专利名称：车体综合试验台的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铁路车辆车体性能试验装置，特别是一种针对高速动车组、城市
轨道车辆的能够检测各项性能指标的车体综合试验台。
背景技术：
随着我国轨道交通的飞速发展，高速动车组、城市轨道车辆已经被广泛应用。随着车辆速度的不断提高，为保障铁路交通事业的安全，对车体的各项性能提出了更高的要求，为了适应轨道交通发展的需要，更好的了解车辆的各种性能，确保所提供车辆的质量，需对车辆的各项性能指标进行试验，因而，研制一种能够全面的检测被试车辆的各项性能指标的试验台，对促进铁路事业的发展具有重大意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够全面检测车体各项性能指标的车体综合试验台。
本发明的技术方案为一种车体综合试验台，所述的试验台包括车体静强度试验装置、车体气密强度试验装置、车钩强度试验以及车体模态试验装置；被试车体上安装有应
变片和位移传感器，应变片和位移传感器与数据采集系统相接； (1)车体静强度试验装置包括纵向加载装置、垂向加载装置以及事故载荷加载装
置 A、纵向加载装置包括连杆，位于连杆上的固定横梁、活动横梁以及传递梁，固定横梁位于连杆的一端，活动横梁位于连杆的另一端，组成封闭框架，被试车辆位于框架中央，传递梁位于固定横梁和活动横梁之间并套装于连杆上，固定横梁上设置有加载油缸组，加载油缸的前端与传递梁相连接，传递梁和活动横梁上设置有加载顶杆和缓冲柄顶杆座；所述的连杆设置为多段，每段连杆之间通过带螺纹的支撑座连接，所述的加载顶杆包括与传递梁相接的压座、球头连杆、连接杆以及顶杆座，连接杆与球头连杆之间通过扁销或螺母连接，连接杆与顶杆座之间通过扁销连接，所述的连接杆上还设置有载荷传感器，载荷传感器与数据采集系统相接； B、垂向加载装置采用①工具油缸加载，包括加载横梁，拉杆、工具油缸以及承载受力装置，其中，横梁架设于拉杆上，横梁底部安装有工具油缸及力传感器，承载受力装置位于车体内，加载时，工具油缸与承载受力装置接触，对其施加压力，承载受力装置设置为枕木，拉杆通过固定地脚固定于地面上，力传感器与数据采集系统相接；②水袋加载，包括放入车内的水袋以及水循环系统，进水管路上设置有电磁流量传感器，电磁流量传感器与数据采集系统相接； C、事故载荷加载装置包括加载架，加载油缸以及力传感器；所述的加载架包括立柱、与立柱相接的上固定梁和下固定梁、设置于立柱上的横梁以及位于横梁上的托板，托板与横梁车拆卸连接，加载油缸固装于托板上，力传感器位于加载油缸上并与信息处理系统相接，立柱上设置有轨道，横梁可沿轨道滑动并固定，上固定梁和下固定梁之间还设置有横梁举升机构，所述的轨道设置为燕尾形滑块，横梁上设置有燕尾槽，所述的横梁举升机构包括固装于下固定梁上的涡轮减速机、涡轮、丝杠，丝杠的一端与涡轮作用，另一端通过轴承安装于上固定梁上，横梁通过丝杠螺母与丝杠相接； (2)车体气密强度试验装置包括气源供气系统，气源供气系统与密封车体相接，气源供气系统包括空压机房、储气罐、气源净化设备及压力调节管路接头和压力传感器，压力传感器与数据采集系统相接； (3)车钩强度试验装置采用纵向加载装置，将被试车钩装于活动横梁的加载顶杆位置，与安装于传递梁上的车钩拉杆挂接，利用加载油缸组产生拉力进行试验，连接被试车钩的连接杆上设置有载荷传感器，载荷传感器与数据采集系统相接； (4)车体模态试验装置包括支承车体的支承装置、安装于车体上的激振器以及与激振器相接的数据采集系统， 支承装置包括轮对、车架以及位于车架上的空气弹簧，轮对与车架之间设置有支承弹簧，车架底部设置有支承脚，支撑脚上设置有螺孔，空气弹簧与车架之间设置有横向支
