[发明专利]轨道车辆转向架回转阻力特性测定试验装置及方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及轨道车辆检测领域，特别是涉及轨道车辆转向架回转特性测试系统领域。

背景技术

轨道车辆正向着高速重载飞速发展，列车运行的安全性、稳定性及平稳性等重要性能指标在转向架的设计优化中极为关键，其中回转阻力能够反映轨道车辆曲线通过能力，且与轮重减载率有着密切的关系，因此研究回转阻力矩对转向架产品设计至关重要。

目前，国内的转向架回转特性测试系统还不多，主要是依托转向架参数试验台进行测试，如西南交通大学的轨道车辆转向架测试台(专利号：ZL200610022671.3；授权公告号：CN100445721C；)以及吉林大学专利四柱式轨道车辆转向架刚度测试系统（专利号：ZL200810050261.9；授权公告号：CN101216376B；）等，但测试系统设计结构复杂，没有针对性地测试转向架回转特性，从而降低了试验测试的精度，不能真实反映出车辆的回转特性。

专利名称为轨道车辆转向架回转特性测试系统，专利号：Zl2012 2 0 632364.8 ，公开了一种单独的转向架回转特性测试系统，该系统通过转动下平台带动转向架做回转运动，实现了在整车落成状态下回转特性的精确测定。但此方法不能实现对单个转向架进行回转特性测试，且测试系统得到的是转向架以及试验平台总体的回转特性曲线，若要得到转向架的回转特性还需与试验台的标定曲线做差，增加了测试的误差。

发明内容

本发明第一个目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种新型的转向架回转阻力测试装置，以实现直接测量单个转向架的回转阻力特性。第二个目的是提供一种基于该测试装置的回转阻力测试方法，实现将转向架固定并转动上平台模拟车体做回转运动。

为实现上述目的，本发明提供一种轨道车辆转向架回转阻力特性测定试验装置，其特征在于：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，轮对固定装置包括三维测力平台和卡具，卡具安装在三维测力平台的上面由两个开口对应的凹形槽体构成，三维测力平台根据转向架四个轮子的位置相应固定在基础平台上，卡具用于固定转向架的轮对，三维测力平台用于测定轮对的轴重，龙门架固定在基础平台上方，龙门架的横梁中心连接转动轴，转动轴下端连接砝码箱，砝码箱的下端装有两个上测力平台，用于测量转向架回转运动过程中的回转力，两个纵向作动器固定在砝码箱侧面。

一种轨道车辆转向架回转阻力特性测定试验方法，其特征在于包括下列步骤：

1、将转向架推入基础平台上，并通过轮对固定装置将转向架固定；

2、根据被试转向架的高度调整龙门架横梁的高度，使砝码箱能够落在转向架的摇枕上，将上测力平台与转向架摇枕连接固定；

3.在砝码箱中施加不同重量的砝码，通过三维测力平台读取每对车轮的轴重，使其满足不同车载状态下的轴重值，从而模拟不同的车辆载重状态；

4.通过液压伺服控制系统驱动两个纵向作动器交错运动，带动砝码箱模拟车体以转动轴为中心旋转运动，启动作动器，设定参数，三角波形式连续加载，两作动器间相位相差180度，按照试验大纲要求设定回转角度、回转速度，分析不同转动角度、不同转动速度对回转阻力系数的影响；

5.试验测试过程中，上测力平台实时测量转向架回转阻力大小，位移传感器布置在砝码箱的两端G处两点，实时测量砝码箱上G处两点纵向运动的位移值，三维测力平台实时测量旋转过程中转向架的各车轮输出的力值，计算实时轴重F=m*a，根据实际需要选择合适的采样频率，保证上测力平台、三维测力平台与位移传感器的采样频率相同，同时，测量出两个三维测力平台之间的距离，以求得回转阻力矩，测量出两个传感器测点之间的距离，以保证准确的计算出平台的回转角度；

6.试验数据处理时，应参照EN14363标准中回转阻力系数计算公式来计算回转阻力系数，并绘制回转角度-阻力矩磁滞回归线。

对装备空气弹簧设备的地铁车辆，试验测试时应配备高度阀，使其气囊及通风管路的正常工作，保证在整个测试过程中空簧始终处于完全正常状态，通过调节高度阀控制从转向架的上表面到轮轨之间的高度位来模拟空簧正常充气、失气和过充三种状态，考察空气簧对回转阻力系数的影响，并在测试前后对空簧进行支撑能力测试，要求车体在试验所需的时间内下降距离不超过5mm。

本发明与现有技术相比的有益效果是：