转向架副构架可靠性试验装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种转向架副构架可靠性试验装置，属于铁路货车部件检测【技术领域】。它包括基座和纵向刚梁；还包括水平载荷加载工装；纵向刚梁两端设有轴承座，两轴承座上设有轴箱加载块，两轴箱加载块上架设有垂向加载梁；U形副构架的两侧杆通过垂向加载梁及轴箱加载块固定在轴承座上；水平载荷加载工装包括横向加载头和纵向加载头，二者由两平行的平板连接；两平板之间设有左连杆和右连杆，两连杆由定位圆销经两平板的通孔连接；左连杆和右连杆的外端与U形副构架的中杆连接。本实用新型结构简单，操作方便，使铁路货车U形副构架在研制早期充分暴露其潜在的结构缺陷，增加其可靠性，有效地降低在全寿命周期内的运行维修成本。
【专利说明】转向架副构架可靠性试验装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及铁路货车转向架部件检测，尤其是U形副构架的可靠性检测，属于铁路货车部件检测【技术领域】。
【背景技术】
[0002]轮对径向装置是货车径向转向架的重要组件之一，其一般由U形副构架1、连接杆2及连接杆圆销3组成(如图1所示)。轮对径向装置一方面增加了轮对间的横向连接刚度，一方面降低了轮对的摇头刚度，使前后轮对摇头运动相互I禹合，在不降低转向架横向稳定性的前提下，使转向架通过曲线时前后轮对轴线均能趋向轨道曲线半径的方向，达到轮对径向调节、降低轮轨相互作用的目的。
[0003]U形副构架是轮对径向装置的重要部件，其结构强度是转向架性能评价的重要内容。由于U形副构架是非标准件，目前国内外官方正式文件资料中尚无可执行的相关可靠性试验标准，更未见适合这些试验的试验装备和结果评定方法。
实用新型内容
[0004]针对上述问题，本实用新型提供一种U形副构架可靠性试验装置。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:转向架副构架可靠性试验装置，包括基座和纵向刚梁；还包括水平载荷加载工装；纵向刚梁两端设有轴承座，两轴承座上设有轴箱加载块，两轴箱加载块上架设有垂向加载梁#形副构架的两侧杆通过垂向加载梁及轴箱加载块固定在轴承座上；水平载荷加载工装包括横向加载头和纵向加载头，二者由两平行的平板连接；两平板之间设有左连杆和右连杆，两连杆由定位圆销经两平板的通孔连接；左连杆和右连杆的外端与U形副构架的中杆连接。
[0006]本实用新型的有益效果是，结构简单，操作方便，能够较为真实地模拟U形副构架在实际运行中所经历的作用力，为准确评价U形副构架可靠性奠定了基础。使铁路货车U形副构架在研制早期充分暴露其潜在的结构缺陷，增加其可靠性，有效地降低在全寿命周期内的运行维修成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是轮对径向装置结构示意图；
[0008]图2是本实用新型总体结构示意图；
[0009]图3是水平载荷加载工装结构示意图；
[0010]图4是U形副构架结构示意图；
[0011]图5是图4的A向局部放大(粘贴应变片位置示意)图。
[0012]图中零部件及编号:
[0013]I—U形副构架，2—连接杆，3—连接杆圆销，4一轴承座，
[0014]5—轴箱加载块，6—垂向加载梁，7—水平载荷加载工装，8—纵向刚梁，[0015]9 一左连杆，10—右连杆，12—纵向加载头，13—应变片，
[0016]14 一垂向作动器，15—横向作动器，16—纵向作动器，17—基座，
[0017]18—平板，19 一横向加载头。
【具体实施方式】
[0018]下面结合实施例对本实用新型进一步说明。
[0019]参见图2—5，转向架副构架可靠性试验装置，包括基座17和纵向刚梁8 ;还包括水平载荷加载工装7 ;纵向刚梁8两端设有轴承座4，两轴承座4上设有轴箱加载块5，两轴箱加载块5上架设有垂向加载梁6 ；U形副构架I的两侧杆通过垂向加载梁6及轴箱加载块5固定在轴承座4上；水平载荷加载工装7包括横向加载头19和纵向加载头12，二者由两平行的平板18连接；两平板18之间设有左连杆9和右连杆10，两连杆由定位圆销11经两平板18的通孔连接；左连杆9和右连杆10的外端与U形副构架I的中杆连接。
[0020]试验在通用的强度疲劳试验台上进行。试验用U形副构架I安装在一个模拟轮轴的纵向刚梁8上，U形副构架I通过垂向加载梁6及轴箱加载块5固定在纵向刚梁8两端的轴承座4上，一个垂向作动器14 (图2中箭头所示)用于模拟垂向载荷加载。垂向载荷通过垂向加载梁6及轴箱加载块5进行加载。纵向和横向载荷由一个纵向作动器16 (图3中箭头所示)和一个横向作动器15 (图3中箭头所示)通过水平载荷加载工装7进行加载。水平载荷加载工装7由左连杆9、右连杆10、定位圆销11和纵向加载头12、横向加载头19组成，左连杆9、右连杆10与纵向加载头12、横向加载头19之间可两两绕定位圆销11相互转动。
