩驱动(或制动)电机38带动被试齿轮箱车轴53转动进而带动被试齿轮箱52运转，被试齿轮箱52的输出端与3A动车电机39通过柔性连接器连接，3A动车电机39使被试齿轮箱制动而发电，将电力输送到2号变流器84内部，经过整流再传送给I号变流器83，机85通过信号线与I号变流器83和2号变流器84相连接，将指令发送到I号变流器83、2号变流器84控制其工作，进而控制试验的进行。
[0013]—种用于权利要求1所述的电动力功率闭环单齿轮箱液压激振可倾斜式低温试验台的液压控制系统，包括液压控制上位机76、液压系统控制器78、横向作动器电液伺服阀79、I号垂向作动器电液伺服阀80、2号垂向作动器电液伺服阀81和液压栗站82;所述的液压控制上位机76与液压系统控制器78通过信号线相连接，液压系统控制器78通过三根信号线分别连接到横向作动器电液伺服阀79、I号垂向作动器电液伺服阀80和2号垂向作动器电液伺服阀81上，液压油由液压栗站82的三根出油管分别进入I号垂向激振作动器装置15、2号垂向激振作动器装置17和横向激振作动器装置19的液压缸中，再经由各个作动器的回油管回到液压栗站83中；液压系统控制器78接收液压控制上位机76发出的指令，分别控制横向作动器电液伺服阀79、I号垂向作动器电液伺服阀80和2号垂向作动器电液伺服阀81的通断。所述的液压系统控制器78设置有急停开关77。
[0014]与现有技术相比本实用新型的有益效果是:
[0015]1.本实用新型中的的横向液压激振装置与龙门架垂向吊挂液压激振装置，可以准确模拟齿轮箱及车轴在轨道车辆实际运行工况中所受到的径向及垂向负载和振动情况，检测被试齿轮箱在循环应力作用下的各种参数，还可以使齿轮箱发生疲劳破坏，模拟齿轮箱的实际破坏形式进而方便技术人员分析疲劳破坏的原因。
[0016]2.本实用新型可倾斜高轴平台上的齿轮箱倾斜试验吊挂摆动轴吊挂在两侧龙门框架联体立柱上，通过四个平台倾斜调整与固定座的调整可以在轴向产生一定的倾斜角度，而被试齿轮箱在C形架摆动连杆的调整下可产生一定的横向倾斜角度，可以模拟检测齿轮箱在高速列车曲线运动、制动以及加速情况下润滑油的分布及润滑情况。
[0017]3.本实用新型中的低温试验系统用于模拟低温对齿轮箱的影响，尤其是在起动过程中，温度对齿轮箱内部润滑油正常循环的影响。
[0018]4.本实用新型在电动力功率闭环状态下进行试验，既可模拟列车牵引电机输出非常大的扭矩保证齿轮箱检测的合理性和正确性，又使能量循环使用，只需要消耗少量外电提供的能量就可维持试验的进行。
[0019]综上所述:本实用新型结构设计紧凑合理和安装检修方便，能够对高速列车齿轮箱进行综合性的可靠性试验，对提高列车的安全运行和改善高速动车组的乘坐舒适性有很好的促进作用，具有很好的社会效益和经济效益。
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型的主体结构组成的轴测投影视图；
[0021 ]图2是本实用新型的主体局部结构组成轴测投影视图；
[0022]图3是本实用新型所述的龙门框架联体立柱的轴测投影视图；
[0023]图4是本实用新型所述的电力闭环单齿轮箱可倾斜式试验台的结构组成轴测投影视图；
[0024]图5是本实用新型所述的电力闭环单齿轮箱可倾斜式试验台的结构组成右视投影视图；
[0025]图6是本实用新型所述的可倾斜高轴平台轴测投影视图；
[0026]图7是本实用新型所述的单箱试验悬挂式振动被试齿轮箱与与轴装配体结构组成轴测投影视图；
[0027]图8是本实用新型所述的被试齿轮箱车轴轴测投影视图；
[0028]图9是本实用新型所述的I号空簧静力平衡与垂向振动导向系统结构组成的轴测投影视图；
[0029]图10是本实用新型所述的2号空簧静力平衡与垂向振动导向系统结构组成的轴测投影视图；
[0030]图11是本实用新型所述的吊挂轴承座U形导轨与气簧座的轴测投影视图；
