低地板城铁车独立轮横向耦合式驱动装置测试装置及方法与流程

本发明涉及轨道车辆性能测试，具体而言，涉及一种低地板城铁车独立轮横向耦合式驱动装置测试装置及方法。

背景技术：

1、目前，国内轻轨车辆普遍采用一级平行传动齿轮箱，齿轮箱结构简单，载荷单一，散热较好，其驱动装置的性能测试相对简单。现有轻轨驱动装置的性能测试装置普遍使用双齿轮箱对滚的方式进行。试验测试装置如图1所示。两条车轴1分别安装一套待测试的齿轮箱3，齿轮箱3输入端与牵引电机2链接，车轴1通过辅助齿轮箱4链接，实现同转速反方向的转动，车轴1的另一端通过支架5保证车轴1的水平转动。当一个牵引电机2正转时，另一个牵引电机2施加反向的载荷，即可实现待测齿轮箱3的加载测试。

2、100％低地板有轨电车由于结构的要求，每套驱动装置由主动齿轮箱和从动齿轮箱组成。主、从动齿轮箱之间通过传动轴进行连接，主动齿轮箱内既需要实现动力的90°夹角变换和高度下降后通过传动轴将动力传递给从动齿轮箱，又要设置差速结构，实现主、从动齿轮箱的动力分配及两个齿轮箱输出端的耦合和解耦的功能。以上特点导致驱动装置为单输入双输出的结构复杂，驱动装置各零部件非常紧凑，多个的齿轮件组合在一起使得散热也更加困难，因此其测试方法和测试装置也与现有的轨道车辆存在较大的区别。由于常规轻轨车辆驱动装置为一级平行轴传动，试验装置只有一个输入端和一个输出端。为实现加载测试，需要使用两套齿轮箱对滚的方式。这样的试验装置无法对单输入双输出的齿轮箱进行测试。此外，现有装置和方法只有一个输出端，因此无法对具有两个输出端的驱动装置进行差速装置测试。同时，由于现有装置的牵引电机与输出轴在同一水平面内，且牵引电机主轴和输出轴平行，无法满足牵引电机主轴与输出轴不在同一水平面内，且电机主轴与输出轴成90°夹角的传动机构进行测试。

3、目前国内没有一种适合的测试装置及测试方法，能用来对100％低地板驱动装置的性能进行测试，亟待开发一种全新的试验装置及测试方法，以满足低地板驱动装置的性能测试需求。

技术实现思路

1、鉴于现有技术的不足，本发明提供一种低地板城铁车独立轮横向耦合式驱动装置测试装置及方法。本发明能够为驱动装置提供单输入双输出的速度和载荷，提供输出端的差速控制，输入电机与输出轴成垂直布置并能实现空间上的不同高度，此测试装置还能提供稳定可靠的齿轮箱吊挂装置的安装支架，满载高速运行时模拟车辆运行速度的自然风对齿轮箱进行冷却。同时，此装置能够为单套驱动装置进行加载测试，不需要两套齿轮箱配合完成。

2、本发明采用的技术手段如下：

3、一种低地板城铁车独立轮横向耦合式驱动装置测试装置，包括：第一铸铁平台和第二铸铁平台，所述第一铸铁平台和第二铸铁平台呈t型布置；

4、所述第一铸铁平台上对称布置两个负载工作模块，任意负载工作模块包括第一部和第二部；

5、所述第一部包括输出轴负载电机，所述输出轴负载电机通过负载电机联轴器连接负载扭矩传感器，所述负载扭矩传感器通过花键联轴器连接花键轴，花键轴的另一端连接负载法兰；

6、所述第二部包括轴承座，轴承座朝向第一部的方向设置有轴承座前端盖，所述轴承座前端盖连接支撑法兰，轴承座背向第一部的方向设置有轴承座后端盖，所述轴承座后端盖通过丝杠导套连接丝杠，所述丝杠的另一端连接手轮；

7、所述第二铸铁平台上设置牵引电机，所述牵引电机通过牵引电机联轴器连接输入扭矩传感器，所述输入扭矩传感器连接输入轴联轴器。

8、进一步地，所述负载电机通过负载电机安装座固定在第一铸铁平台上；所述负载扭矩传感器通过负载扭矩传感器安装座固定在第一铸铁平台上；所述轴承座通过中间支座固定在第一铸铁平台上。

9、进一步地，所述牵引电机通过牵引电机安装座固定在第二铸铁平台上；所述输入扭矩传感器通过输入轴扭矩传感器安装座固定在第二铸铁平台上。

10、进一步地，所述第一铸铁平台上还设置有吊杆安装支架，所述吊杆安装支架用于支撑齿轮箱吊杆起吊。

11、本发明还公开了一种低地板城铁车独立轮横向耦合式驱动装置测试方法，基于上述装置实现，包括以下步骤：

12、①根据以下方式进行空载测试：输入电机从低速向高速阶梯式增加转速，不同等级的转速持续设定的时间，试验测试正反转两个方向；

13、②根据以下方式进行跑合测试：在牵引电机额定转速下，从小到大阶梯式的增加对应负载电机的扭矩，不同等级的扭矩持续设定的时间，试验测试正反转两个方向；

14、③根据以下方式进行差速器性能测试：输入电机按设定转速运转，单侧负载电机加载至设定扭矩，持续设定时间，取消负载，增大一定扭矩再次施加单侧负载电机，直到差速器打开，记录打开扭矩，按打开扭矩，重复测试1000次数，试验测试正反转两个方向；

