专利名称：一种机车轮对试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机车的试验台装置，尤其是涉及一种适用于机车车辆的能够在一套试验装置上进行动力轮对和非动力轮对加载跑合试验的轮对带载跑合试验台装置。
背景技术：
现有机车车辆轮对有带动力轮对和非动力轮对两种，现有的过程检测试验装置一般采用两个试验台进行。其中动力轮对目前的跑合试验方式一般为空载，主要考核轮对轴承的装配关系和齿轮箱的装配关系，此种试验装置未对轴承和齿轮箱进行带载跑合，与轮对实际工作状态存在一定的差距；非动力轮对目前的跑合试验有两种方式，一种为空载跑合，主要考核轮对轴承的装配关系；一种为带载跑合，目前的加载方式为轴箱垂向加载，主要是使轴箱轴承得到初期的磨合和检查轴箱轴承的装配关系。现有机车车辆非动力轮对试验装置示意图如图1所示，包括龙门架1，加载系统2， 非动力轮对3，摩擦轮5，电机6，平台7，非动力轮对3带有轴箱4。对于进行轴箱垂向加载的试验来说，试验装置的电机6带动同轴的摩擦轮5驱动非动力轮对3做旋转运动的同时， 液压系统驱动龙门架1上的加载系统2进行垂向加载，实现对轮对轴承的加载考核。此种试验装置对非动力轮对来说是比较接近实际运用工况的，但不能进行动力轮对的跑合试验。现有的机车车辆动力轮对试验装置示意图如图2所示，包括皮带轮传动装置8，联轴器9，动力轮对10，齿轮箱11。电机驱动换挡皮带轮传动装置8 (换挡皮带轮装置实现调速)，皮带轮传动装置8带动联轴器9，联轴器9带动动力轮对10上的齿轮箱11，齿轮箱11 带动轮对轴实现空载跑合试验。此种试验装置未对轴承和齿轮箱进行带载跑合，与轮对实际工作状态存在一定的差距。对于只做空载跑合的试验来说，试验装置不需要龙门架及其加载系统，电机带动同轴的摩擦轮驱动轮对做旋转运动，实现轮对的空载跑合试验。此种试验装置未对轴承进行带载跑合，与轮对实际工作状态存在一定的差异。,现有的机车车辆轮对试验台存在如上所述的缺点，而且对于中小批量的轮对生产来说，使用二个试验台，试验台的利用率低，成本高。随着对机车车辆质量要求的提高，机车车辆过程检测越来越显得重要，为了更加真实的模拟动力轮对的实际工作状态，同时满足小批量动力和非动力轮对生产过程检测的需求，设计一种新型的动力轮对和非动力轮对合二为一的加载跑合试验装置，更加真实地模拟实际工况、增加试验的覆盖率、减少试验台成本、提高试验台利用率，同时缩短跑合的试验时间成为亟待解决的技术问题。

实用新型内容本实用新型的目的是提供一种机车轮对试验装置，该装置能够在一套试验装置上进行动力轮对和非动力轮对加载跑合试验，更加真实地模拟实际工况、增加试验的覆盖率、 减少跑合的试验时间、减少试验台成本、提高试验台利用率。本实用新型具体提供了一种机车轮对试验装置的技术实现方案，一种机车轮对试验装置，包括驱动变频电机、万向轴一、齿轮箱、负载变频电机、万向轴二、中间连接轴、小平台，驱动变频电机、万向轴一、齿轮箱依次相连，齿轮箱与被试轮对的轴相连，负载变频电机、万向轴二、中间连接轴依次相连，中间连接轴与被试轮对的轴相连，小平台在液压缸的推动下紧压被试轮对。作为本实用新型一种机车轮对试验装置技术方案的进一步改进，小平台包括变频电机和摩擦轮，摩擦轮安装在变频电机上，在试验时，摩擦轮与被试轮对接触，并在变频电机的带动下施加驱动力。作为本实用新型一种机车轮对试验装置技术方案的进一步改进，中间连接轴通过被试轮对轴上的三个螺纹孔与被试轮对的轴相连。本实用新型还具体提供了机车轮对试验装置的另一种技术实现方案，一种机车轮对试验装置，包括驱动变频电机、万向轴一、齿轮箱、负载变频电机、万向轴二、摩擦轮对， 驱动变频电机、万向轴一、齿轮箱依次相连，齿轮箱与被试轮对的轴相连，负载变频电机、万向轴二、摩擦轮对依次相连，摩擦轮对在液压缸的推动下紧压被试轮对。