一种基于光纤光栅传感的轮对跑合试验台的制作方法

本发明涉及城轨车辆轮对跑合试验，具体为一种基于光纤光栅传感的轮对跑合试验台。

背景技术：

1、城轨车辆的轮对在运行一定时间后需要进行检修，检修完成后需要对轮对进行跑合试验，对轮对进行跑合监测以保证轮对各性能在使用范围内；国内外很多公司也做出了相同的跑合试验平台，但是多数的试验平台主要针对振动与温度的检查与分析，对参数的研究较为单一；跑合平台的试验环境有多种的噪音信号影响，有效数据量不足；同时一些高频的信号和有效振动信号会淹没在轮对跑合时的噪声信号里，需要检测手段辨别出所需要的信号；同时现有的试验平台的支撑结构大多固定在底板上，难以根据对轮尺寸来调节支撑高度和位置，从而影响了试验台的实用性；且现有试验台的隔震性能差，跑合测试的过程中轨道的震动会造成支架的共振，从而产生噪音，影响工作人员的身心健康，因此设计一种基于光纤光栅传感的轮对跑合试验台在试验前根据对轮尺寸来调节支撑结构的高度和位置，试验中可以采集多组实验数据和多种数据类型，提高测试精度，达到城轨车轮轮对的跑合实验检测效果，同时提高试验台的隔震性能，降低试验过程中因震动产生的噪音是很有必要的。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于光纤光栅传感的轮对跑合试验台，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于光纤光栅传感的轮对跑合试验台，包括测试底板、试验组件、传感检测组件、隔震支撑组件、安装板、调节组件、对轮转轴、试验轮对、齿轮箱、箱体支撑、箱体底座、电机支撑座、滑轨、工型块、试验电机、检测箱和检测板，所述测试底板的顶部对称设置有安装板，且安装板上设置有试验组件中的支撑梁，所述试验组件由支撑梁、轴箱体、轴向定位座、轴箱底座和试验轨道组成，支撑梁的顶部固定安装有调节组件中的顶部液压缸，所述调节组件由顶部液压缸、压紧杆、轨道液压缸、支撑架和支撑块组成，且顶部液压缸的输出端设置有压紧杆。

3、优选的，所述安装板的顶部一侧设置有轴箱底座，且轴箱底座的顶部设置有轴向定位座，轴向定位座上设置有轴箱体，且轴箱体位于压紧杆的正下方。

4、优选的，所述轴箱体之间设置有对轮转轴，且对轮转轴上对称设置有试验轮对，对轮转轴配合连接在齿轮箱中，且齿轮箱贴合在箱体支撑的顶部，箱体支撑固定在箱体底座上，且箱体底座固定在测试底板上。

5、优选的，所述测试底板的顶部对称设置有支撑块，且支撑块上设置有轨道液压缸，轨道液压缸的输出端设置有支撑架，且支撑架上设置有试验轨道，试验轨道滚动连接在试验轮对上。

6、优选的，所述测试底板的顶部一侧设置有电机支撑座，且电机支撑座的顶部设置有滑轨，滑轨上滑动连接有工型块，且工型块的顶部设置有试验电机，试验电机配合连接在试验轮对上。

7、优选的，所述测试底板的顶部一角设置有检测箱，且检测箱的内部底端设置有检测板，检测板的顶部中心处设置有传感检测组件中的试验检测模块，所述传感检测组件由试验检测模块、采集卡模块、数据融合模块、数据传输模块和试验控制模块组成，检测板的顶部四角分别设置有采集卡模块、数据融合模块、数据传输模块和试验控制模块，试验检测模块由可调光源模块、fbg传感模块、光电探测模块、扭矩传感模块和解调模块组成，可调光源模块、fbg传感模块、光电探测模块和扭矩传感模块分别控制连接可调谐激光传感器、fbg传感器、平衡光电传感器和动态扭矩传感器，可调光源模块分别控制连接fbg传感模块和光电探测模块，且fbg传感模块分别控制连接光电探测模块和解调模块，采集卡模块由第一采集模块、第二采集模块和第三采集模块组成，数据融合模块由接口转化模块和数据输出模块组成，且接口转化模块控制连接数据输出模块，试验控制模块由控制接收模块、调配处理模块、记录存储模块、警报输出模块、plc处理模块和试验驱动模块组成，控制接收模块分别控制连接调配处理模块、记录存储模块和plc处理模块，且plc处理模块分别控制连接警报输出模块和试验驱动模块，试验驱动模块分别控制连接顶部液压缸、轨道液压缸和试验电机。