[0021]U形副构架I上的横向、纵向、垂向受力点粘贴有应变片13。
[0022]试验前，在U形副构架I的横向、纵向、垂向部位粘贴应变片13进行加载力的标定；标定测点的位置选取为强度计算得到的较大应力和应力梯度较小的部位。测点应包含对各种单一载荷的标定内容，一般应包括垂向、连接杆纵向和横向三种载荷。图5为一个不例。标定值可作为可靠性试验时关键部位应力检测和判断疲劳载荷准确度的依据。
[0023]垂向载荷标定时，先施加22.5kN垂向静载荷，将应变片13读数清零，然后缓慢施加载荷至1.0CU.5C和2.38C (C为每车轴承受的垂向静载荷)，分别记录各载荷下应变片读数，然后将载荷缓慢降至1.5C、1.0C和22.5kN，分别记录各载荷下的应变片读数，上述加载和记录过程为一个循环。标定时进行三个循环的加载，取各载荷下应变片的读数的平均值为该载荷下的标定值。
[0024]横向(纵向)载荷标定时，先施加5kN的横向(纵向)载荷，将应变片读数清零，然后缓慢施加载荷至20、40和60kN，分别记录各载荷下应变片读数，然后将载荷缓慢降至40、20和5kN，分别记录各载荷下的应变片读数，上述加载和记录过程为一个循环。标定时进行三个循环的加载，取各载荷下应变片的读数的平均值为该载荷下的标定值。上述标定值，作为可靠性试验时关键部位应力检测和判断试验载荷准确度的依据。
[0025]副构架的试验载荷主要包括垂向载荷和纵向、横向载荷，试验时各种载荷可同时加载，也可单独加载，同时加载时无需考虑其相位关系。加载频率不大于7Hz，加载波形为正弦波。
[0026]某些U形副构架由于垂向载荷直接传递给承载鞍，可不进行垂向载荷的脉动加载疲劳试验。
[0027]纵向、横向载荷加载位置为U形副构架I与连接杆2的联接销处。
[0028]副构架垂向疲劳试验载荷值为O?2.38C，加载次数垂向加载次数为1.5X IO5次。对于25t轴重转向架的U形副构架:纵向载荷载荷值一般为±55kN，加载次数不小于
5.0X IO5次；横向载荷载荷值一般为-15?55kN,加载次数不小于3.0X IO5次。对于其他轴重的U形副构架，按轴重每增加或减小5t，载荷大小增加或减小5%。载荷可分为多个加载单元进行施加。
[0029]试验结束后，对U形副构架进行探伤，目视不发生可见危险裂纹，或内部裂纹长度不超过2.35mm, U形副构架疲劳可靠性判定为合格。
[0030]以上所述并结合附图对【具体实施方式】进行了描述，但并非对本实用新型范围的限制。应当指出的是，在不脱离本实用新型原理，尤其是采用垂向、纵向和横向三向加载的方式进行试验的前提下，对本实用新型的【具体实施方式】还可以做出若干改进。
[0031]本实用新型提供了一种铁路货车径向转向架U形副构架可靠性试验方法，其是在进行了大量线路U形副构架动应力测试、载荷谱的编制和U形副构架受力特征理论研究基础上产生的，经过合理的工程化处理后能够较为真实地模拟U形副构架在实际运行中所经历的作用力，为准确评价U形副构架可靠性奠定了基础。
【权利要求】
1.一种转向架副构架可靠性试验装置，包括基座(17)和纵向刚梁(8);其特征在于，还包括水平载荷加载工装(7);纵向刚梁(8)两端设有轴承座(4)，两轴承座(4)上设有轴箱加载块(5 )，两轴箱加载块(5 )上架设有垂向加载梁(6 ) ;U形副构架(I)的两侧杆通过垂向加载梁(6)及轴箱加载块(5)固定在轴承座(4)上；水平载荷加载工装(7)包括横向加载头(19)和纵向加载头(12)，二者由两平行的平板(18)连接；两平板(18)之间设有左连杆(9 )和右连杆(10 )，两连杆由定位圆销(11)经两平板(18 )的通孔连接；左连杆(9 )和右连杆(10)的外端与U形副构架(I)的中杆连接。
2.根据权利要求1所述的转向架副构架可靠性试验装置，其特征在于，所述的U形副构架(I)上的横向、纵向、垂向受力点粘贴有应变片(13)。
【文档编号】G01M17/08GK203658070SQ201320685592
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年11月2日 优先权日:2013年11月2日
【发明者】李亨利, 潘树平, 杨兴, 廖军, 吴畅, 尹买云, 张显锋, 王璞, 王爱民, 周凌, 邓涛, 王云贵 申请人:南车眉山车辆有限公司