[0031 ]图12是本实用新型所述的C形架支撑轴与夹板装配体结构组成的轴测投影视图；
[0032]图13是本实用新型所述的液压控制系统示意图；
[0033]图14是本实用新型所述的电力闭环控制系统示意图；
[0034]图中:1.电力闭环单齿轮箱可倾斜式试验台2.横向激振装置3.低温试验系统4.1号龙门框架联体立柱5.2号龙门框架联体立柱6.1号龙门垂向吊挂激振系统7.2号龙门垂向吊挂激振系统8.隔振T形槽铸铁平台9.弹簧隔振混凝土基础10.弹簧隔振系统
11.1号垂向激振吊挂龙门上横梁装置12.2号垂向激振吊挂龙门上横梁装置13.2号垂向激振吊挂龙门上横梁装置调高垫板14.1号垂向激振吊挂龙门上横梁装置调高垫板15.1号垂向激振作动器装置16.1号龙门架上纵向梁17.2号垂向激振作动器装置18.2号龙门架上纵向梁19.横向激振作动器装置20.横向激振作动器反力支座21.横向激振连杆装置22.低温冷却系统23.保温隔热冷却循环柔性管道与轴流机装配体24.低温试验木质冷风循环箱25.1号平台倾斜调整与固定座26.2号平台倾斜调整与固定座27.3号平台倾斜调整与固定座28.4号平台倾斜调整与固定座29.2号垂向激振吊挂龙门上横梁装置调高垫板安装连接板30.1号垂向激振吊挂龙门上横梁装置调高垫板安装连接板31.龙门框架立柱焊接联体32.龙门框架联体立柱安装底板33.齿轮箱倾斜试验吊挂摆动轴安装孔34.可倾斜高轴平台35.1号空簧静力平衡与垂向振动导向系统36.单箱试验悬挂式振动被试齿轮箱与轴装配体37.2号空簧静力平衡与垂向振动导向系统38.扭矩驱动(或制动)电机39.3A动车电机40.3A动车电机支座41.轴向振动轴承座42.柔性联轴器43.可倾斜高轴平台焊接管44.1号平台倾斜调整与固定座安装板45.2号平台倾斜调整与固定座安装板46.3号平台倾斜调整与固定座安装板47.4号平台倾斜调整与固定座安装板48.1号齿轮箱倾斜试验吊挂摆动轴49.2号齿轮箱倾斜试验吊挂摆动轴50.1号悬吊式两向激振铰链轴承座装置51.2号悬吊式两向激振铰链轴承座装置52.被试齿轮箱53.被试齿轮箱车轴54.1号垂向作动器耳环销轴55.2号垂向作动器耳环销轴56.被试齿轮箱C形架57.被试齿轮箱C形架摆动连杆58.轴向振动轴承座安装轴59.1号悬吊式两向激振铰链轴承座装置安装轴60.2号悬吊式两向激振铰链轴承座装置安装轴61.被试齿轮箱安装轴62.柔性联轴器安装轴63.吊挂轴承座U形导轨与气簧座64.空气弹簧装置65.U形架上连扳66.C形架支撑轴与夹板装配体67.C形架摆动连杆支撑柱68.1号U形限位导向柱69.2号U形限位导向柱70.吊挂轴承座U形导轨与气簧座连接底板71.空气弹簧安装座72.C形架支撑轴73.C形架支撑轴压板74.C形架支撑轴与压板装配螺栓75.C形架支撑轴悬吊螺栓76.液压控制上位机77.急停开关78.液压系统控制器79.横向作动器电液伺服阀80.1号垂向作动器电液伺服阀81.2号垂向作动器电液伺服阀82.液压栗站83.1号变流器84.2号变流器85.计算机。
【具体实施方式】
[0035]下面结合附图对本实用新型作详细的描述:
[0036]参阅图1至图2，本实用新型所述的电动力功率闭环单齿轮箱液压激振可倾斜式低温试验台包括电力闭环单齿轮箱可倾斜式试验台1、横向激振装置2、低温试验系统3、1号龙门框架联体立柱4、2号龙门框架联体立柱5、1号龙门垂向吊挂激振系统6、2号龙门垂向吊挂激振系统7、隔振T形槽铸铁平台8、弹簧隔振混凝土基础9、弹簧隔振系统10。
