一种轨道车辆转向架回转阻力矩试验装置及测试方法与流程

1.本发明涉及轨道车辆技术领域，尤其涉及一种轨道车辆转向架回转阻力矩试验装置及测试方法。


背景技术：

2.在轨道列车转向架设计优化和定型试验中，转向架的回转阻力矩是一个重要参数，当车体与转向架之间给予的回转阻力矩过大时，车辆的曲线通过性下降，同时回转阻力矩过大使轨距变大，有可能导致列车脱轨；反之，不利于抑制转向架的蛇行运动，车辆运行平稳性下降，不利于提高车辆的临界速度。因此，准确测定转向架与车体之间的回转阻力矩是转向架设计及优化的关键。
3.为此要测得转向架与车体之间的回转阻力矩，进而计算回转阻力系数，但在试验的过程中，由于轨道车辆车体体积过于庞大，在实验室中采取一些措施代替实际车体。例如：现有技术公开了轨道车辆转向架回转阻力特性测定试验装置及方法，包括基础平台、四个轮对固定装置、龙门架、转动轴、砝码箱、两个纵向作动器、上测力平台，利用上述装置进行转向架回转特性试验，转向架固定不动，以砝码箱模拟车体，通过作动器驱动砝码箱模拟车体的回转运动，实现对单个转向架进行回转特性测定试验。但是，砝码箱的结构形式与实际车体差异较大，测试结果并不精准。
4.采取等同质量效果的模拟车体取代实际车体是一种有效的测试手段，但在试验台上模拟车体无法与转向架直接相连接，无法直接进行试验。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种轨道车辆转向架回转阻力矩试验装置及测试方法，该装置可以解决转向架回转阻力矩测试精度不高、模拟车体无法与转向架直接连接等问题，采取等同质量效果的模拟车体代替实际车体，并通过中心销座工装、空气弹簧补气座工装实现模拟车体与转向架的连接，试验装置安装结构精确、便捷、可靠。
6.为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
7.第一方面，本发明提供了一种轨道车辆转向架回转阻力矩试验装置，采用等效的模拟车体代替实际车体，所述模拟车体通过工装与转向架相连；所述工装包括中心销座工装和空气弹簧补气座工装，两个空气弹簧补气座工装对称设于中心销座工装的两侧。
8.作为进一步的技术方案，所述中心销座工装和空气弹簧补气座工装的顶面位于同一水平面，以使模拟车体保持水平。
9.作为进一步的技术方案，所述中心销座工装和空气弹簧补气座工装的高度不小于20cm。
10.作为进一步的技术方案，所述中心销座工装和空气弹簧补气座工装满足设定刚度要求。
11.作为进一步的技术方案，所述中心销座工装与转向架中心销连接紧固，所述空气弹簧补气座工装固定于空气弹簧上侧。
12.作为进一步的技术方案，所述中心销座工装开有用于中心销穿过的通孔，空气弹簧补气座工装开设有定位孔。
13.作为进一步的技术方案，还包括振动平台、模拟轨道，所述模拟轨道与振动平台之间安装力传感器，转向架安装于模拟轨道上侧。
14.第二方面，本发明还提供了一种轨道车辆转向架回转阻力矩测试方法，通过中心销座工装和空气弹簧补气座工装连接模拟车体与转向架；基于整车振动试验台，按照试验工况进行转向架回转阻力矩测试。
15.作为进一步的技术方案，先将空气弹簧补气座工装、中心销工装固定于模拟车体底面，之后将安装有工作的模拟车体与转向架紧固。
16.作为进一步的技术方案，将力传感器安装于振动试验台，力传感器清零后，将模拟轨道安装于力传感器上表面。
17.上述本发明的有益效果如下：
18.(1)本发明采取等同质量效果的模拟车体代替实际车体，并通过中心销座工装、空气弹簧补气座工装实现模拟车体与转向架的连接，解决转向架回转阻力矩测试精度不高、模拟车体无法与转向架直接连接等问题。
19.(2)本发明的中心销座工装开设有用于中心销穿过的通孔，空气弹簧补气座工装开设有定位孔，通过工装先与模拟车体连接，之后再与转向架连接的方式，使模拟车体能够准确定位，提高装配效率；中心销座工装和空气弹簧补气座工装满足支撑刚度要求，增加测试的可靠性。
附图说明
