液压作动器激励五维振动接地装置试验台的制作方法

本实用新型涉及一种轨道车辆接地装置检测试验台，更具体地说，本实用新型涉及一种动车组液压作动器激励五维振动接地装置试验台。

背景技术：

目前，在我国实行铁路大提速方针政策的前提下，我国轨道车辆的运行速度有了很大的提高。这也使得动车组技术发展迅速，目前已经在运行的动车组最高车速已经达到350km/h，研制中的动车组最高车速已经接近500km/h。但是随着车速的提高，动车组的安全性问题日益突出，例如接地装置的电刷和接触盘过度磨耗，造成轴承过热，严重影响行车安全。

实际行车中常出现的问题是接地装置的电刷和接触盘过度磨耗，磨耗产生的碳粉和铜粉等“粉尘”进入轴端轴承，造成轴承过热，甚至酿成切轴事故，严重影响行车安全，因此，应该对对动车组接地装置进行试验与校核，特实用新型动车组液压作动器激励五维振动接地装置试验台来校验动车轴端接地装置的可靠性。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是模拟实际动车组接地装置的实际工作状况，来解决接地装置的磨损与破坏问题，提供了一种动车组液压作动器激励五维振动接地装置试验台。

为解决上述技术问题，本实用新型是采用如下技术方案实现的，结合附图说明如下：

一种液压作动器激励五维振动接地装置试验台，由横向液压缸反力支承座1、钢板基础与弹簧减震器装配体2、马鞍龙门框架装配体3、接地台分油器与管道总装配体4、驱动转盘电机装配体5、液压激振接地轴箱总成装配体6和五维振动液压激振作动器组装配体组成，所述驱动转盘电机装配体5为两套，结构相同，分别对称安装在两个马鞍龙门框架装配体3上，所述液压激振接地轴箱总成装配体6为两套，结构相同，分别对称安装在驱动转盘电机装配体5两侧；

所述五维振动液压激振作动器组装配体由两套横向、两套垂向布置的液压激振30T20行程缸体固定式作动器装配体7组成，其中两套横向布置的安装在横向液压缸反力支承座1上，两套垂向布置的安装在钢板基础与弹簧减震器装配体2上，所述四套液压激振30T20行程缸体固定式作动器装配体7分别通过30T20行程作动器拉杆装配体24与液压五维振动轴箱联接框架装配体17连接，所述液压激振接地轴箱总成装配体6安装在液压五维振动轴箱联接框架装配体17上，所述液压五维振动轴箱联接框架装配体17通过接地台T型梁拉杆总成装配体23与马鞍龙门框架装配体3连接；

所述接地台分油器与管道总装配体4安装在钢板基础与弹簧减震器装配体2上。

所述驱动转盘电机装配体5由电机传动轴皮带轮13、皮带轮传动轴装配体14和卧式变频电机装配体16组成，所述电机传动轴皮带轮13和卧式变频电机装配体16装在皮带轮传动轴装配体14的两端，所述皮带轮传动轴装配体14通过电机摆振轴支承矮立柱15固定在马鞍龙门框架装配体3上；

所述两套卧式变频电机装配体16同轴线布置，每套卧式变频电机装配体16上的电机传动轴皮带轮13与液压激振接地轴箱总成装配体6中的通用试验轴总成装配体19上的皮带轮皮带传动，通过所述两套卧式变频电机装配体16驱动两套液压激振接地轴箱总成装配体6中通用试验轴总成装配体19旋转，模拟实际接地装置的运行工况；所述两套卧式变频电机装配体16和其两侧的液压激振接地轴箱总成装配体6一起组成两套测试接地装置和测试轴承，通过对比试验来检测试验结果。

所述马鞍龙门框架装配体3由前后马鞍梁11和马鞍梁横梁12组成，所述前后马鞍梁11结构相同，平行布置。通过内六角螺栓固定在钢板基础与弹簧减震器装配体2上。

所述的钢板基础与弹簧减震器装配体2由多层钢板组成，其四角和前后侧壁上布置有6吨弹簧减震器装配体8，其作用是缓冲液压激励六自由度振动接地装置试验台的工作振动，降低噪声。

