一种双轴双旋转轨道车辆轴端轴承高频振动测试试验台的制作方法

本发明涉及一种轨道车辆轴端轴承试验装置，尤其是涉及一种双轴双旋转轴端轴承高频振动测试试验台。

背景技术：

高速化是我国轨道交通现阶段的发展趋势，但轨道车辆运行速度的提高势必对车辆运行安全提出更严格的要求。影响轨道车辆运行安全的因素很多，但轴箱轴承是是影响轨道车辆运行安全的主要因素之一。轴箱轴承不仅是支撑车体重量的关键部件，而且还将电机转动转化成轨道车辆平动的关键部件，承受静态和动态的径向负荷，轴向还受到额外的非稳定应力，因此轴箱轴承是列车上最易损坏的零部件。据统计，旋转机械的故障有30%是由轴承引起的。对此，在轨道车辆设计时，需要充分考虑轴承的安全裕度。一旦轴箱轴承发生故障，轨道车辆在运行过程中将可能导致重大交通事故，对乘客生命构成严重威胁，容易造成重大的经济损失。因此提高轴箱轴承性能，改善轴箱轴承质量是轨道车辆设计的重点工作。为了提高轨道车辆设计安全，避免由于轴箱轴承损坏引发轨道车辆安全事故，在轴箱轴承安装之前对其进行全方位的性能测试是非常必要的。通过分析轴箱轴承温度变化曲线、振动数据，能够及时发现轴箱轴承本身以及设计的缺陷，从而为轴箱轴承性能的改进提供有效的试验数据支撑。

目前，国内的轴承试验研究起步比较晚，在测试效果、模拟实际等方面仍然存在严重不足。目前国内轴承厂家轴承试验还仅仅停在依据en12082标准规做台架试验，还不能模拟线路运行的实际状况进行轴承研究性试验。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种双轴双旋转轨道车辆轴端轴承高频振动测试试验台，能够在实验室内真实模拟出轨道车辆运动中的轴承高速旋转、高频振动情况，通过横向、垂向施加激振获得较为精确、详尽的实验数据，从而为轴箱轴承的设计生产与维护提供更可靠的试验数据。

为实现上述发明目的，本发明提供一种双轴双旋转轨道车辆轴端轴承高频振动测试试验台，包括构架、电机、模拟静载作动器、垂向作动器、横向作动器、模拟轮轴、轴端轴箱，轴箱轴承一系悬挂处与模拟静载作动器连接，模拟静载作动器另一端固定在构架纵梁上，横向作动器装配于左边两个轴端轴箱的外侧，横向作动器左端固定在构架侧横梁上，其特征在于：电机前后各连接一个模拟轮轴，每个模拟轮轴相对应轮对处装有轮对模拟轴箱，轮对模拟轴箱里装有轴承，垂向作动器装配在轮对模拟轴箱正下方，前后两个模拟轮对轴箱通过纵向支撑梁连接，两个纵向支撑梁通过横向支撑梁活动连接，横向支撑梁上面通过水平旋转轴活动连接框架上横梁。

本发明通过模拟轮轴中间部位皮带轮、皮带与电机相连接，可模拟出轴箱轴承高速运动时的状态，通过控制系统控制四个垂向作动器同时激振，从而带动轮对模拟轴箱上下振动，在施加垂向激振的同时，控制系统可控制横向作动器加载激振，能够在实验室里较真实地模拟出轴箱轴承在线路上运行时候的实际工况，并改善试验台的受力状态，提高试验台的可靠性和试验测试结果的准确性。通过测试试验，本试验台能够模拟轨道车辆运行500km/h时速下轴箱轴承运行工况，可进行高速轴箱轴承性能试验。试验台的最大垂向加速度达300m/s²，最大垂向振动频率可到100hz。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明去掉试验台构架的结构示意图。

具体实施方式

参照图1、图2，本发明构架由四个立柱1、构架上横梁3、构架侧横梁4、两个纵梁2构成，电机底座16上安装一台交流电机10，交流电机10通过皮带轮9、皮带与前后两个模拟轮轴7相连接，模拟轮轴7两端装有轴端轴箱15，轴端轴箱左侧与横向作动器8相连接，横向作动器8另一端固定在构架侧横梁4上，轴端轴箱上侧与四个模拟静载作动器5相连接，模拟静载作动器5另一端固定在构架纵梁2上，每个模拟轮轴相对应轮对处装有轮对模拟轴箱17，轮对模拟轴箱里装有轴承，轮对模拟轴箱17下面与四个垂向作动器6相连接，垂向作动器6另一端固定地面上，前后轮对模拟轴箱17通过纵向支撑梁12连接在一起，实现模拟轮轴及轴承的支撑，纵向支撑梁12与横向支撑梁13两侧的立板11活动连接，避免同侧但不同轴的两个垂向作动器运动不一致时蹩劲卡死。横向支撑梁13与框架上横梁3下面固定的水平旋转轴14活动连接，实现试验台水平方向旋转，避免两个横向作动器运动不一致时蹩劲卡死。

试验时，通过控制系统控制交流电机10转动，带动模拟轮轴7转动，再通过控制系统控制横、垂两个方向作动器对模拟轮轴7加垂向、横向激振，从而模拟轨道车辆在线路上的运行。在模拟轮轴转动时，通过加速度传感器测得轴箱轴承的振动数据，分析轴承振动数据。通过控制系统，对交流电机的转速、作动器的激振进行精确控制，控制模拟轮轴转速精确，使得测量数据与结果更加精确、可靠。

技术特征：

技术总结
一种双轴双旋转轨道车辆轴端轴承高频振动测试试验台，包括构架、电机、模拟静载作动器、垂向作动器、横向作动器、模拟轮轴、轴端轴箱，其特点是电机前后各连接一个模拟轮轴，每个模拟轮轴相对应轮对处装有轮对模拟轴箱，轮对模拟轴箱里装有轴承，垂向作动器装配在轮对模拟轴箱正下方，前后两个模拟轮对轴箱通过纵向支撑梁连接，两个纵向支撑梁通过横向支撑梁活动连接，横向支撑梁上面通过水平旋转轴活动连接框架上横梁。本发明能够在实验室内真实模拟出轨道车辆运动中的轴承高速旋转、高频振动情况，通过横向、垂向施加激振获得较为精确、详尽的实验数据，从而为轴箱轴承的设计生产与维护提供更可靠的试验数据。

技术研发人员：谭富星;刘诗慧;姜旭东
受保护的技术使用者：中车长春轨道客车股份有限公司
技术研发日：2017.07.27
技术公布日：2017.11.03