承调整装置，空气弹簧固装于横向支承调整装置上，试验时，车体落于空气弹簧上，同时，支承弹簧被压下，车架的支承脚与辅助轨道接触并用螺栓固定，所述的车架上设置有吊耳，并通过吊耳轴与轮对轴相接； 本发明的有益效果为本发明可以进行各种轨道客车车体静强度试验；车体钢结构振动模态试验，并进行车体部分总成振动模态试验；车体气密强度试验；实现车上部分关键部件(过渡车钩、回送车钩、车体底架横梁、吊装结构、端部结构等)的强度试验。试验台的适用范围包括高速动车组、城市轨道车辆、铁路普通车辆、磁悬浮列车及跨坐式单轨车等，适用范围广，而且能够在同一试验台上进行各种试验，使得试验过程更加简便，操作方便，节省劳动力和劳动时间。
图l为本发明的结构示意2为本发明的纵向加载装置结构示意3为本发明前加载顶杆的结构示意4为本发明前加载顶杆的立体结构示意5为本发明后加载顶杆的结构示意6为本发明后加载顶杆的立体结构示意7为本发明垂向加载装置工具油缸加载方式的结构示意8为本发明事故载荷装置的结构示意9为图8的侧视10为图8的俯视11为本发明模态试验支承装置的结构示意12为本发明图11的侧视13为本发明图11的俯视图
具体实施例方式
下面结合
本发明的
具体实施例方式
—种车体综合试验台，所述的试验台包括车体静强度试验装置、车体气密强度试验装置、车钩强度试验以及车体模态试验装置；被试车体上安装有应变片和位移传感器，应变片和位移传感器与数据采集系统相接； (1)车体静强度试验装置包括纵向加载装置1、垂向加载装置2以及事故载荷加载装置3 A、纵向加载装置包括连杆101，位于连杆101上的固定横梁102、活动横梁103以及传递梁104，固定横梁102位于连杆101的一端，活动横梁103位于连杆101的另一端，组成封闭框架，被试车辆位于框架中央，传递梁104位于固定横梁102和活动横梁103之间并套装于连杆101上，固定横梁102上设置有加载油缸组105，加载油缸的前端与传递梁104相连接，传递梁104和活动横梁103上设置有加载顶杆106和缓冲柄顶杆座107。所述的连杆101设置为多段，每段连杆101之间通过带螺纹的支撑座108连接。所述的加载顶杆106包括与传递梁104相接的压座109、球头连杆110、连接杆111以及顶杆座112，连接杆111与球头连杆110之间通过扁销113或螺母114连接，连接杆111与顶杆座112之间通过扁销113连接。所述的连接杆111上还设置有载荷传感器115，用于测量所施加的拉压力。工作时，根据被试车体的车型，选择连杆101的数量，并通过连杆支撑座108连接，调节活动横梁103的位置，以适应不同长度的车型加载；将固定横梁102、活动横梁103固定，试验时，被试车体位于更比框架中央，两端分别与加载顶杆106连接，加载油缸组105通过传递梁104、加载顶杆106对被试车体施加拉压力，通过载荷传感器105和位于车体上的应变片、位移传感器测量车体受力变形情况，从而对其静强度进行分析。 B、垂向加载装置采用①工具油缸加载，适用于大载荷，包括加载横梁201，拉杆202、工具油缸203以及承载受力装置204，其中，横梁201架设于拉杆202上，横梁201底部安装有工具油缸203，承载受力装置204位于车体内，加载时，工具油缸203与承载受力装置204接触，对其施加压力。所述的承载受力装置204设置为枕木。所述的拉杆202通过固定地脚205固定于地面上。试验时，将枕木在车体内叠放，加载横梁201通过车窗穿入车体，横梁201与枕木之间安放工具油缸203和力传感器，横梁201两端使用拉杆202与地面固定装置连接。