所述接地台分油器与管道总装配体4由分油器装配体9和分油器底部支承架10组成，所述分油器装配体9固定在分油器底部支承架10上，分油器底部支承架10通过螺栓固定在钢板基础与弹簧减震器装配体2上，分油器装配体9的进油管和出油管通过螺栓连接固定在分油器下方，根据实际的需要在上面加装分油器钢制延长套管。分油器的通过橡胶制油管将油供给4个液压作动器7。使液压作动器工作从而作用在液压五维振动轴箱联接框架装配体17上，带动液压五维振动轴箱联接框架装配体17运动。

所述液压激振30T20行程缸体固定式作动器装配体7由30吨作动器阀安装块装配体、MOOG三级阀总成装配体、30T20行程作动器拉杆装配体24、30T20行程等速双活塞杆装配体、30T作动器法兰装配体、30T20作动器油缸装配体和30T20行程作动器后护筒装配体组成。

所述接地台T型梁拉杆总成装配体23由接地台T型梁连接球铰与轴装配体26、接地台T型振动梁联接拉杆25、接地台T型梁尾球铰支座装配体组成，所述接地台T型振动梁联接拉杆25均装有接地台T型梁连接球铰与轴装配体26，一端通过接地台T型梁连接球铰与轴装配体26与接地台作动器尾球铰支座装配体27转动连接。

所述两套液压激振接地轴箱总成装配体6通过轻质振动性共用轴承座装配体20安装在液压五维振动轴箱联接框架装配体17的两侧，形成两套测试设备，所述液压激振接地轴箱总成装配体6内安装有测试出厂接地装置的接地接触盘装配体22a和接地壳体电刷装配体，通过4KW卧式变频电机带动通用试验轴总成装配体19旋转，使接地装置的接地接触盘与电刷相互摩擦，产生损耗，并通过接地装置的接线端子向接地装置输送高压电，测试接地装置的耐磨性和抗电蚀能力。

所述液压激振接地轴箱总成装配体(6)由通用试验轴总成装配体(19)，轻质振动性共用轴承座装配体(20)，振动型接地电刷壳体总成装配体(21)组成。所述的通用试验轴总成装配体(19)为短空心试验轴，采用动车原厂车轴，在其基础上进行改造。在通用试验轴总成装配体(19)上装有替换轴头(22b)，套在短空心接地试验轴的两端，替换轴头的形式多样，根据所安装的接地装置型号的不同，例如CRH3型接地装置和CRH5型接地装置，来跟换相对应的替换轴头，来弥补由于接地装置不同所造成的安装距离不够的问题；替换轴头上安装的接地接触盘装配体皆是原厂标准结构件，并无改动。

所述的通用试验轴总成装配体19为短空心试验轴，其内部通孔用于短车轴头替换套装配体的安装，同时减少装置的质量，所述通用试验轴总成装配体19为两段式阶梯轴，在中部的第二段阶梯轴上安装皮带轮；

所述短车轴头替换套装配体，套在通用试验轴总成装配体19的两端，通过一个替换轴头拉紧螺杆进行固定，替换轴头拉紧螺杆的中部焊接有四块圆盘形钢板，顶在短空心接地试验轴的内圈处，减缓短空心接地试验轴的振动；替换轴头22b的形式多样，根据所安装的接地装置型号的不同，更换相对应的替换轴头22b，以弥补由于接地装置不同所造成的安装距离不够。

所述的液压激振接地轴箱总成装配体6通过轻质振动性共用轴承座装配体20固定在液压五维振动轴箱联接框架装配体17上，并成为一个整体，即沉浮、点头、横向、摇头与侧滚五维激振四接地装置框架装配体。液压五维振动轴箱联接框架装配体17的两边前后共有4个轴箱，即每边前后2个，对称分布于液压五维振动轴箱联接框架装配体17的两边。在试验台工作的情况下沉浮、点头、横向、摇头与侧滚五维激振四接地装置框架装配体作为一个整体将做沉浮、点头、横向、摇头与侧滚的五个自由度的运动。

液压激振作动器装配体7和横、纵向的两个接地台T型梁拉杆总成装配体23与液压激振接地轴箱总成装配体17均采用球铰连接，分油器供油使4个液压激振作动器装配体7开始工作，工作中的液压激振作动器装配体7和横、纵向的两个接地台T型梁拉杆总成装配体23共同配合，使得其作用的液压激振接地轴箱总成装配体17做出沉浮、点头、横向、摇头与侧滚五个自由度方向的运动，由于液压激振接地轴箱总成装配体6通过轻质振动性共用轴承座装配体20固定在液压五维振动轴箱联接框架装配体17上成为一个整体，即沉浮、点头、横向、摇头与侧滚五维激振四接地装置框架装配体。故所测试的接地装置6将跟随液压五维振动轴箱联接框架装配体17做沉浮、点头、横向、摇头与侧滚五个自由度方向的运动。

