专利名称：转臂式轴箱测力装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种针对应用于轨道车辆转向架的转臂式轴箱进行多方向载荷测定的装置，属于轨道交通技术领域。
背景技术：
随着国内城市轨道交通的迅速普及与车辆行驶速度的大幅提升，对于承载车体与传递牵引力的转向架构架提出了更高的设计和使用要求。目前国内轨道交通所采用转向架的一系悬挂系统，普遍地采用轴箱定位方式，SP轴箱转臂定位结构形式，通常定义为转臂式轴箱。如公开下述内容的在先申请专利，申请号为201020542266. 6，名称为轨道车辆一 系弹性定位装置，其设置在转向架构架与车轮轴垂向之间，包括有转臂式轴箱体、以及设置于轴箱体顶端的一系弹簧装置。轴箱体的一端通过橡胶弹性节点安装于构架，其另一端通过一垂向减振器与构架连接。由于实际使用中转臂式轴箱受力状态较为复杂，当前较新结构的动车组、地铁和城轨车辆针对转臂式轴箱的设计均属于模仿、类比设计，并没有准确的试验数据做为指导，也就无法系统地、科学地得出最优化设计结论。转臂式轴箱所受载荷的分布、大小与弯矩问题，不能仅限于把轴箱直接连接到实际运行的构架上进行简单的试验。也不能依赖于原车构架做为载体，否则就不能进行相应试验，且每次试验将会浪费一个构架、4个轴箱和至少8个以上的节点。鉴于上述现有技术的测试过程，不具有参考价值、无法形成对于加载到轴箱上的力值、载荷分配和轴箱产生裂纹的主要原因做出定性与定量的判断，因此提出本专利申请。

实用新型内容本实用新型所述的转臂式轴箱测力装置，其目的在于解决上述现有技术存在的问题而根据转臂式轴箱所受载荷的分配位置，分别针对减振器座、弹簧座所受垂向载荷，以及针对弹性节点所受垂向、横向和纵向载荷制定出规范性的试验方法，从而为科学地判断与衡量施加于转臂式轴箱上的载荷大小与方向提供真实、可靠的实验参数。另一设计目的在于，解决现有试验方法过于苛刻的局限性，使用模拟构架做为反复实验的载体，相应地保护构架、轴箱与节点，以降低应力性损坏而控制实验成本。设计目的还在于，采用积木式结构的测力装置，以期适用于各种转臂式轴箱的受载情况测试，节约资源与降低实验成本。为实现上述设计目的，所述的转臂式轴箱测力装置主要包括有加载横梁和模拟构架，按实际使用位置安装4个转臂式轴箱；在模拟构架与加载横梁垂向之间连接一对垂向作动缸，在模拟构架的水平侧部分别连接横向作动缸、纵向作动缸；在垂向减振器与模拟构架之间，连接用于测定减振器座所受垂向载荷的第一传感器；在轴箱弹簧与模拟构架之间，连接用于测定弹簧座所受垂向载荷的第二传感器；在节点支座与模拟构架之间，连接用于测定弹性节点所受垂向、横向和纵向载荷的第三传感器。具体地还可采取如下各种改进型措施，所述的第三传感器为六分力传感器。将所述的2个垂向作动缸的底端，分别连接于模拟构架的空气弹簧座，垂向作动缸的顶端通过作动缸吊座连接于加载横梁。将所述的横向作动缸连接于侧梁。在横向作动缸底部加载作动缸弹性支撑。将所述的纵向作动缸连接于中心销或模拟构架的横梁。在纵向作动缸底部加载作 动缸弹性支撑。综上内容，本实用新型转臂式轴箱测力装置主要具有以下优点I、创新性地制定出规范性的试验方法，从而为科学地判断与衡量施加于转臂式轴箱上的载荷大小与方向提供真实、可靠的实验参数。2、解决现有试验方法过于苛刻的局限性，使用模拟构架做为反复实验的载体。3、有效地保护轴箱与节点，以降低应力性损坏。4、采用积木式结构的测力装置，能够适用于各种转臂式轴箱的受载情况测试。

现结合以下附图对本实用新型做进一步地说明。图I是所述转臂式轴箱测力装置的结构示意图；图2是图I的侧向示意图；图3是图I的俯向示意图；如图I至图3所示，轴箱支座1，垂向减振器2，轴箱弹簧3，转臂式轴箱4，节点支座5，模拟构架6，作动缸支座10，加载横梁11，作动缸吊座13，作动缸弹性支撑14，垂向作动缸15，横向作动缸16，纵向作动缸17，第一传感器18，第二传感器19，第三传感器20，减振器座21，弹簧座22，弹性节点23，空气弹簧座24，侧梁25，中心销26。
具体实施方式