[0037]所述的隔振T形槽铸铁平台8为铸铁结构件，通过地脚螺栓固定连接在弹簧隔振混凝土基础9上，在弹簧隔振混凝土基础9下方的四个直角处安装有四套弹簧隔振系统10，减少地基振动对试验台的损坏以及对试验结果的影响，也为工作人员提供了良好的试验环境;隔振T形槽铸铁平台8上表面均匀设置若干条相互平行的T形槽，方便相关试验设备的安装及位置的调整。所述的I号龙门框架联体立柱4和2号龙门框架联体立柱5并列安装在隔振T形槽铸铁平台8的左右两侧，I号龙门垂向吊挂激振系统6和2号龙门垂向吊挂激振系统7中的I号垂向激振吊挂龙门上横梁装置11和2号垂向激振吊挂龙门上横梁装置12分别通过螺栓并列安装在I号龙门框架联体立柱4和2号龙门框架联体立柱5上表面，构成龙门框架结构，在I号垂向激振吊挂龙门上横梁装置11和2号垂向激振吊挂龙门上横梁装置12的两处连接下表面与I号龙门框架联体立柱4和2号龙门框架联体立柱5上表面设置有I号垂向激振吊挂龙门上横梁装置调高垫板14和2号垂向激振吊挂龙门上横梁装置调高垫板13，可以通过增加或减少垫板的数量调节I号龙门垂向吊挂激振系统6和2号龙门垂向吊挂激振系统7的高度；I号龙门架上纵向梁16和2号龙门架上纵向梁18通过铰链支座并列搭式安装在I号垂向激振吊挂龙门上横梁装置11和2号垂向激振吊挂龙门上横梁装置12顶面的两端；I号龙门垂向吊挂激振系统6和2号龙门垂向吊挂激振系统7中的I号垂向激振作动器装置和2号垂向激振作动器装置17分别通过其中的垂向连杆装置与I号悬吊式两向激振铰链轴承座装置50和2号悬吊式两向激振铰链轴承座装置51采用销轴转动连接;所述的电力闭环单齿轮箱可倾斜式试验台I通过可倾斜高轴平台34上的I号齿轮箱倾斜试验吊挂摆动轴48和2号齿轮箱倾斜试验吊挂摆动轴49吊挂在I号龙门框架联体立柱4和2号龙门框架联体立柱5上的齿轮箱倾斜试验吊挂摆动轴安装孔内，通过四个结构相同的平台倾斜调整与固定座安装在隔振T形槽铸铁平台8上，四个结构相同的平台倾斜调整与固定座配合I号齿轮箱倾斜试验吊挂摆动轴48和2号齿轮箱倾斜试验吊挂摆动轴49可以使电力闭环单齿轮箱可倾斜式试验台I沿试验车轴轴向产生一定的倾斜角度，从而调整被试齿轮箱及车轴与水平面的夹度，模拟高速列车转向时产生的左右高度差，使得试验结果更加接近真实运行情况，得出的试验数据更加真实有效;所述的横向激振装置2通过T形螺栓安装在隔振T形槽铸铁平台8的左端，横向激振装置2中的横向激振连杆装置21与单箱试验悬挂式振动被试齿轮箱与轴装配体36中的轴向振动轴承座41采用销轴转动连接;所述的低温试验系统3包括低温冷却系统22、保温隔热冷却循环柔性管道与轴流机装配体23和低温试验木质冷风循环箱24，低温试验木质冷风循环箱24为木质箱体状结构，安装在被试齿轮箱52壳体外侧并将其完全包裹，箱体内侧填充有保温隔热材料，低温冷却系统22通过保温隔热冷却循环柔性管道与轴流机装配体23循环向低温试验木质冷风循环箱24提供冷气，用来对齿轮箱进行低温试验。
[0038]参阅图3，I号龙门框架联体立柱4是由顶板、底板和四块立板焊接而成的箱体类结构件，形状相同的左右两块立板为上窄下宽的等腰梯形结构，前后两块立板为结构相同的矩形板，左右立板的两腰边分别与前后矩形立板的长边焊接在一起，形成上窄下宽横截面为矩形环的变截面龙门框架立柱焊接联体31，龙门框架立柱焊接联体31的前后立板上设置若干个一定大小的圆形通孔，不仅方便焊接而且减轻重量，其中位于中间位置带有凸台的圆形通孔为齿轮箱倾斜试验吊挂摆动轴安装孔33;龙门框架立柱焊接联体31的顶板上方两端焊接有2号垂向激振吊挂龙门上横梁装置调高垫板安装连接板29和I号垂向激振吊挂龙门上横梁装置调高垫板安装连接板30，两块连接板分别是矩形状板件，沿其四边分布设置有若干个上圆形螺栓通孔，其四边分布的上圆形螺栓通孔与垂向作动器上横梁以及垫板上设置的下螺栓通孔对正;龙门框架联体立柱安装底板32为矩形板件，其长边与前后立板的下底边平行，短边与左右立板的下底边平行，沿底板的四边分布设置有若干个螺栓通孔，供T型螺栓将I号龙门框架联体立柱4固定连接在隔振T形槽铸铁平台8上的T型槽中。
[0039]2号龙门框架联体立柱5的前后立板上相比I号龙门框架联体立柱4多设置两个供低温试验系统3中的保温隔热冷却循环柔性管道通过的圆形通孔。