与现有技术相比本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型所述的动车组液压作动器激励五维振动接地装置试验台在动态工况下可对轴箱轴承与接地装置施加外载荷，通过测力传感器获得精确的轴向力施加量，便于研究轴承以及接地装置的损坏情况。

2、本实用新型所述的液压作动器激励的五维振动接地装置试验台结构设计中包含四个伺服液压作动器，两个接地台T型梁向拉杆总成装配体，通过电脑程序精确控制四个伺服液压作动器的动作(即位移量)，使液压作动器激励的五维振动接地装置试验台能够完成五个自由度的运动。

3、所述的动车组液压作动器激励的五维振动接地装置试验台结构设计简单合理，采用T型螺栓固定连接的方式将各零部件安装到试验平台上，若某一零部件发生故障，技术人员可以方便的检修或更换设备。

4、所述的动车组液压作动器激励的五维振动接地装置试验台可以通过变频电机激振来模拟实际轴承与接地装置的工况，试验结果更准确。

5、本实用新型所述的液压作动器激励的五维振动接地装置试验台安装有机电控制柜，操作人员可以远程控制试验台的运行，操作方便可靠安全。

6、所述的动车组液压作动器激励五维振动接地装置试验台可以通过两个试验轴与接地装置在同样的电机激振情况下作对比试验，通过对比试验来找出接地装置损耗严重的原因，具有很高的实用价值。

附图说明

图1、液压作动器激励的五维振动接地装置试验台装配图。

图2、液压作动器激励的五维振动接地装置试验台右视图。

图3、分油器及试验台装配框架。

图4、25吨钢板基础与弹簧减震器装配体。

图5、接地台分油器与管道装配体。

图6、横向液压缸反力支承座装配体。

图7、马鞍龙门框架装配体。

图8、驱动转盘电机与马鞍支承装配体。

图9、沉浮、点头、横向、摇头与侧滚五维激振的接地装置及龙门框架装配体。

图10、沉浮、点头、横向、摇头与侧滚五维激振四接地装置框架装配体

图11、试验通用轴及试验龙门框架装配体。

图12、液压五维振动轴箱联接框架装配体。

图13、接地装置装配体。

图14、通用试验轴及接地接触盘装配体。

图15、通用试验轴及轴头装配体。

图16、五维振动液压激振作动器组及安装框架装配体。

图17、五维振动液压激振作动器组装配体。

图18、五维振动液压激振作动器组装配体侧视图。

图19、液压激振30T20行程缸体固定式作动器装配体。

图20、接地台T型梁拉杆总成装配体。

图中1.横向液压缸反力支承座，2.25吨钢板基础与弹簧减震器装配体，3.马鞍龙门框架装配体，4.接地台分油器与管道总装配体，5.驱动转盘电机装配体，6.液压激振接地轴箱总成装配体，7.液压激振30T20行程缸体固定式作动器装配体，8.6吨弹簧减震器装配体(上海松夏)，9.分油器装配体，10.分油器底部支承架，11.马鞍梁，12.马鞍梁横梁，13.电机传动轴皮带轮，14.皮带轮传动轴装配体，15.电机摆振轴支承矮立柱，16.卧式变频电机装配体，17.液压五维振动轴箱联接框架装配体，18.传动皮带，19.通用试验轴总成装配体，20.轻质振动性共用轴承座装配体，21.振动型接地电刷壳体总成装配体，22a.接地接触盘装配体，22b.替换轴头，23.接地台T型梁横、纵向拉杆总成装配体，24.30T20行程作动器拉杆装配体，25.接地台T型振动梁联接拉杆，26.接地台T型梁连接球铰与轴装配体，27.接地台作动器尾球铰支座装配体