8、优选的，所述试验检测模块控制连接采集卡模块，且采集卡模块控制连接数据融合模块，数据融合模块控制连接数据传输模块，且数据传输模块控制连接试验控制模块。

9、优选的，所述测试底板套接在隔震支撑组件中的封闭壳上，所述隔震支撑组件由封闭壳、隔震块、缓冲弹性件、支撑弹性件、顶板、隔震弹簧、隔震板和底部支架组成，测试底板的底部均匀设置有隔震块，且隔震块底部均匀开设凹槽中固定套接有顶板，隔震块之间对称设置有缓冲弹性件，顶板的底部设置有隔震弹簧，且隔震弹簧的底端固定在底部支架上，底部支架上均匀设置有阻尼器，且阻尼器均位于隔震弹簧的内部，阻尼器的顶端固定在顶板上，底部支架上对称设置有隔震板，且隔震板的顶部对称设置有支撑弹性件。

10、与现有技术相比，本发明的有益效果是：该一种基于光纤光栅传感的轮对跑合试验台，跑合实验前通过设置的轨道液压缸带动支撑架和试验轨道上下移动，便于根据试验轮对的尺寸来调节试验轨道的高度和位置，提高了试验台的实用性；在试验过程中通过光电探测模块和解调模块分别进行不同类型实验数据的传输，通过平衡光电传感器中心波长的偏移进行声发射、应变、振动等波形信号传输至数据融合模块，同时利用解调模块将检测的信号转化为数字信号传输至数据融合模块，通过中心波长的改变来进行温度的测定，之后数据融合模块将所接收到的信号转化为同一类目标接口转出至数据传输模块，再通过数据传输模块将数据传输至试验控制模块来进行数据的分析与处理，可以在试验中采集多组实验数据和多种数据类型，来检测城轨车轮轮对的跑合状态，提高了试验台测试精度，保障了试验的检测效果；利用设置的隔震支撑组件对测试底板进行弹性支撑，试验过程中通过挤压拉伸隔震弹簧来对震动进行缓冲，提高了试验台的隔震性能，降低了试验过程中产生的噪音，从而保障了工作人员的身心健康。

技术特征：

1.一种基于光纤光栅传感的轮对跑合试验台，包括测试底板(1)、试验组件(2)、传感检测组件(3)、隔震支撑组件(4)、安装板(5)、调节组件(6)、对轮转轴(7)、试验轮对(8)、齿轮箱(9)、箱体支撑(10)、箱体底座(11)、电机支撑座(12)、滑轨(13)、工型块(14)、试验电机(15)、检测箱(16)和检测板(17)，其特征在于：所述测试底板(1)的顶部对称设置有安装板(5)，且安装板(5)上设置有试验组件(2)中的支撑梁(21)，所述试验组件(2)由支撑梁(21)、轴箱体(22)、轴向定位座(23)、轴箱底座(24)和试验轨道(25)组成，支撑梁(21)的顶部固定安装有调节组件(6)中的顶部液压缸(61)，所述调节组件(6)由顶部液压缸(61)、压紧杆(62)、轨道液压缸(63)、支撑架(64)和支撑块(65)组成，且顶部液压缸(61)的输出端设置有压紧杆(62)。

2.根据权利要求1所述的一种基于光纤光栅传感的轮对跑合试验台，其特征在于：所述安装板(5)的顶部一侧设置有轴箱底座(24)，且轴箱底座(24)的顶部设置有轴向定位座(23)，轴向定位座(23)上设置有轴箱体(22)，且轴箱体(22)位于压紧杆(62)的正下方。

3.根据权利要求2所述的一种基于光纤光栅传感的轮对跑合试验台，其特征在于：所述轴箱体(22)之间设置有对轮转轴(7)，且对轮转轴(7)上对称设置有试验轮对(8)，对轮转轴(7)配合连接在齿轮箱(9)中，且齿轮箱(9)贴合在箱体支撑(10)的顶部，箱体支撑(10)固定在箱体底座(11)上，且箱体底座(11)固定在测试底板(1)上。

4.根据权利要求3所述的一种基于光纤光栅传感的轮对跑合试验台，其特征在于：所述测试底板(1)的顶部对称设置有支撑块(65)，且支撑块(65)上设置有轨道液压缸(63)，轨道液压缸(63)的输出端设置有支撑架(64)，且支撑架(64)上设置有试验轨道(25)，试验轨道(25)滚动连接在试验轮对(8)上。