这样通过工具油缸203加载，使车体获得需要的垂向载荷。数据采集系统通过采集力传感器和应变片、位移传感器的信息来测试车体的垂向载荷能力。②水袋加载，适用于中小载荷，包括放入车内的水袋以及水循环系统，进水管路上设置有电磁流量传感器，电磁流量传感器与数据采集系统相接；试验前，将水袋放入车内，向水袋内加入适量的水模拟垂向载荷，加入水的量通过电磁流量传感器测量。 C、所述的事故载荷加载装置包括加载架，加载油缸以及力传感器；所述的加载架包括立柱301、与立柱301相接的上固定梁302和下固定梁303、设置于立柱301上的横梁304以及位于横梁304上的托板305，托板305和横梁304分别开有长圆孔和螺纹孔，可以在水平方向上调节位置并紧固，加载油缸固装于托板306上，力传感器位于加载油缸上并与信息处理系统相接，立柱301上设置有轨道，轨道设置为燕尾形滑块307，横梁304上设置有燕尾槽306，横梁304可沿轨道滑动并固定，上固定梁302和下固定梁303之间还设置有横梁举升机构。所述的横梁举升机构包括固装于下固定梁303上的涡轮减速机308、涡轮、丝杠309，丝杠309的一端与涡轮作用，另一端通过轴承310安装于上固定梁302上，横梁304通过丝杠螺母311与丝杠309相接。事故载荷试验时，根据需要将事故载荷加载架放置在被试车体的一端，加载架底部与地面钢轨固定，根据车型的需求，调整事故载荷加载架上的托板305，使加载油缸支承在车体的适当位置，使用加载油缸进行加载试验，加载油缸上一
般设置有枕木，通过枕木与车体接触，通过力传感器检测施加的载荷力，并将信息传送至信息处理系统，同时，车体上设置有与信息处理系统相接的应变片和位移传感器，用于检测车体受力及变形情况，信息处理系统检测信息并根据检测的信息分析车体的事故载荷性能。
(2)车体气密强度试验装置包括气源供气系统，气源供气系统与密封车体相接，气源供气系统包括空压机房、储气罐、气源净化设备及压力调节管路接头和压力传感器，压力传感器与数据采集系统相接； (3)车钩强度试验装置采用纵向加载装置，将被试车钩装于活动横梁103的加载顶杆106位置，与安装于传递梁104上的车钩拉杆挂接，利用加载油缸组105产生拉力进行试验，连接被试车钩的连接杆上设置有载荷传感器，载荷传感器与数据采集系统相接；
(4)车体模态试验装置包括支承车体的支承装置、安装于车体上的激振器以及与激振器相接的数据采集系统， 支承装置包括轮对401、车架402以及位于车架402上的空气弹簧，轮对401与车架402之间设置有支承弹簧403，车架402底部设置有支承脚404，支撑脚404上设置有螺孔，空气弹簧与车架402之间设置有横向支承调整装置405，空气弹簧固装于横向支承调整装置405上，试验时，车体落于空气弹簧上，同时，支承弹簧403被压下，车架402的支承脚404与辅助轨道接触并用螺栓固定。所述的车架402上设置有吊耳406，并通过吊耳轴407与轮对轴相接。在车体的相应位置上设置多组激振器，数据采集信息采集激振器和应变片、位移传感器的信息，来测量车体的性能，同时考虑到其他中小件的模态试验的需要，在试验设备中还设置有悬吊装置5。
权利要求
