一种转臂定位悬挂系统综合性能试验台的制作方法

本实用新型是属于车辆工程技术领域，特别涉及一种转臂定位悬挂系统综合性能试验台。

背景技术：

轨道车辆悬挂系统一系转臂和轴箱顶部橡胶弹簧及双圈钢圆簧的轮对定位装置在高速动车组及地铁车辆中的逐渐应用，橡胶节点、橡胶叠层弹簧及钢圆簧的刚度及阻尼的传统串并联模型，在建立动力学模型时往往比较粗略，与车辆实际情况下的综合刚度及阻尼有一定的差异。因此，对于转臂式定位的一系悬挂综合性能参数的测定是十分必要的。转臂式定位悬挂系统对车辆运行稳定性、平稳性等动力学性能方面起着关键性的作用。转臂式定位悬挂系统中具有一定数量的橡胶连接件，外部环境温度、载荷、疲劳周期等橡胶性能的影响因素对转臂式定位悬挂系统的综合定位刚度、阻尼等动力学性能参数具有决定性的影响。因此，一种能够测量具有转臂式定位悬挂系统车辆中的一系悬挂系统的综合刚度、阻尼及考虑环境温度，疲劳周期，外部载荷、激扰类型等因素对转臂式定位悬挂系统的影响的试验台架，对完善具有转臂式定位的悬挂系统的轨道车辆动力学影响因素的分析有重大意义。

目前国内基本上没有转臂式定位的一系悬挂性能参数的综合性能试验台。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种转臂定位悬挂系统综合性能试验台，它能有效地解决激扰幅值、载荷、疲劳周期、环境温度等影响因素对具有转臂式定位的悬挂系统的综合性能的试验问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种转臂定位悬挂系统综合性能试验台，包括液压系统、转臂式定位装置、门形基座、横向作动器、纵向反力基座、纵向作动器、垂向作动器、连接工装和定位安装座；垂向作动器、横向作动器和纵向作动器均分别由液压系统控制，垂向作动器、横向作动器和纵向作动器共同组成激扰加载系统；

转臂式定位装置由转臂、橡胶叠层弹簧、固定套、钢圆簧、支承基座、支撑轴、轴端盖、双列圆锥滚子轴承、密封盖、橡胶节点组成；

门形基座的横梁设有垂向作动器，定位安装座呈横向设置的“L”形结构，垂向作动器通过连接工装与定位安装座的水平梁背部相连；横向作动器一端与门形基座的侧梁固定，另一端通过连接工装与定位安装座的侧面连接；纵向作动器的一端与纵向反力基座固定连接，另一端通过连接工装与定位安装座的端面连接；定位安装座的垂直端水平向设有转臂式定位装置的橡胶节点安装点，定位安装座的水平梁端头设有动态力传感器，动态力传感器通过力传感器支撑座连接固定；定位安装座的水平梁端头下方设有圆柱形凹槽，定位安装座的圆柱形凹槽安装有钢圆簧安装座，定位安装座通过钢圆簧安装座将钢圆簧的一端连接，橡胶叠层弹簧安装于转臂的大端水平凸台上，钢圆簧的另一端抵住橡胶叠层弹簧的上表面；支承基座分为前、后两组，两组支承基座分别布置在支撑轴的两端并通过轴端盖固定；转臂通过双列圆锥滚子轴承套装在支撑轴上，双列圆锥滚子轴承通过密封盖密封。

进一步，所述定位安装座的外围设有带空调外接组成的能模拟不同环境温度的保温箱。

进一步，所述转臂式定位装置中的钢圆簧及橡胶节点分别与定位安装座连接，形成封闭环。

进一步，所述垂向作动器所连的连接工装的下表面镶嵌有自由滚动的钢球。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

一、本试验台综合了在预加载荷的条件下、施加垂向、横向、纵向的激励对具有转臂式定位的悬挂系统进行动静态加载，目前国内尚无此类试验装置，且试验成本低，效率高。

二、综合考虑了不同激励幅值及频率、外部环境温度、垂向载荷、疲劳周期对具有转臂式定位的悬挂系统的动力学性能参数的影响。

三、采用外接空调加保温箱的模式模拟不同环境温度，特别是对于高寒或高温环境下的具有转臂式定位的悬挂系统的轨道车辆的动力学研究有重大意义。

四、本试验台可展开高频条件下具有转臂式定位的悬挂系统的试验研究，最大频率可达50Hz，在高频条件下具有转臂式定位的悬挂系统的性能参数对轨道车辆的动力学性能研究较为重要。