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细的描述：

本实用新型所述的动车组液压作动器激励五维振动接地装置试验台可以测试轴箱轴承与接地装置在动载工况中加载时的磨损情况，并进行对比试验。

参阅图1，所述的动车组液压作动器激励的五维振动接地装置试验台包括横向液压缸反力支承座1、钢板基础与弹簧减震器装配体2、马鞍龙门框架装配体3、接地台分油器与管道总装配体4、驱动转盘电机装配体5、沉浮、点头、横向、摇头与侧滚五维激振的接地装置框架装配体6、五维振动液压激振作动器组装配体，参阅图16。四套液压激振30T20行程缸体固定式作动器7分别通过横向液压缸反力支承座1和钢板基础与弹簧减震器装配体2进行固定。马鞍龙门框架装配体3通过内六角螺栓固定在钢板基础与弹簧减震器装配体2上，在钢板基础与弹簧减震器装配体2上同时固定装有横向液压缸反力支承座1马鞍龙门框架装配体3接地台分油器与管道总装配体4。同时，五维振动液压激振作动器组装配体图16中的两个垂向作动器也固定在钢板基础与弹簧减震器装配体2上。

参阅图3，整个试验台的安装框架包括横向液压缸反力支承座1、钢板基础与弹簧减震器装配体2和马鞍龙门框架装配体3，所述钢板基础与弹簧减震器装配体2俯视图呈5000mmX2250mm的长方形，由三块厚度为100mm钢板重叠组成,总厚度为300mm。钢板材质为1023碳钢板。钢板上方通过机床加工有M24螺栓孔，便于各个零部件的安装，钢板的前中后两侧共有6个6吨弹簧减震器装配体(上海松夏)8，分别嵌与钢板下两层中。同时25吨钢板基础地面要求良好的平面度，便于设备的安装与测试。

参阅图5，在钢板基础与弹簧减震器装配体2上的接地台分油器与管道总装配体4由分油器装配体9和分油器底部支承架10组成。分油器装配体9坐落在分油器底部支承架10之上，分油器底部支承架10则通过螺栓固定在5吨钢板基础与弹簧减震器装配体2上。分油器装配体9的进油管和出油管通过螺栓连接固定在分油器下方，根据实际的需要在上面加装分油器钢制延长套管。分油器的通过橡胶制油管将油供给4个液压作动器7。使液压作动器工作从而作用在液压五维振动轴箱联接框架装配体17上，带动液压五维振动轴箱联接框架装配体17运动。

参阅图7，马鞍龙门框架装配体3由马鞍梁11和马鞍梁横梁12组成。

参阅图8，两个千瓦卧式变频电机装配体5分别安装在横向两个马鞍梁11上，驱动转盘电机与马鞍支承装配体由马鞍梁11、驱动转盘电机与支承座装配体5组成。驱动转盘电机与支承座装配体由电机传动轴皮带轮、皮带轮传动轴装配体、电机摆振轴支承矮立柱、四千瓦卧式变频电机装配体组成；其中马鞍梁底端通过内六角螺栓与25吨钢板基础与弹簧减震器装配体连接；两个摆振轴支承矮立柱通过螺栓安装在前后马鞍梁上。四千瓦卧式变频电机通过螺栓固定在摆振轴支承矮立柱上。皮带轮传动轴装配体通过平键固定在四千瓦卧式变频电机上，通过4KW卧式变频电机带动电机传动轴皮带轮转动，进而传递动力。

参阅图9，沉浮、点头、横向、摇头与侧滚五维激振的接地装置及框架装配体由马鞍龙门框架装配体3、驱动转盘电机装配体5、液压激振接地轴箱总成装配体6、液压五维振动轴箱联接框架装配体7组成。所述的液压五维振动轴箱联接框架装配体17的两侧，两套液压激振接地轴箱总成装配体6通过轻质振动性共用轴承座装配体20安装与其上。形成两套测试设备。液压激振接地轴箱总成装配体6内安装有测试出厂接地装置的接地接触盘装配体22a和振动型接地电刷壳体总成装配体21，通过4KW卧式变频电机16带动通用试验轴总成装配体19旋转，使接地装置的接地接触盘与电刷相互摩擦，产生损耗，并通过接地装置的接线端子向接地装置输送高压电，测试接地装置的耐磨性和抗电蚀能力。

参阅图10，液压激振接地轴箱总成装配体6通过轻质振动性共用轴承座装配体20固定在液压五维振动轴箱联接框架装配体17上，并成为一个整体，液压五维振动轴箱联接框架装配体17的两边前后共有4个轴箱，即每边前后2个，对称分布于液压五维振动轴箱联接框架装配体17的两边。在试验台工作的情况下沉浮、点头、横向、摇头与侧滚五维激振四接地装置框架装配体作为一个整体将做沉浮、点头、横向、摇头与侧滚的五个自由度的运动。