[0040]参阅图4至图8，所述的电力闭环单齿轮箱可倾斜式试验台I包括可倾斜高轴平台34、1号空簧静力平衡与垂向振动导向系统35、单箱试验悬挂式振动被试齿轮箱与轴装配体36、2号空簧静力平衡与垂向振动导向系统37、3A动车电机39以及3A动车电机支座40。
[0041]所述的可倾斜高轴平台34为矩形管状结构，沿两长边侧中间位置对称焊接有I号齿轮箱倾斜试验吊挂摆动轴48和2号齿轮箱倾斜试验吊挂摆动轴49，I号齿轮箱倾斜试验吊挂摆动轴48和2号齿轮箱倾斜试验吊挂摆动轴49结构相同，是由一定长度的摆动轴与焊接座焊接而成，其中焊接座是由连接板与槽钢焊接而成的塔状结构，摆动轴焊接在塔状结构的顶端，可倾斜高轴平台34通过I号齿轮箱倾斜试验吊挂摆动轴48和2号齿轮箱倾斜试验吊挂摆动轴49悬吊在I号龙门框架联体立柱4和2号龙门框架联体立柱5上的轴孔内，使电力闭环单齿轮箱可倾斜式试验台I能够沿轴向倾斜；I号平台倾斜调整与固定座安装板44与2号平台倾斜调整与固定座安装板45，3号平台倾斜调整与固定座安装板46与4号平台倾斜调整与固定座安装板47分别焊接在可倾斜高轴平台34沿长边两侧，且I号平台倾斜调整与固定座安装板44与3号平台倾斜调整与固定座安装板46，2号平台倾斜调整与固定座安装板45与4号平台倾斜调整与固定座安装板47分别关于可倾斜高轴平台34左右中心面对称，四个结构相同的安装板均为矩形结构件，其上均设置有若干个供T型螺栓通过的长条通孔，I号平台倾斜调整与固定座25、I号平台倾斜调整与固定座26、I号平台倾斜调整与固定座27和4号平台倾斜调整与固定座28结构相同，座上的竖板上设置有若干条T型槽，可调整可倾斜高轴平台34在平台倾斜调整与固定座上的安装高度，进而调整倾可倾斜高轴平台34与隔振T形槽铸铁平台8之间的倾斜角度，四个平台倾斜调整与固定座通过T型螺栓安装在隔振T形槽铸铁平台8上的T型槽内，从而将可倾斜高轴平台34固定。
[0042]扭矩驱动(或制动)电机38安装在可倾斜高轴平台34的右端，为整个试验提供驱动扭矩或者制动扭矩，单箱试验悬挂式振动被试齿轮箱与轴装配体36中的被试齿轮箱车轴53的一端通过柔性联轴器42与扭矩驱动(或制动)电机38的输出轴连接;单箱试验悬挂式振动被试齿轮箱与轴装配体36包括I号悬吊式两向激振铰链轴承座装置50、2悬吊式两向激振铰链轴承座装置51、被试齿轮箱52和被试齿轮箱车轴53。被试齿轮箱车轴53是一个六段式阶梯轴，其中轴向振动轴承座41安装在轴向振动轴承座安装轴58处，用于为被试齿轮箱车轴53传递轴向激振;I号悬吊式两向激振铰链轴承座装置50和2号悬吊式两向激振铰链轴承座装置51分别安装在I号悬吊式两向激振铰链轴承座装置安装轴59和2号悬吊式两向激振铰链轴承座装置安装轴60处，I号悬吊式两向激振铰链轴承座装置50和2号悬吊式两向激振铰链轴承座装置51前后两端均有端盖密封，I号垂向激振作动器装置15和I号垂向激振作动器装置17的垂向连杆装置分别与I号悬吊式两向激振铰链轴承座装置50和2号悬吊式两向激振铰链轴承座装置51中的I号垂向作动器耳环销轴54和2号垂向作动器耳环销轴55转动连接，用于为被试齿轮箱车轴53传递垂向激振，其中I号空簧静力平衡与垂向振动导向系统35为I号悬吊式两向激振铰链轴承座装置50提供柔性约束支撑作用，2号空簧静力平衡与垂向振动导向系统37为2号悬吊式两向激振铰链轴承座装置51提供柔性约束支撑作用;被试齿轮箱2的输出端通过柔性联轴器与3A动车电机39连接，3A动车电机39可以为被试齿轮箱提供负载使其制动，并将制动能量转化成电能传递给扭矩驱动(或制动)电机3 8，而3 A动车电机39也可为驱动电机，此时扭矩驱动(或制动)电机38将作为负载，负载使被试齿轮箱52制动，再将制动能量转化成电能传输到3A动车电机39中，这样就构成了电力功率闭环系统，使功率在闭环系统中不断循环，外网只提供部分机损能量就可以维持试验的进行;3A动车电机39安装在3A动车电机支座40内，3A动车电机支座40通过螺栓固定连接在可倾斜高轴平台34上，3A动车电机支座40能够完全固定3A动车电机39并且承担3A动车电机39所受的各向力。