实施例1，如图I至图3所示，用于实现转臂式轴箱测力方法的测力装置主要包括有，加载横梁11和模拟构架6，按实际使用位置安装4个转臂式轴箱4。其中，在模拟构架6与加载横梁11垂向之间连接一对垂向作动缸15,即将2个垂向作动缸15的底端，分别连接于模拟构架6两侧的空气弹簧座24，垂向作动缸15的顶端通过作动缸吊座13连接于加载横梁11 ；将横向作动缸16连接于侧梁25,在横向作动缸16底部加载作动缸弹性支撑14 ；将纵向作动缸17连接于中心销26，在纵向作动缸17底部加载作动缸弹性支撑14 ；在垂向减振器2与模拟构架6之间，连接用于测定减振器座21所受垂向载荷的第一传感器18 ；在轴箱弹簧3与模拟构架6之间，连接用于测定弹簧座22所受垂向载荷的第二传感器19 ；在节点支座5与模拟构架6之间，连接用于测定弹性节点23所受垂向、横向和纵向载荷的第三传感器20,第三传感器20为六分力传感器。在使用上述测力装置的基础上，所实现的转臂式轴箱测力方法是采用包括有加载横梁11和模拟构架6的测力装置，按实际使用位置将4个转臂式轴箱4安装于模拟构架6 ；将2个垂向作动缸15的底端，分别连接于模拟构架6的空气弹簧座24，垂向作动缸15的顶端通过作动缸吊座13连接于加载横梁11 ；将横向作动缸16连接于侧梁25,在横向作动缸16底部加载作动缸弹性支撑14 ；将纵向作动缸17连接于中心销26或模拟构架6的横梁，在纵向作动缸17底部加 载作动缸弹性支撑14 ；在垂向减振器2与模拟构架6之间连接第一传感器18，以测试并获得转臂式轴箱的减振器座21受到的垂向载荷；在轴箱弹簧3与模拟构架6之间连接第二传感器19，以测试并获得转臂式轴箱4的弹簧座22受到的垂向载荷； 在节点支座5与模拟构架6之间连接第三传感器20，以测试并获得转臂式轴箱4的弹性节点23受到的垂向、横向和纵向载荷；第三传感器20为六分力传感器，从而测定所述弹性节点23受到载荷的大小、方向和弯矩。可根据轴箱测力要求，改变节点支座5的规格尺寸。具体的实验过程如下在测定垂向载荷过程中，将横向作动缸16和纵向作动缸17设置为自由状态，获取第一传感器18、第二传感器19和第三传感器20输出的载荷数据；测定横向载荷过程中，将垂向作动缸15和纵向作动缸17设置为自由状态，获取第一传感器18、第二传感器19和第三传感器20输出的载荷数据；测定纵向载荷过程中，将垂向作动缸15和横向作动缸16设置为自由状态，获取第一传感器18、第二传感器19和第三传感器20输出的载荷数据； 测定综合力作用载荷过程中，垂向作动缸15、横向作动缸16和纵向作动缸17全部运行，获取第一传感器18、第二传感器19和第三传感器20输出的载荷数据，以确定加载到转臂式轴箱4上的载荷大小与方向。
权利要求1.一种转臂式轴箱测力装置，其特征在于包括有加载横梁(11)和模拟构架(6)，按实际使用位置安装4个转臂式轴箱(4)； 在模拟构架(6)与加载横梁(11)垂向之间连接一对垂向作动缸(15),在模拟构架(6)的水平侧部分别连接横向作动缸(16 )、纵向作动缸(17 ); 在垂向减振器(2)与模拟构架(6)之间，连接用于测定减振器座(21)所受垂向载荷的第一传感器(18)； 在轴箱弹簧(3)与模拟构架(6)之间，连接用于测定弹簧座(22)所受垂向载荷的第二传感器(19)； 在节点支座(5)与模拟构架(6)之间，连接用于测定弹性节点(23)所受垂向、横向和纵向载荷的第三传感器(20)。
2.根据权利要求I所述的转臂式轴箱测力装置，其特征在于所述的第三传感器(20)为六分力传感器。
3.根据权利要求I或2所述的转臂式轴箱测力装置，其特征在于将所述的2个垂向作动缸(15)的底端，分别连接于模拟构架(6)的空气弹簧座(24)，垂向作动缸(15)的顶端通过作动缸吊座(13)连接于加载横梁(11)。
4.根据权利要求I或2所述的转臂式轴箱测力装置，其特征在于将所述的横向作动缸(16)连接于侧梁(25)。
5.根据权利要求4所述的转臂式轴箱测力装置，其特征在于在横向作动缸(16)底部加载作动缸弹性支撑(14)。
6.根据权利要求I或2所述的转臂式轴箱测力装置，其特征在于将所述的纵向作动缸(17 )连接于中心销(26 )或模拟构架(6 )的横梁。
7.根据权利要求6所述的转臂式轴箱测力装置，其特征在于在纵向作动缸(17)底部加载作动缸弹性支撑(14)。
专利摘要本实用新型所述的转臂式轴箱测力装置，根据转臂式轴箱所受载荷的分配位置，分别针对减振器座、弹簧座所受垂向载荷，以及针对弹性节点所受垂向、横向和纵向载荷制定出规范性的试验方法，从而为科学地判断与衡量施加于转臂式轴箱上的载荷大小与方向提供真实、可靠的实验参数。转臂式轴箱测力方法是，采用包括有加载横梁和模拟构架的测力装置，按实际使用位置将4个转臂式轴箱安装于模拟构架；在模拟构架与加载横梁垂向之间连接一对垂向作动缸，在模拟构架的水平侧部分别连接横向作动缸、纵向作动缸；在垂向减振器与模拟构架之间连接第一传感器，在轴箱弹簧与模拟构架之间连接第二传感器，在节点支座与模拟构架之间连接第三传感器。
文档编号G01L5/16GK202547845SQ201120537419
公开日2012年11月21日 申请日期2011年12月20日 优先权日2011年12月20日
发明者刘为亚, 刘德刚, 张志强, 李亚波, 李庆升, 王斌, 陈一萍 申请人:南车青岛四方机车车辆股份有限公司