5.根据权利要求4所述的一种基于光纤光栅传感的轮对跑合试验台，其特征在于：所述测试底板(1)的顶部一侧设置有电机支撑座(12)，且电机支撑座(12)的顶部设置有滑轨(13)，滑轨(13)上滑动连接有工型块(14)，且工型块(14)的顶部设置有试验电机(15)，试验电机(15)配合连接在试验轮对(8)上。

6.根据权利要求5所述的一种基于光纤光栅传感的轮对跑合试验台，其特征在于：所述测试底板(1)的顶部一角设置有检测箱(16)，且检测箱(16)的内部底端设置有检测板(17)，检测板(17)的顶部中心处设置有传感检测组件(3)中的试验检测模块(31)，所述传感检测组件(3)由试验检测模块(31)、采集卡模块(32)、数据融合模块(33)、数据传输模块(34)和试验控制模块(35)组成，检测板(17)的顶部四角分别设置有采集卡模块(32)、数据融合模块(33)、数据传输模块(34)和试验控制模块(35)，试验检测模块(31)由可调光源模块(311)、fbg传感模块(312)、光电探测模块(313)、扭矩传感模块(314)和解调模块(315)组成，可调光源模块(311)、fbg传感模块(312)、光电探测模块(313)和扭矩传感模块(314)分别控制连接可调谐激光传感器、fbg传感器、平衡光电传感器和动态扭矩传感器，可调光源模块(311)分别控制连接fbg传感模块(312)和光电探测模块(313)，且fbg传感模块(312)分别控制连接光电探测模块(313)和解调模块(315)，采集卡模块(32)由第一采集模块(321)、第二采集模块(322)和第三采集模块(323)组成，数据融合模块(33)由接口转化模块(331)和数据输出模块(332)组成，且接口转化模块(331)控制连接数据输出模块(332)，试验控制模块(35)由控制接收模块(351)、调配处理模块(352)、记录存储模块(353)、警报输出模块(354)、plc处理模块(355)和试验驱动模块(356)组成，控制接收模块(351)分别控制连接调配处理模块(352)、记录存储模块(353)和plc处理模块(355)，且plc处理模块(355)分别控制连接警报输出模块(354)和试验驱动模块(356)，试验驱动模块(356)分别控制连接顶部液压缸(61)、轨道液压缸(63)和试验电机(15)。

7.根据权利要求6所述的一种基于光纤光栅传感的轮对跑合试验台，其特征在于：所述试验检测模块(31)控制连接采集卡模块(32)，且采集卡模块(32)控制连接数据融合模块(33)，数据融合模块(33)控制连接数据传输模块(34)，且数据传输模块(34)控制连接试验控制模块(35)。

8.根据权利要求1所述的一种基于光纤光栅传感的轮对跑合试验台，其特征在于：所述测试底板(1)套接在隔震支撑组件(4)中的封闭壳(41)上，所述隔震支撑组件(4)由封闭壳(41)、隔震块(42)、缓冲弹性件(43)、支撑弹性件(44)、顶板(45)、隔震弹簧(46)、隔震板(47)和底部支架(48)组成，测试底板(1)的底部均匀设置有隔震块(42)，且隔震块(42)底部均匀开设凹槽中固定套接有顶板(45)，隔震块(42)之间对称设置有缓冲弹性件(43)，顶板(45)的底部设置有隔震弹簧(46)，且隔震弹簧(46)的底端固定在底部支架(48)上，底部支架(48)上均匀设置有阻尼器，且阻尼器均位于隔震弹簧(46)的内部，阻尼器的顶端固定在顶板(45)上，底部支架(48)上对称设置有隔震板(47)，且隔震板(47)的顶部对称设置有支撑弹性件(44)。

技术总结
本发明公开了一种基于光纤光栅传感的轮对跑合试验台，包括测试底板、试验组件、传感检测组件、隔震支撑组件和调节组件，所述测试底板的顶部对称设置有安装板，且安装板上设置有试验组件中的支撑梁，本发明，通过设置的调节组件在跑合实验前根据试验轮对的尺寸来调节试验轨道的高度和位置，提高了试验台的实用性；在试验过程中通过光电探测模块和解调模块分别进行不同类型实验数据的传输，在试验中采集多组实验数据和多种数据类型来检测城轨车轮轮对的跑合状态，提高了试验台测试精度，保障了试验的检测效果；利用设置的隔震支撑组件对测试底板进行弹性支撑，提高了试验台的隔震性能，降低了试验过程中产生的噪音，保障了工作人员的身心健康。

技术研发人员：孙永鹏,潘天翔,李明,张纯,杨鹏飞
受保护的技术使用者：武汉中车株机轨道交通装备有限公司
技术研发日：20230707
技术公布日：2024/1/5