[0043]参阅图9至图12，所述的I号空簧静力平衡与垂向振动导向系统35和2号空簧静力平衡与垂向振动导向系统36结构相似，二者均包括吊挂轴承座U形导轨与气簧座63，空气弹簧装64和U形架上连扳65，相比于2号空簧静力平衡与垂向振动导向系统36，1号空簧静力平衡与垂向振动导向系统35还包括C形架支撑轴与夹板装配体66和C形架摆动连杆支撑柱67。
[0044]吊挂轴承座U形导轨与气簧座63为U形结构件，是由I号U形限位导向柱68、2号U形限位导向柱69、吊挂轴承座U形导轨与气簧座连接底板70和空气弹簧安装座71焊接而成；I号U形限位导向柱68和2号U形限位导向柱69为方形钢管状结构，上端焊接有矩形连接板，其中2号U形限位导向柱69的上端矩形连接板上沿长边设置有若干个供安装螺栓的圆形孔，用于安装I号空簧静力平衡与垂向振动导向系统35中的C形架摆动连杆支撑柱67，1号U形限位导向柱68和2号U形限位导向柱69内侧壁上分别采用焊接的方式设置有导向板，导向板使悬吊式两向激振铰链轴承座装置在激振作用下做垂向运动，而限制其纵向方向的运动；吊挂轴承座U形导轨与气簧座连接底板70为长方形连接板，固定焊接在I号U形限位导向柱68和2号U形限位导向柱69的底端，沿长边方向分别设置若干个用于安装螺栓的圆形通孔;在I号U形限位导向柱68和2号U形限位导向柱69之间，吊挂轴承座U形导轨与气簧座连接底板70上焊接有安装空气弹簧装置64的圆形底座;两个U形架上连板65安装在I号U形限位导向柱68和2号U形限位导向柱69的上端前后两侧，限制悬吊式两向激振铰链轴承座装置沿轴向方向的运动；空气弹簧装置64安装在空气弹簧安装座71上，对悬吊式两向激振铰链轴承座装置起到柔性支撑作用，使之能够达到静力平衡状态，并且通过改变空气弹簧的充其量来改变其支撑刚度，进而模拟轴承座所承受的不同程度的冲击力。
[0045]C形架摆动连杆支撑柱67是由方形钢管和长方形连接板焊接而成，下底板上设置有若干个供安装螺栓的圆形通孔，安装在I号空簧静力平衡与垂向振动导向系统35中的2号U形限位导向柱69的上端连接板上，C形架支撑轴与夹板装配体66套在C形架摆动连杆支撑柱67上，通过C形架支撑轴悬吊螺栓75悬吊在C形架摆动连杆支撑柱67的上端连接板上，通过调整悬吊螺栓75的长度可以调整C形架支撑轴与压板装配体66在C形架摆动连杆支撑柱67上的垂向位置;C形架支撑轴72和C形架支撑轴压板73通过四个C形架支撑轴与压板装配螺栓74安装在一起，C形架支撑轴72是由长方形连接板和轴状结构焊接而成，C形架支撑轴悬吊螺栓75安装在C形架支撑轴72上的长方形连接板上，在C形架支撑轴压板73和C形架支撑轴72长方形连接板内侧焊接有限制条，使C形架支撑轴与压板装配体67只能沿着C形架摆动连杆支撑柱67的垂直方向运动，被试齿轮箱C形架摆动连杆48安装在C形架支撑轴97上并为转动连接;被试齿轮箱C形架摆动连杆57的另一端安装在被试齿轮箱C形架56上，通过调整C形架支撑轴与压板装配体66在C形架摆动连杆支撑柱67上的垂向位置，C形架摆动连杆57将带动被试齿轮箱52向左或者向右倾斜一定的角度，模拟轨道车辆加速或者制动时齿轮箱向前或向后倾斜的情况，检测此种倾斜状态下齿轮箱润滑油的分布和润滑状况。