作为本实用新型一种机车轮对试验装置技术方案的进一步改进，机车轮对试验装置包括U型推杆和导框及支座，U型推杆与液压缸相连，摩擦轮对通过轴安装在导框及支座上。作为本实用新型一种机车轮对试验装置技术方案的进一步改进，机车轮对试验装置包括垂直加载装置和龙门架，垂直加载装置安装在龙门架上，龙门架在液压系统的带动下下行，使垂直加载装置与被试轮对接触并施加垂直载荷。作为本实用新型一种机车轮对试验装置技术方案的进一步改进，驱动变频电机和负载变频电机采用变频调速电机，驱动变频电机和负载变频电机之间采用共直流母线连接，实现功率回馈。作为本实用新型一种机车轮对试验装置技术方案的进一步改进，机车轮对试验装置包括轴箱固定座，被试轮对的轴箱通过轴箱固定座固定在试验平台上。作为本实用新型一种机车轮对试验装置技术方案的进一步改进，摩擦轮对采用仿轨头钢质摩擦轮。作为本实用新型一种机车轮对试验装置技术方案的进一步改进，机车轮对试验装置包括联轴器支撑和轴承座，万向轴一通过联轴器支撑固定在试验平台上，驱动变频电机与万向轴一之间通过轴承连接，轴承通过轴承座固定在试验平台上。通过实施上述本实用新型一种机车轮对试验装置的技术方案，具有以下技术效果(1)可以进行动力轮对和非动力轮对的试验，可以进行轮对空载和负载试验；(2)能够使机车车辆轮对的跑合试验更加接近其实际工况；(3)能够减少跑合的试验时间，也为轮对试验提供了多元选择；(4)试验装置设计结构简单，试验装置的成本相对较低，利用率较高。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有技术机车车辆非动力轮对试验装置的结构示意图；图2现有技术机车车辆动力轮对试验装置的结构示意图；图3是本实用新型机车轮对试验装置一种实施方式的结构示意图1 ；图4是本实用新型机车轮对试验装置一种实施方式的结构示意图2 ；图5是本实用新型机车轮对试验装置另一种实施方式的结构示意图1 ；图6是本实用新型机车轮对试验装置另一种实施方式的结构示意图2 ；图7是本实用新型机车轮对试验装置图6中的I部分放大结构示意图。 其中1-龙门架，2-加载系统，3-非动力轮对，4-轴箱，5-摩擦轮，6_电机，7_平台，8-皮带轮传动装置，9-联轴器，10-动力轮对，11-齿轮箱，12-垂直加载装置，13-轴箱固定座，14-负载变频电机，15-驱动变频电机，16-变频电机，17-万向轴一，18-万向轴二， 19-中间连接轴，20-小平台，21-液压缸，22-摩擦轮，23-联轴器支撑，24-轴承座，25-U型推杆，26-导框及支座，27-摩擦轮对，28-被试轮对，29-试验平台。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。如附图3至附图6所示，给出了本实用新型一种机车轮对试验装置的具体实施例，
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。本实用新型具体介绍了机车轮对试验装置的两种具体实施方式
