[发明专利]转向架悬挂系统参数测试试验装置及测试方法

说明书

 

技术领域    

本发明涉及一种转向架悬挂参数测试试验方法，包括转向架悬挂系统静态参数和动态参数测试的试验方法和测试的试验装置。

背景技术    

随着铁路行业的不断进步和轨道车辆的不断提速，轨道车辆的运行性能对参数特性的依赖愈来愈强。大量研究成果已经证明了转向架悬挂参数的取值与车辆行驶安全性和乘客舒适性具有直接的关系,各系悬挂刚度过大或过小都会影响到列车的运行性能，转向架悬挂刚度参数是评价轨道列车运行性能的一个重要指标。

转向架落成后所表现出的整体刚度、整体阻尼与零部件刚度、阻尼简单叠加后的结果存在明显差异，同时，各系悬挂元件的刚度、阻尼所表现出来的静态特性与动态特性也存在很大差异，在转向架整备状态下悬挂系统刚度的测试也需要更加复杂的测试条件。

现在，我国也已逐渐重视对轨道车辆特性参数的试验研究，一些国内的轨道车辆生产厂也已建立了自己的参数测试台，以进行转向架各项参数的测定和研究。但如何模拟转向架载荷的实际工况，对转向架参数进行测试，特别是对转向架悬挂系统动态参数测试试验，目前国内尚无成熟的技术规范。

发明内容    

本发明的目的是设计一种轨道列车转向架悬挂参数测试试验方法及装置，本试验方法和装置可以模拟转向架装配条件，完成对转向架悬挂系统静态参数和动态参数的测试试验。

为实现上述目的，本发明提供一种转向架悬挂系统参数测试试验装置，其特征在于：包括龙门框架、运动平台和作动器，龙门框架的横梁下面连接有两个上三维测力平台，上三维测力平台上安装转接板，转接板上留有定位孔，通过定位孔和转接板与转向架上部摇枕相连接，下部运动平台上面安装四个下三维测力平台，每个下三维测力平台内都设一卡具，卡具由两个开口对应的凹形槽体构成，卡具与被试转向架的轮对连接，运动平台下面连接有三个垂向作动器，正面连接一个横向作动器，侧面连接一个纵向作动器。

转向架悬挂系统参数测试试验方法如下：

首先，将转向架安装在运动平台上，轮对安装在轮对卡具上，通过调整运动平台高度，使下三维测力平台采集力值大小与试验大纲给定试验力值相同，进而确定运动平台初始高度位置，固定转向架，转向架安装完成后，对空气弹簧充气，测量构架中部下表面与轮对和地面相切点间距离，依据试验大纲，调整高度模拟车辆装备状态；

其次，通过控制系统控制各作动器协调运动，静态参数测试时各工况的试验谱设定参数为：正弦波形式连续加载，激励速度为0.5mm/s，移幅值5mm；动态参数测试时的各工况的试验谱设定参数为：正弦波形式连续加载，激励频率范围0.1~15Hz，移幅值1mm，频率间隔0.05Hz/s。

最后，通过位移传感器和上、下三维测力平台，测得转向架悬挂系统力值和位移变化量，采样频率100Hz，经过后期的数据处理，得到转向架各悬挂系统的回滞曲线关系图，从而求得悬挂系统刚度值。

所述的静态垂向刚度测试：垂向作动器1、作动器2和作动器3同步动作，纵向作动器4和横向作动器5配合协调动作。

所述的静态纵向刚度测试：纵向作动器4动作，其它四个作动器配合协调动作。

所述的静态横向刚度测试：横向作动器5动作，其它四个作动协调配合协调动作。

所述的动态垂向刚度测试：垂向作动器1、作动器2和作动器3提供垂向动态激励，纵向作动器4和横向作动器5配合协调动作。

所述的动态纵向刚度测试：纵向作动器4提供纵向动态激励，其他四个作动器配合协调动作。

所述的动态横向刚度测试：横向作动器5提供横向动态激励，其他四个作动协调配合协调动作。

传感器的布置：

垂向：将传感器布置在转向架构架端头处，测构架相对于轴箱端头处的垂向距离，这是测一系位移；将传感器布置在转向架构架上靠中部一些，测构架相对于摇枕之间的垂向距离变化量，这是测二系位移。

纵向：将传感器布置在转向架构架端头处，测构架相对于轴箱端头处的纵向距离，这是测一系位移；将传感器布置在转向架构架上靠中部一些，测构架相对于摇枕之间的纵向距离变化量，这是测二系位移。

横向：将传感器布置在转向架构架端头处，测构架相对于轴箱端头处的横向距离，这是测一系位移；将传感器布置在转向架构架上靠中部一些，测构架相对于摇枕之间的横向距离变化量，这是测二系位移。