15、④根据以下方式进行极限扭矩试验：按照额定功率下，最大启动扭矩对应的转速，从小到大阶梯式的增加对应负载电机的扭矩，不同等级的扭矩持续设定的时间，扭矩从小到大增加的过程中，扭矩增加值逐渐变小，直到负载扭矩达到对应最大输出扭矩，反方向再次测试；

16、⑤根据以下方式进行极限转速试验：设定输入转速为极限转速，当输入转速从零快速增加到极限转速后，从小到大逐渐增加对应负载扭矩，每个扭矩持续设定的时间，直到负载扭矩增加到极限转速对应的输出扭矩，反方向再次测试；

17、⑥根据以下方式进行过载测试：按照最大扭矩对应的转速设定固定的输入转速，逐渐增大负载扭矩，直到负载扭矩为对应最大扭矩的120％，并持续设定时间，反方向再次测试；

18、⑦根据以下方式进行载荷谱测试：按照低地板有轨电车路面运行的载荷时间序列，依次执行加速、巡航、减速、停车动作，循环运行，正反方向持续运行设定时间。

19、进一步地，该方法还包括：

20、⑧在进行空载测试、跑合测试、差速器性能测试、极限扭矩试验、极限转速试验、过载测试、载荷谱测试时，记录箱体温升、轴承温度、齿轮箱振动以及噪音，测试过程中还包括渗油或噪音检测，每个测试确保磁性螺堵不得有铁屑，并进行油品采样检查。

21、较现有技术相比，本发明具有以下优点：

22、1.本发明提供了一种100％低地板驱动装置性能测试的测试装置，解决了新型低地板驱动装置设计制造后的对齿轮箱运用性能的模拟加载测试的测试任务。同时，该发明也可以对齿轮箱制造过程中检验组装质量提供的例行测试。

23、2.此测试装置对轨道车辆中，具有相似结构的一系列独立轮横向耦合转向架齿轮箱的测试工作提供了一个有效的参考解决方案。

24、3.本发明不但可以对输出端有差速的齿轮箱进行测试，还可以为输入轴与输出轴成一定角度，输入轴与输出轴不在同一水平面的齿轮箱进行检测检验，测试工作可模拟产品在轴桥上的载荷状态，最大程度上的减少了试验状态和运用状态的差距，为产品的设计性能检验提供可靠的依据。

技术特征：

1.一种低地板城铁车独立轮横向耦合式驱动装置测试装置，其特征在于，包括：第一铸铁平台和第二铸铁平台，所述第一铸铁平台和第二铸铁平台呈t型布置；

2.根据权利要求1所述的一种低地板城铁车独立轮横向耦合式驱动装置测试装置，其特征在于，所述负载电机通过负载电机安装座固定在第一铸铁平台上；所述负载扭矩传感器通过负载扭矩传感器安装座固定在第一铸铁平台上；所述轴承座通过中间支座固定在第一铸铁平台上。

3.根据权利要求1所述的一种低地板城铁车独立轮横向耦合式驱动装置测试装置，其特征在于，所述牵引电机通过牵引电机安装座固定在第二铸铁平台上；所述输入扭矩传感器通过输入轴扭矩传感器安装座固定在第二铸铁平台上。

4.根据权利要求1所述的一种低地板城铁车独立轮横向耦合式驱动装置测试装置，其特征在于，所述第一铸铁平台上还设置有吊杆安装支架，所述吊杆安装支架用于支撑齿轮箱吊杆起吊。

5.一种低地板城铁车独立轮横向耦合式驱动装置测试方法，基于权利要求1所述的一种低地板城铁车独立轮横向耦合式驱动装置测试装置实现，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种低地板城铁车独立轮横向耦合式驱动装置测试方法，其特征在于，该方法还包括：

技术总结
本发明公开一种低地板城铁车独立轮横向耦合式驱动装置测试装置及方法。装置包括呈T型布置的第一铸铁平台和第二铸铁平台，第一铸铁平台上的负载工作模块包括第一部和第二部；第一部包括输出轴负载电机，通过负载电机联轴器连接负载扭矩传感器，再通过花键联轴器连接花键轴；第二部包括轴承座，轴承座前端盖连接支撑法兰，轴承座后端盖通过丝杠导套连接丝杠，丝杠的另一端连接手轮；所述第二铸铁平台上设置牵引电机，所述牵引电机通过牵引电机联轴器连接输入扭矩传感器，所述输入扭矩传感器连接输入轴联轴器。本发明能够为驱动装置提供单输入双输出的速度和载荷，提供输出端的差速控制，输入电机与输出轴成垂直布置并能实现空间上的不同高度。

技术研发人员：刘明,黄晋,沈怀超,赵强,郑书杰,赵子策,张兴
受保护的技术使用者：中车大连机车车辆有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21