[实用新型]橡胶弹性组件径向、轴向、剪切、扭转4向加载疲劳试验装置

说明书

技术领域

本实用新型是一种疲劳试验装置，尤其是指轨道车辆抗侧滚扭杆系统用橡胶橡胶弹性组件径向、轴向、剪切、扭转四向复合加载疲劳试验装置，用于轨道车辆抗侧滚扭杆系统用橡胶橡胶弹性组件的疲劳加载试验，属于实验设备、实验装备领域。

背景技术

随着我国轨道牵引技术的不断发展和进步，对机车辆的牵引和悬挂系统提出了更高的要求，橡胶橡胶弹性组件做为牵引和悬挂系统的关键零部件，在车辆运过程中要承受径向、轴向、扭转、剪切、拉伸等方向的载荷，在整个牵引和悬挂系统起着非常重要的作用。目前，大部分的轨道车辆橡胶弹性组件都采用单方向加载的方式来代替多方向复合加载，这种加载方式不可能达到实际使用工况的要求，因此对橡胶橡胶弹性组件的疲劳寿命不能做出有效评价。只有根据实际工况针对相应的橡胶橡胶弹性组件进行相同多向加载的疲劳试验，才能得出准确的试验结论。因此通过总结相应橡胶弹性组件在装车的位置、受力工况，才能设计出对应的试验装置对其进行疲劳试验。抗侧滚扭杆系统安装于轨道车辆车体下部，其主要作用是防止列车过弯道时车体侧翻，保证列车安全运行。扭力球铰和扭力垫是抗侧滚扭杆系统中一个非常重的零部件，该橡胶弹性组件的疲劳寿命直接关系整个列车的安全运行。在列车过弯道时，由于车体引起的变形，使扭力球铰在承受径向载荷的同时发生扭转变形，两侧扭力垫因此也会产生剪切变形，同时轴向也会承受一定的静载。为了保证列车安全运行，提高抗侧滚扭杆系统的使用寿命，对其橡胶减振橡胶弹性组件进行相应工况的疲劳试验是很必要。同时也具有一定的技术难度，一方面要考虑各加载方向不干涉，另一方面各加载通道能同相位(协调)，同时还要模拟实际工况。抗侧滚扭杆系统的检测目前虽已有检测系统，但是还是不很完善，尤其是现有抗侧滚扭杆系统橡胶橡胶弹性组件的疲劳试验装置多为单一加载或双向加载的方式进行疲劳试验，这样对于试验的结果与真实性有很大的差别，因此很有必要进一步改进。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服现有抗侧滚扭杆系统的检测装置的不足，提出一种可以对其橡胶弹性组件进行径向、轴向、剪切、扭转4个方向的复合加载，适于轨道车辆抗侧滚扭杆系统用橡胶弹性组件疲劳试验的试验装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种橡胶弹性组件径向、轴向、剪切、扭转4向加载试验装置，包括扭力球铰和扭力垫两部分；所述的扭力球铰安装于径向外套内，扭力球铰套装在扭转轴上，扭力球铰主要承受径向和扭转两向动态加载；所述的扭力垫安装于扭力球铰的两侧，扭力垫主要承受剪切、扭转动态加载及轴向静态加载；扭力球铰在产生扭转时带动扭转轴使扭力垫也实现扭转加载，扭力球铰在完成径向加载的同时使扭力垫也完成了剪切加载，轴向是通过螺栓实现静态加载。所述的径向外套为两半的夹具，上端加工有的螺纹，通过连接杆及连接圆盘与做动缸连接，下端加工扁方通孔，通过导向杆插入导向装置的铜套内，导向装置是固定在底座上表面，导向杆与铜套过渡配合，安装导向装置是保证做动缸的加载中心；扭力球铰通过施加预紧力后用螺栓进行固定装配。扭力垫安装于径向外套的两侧，分别用螺栓进行一侧固定，扭力垫的另一侧安装于两侧的内端盖板内侧，然后对内端盖板施加轴向预载荷，通过螺杆联结成一整体，实现轴向加载。所述的端盖板为两个，分别为内端盖板和外端盖板；内端盖板外侧与外端盖板是通过螺栓连接，内端盖板和外端盖板中间均为通孔，保证扭转轴通过，扭转轴两侧均加工有两键槽，分别为内键槽和外键槽；外侧键槽用于与扭转头对接，内侧键槽用于固定外盖板，这种设计可同时对扭力球铰和扭力垫进行扭转加载。扭转轴安装于两侧轴承支座中，轴承支座的另一端通过扭转头延伸至做动缸加载方向，为保证扭转加载的同轴性，扭转过渡头一端通过平键与扭转轴装配，另一端穿过轴承座与扭力臂装配。扭转加载是通过力臂转换的方式来实现，这种设计不仅能提供足够的扭转力矩，而且比传统扭转缸使用寿命长。做动缸通过螺栓与连接圆盘连接，圆盘中心位置加工有螺纹孔用于装配扭转接头一，扭转接头一是通过销子与扭转接头二装配在一起。扭转力臂一端通过平键与扭转过渡头装配在一起，另一端通过销子与扭转接头二装配在一起，在安装过程中需旋转做动缸的来完成与扭力臂的装配。

本实用新型通过扭力球铰和扭力垫实现橡胶弹性组件径向、轴向、剪切、扭转4个方向的复合加载，可以完全满足轨道车辆抗侧滚扭杆系统用橡胶弹性组件疲劳试验的试验要求，可以有效对轨道车辆抗侧滚扭杆系统模拟实际工况进行试验。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意主视图；

图2是本实用新型的结构示意俯体图。

具体实施方式