[0046]参阅图13，液压控制上位机76与液压系统控制器78以信号线相连接，液压系统控制器78通过三根信号线分别连接到横向作动器电液伺服阀79、1号垂向作动器电液伺服阀80和2号垂向作动器电液伺服阀81上，液压油由液压栗站82的三根出油管分别进入I号垂向激振作动器装置15、2号垂向激振作动器装置17和横向激振作动器装置19的液压缸中，再经由各个作动器的回油管回到液压栗站83中。液压系统控制器78是通过单片机技术实现的自动控制单元，是实现液压控制上位机76与试验台执行部件(S卩I号垂向激振作动器装置15、2号垂向激振作动器装置17和横向激振作动器装置19)联系的重要元件，液压系统控制器78接收液压控制上位机76发出的指令，分别控制横向作动器电液伺服阀79、I号垂向作动器电液伺服阀80和2号垂向作动器电液伺服阀81的通断，I号垂向激振作动器装置15、2号垂向激振作动器装置17和横向激振作动器装置19可以采用液压、气动或者是电动控制方式，根据实际试验要求和现场情况灵活选择，本试验台采用液压作动器I号垂向激振作动器装置15、2号垂向激振作动器装置17和横向激振作动器装置19在液压栗站82提供的恒压液压油的作用下完成对试验轴承的垂向和横向的加载，液压系统控制器78设置有急停开关77，用于在遇到危险时紧急停止各个作动器，保护试验设备本身和被试验件。
[0047]参阅图14，所述的电动力功率闭环单齿轮箱液压激振可倾斜式低温试验台的电力闭环控制系统包括扭矩驱动(或制动)电机38、3A动车电机39、被试齿轮箱52、被试齿轮箱车轴53、I号变流器83、2号变流器84和计算机85。
[0048]电网供电经过I号变流器83将电力输送给扭矩驱动(或制动)电机38，扭矩驱动(或制动)电机38带动被试齿轮箱车轴53转动进而带动被试齿轮箱52运转，被试齿轮箱的输出端与3A动车电机39连接，3A动车电机39使被试齿轮箱制动而发电，将电力输送到2号变流器84内部，经过整流再传送给I号变流器83，功率循环利用，达到了电力闭环的效果，计算机85通过信号线与I号变流器83和2号变流器84相连接，将指令发送到I号变流器83、2号变流器84控制其工作，进而控制试验的进行。
[0049]电动力功率闭环单齿轮箱液压激振可倾斜式低温试验台工作原理:
[0050]本实用新型所述的电动力功率闭环单齿轮箱液压激振可倾斜式低温试验台对被试齿轮箱车轴进行垂向液压激振和轴向液压激振，准确模拟高速列车齿轮箱在实际工况下所受到的径向负载和轴向负载以及高速列车在实际线路上运行时的振动情况，真实再现高速列车齿轮箱在实际运行时所受到的振动；被试齿轮箱在电动力功率闭环状态下进行试验，既可模拟列车牵引电机输出非常大的扭矩保证齿轮箱检测的合理性和正确性，又使能量循环使用，只需要消耗少量外电提供的能量；电力闭环单齿轮箱可倾斜式试验台通过可倾斜高轴平台上的齿轮箱倾斜试验吊挂摆动轴吊挂在两侧龙门框架联体立柱上，通过四个平台倾斜调整与固定座的调整可以在轴向产生一定的倾斜角度，而被试齿轮箱在C形架摆动连杆的调整下可产生一定的横向倾斜角度，可以模拟检测齿轮箱在高速列车曲线运动、制动以及加速情况下润滑油的分布及润滑情况;试验台中的制冷循环系统是用于检测低温环境，尤其是在起动过程中，其对齿轮箱内部润滑油正常循环的影响。
【主权项】
1.一种电动力功率闭环单齿轮箱液压激振可倾斜式低温试验台，其特征在于:包括隔振T形槽铸铁平台(8)，所述的隔振T形槽铸铁平台(8)上固定有电力闭环单齿轮箱可倾斜式试验台(I)、横向激振装置(2)、低温试验系统(3)、I号龙门框架联体立柱(4)、2号龙门框架联体立柱(5)，所述的I号龙门框架联体立柱(4)和2号龙门框架联体立柱(5)上固定有I号龙门垂向吊挂激振系统(6)和2号龙门垂向吊挂激振系统(7); 所述的电力闭环单齿轮箱可倾斜式试验台(I)中的I号悬吊式两向激振铰链轴承座装置(50)和2号悬吊式两向激振铰链轴承座装置(51)分别与I号龙门垂向吊挂激振系统(6)和2号龙门垂向吊挂激振系统(7)中的垂向激振作动器装置通过垂向连杆装置转动连接;所述的电力闭环单齿轮箱可倾斜式试验台(I)中的I号齿轮箱斜试验吊挂摆动轴(48)和2号齿轮箱倾斜试验吊挂摆动轴(49)吊挂在I号龙门框架联体立柱(4)和2号龙门框架联体立柱(5)上的安装孔内；所述的电力闭环单齿轮箱可倾斜式试验台(I)中的轴向振动轴承座(41)与横向激振装置(2)中的横向激振连杆装置(21)转动连接； 所述的低温试验系统(3)包括低温冷却系统(22)、保温隔热冷却循环柔性管道与轴流机装配体(23)和低温试验木质冷风循环箱(24);所述的低温试验木质冷风循环箱(24)安装在被试齿轮箱(52)外部，将被试齿轮箱(52)完全包裹;低温冷却系统(22)通过保温隔热冷却循环柔性管道与轴流机装配体(23)循环向低温试验木质冷风循环箱(24)提供冷气。