附图说明

图1为本实用新型立体结构示意图；

图2为本实用新型左视结构示意图；

图3为本实用新型D-D截面剖视结构示意图；

图4为本实用新型A-A局部结构放大示意图；

图5为本实用新型局部结构B向向视结构示意图；

图6为本实用新型俯视结构示意图；

图7为本实用新型C-C截面剖视结构示意图；

图8为本实用新型局部立体结构示意图；

图9为本实用新型局部结构俯视结构示意图；

图10为本实用新型局部结构全剖示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的详细说明。

如图1-图10所示，本实用新型实施例提供的一种转臂定位悬挂系统综合性能试验台，包括液压系统、转臂式定位装置、门形基座1、横向作动器2、纵向反力基座3、纵向作动器4、垂向作动器5、连接工装7和定位安装座8；垂向作动器5、横向作动器2和纵向作动器4均分别由液压系统控制，垂向作动器5、横向作动器2和纵向作动器4共同组成激扰加载系统，可实现在预加载荷条件下的横向、纵向、垂向激扰的施加。本实用新型实施例所用液压系统具体组成为：作动器的连接管、油泵、分油器、油源及其冷却系统。

转臂式定位装置由转臂11、橡胶叠层弹簧14、固定套19、钢圆簧15、支承基座23、支撑轴12、轴端盖18、双列圆锥滚子轴承20、密封盖13、橡胶节点9组成；

门形基座1的横梁设有垂向作动器5，定位安装座8呈横向设置的“L”形结构，垂向作动器5通过连接工装7与定位安装座8的水平梁背部相连；横向作动器2一端与门形基座1的侧梁固定，另一端通过连接工装7与定位安装座8的侧面连接；纵向作动器4的一端与纵向反力基座3固定连接，另一端通过连接工装7与定位安装座8的端面连接；定位安装座8的垂直端水平向设有转臂式定位装置的橡胶节点9安装点，定位安装座8的水平梁端头设有动态力传感器16，动态力传感器16通过力传感器支撑座17连接固定；定位安装座8的水平梁端头下方设有圆柱形凹槽，定位安装座8的圆柱形凹槽安装有钢圆簧安装座21，定位安装座8通过钢圆簧安装座21将钢圆簧15的一端连接，转臂11大端的半圆形轴孔上部设有安装橡胶叠层弹簧14的水平凸台，橡胶叠层弹簧14安装于转臂11的大端水平凸台上，钢圆簧15的另一端抵住橡胶叠层弹簧14的上表面；支承基座23分为前、后两组，两组支承基座23分别布置在支撑轴12的两端并通过轴端盖18固定；转臂11通过双列圆珠滚子轴承20套装在支撑轴12上，双列圆锥滚子轴承20通过密封盖13密封，设计有半圆形轴孔的转臂11大小两端分别与半圆形固定套19配合形成圆形孔，橡胶节点9固定于小孔内，节点固定块10通过节点的金属轴将转臂定位装置的一端固定于定位安装座8上的节点安装点。

进一步，在本实用新型实施例中，定位安装座8的外围设有带空调外接组成的能模拟不同环境温度的保温箱6，保温箱6可通过管路与外接空调压缩机相连，将带有转臂式定位装置的悬挂系统置于保温箱6中，可实现对不同环境温度的持续调节，调节范围为-60至60摄氏度。

转臂式定位装置中的钢圆簧15及橡胶节点9分别与定位安装座8连接，形成封闭环。

垂向作动器所连的连接工装7的下表面镶嵌有自由滚动的钢球22。

在本实用新型实施例中，试验台主体部分包括定位安装座8和转臂式定位装置，定位安装座8可用于安装转臂式定位的悬挂元件。

本试验台可用于研究激励幅值和频率、外部环境温度、垂向载荷、在线运营时间及不同疲劳周期对具有转臂式定位的悬挂系统及车辆运动稳定性及平稳性的影响。它综合了转臂式定位悬挂系统的横向、垂向、纵向的动静态刚度及阻尼试验，试验成本低，效率高。通过垂向作动器调整垂向预加载荷的大小模拟不同工况下车辆的重量，能够使试验数据更加接近实际运营车辆的载荷变化引起的具有转臂式定位的悬挂元件动力学性能参数的改变的实际值；精确控制不同的环境温度，可模拟不同环境温度条件下的具有转臂式定位的悬挂元件性能参数随温度变化的特性；也可通过控制不同疲劳周期及运动时间，模拟车辆不同的服役周期和行驶里程中，悬挂元件综合性能参数的随疲劳周期的变化特性。

以上公开的仅为本实用新型的优选实施例，但是，本实用新型实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。