一种车体综合试验台，其特征在于所述的试验台包括车体静强度试验装置、车体气密强度试验装置、车钩强度试验以及车体模态试验装置；被试车体上安装有应变片和位移传感器，应变片和位移传感器与数据采集系统相接；(1)车体静强度试验装置包括纵向加载装置、垂向加载装置以及事故载荷加载装置A、纵向加载装置包括连杆，位于连杆上的固定横梁、活动横梁以及传递梁，固定横梁位于连杆的一端，活动横梁位于连杆的另一端，组成封闭框架，被试车辆位于框架中央，传递梁位于固定横梁和活动横梁之间并套装于连杆上，固定横梁上设置有加载油缸组，加载油缸的前端与传递梁相连接，传递梁和活动横梁上设置有加载顶杆和缓冲柄顶杆座；所述的连杆设置为多段，每段连杆之间通过带螺纹的支撑座连接，所述的加载顶杆包括与传递梁相接的压座、球头连杆、连接杆以及顶杆座，连接杆与球头连杆之间通过扁销或螺母连接，连接杆与顶杆座之间通过扁销连接，所述的连接杆上还设置有载荷传感器，载荷传感器与数据采集系统相接；B、垂向加载装置采用①工具油缸加载，包括加载横梁，拉杆、工具油缸以及承载受力装置，其中，横梁架设于拉杆上，横梁底部安装有工具油缸及力传感器，承载受力装置位于车体内，加载时，工具油缸与承载受力装置接触，对其施加压力，承载受力装置设置为枕木，拉杆通过固定地脚固定于地面上，力传感器与数据采集系统相接；②水袋加载，包括放入车内的水袋以及水循环系统，进水管路上设置有电磁流量传感器，电磁流量传感器与数据采集系统相接；C、事故载荷加载装置包括加载架，加载油缸以及力传感器；所述的加载架包括立柱、与立柱相接的上固定梁和下固定梁、设置于立柱上的横梁以及位于横梁上的托板，托板与横梁车拆卸连接，加载油缸固装于托板上，力传感器位于加载油缸上并与信息处理系统相接，立柱上设置有轨道，横梁可沿轨道滑动并固定，上固定梁和下固定梁之间还设置有横梁举升机构，所述的轨道设置为燕尾形滑块，横梁上设置有燕尾槽，所述的横梁举升机构包括固装于下固定梁上的涡轮减速机、涡轮、丝杠，丝杠的一端与涡轮作用，另一端通过轴承安装于上固定梁上，横梁通过丝杠螺母与丝杠相接；(2)车体气密强度试验装置包括气源供气系统，气源供气系统与密封车体相接，气源供气系统包括空压机房、储气罐、气源净化设备及压力调节管路接头和压力传感器，压力传感器与数据采集系统相接；(3)车钩强度试验装置采用纵向加载装置，将被试车钩装于活动横梁的加载顶杆位置，与安装于传递梁上的车钩拉杆挂接，利用加载油缸组产生拉力进行试验，连接被试车钩的连接杆上设置有载荷传感器，载荷传感器与数据采集系统相接；(4)车体模态试验装置包括支承车体的支承装置、安装于车体上的激振器以及与激振器相接的数据采集系统，支承装置包括轮对、车架以及位于车架上的空气弹簧，轮对与车架之间设置有支承弹簧，车架底部设置有支承脚，支撑脚上设置有螺孔，空气弹簧与车架之间设置有横向支承调整装置，空气弹簧固装于横向支承调整装置上，试验时，车体落于空气弹簧上，同时，支承弹簧被压下，车架的支承脚与辅助轨道接触并用螺栓固定，所述的车架上设置有吊耳，并通过吊耳轴与轮对轴相接；
全文摘要
本发明涉及一种车体综合试验台，所述的试验台包括车体静强度试验装置、车体气密强度试验装置、车钩强度试验以及车体模态试验装置；被试车体上安装有应变片和位移传感器，应变片和位移传感器与数据采集系统相接；本发明可以进行各种轨道客车车体静强度试验；车体钢结构振动模态试验，并进行车体部分总成振动模态试验；车体气密强度试验；实现车上部分关键部件(过渡车钩、回送车钩、车体底架横梁、吊装结构、端部结构等)的强度试验。试验台的适用范围包括高速动车组、城市轨道车辆、铁路普通车辆、磁悬浮列车及跨坐式单轨车等，适用范围广，而且能够在同一试验台上进行各种试验，使得试验过程更加简便，操作方便，节省劳动力和劳动时间。
文档编号G01M17/08GK101699247SQ20091021078
公开日2010年4月28日 申请日期2009年11月10日 优先权日2009年11月10日
发明者庞元凤, 陈洁, 马飞 申请人:青岛四方车辆研究所有限公司