20.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
21.图1是本发明根据一个或多个实施方式的转向架与工装装配左视图；
22.图2是本发明根据一个或多个实施方式的转向架与工装装配俯视图；
23.图3是本发明根据一个或多个实施方式的模拟车体与工装装配左视图；
24.图4是本发明根据一个或多个实施方式的模拟车体与工装装配主视图；
25.图5(a)是本发明根据一个或多个实施方式的第一空气弹簧补气座工装左视图；
26.图5(b)是本发明根据一个或多个实施方式的第一空气弹簧补气座工装俯视图；
27.图6(a)是本发明根据一个或多个实施方式的中心销座工装左视图；
28.图6(b)是本发明根据一个或多个实施方式的中心销座工装俯视图；
29.图7(a)是本发明根据一个或多个实施方式的第二空气弹簧补气座工装左视图；
30.图7(b)是本发明根据一个或多个实施方式的第二空气弹簧补气座工装俯视图。
31.图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。
32.1、中心销座工装，2、第一空气弹簧补气座工装，3、第二空气弹簧补气座工装，4、模拟车体，5、中心销，6、空气弹簧，7、转向架，8、定位孔。
具体实施方式
33.实施例一：
34.正如背景技术所介绍的，现有技术中存在转向架回转阻力矩测试精度不高、模拟车体无法与转向架直接连接等不足，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种轨道车辆转向架回转阻力矩试验装置，如图3和图4所示，采用等效的模拟车体4代替实际车体，并将模拟车体4通过专用的工装与转向架7相连；模拟车体4相比于砝码箱更加接近于实际车体，使测试结果更加准确。
35.如图1和图2所示，专用的工装包括中心销座工装1和空气弹簧补气座工装，由于转向架7上安装有两个空气弹簧6，每个空气弹簧6对应一个空气弹簧补气座工装，因此空气弹簧补气座工装设置两个，即第一空气弹簧补气座工装2和第二空气弹簧补气座工装3。
36.中心销座工装1连接于转向架7的中心销5处，第一空气弹簧补气座工装2和第二空气弹簧补气座工装3对称设置于中心销座工装1两侧，通过中心销座工装1、第一空气弹簧补气座工装2、第二空气弹簧补气座工装3支撑于模拟车体4底面。
37.为了保证模拟车体4的底面保持水平，如图4所示，中心销座工装1、第一空气弹簧补气座工装2、第二空气弹簧补气座工装3的顶面位于同一水平面。
38.本实施例的中心销座工装1和空气弹簧补气座工装的高度不小于20cm，并采用铝合金材质，以保证支撑刚度。
39.如图6(a)和图6(b)所示，中心销座工装1的横截面呈矩形，其中心开设有用于中心销5穿过的孔，中心销座工装1设置多个螺纹孔，以通过螺栓实现中心销座工装1与模拟车体4的连接。
40.当然，中心销座工装1的横截面也可以为其他形状，例如圆形；中心销座工装1也可以为工字型结构。
41.如图5(a)、图5(b)以及如图7(a)、图7(b)所示，第一空气弹簧补气座工装2和第二空气弹簧补气座工装3的形状可以与中心销座工装1相同，也可以为适应空气弹簧6的圆柱形结构。
42.第一空气弹簧补气座工装2、第二空气弹簧补气座工装3的中心开有定位孔8，定位孔8能够与空气弹簧6顶部的定位部件相配合，提高定位精度和速度。第一空气弹簧补气座工装2、第二空气弹簧补气座工装3与对应的空气弹簧6以及模拟车体4通过螺栓连接。
43.本实施例还包括振动平台、模拟轨道等，振动平台上安装有多个清零的力传感器，为了配合模拟轨道，力传感器设置两组，每组对应一个模拟轨道，模拟轨道固定于力传感器上方；通过在每个模拟轨道与振动平台之间安装至少两个力传感器，以提高测量精度。
44.其中，力传感器采用六维力传感器。
45.本实施例通过制作的工装完成转向架7与模拟车体4的连接，以使等同质量效果的模拟车体4代替实际车体进行实现；同时转向架7回转阻力矩测试基于整车振动试验台来完成，能够提高测试精度。
46.实施例二：