2.如权利要求1所述的电动力功率闭环单齿轮箱液压激振可倾斜式低温试验台，其特征在于:所述的I号龙门垂向吊挂激振系统(6)包括I号垂向激振吊挂龙门上横梁装置(11)和I号垂向激振吊挂龙门上横梁装置调高垫板(14)，2号龙门垂向吊挂激振系统(7)包括2号垂向激振吊挂龙门上横梁装置(12)和2号垂向激振吊挂龙门上横梁装置调高垫板(13)，1号垂向激振吊挂龙门上横梁装置(11)的两端通过螺栓固定在I号龙门框架联体立柱(4)和2号龙门框架联体立柱(5)上表面，2号垂向激振吊挂龙门上横梁装置(12)与I号垂向激振吊挂龙门上横梁装置(11)并列固定;所述的I号垂向激振吊挂龙门上横梁装置(11)和2号垂向激振吊挂龙门上横梁装置(12)与I号龙门框架联体立柱(4)和2号龙门框架联体立柱(5)的连接处设置有I号激振吊挂龙门上横梁装置调高垫板(14)和2号垂向激振吊挂龙门上横梁装置调高垫板(13)。3.如权利要求1所述的电动力功率闭环单齿轮箱液压激振可倾斜式低温试验台，其特征在于:所述的电力闭环单齿轮箱可倾斜式试验台(I)中的I号齿轮箱斜试验吊挂摆动轴(48)和2号齿轮箱倾斜试验吊挂摆动轴(49)固定在可倾斜高轴平台(34)沿长边两侧，I号齿轮箱斜试验吊挂摆动轴(48)和2号齿轮箱倾斜试验吊挂摆动轴(49)的同侧的可倾斜高轴平台(34)的两端焊接有倾斜调整与固定座安装板，四个倾斜调整与固定座安装板与固定在隔振T形槽铸铁平台(8)上的四个平台倾斜调整与固定座连接，平台倾斜调整与固定座上的竖板上设置有若干条T型槽，倾斜调整与固定座安装板上均设置有供T型螺栓通过的长条通孔，可倾斜高轴平台(34)与隔振T形槽铸铁平台(8)之间的倾斜角度可以调整。4.如权利要求1所述的电动力功率闭环单齿轮箱液压激振可倾斜式低温试验台，其特征在于:所述的电力闭环单齿轮箱可倾斜式试验台(I)还包括I号空簧静力平衡与垂向振动导向系统(35)和2号空簧静力平衡与垂向振动导向系统(37)，I号空簧静力平衡与垂向振动导向系统(35)为I号悬吊式两向激振铰链轴承座装置(50)提供柔性约束支撑作用，2号空簧静力平衡与垂向振动导向系统(37)为2号悬吊式两向激振铰链轴承座装置(51)提供柔性约束支撑作用。5.如权利要求4所述的电动力功率闭环单齿轮箱液压激振可倾斜式低温试验台，其特征在于:所述的I号空簧静力平衡与垂向振动导向系统(35)和2号空簧静力平衡与垂向振动导向系统(36)均包括吊挂轴承座U形导轨与气簧座(63)，空气弹簧装(64)和U形架上连扳(65)，I号空簧静力平衡与垂向振动导向系统(35)还包括C形架支撑轴与夹板装配体(66)和C形架摆动连杆支撑柱(67);所述的吊挂轴承座U形导轨与气簧座(63)由I号U形限位导向柱(68)、2号U形限位导向柱(69)、吊挂轴承座U形导轨与气簧座连接底板(70)和空气弹簧安装座(71)焊接组成U形结构件；I号U形限位导向柱(68)和2号U形限位导向柱(69)的上端均焊接有矩形连接板，2号U形限位导向柱(69)的上端安装有C形架摆动连杆支撑柱(67)，I号U形限位导向柱(68)和2号U形限位导向柱(69)内侧壁上分别焊接有导向板，导向板使悬吊式两向激振铰链轴承座装置在激振作用下做垂向运动，限制其纵向方向的运动；吊挂轴承座U形导轨与气簧座连接底板(70)固定在I号U形限位导向柱(68)和2号U形限位导向柱(69)的底端，沿长边方向分别设置若干个用于安装螺栓的圆形通孔;在I号U形限位导向柱(68)和2号U形限位导向柱(69)之间，吊挂轴承座U形导轨与气簧座连接底板(70)上焊接有安装空气弹簧装置(64)的圆形底座;两个U形架上连板(65)安装在I号U形限位导向柱(68)和2号U形限位导向柱(69)的上端前后两侧，限制悬吊式两向激振铰链轴承座装置沿轴向方向的运动；空气弹簧装置(64)安装在空气弹簧安装座(71)上，用于支撑悬吊式两向激振铰链轴承座装置。