[发明专利]一种转向架动力学性能模拟试验台及试验方法

说明书

本发明公开了一种转向架动力学性能模拟试验台及试验方法，该试验台包括控制单元、第一驱动电机、第二驱动电机以及至少一个轨道模拟单元，每个轨道模拟单元又包括底座梁、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，通过冲角调整装置和大位移横移装置之间、超高调整装置和冲角调整装置之间的相互转动来模拟转向架通过不同半径、不同超高的曲线，通过轨道轮对装置来模拟轨道激励，从而实现了在试验室内模拟转向架在轨道上的实际运行状态，为转向架在不同冲角、不同超高以及不同曲线半径条件下的动力学性能测试提供支撑。

技术领域

本发明属于轨道交通技术领域，尤其涉及一种转向架动力学性能模拟试验台及试验方法。

背景技术

目前，国内轨道交通行业蓬勃发展，对列车的速度、安全等方面提出了更高的要求。转向架作为列车的主要部件，其动力学性能直接影响列车运营时的安全性和可靠性。转向架的轮对踏面廓形、悬挂件参数等均对转向架性能有显著影响。

为保证转向架在运营过程中的安全性和可靠性，需对转向架的性能进行试验验证。例如公开号为CN108106867A，名称为一种转向架动态性能试验台的专利文献，该试验台能够模拟线路垂向不平顺、横向不平顺的扰动及车辆在曲线线路环境下的运动状态，但是不具备模拟转向架在曲线线路超高的功能。又例如授权公告号为CN101865783B，名称为轨道车辆转向架性能参数综合检测台的专利文献，该检测台测试的性能参数是动力学参数的一部分，但是该检测台无车轮滚动功能，无法模拟线路的垂向、横向不平顺对转向架动力学性能的影响。

目前国内的转向架动力学性能模拟试验台架尚无法全方面地模拟转向架在不同冲角、不同轨道超高、不同轨道曲线半径条件下的动力学性能。

另，针对本发明提及的专业名词，本领域技术人员通常认定如下：

轨道冲角是指列车在直线线路上运行时轮对前进方向与轨道中心线切线的夹角或在曲线线路上运行时轮对轴线与轨道曲线径向方向的夹角；

轨道超高是指铁路曲线轨道上外轨与内轨的高度差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种转向架动力学性能模拟试验台及试验方法，以解决现有转向架动力学性能模拟时，无法全方面地模拟转向架在不同冲角、不同轨道超高、不同轨道曲线半径条件下的动力学性能的问题。

本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种转向架动力学性能模拟试验台，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，模拟列车通过曲线半径时内外轨车轮的速度差，实现曲线通过功能的模拟。

进一步地，所述传动链包括多个同步单元和差速单元；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。