[发明专利]一种转向架动力学性能模拟试验台及试验方法

权利要求书

1.一种转向架动力学性能模拟试验台，其特征在于：包括控制单元、第一驱动电机、第二驱动电机以及轨道模拟单元；所述第一驱动电机通过传动链与所述轨道模拟单元一侧的轨道轮轴连接，所述第二驱动电机通过传动链与所述轨道模拟单元另一侧的轨道轮轴连接；

所述轨道模拟单元的数量与转向架的轮对数量对应，所述转向架通过地面反力架固定且转向架各车轮踏面位于对应轨道模拟单元的轨道轮上；所述控制单元控制第一驱动电机和第二驱动电机提供动力源，该动力源通过传动链转换成扭矩和转速并传递给轨道模拟单元，以轨道轮的圆周运动模拟无限长轨道；所述轨道模拟单元在施加在轨道轮上的位移激励作用下模拟轨道的不同冲角、不同超高状态，且在第一驱动电机、第二驱动电机以及传动链的作用下所述轨道模拟单元两侧的轨道轮以一定速度差运行，模拟列车通过曲线时内外轨车轮的速度差；

每个所述轨道模拟单元均包括底座梁、大位移横移装置、冲角调整装置、超高调整装置以及轨道轮对装置；

所述大位移横移装置固定在所述底座梁上；所述冲角调整装置与所述大位移横移装置之间可绕中心轴相对转动；所述超高调整装置的两侧分别与所述冲角调整装置啮合连接，所述轨道轮对装置设于所述超高调整装置上。

2.如权利要求1所述的转向架动力学性能模拟试验台，其特征在于：所述传动链包括多个同步单元和一差速单元；所述同步单元与所述轨道模拟单元一一对应；

每个所述同步单元均包括第一同步齿轮箱和第二同步齿轮箱；所述差速单元包括第三同步齿轮箱、差速齿轮箱、离合器以及第四同步齿轮箱；所述第一同步齿轮箱通过万向联轴器与对应轨道模拟单元一侧的轨道轮轴连接，所述第二同步齿轮箱通过万向联轴器与对应轨道模拟单元另一侧的轨道轮轴连接；相邻两个同步单元的第一同步齿轮箱之间、第二同步齿轮箱之间分别连接；所述第三同步齿轮箱与与其相邻同步单元的第一同步齿轮箱连接，所述第四同步齿轮箱与相邻同步单元的第二同步齿轮箱连接，所述第三同步齿轮箱、差速齿轮箱、离合器以及第四同步齿轮箱依次连接。

3.如权利要求1所述的转向架动力学性能模拟试验台，其特征在于：所述大位移横移装置包括箱型梁、以及与所述箱型梁连接的横向作动器；在所述箱型梁的上表面设有环形凸台，所述冲角调整装置具有光滑下表面，所述冲角调整装置设于所述环形凸台上；所述箱型梁的下表面通过螺栓与所述底座梁固定连接；所述横向作动器在控制指令下带动所述箱型梁做横向运动。

4.如权利要求1所述的转向架动力学性能模拟试验台，其特征在于：在所述冲角调整装置的上表面设有与所述超高调整装置外表面相适配的凹槽，在所述凹槽的两侧均设有由电机驱动的旋转齿轮；在所述超高调整装置外表面的两侧分别设有与对应旋转齿轮啮合的齿条。

5.如权利要求1所述的转向架动力学性能模拟试验台，其特征在于：所述轨道轮对装置包括两个轨道轮对模块，每个所述轨道轮对模块均包括机架、拐臂、设于所述机架内的轨道轮、轨道轮轴和U型支架、以及设于所述超高调整装置内的第一激振作动器和第二激振作动器；所述轨道轮同轴设于所述轨道轮轴上，所述轨道轮轴的两端分别设于所述U型支架的两端；所述第一激振作动器与所述U型支架连接，所述第二激振作动器通过拐臂与所述轨道轮轴的一端连接。

6.一种转向架动力学性能模拟试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：根据待试验转向架的轴距和轨距以及线路的超高、曲线半径调整如权利要求1~5中任一项所述的转向架动力学性能模拟试验台并固定；

步骤2：将待试验转向架与反力架固定连接，且转向架各车轮踏面位于对应轨道模拟单元的轨道轮上；

步骤3：控制第一驱动电机和第二驱动电机动作，通过传动链将扭矩和转速传递给轨道模拟单元，以模拟轨道和不同曲线内外轨车轮速度差；同时控制横向作动器、第一激振作动器和第二激振作动器施加激励，模拟轨道的不平顺。