6.如权利要求1所述的电动力功率闭环单齿轮箱液压激振可倾斜式低温试验台，其特征在于:还包括I号变流器(83)、2号变流器(84)和计算机(85)，所述的I号变流器(83)、2号变流器(84)、计算机(85)与电力闭环单齿轮箱可倾斜式试验台(I)中的驱动或制动电机(38)、( 3)A动车电机(39)、被试齿轮箱(52)、被试齿轮箱车轴(53)组成电力闭环控制系统；电网供电经过I号变流器(83)将电力输送给扭矩驱动或制动电机(38)，扭矩驱动或制动电机(38)的输出轴与被试齿轮箱车轴(53)的一端通过柔性联轴器(42)连接，扭矩驱动或制动电机(38)带动被试齿轮箱车轴(53)转动进而带动被试齿轮箱(52)运转，被试齿轮箱(52)的输出端与(3)A动车电机(39)通过柔性连接器连接，(3)A动车电机(39)使被试齿轮箱制动而发电，将电力输送到2号变流器(84)内部，经过整流再传送给I号变流器(83)，计算机(85)通过信号线与I号变流器(83)和2号变流器(84)相连接，将指令发送到I号变流器(83)、2号变流器(84)控制其工作，进而控制试验的进行。7.如权利要求1所述的电动力功率闭环单齿轮箱液压激振可倾斜式低温试验台，其特征在于:还包括弹簧隔振混凝土基础(9)和弹簧隔振系统(10)，所述的隔振T形槽铸铁平台(8)固定连接在弹簧隔振混凝土基础(9)上，隔振弹簧系统(10)设置在弹簧隔振混凝土基础(9)下方的四个直角处。8.—种用于权利要求1所述的电动力功率闭环单齿轮箱液压激振可倾斜式低温试验台的液压控制系统，其特征在于:包括液压控制上位机(76)、液压系统控制器(78)、横向作动器电液伺服阀(79)、I号垂向作动器电液伺服阀(80)、2号垂向作动器电液伺服阀(81)和液压栗站(82);所述的液压控制上位机(76)与液压系统控制器(78)通过信号线相连接，液压系统控制器(78)通过三根信号线分别连接到横向作动器电液伺服阀(79)、1号垂向作动器电液伺服阀(8 O)和2号垂向作动器电液伺服阀(81)上，液压油由液压栗站(8 2)的三根出油管分别进入I号垂向激振作动器装置(15)、2号垂向激振作动器装置(17)和横向激振作动器装置(19)的液压缸中，再经由各个作动器的回油管回到液压栗站(83)中；液压系统控制器(78)接收液压控制上位机(76)发出的指令，分别控制横向作动器电液伺服阀(79)、1号垂向作动器电液伺服阀(80)和2号垂向作动器电液伺服阀(81)的通断。9.如权利要求8所述的用于电动力功率闭环单齿轮箱液压激振可倾斜式低温试验台的液压控制系统，其特征在于:所述的液压系统控制器(78)设置有急停开关(77)。
【文档编号】G01M13/02GK205691333SQ201620504697
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年5月30日 公开号201620504697.0, CN 201620504697, CN 205691333 U, CN 205691333U, CN-U-205691333, CN201620504697, CN201620504697.0, CN205691333 U, CN205691333U
【发明人】苏建, 张雪平, 张益瑞, 陈雷, 张亨飏, 张兰, 陈学渊, 许影, 牛治慧, 王启明, 林惠英, 陈熔, 刘玉梅, 张萍萍
【申请人】吉林大学