47.本提供了一种轨道车辆转向架回转阻力矩测试方法，采用实施例一所述的试验装置，包括以下步骤：
48.(1)将六维力传感器按照试验尺寸装配至振动试验台上，然后开启系统，对六维力
传感器进行清零操作。
49.(2)将模拟轨道安装至清零后的六维力传感器上表面，并用螺栓进行紧固；之后将转向架7安装在模拟轨道上并进行紧固。
50.(3)将空气弹簧补气座工装、中心销工装1安装于模拟车体4底面，并紧固。
51.(4)将安装好工装的模拟车体4与转向架7按照试验图纸进行装配，并紧固。
52.(5)安装抗侧滚扭杆和高度调整阀，并紧固。
53.(6)开启整车振动试验台，按照试验工况进行转向架7的回转阻力矩测试，记录并保存试验数据。试验完成后，关闭试验台。
54.本实施例通过设计的专用工装将模拟车体4与转向架7连接在一起，并使工装先与模拟车体4连接，之后将安装有工作的模拟车体4吊装至转向架7上，使工装与转向架7相连接并紧固。
55.由于中心销座工装1设有用于中心销5穿过的通孔，空气弹簧补气座工装设有定位孔，因此先将工装与模拟车体4连接，吊装后通过对应的通孔、定位孔与转向架配合即可，提高安装效率；避免先将工装与转向架连接导致的模拟车体4定位不准确的问题。
56.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种轨道车辆转向架回转阻力矩试验装置，其特征在于，采用等效的模拟车体代替实际车体，所述模拟车体通过工装与转向架相连；所述工装包括中心销座工装和空气弹簧补气座工装，两个空气弹簧补气座工装对称设于中心销座工装的两侧。2.根据权利要求1所述的一种轨道车辆转向架回转阻力矩试验装置，其特征在于，所述中心销座工装和空气弹簧补气座工装的顶面位于同一水平面，以使模拟车体保持水平。3.根据权利要求1或2所述的一种轨道车辆转向架回转阻力矩试验装置，其特征在于，所述中心销座工装和空气弹簧补气座工装的高度不小于20cm。4.根据权利要求1或2所述的一种轨道车辆转向架回转阻力矩试验装置，其特征在于，所述中心销座工装和空气弹簧补气座工装满足设定刚度要求。5.根据权利要求1或2所述的一种轨道车辆转向架回转阻力矩试验装置，其特征在于，所述中心销座工装与转向架中心销连接紧固，所述空气弹簧补气座工装固定于空气弹簧上侧。6.根据权利要求5所述的一种轨道车辆转向架回转阻力矩试验装置，其特征在于，所述中心销座工装开有用于中心销穿过的通孔，空气弹簧补气座工装开设有定位孔。7.根据权利要求1所述的一种轨道车辆转向架回转阻力矩试验装置，其特征在于，还包括振动平台、模拟轨道，所述模拟轨道与振动平台之间安装力传感器，转向架安装于模拟轨道上侧。8.一种轨道车辆转向架回转阻力矩测试方法，其特征在于，通过中心销座工装和空气弹簧补气座工装连接模拟车体与转向架；基于整车振动试验台，按照试验工况进行转向架回转阻力矩测试。9.根据权利要求8所述的一种轨道车辆转向架回转阻力矩测试方法，其特征在于，先将空气弹簧补气座工装、中心销工装固定于模拟车体底面，之后将安装有工作的模拟车体与转向架紧固。10.根据权利要求8所述的一种轨道车辆转向架回转阻力矩测试方法，其特征在于，将力传感器安装于振动试验台，力传感器清零后，将模拟轨道安装于力传感器上表面。

技术总结
本发明公开了一种轨道车辆转向架回转阻力矩试验装置及测试方法，涉及轨道车辆技术领域，采用等效的模拟车体代替实际车体，所述模拟车体通过工装与转向架相连；所述工装包括中心销座工装和空气弹簧补气座工装，两个空气弹簧补气座工装对称设于中心销座工装的两侧。本发明解决了转向架回转阻力矩测试精度不高、模拟车体无法与转向架直接连接等问题，采取等同质量效果的模拟车体代替实际车体，并通过中心销座工装、空气弹簧补气座工装实现模拟车体与转向架的连接，试验装置安装结构精确、便捷、可靠。靠。靠。


技术研发人员：张祥杰 关岳 马丽英 杨凯
受保护的技术使用者：中车青岛四方机车车辆股份有限公司
技术研发日：2023.04.12
技术公布日：2023/7/25