参阅图11，四千瓦卧式变频电机装配体16的工作产生的动力通过皮带轮传动轴装配体14传递到皮带轮装配体13上，皮带轮传动轴装配体14与通用试验轴总成装配体19通过电机传动轴皮带18进行皮带传动，动力通过皮带18传动到通用试验轴总成装配体19上，带动通用试验轴总成装配体19转动。振动型接地电刷壳体总成装配体21分别套在试验轴总成装配体(19)的两端，保证试验轴总成装配体中的接地接触盘装配体22a与振动型接地电刷壳体总成装配体21中的接地电刷接触在一起，通过4KW卧式变频电机16的输出转矩带动试验轴总成装配体19旋转，使接地接触盘与接地电刷相互高速摩擦。

参阅图12，改装配体为用于固定被测试的接地装置的液压五维振动轴箱联接框架装配体17。同时外部液压作动器7等均作用于液压五维振动轴箱联接框架装配体17。液压五维振动轴箱联接框架装配体17与其上的被测试接地装置成为一个整体并做相同运动。

参阅图13，其上的前后振动型接地电刷壳体总成装配体21并不相同时由于所采用的试验轴总成装配体19可以用于安装不同型号的接地装置，为了直观体现，一前一后分别为CRH3型接地装置和CRH5型接地装置。

参阅图14，所述的通用试验轴总成装配体19为短空心试验轴，采用动车原厂车轴，在其基础上进行改造。短空心接地试验轴内部的通孔是为了方便短车轴头替换套装配体的安装，同时减少装置的质量，通用试验轴总成装配体19是一个两段式阶梯轴，在中部的第二段阶梯轴上安装着试验轴端面孔皮带轮。

参阅图15，在通用试验轴总成装配体19上装有替换轴头22b，套在短空心接地试验轴的两端，通过一个替换轴头拉紧螺杆进行固定，而替换轴头拉紧螺杆的中部焊接有四块圆盘形钢板，顶在短空心接地试验轴的内圈处，减缓短空心接地试验轴的振动；替换轴头的形式多样，根据所安装的接地装置型号的不同，例如CRH3型接地装置和CRH5型接地装置，来跟换相对应的替换轴头，来弥补由于接地装置不同所造成的安装距离不够的问题；替换轴头上安装的接地接触盘装配体皆是原厂标准结构件，并无改动。

参阅图16，二个横向液压激振作动器装配体7、二个垂向液压激振作动器装配体7和一起通过30T20行程作动器拉杆装配体24与液压激振接地轴箱总成装配体17相连，二个接地台T型梁拉杆总成装配体23通过接地台T型梁连接球铰与轴装配体26与液压激振接地轴箱总成装配体17相连。四个液压激振作动器7的运动和接地台T型梁横、纵向拉杆总成装配体23控制整个液压激振接地轴箱总成装配体17完成了空间上的五自由度运动，模拟接地装置在实际动车运行过程中所承受的冲击载荷，检测出厂接地装置的使用可靠性。

参阅图17至图18，五维振动液压激振作动器组装配体由二个横向液压激振作动器装配体7、二个垂向液压激振作动器装配体7、两个接地台T型梁拉杆总成装配体23组成。液压激振作动器装配体7和横、纵向的两个接地台T型梁拉杆总成装配体23与液压激振接地轴箱总成装配体17均采用球铰连接，分油器供油使4个液压激振作动器装配体7开始工作，工作中的液压激振作动器装配体7和横、纵向的两个接地台T型梁拉杆总成装配体23共同配合，使得其作用的液压激振接地轴箱总成装配体17做出沉浮、点头、横向、摇头与侧滚五个自由度方向的运动，由于液压激振接地轴箱总成装配体6通过轻质振动性共用轴承座装配体20固定在液压五维振动轴箱联接框架装配体17上成为一个整体，即沉浮、点头、横向、摇头与侧滚五维激振四接地装置框架装配体。故所测试的接地装置6将跟随液压五维振动轴箱联接框架装配体17做沉浮、点头、横向、摇头与侧滚五个自由度方向的运动。

参阅图19，液压激振30T20行程缸体固定式作动器装配体7由作动器装配体7和30T20行程作动器拉杆装配体24组成。

参阅图20，接地台T型梁横、纵向拉杆总成装配体23由接地台T型梁连接球铰与轴装配体26接地台T型振动梁联接拉杆25接地台作动器尾球铰支座装配体27组成。