，以满足不同加载载荷的需要。如图3和图4所示的是轴端输出型轮对试验装置。轴端输出型机车轮对试验装置，包括驱动变频电机15、万向轴一 17、齿轮箱11、负载变频电机14、万向轴二 18、中间连接轴19、小平台20，驱动变频电机15、万向轴一 17、齿轮箱11依次相连，齿轮箱11与被试轮对观的轴相连，负载变频电机14、万向轴二 18、中间连接轴19依次相连，中间连接轴 19与被试轮对观的轴相连，小平台20在液压缸21的推动下紧压被试轮对观。机车轮对试验装置进一步包括垂直加载装置12和龙门架1，垂直加载装置12安装在龙门架1上，龙门架1在液压系统的带动下下行，使垂直加载装置12与被试轮对观接触并施加垂直载荷。小平台20进一步包括变频电机16和摩擦轮22，摩擦轮22安装在变频电机16上，在试验时，摩擦轮22与被试轮对观接触，并在变频电机16的带动下施加驱动力。 中间连接轴19通过被试轮对28轴上的三个螺纹孔与被试轮对28的轴相连。进行动力轮对的负载试验时，驱动变频电机15、万向轴一 17、被试轮对28的齿轮箱11、被试轮对观的轴依次相连。负载变频电机14、万向轴二 18、中间连接轴19依次相连，中间连接轴19通过被试轮对28轴上的三个工艺螺纹孔与被试轮对28的轴相连。启动驱动变频电机15，并通过变频器控制驱动变频电机15的转速，实现被试轮对观不同速度的跑合试验。同时通过控制负载变频电机14加载负荷的大小，实现对齿轮箱11不同负荷下的考核。另外，液压伺服系统驱动固定在龙门架1上的垂直加载装置12下行，使垂直加载装置12与被试轮对28的车轮接触并施加垂直载荷，通过液压伺服系统控制垂直恒定载荷的大小，实现对动力轮对的轴承不同垂直载荷下的考核。进行非动力轮对的负载试验时，液压系统驱动液压缸21，推动小平台20移动，使摩擦轮22靠紧被试轮对观的车轮端面。启动变频电机16，变频电机16带动摩擦轮22转动，摩擦轮22带动轮对转动，通过变频器控制变频电机16的转速，实现非动力轮对不同速度的跑合试验。同时液压伺服系统驱动固定在龙门架1上的垂直加载装置12下行，使垂直加载装置12与非动力轮对的车轮接触并施加垂直载荷，通过液压伺服系统控制垂直载荷大小，实现对非动力轮对轴承不同垂直载荷下的考核。由于非动力轮对无齿轮箱，只需对轮对轴承及装配关系进行考核。在此工作状态下，中间连接轴11及万向轴一 17均未与被试轮对观相连。此种试验装置中驱动变频电机15和负载变频电机14均选用变频调速电机，而且可通过共直流母线的方式，实现功率回馈，形成电封闭，达到节能目的。但是，此种试验装置因中间连接轴通过被试轮对轴上的三个工艺螺纹孔相连，传递的负载功率有限，且轴承端盖不能安装，需要试验完成后才能安装，试验覆盖率相对较低。但此种试验装置简单，成本相对较低。如图5至图7所示是本实用新型提供的另一种具体实施方式
摩擦传动输出型机车轮对试验装置，包括驱动变频电机15、万向轴一 17、齿轮箱11、负载变频电机14、万向轴二 18、摩擦轮对27，驱动变频电机15、万向轴一 17、齿轮箱11依次相连，齿轮箱11与被试轮对 28的轴相连，负载变频电机14、万向轴二 18、摩擦轮对27依次相连，摩擦轮对27在液压缸 21的推动下紧压被试轮对观。机车轮对试验装置进一步包括垂直加载装置12和龙门架1，垂直加载装置12安装在龙门架1上，龙门架1在液压系统的带动下下行，使垂直加载装置12与被试轮对观接触并施加垂直载荷。机车轮对试验装置包括U型推杆25和导框及支座26，U型推杆25与液压缸21相连，摩擦轮对27通过轴安装在导框及支座沈上。驱动变频电机15和负载变频电机14采用变频调速电机，驱动变频电机15和负载变频电机14之间采用共直流母线连接，实现功率回馈，形成电封闭，达到节能目的。如图7所示，摩擦轮对27进一步采用仿轨头钢质摩擦轮。进行动力轮对的负载试验时，驱动变频电机15、万向轴以17、被试轮对观的齿轮箱11、被试轮对观的轴依次相连；负载变频电机14、万向轴二 18、摩擦轮对27依次相连。 液压伺服系统推动液压缸21，使摩擦轮对27紧压被试轮对观，并保持恒定的压力。启动驱动变频电机15，通过变频器控制驱动变频电机15的转速，实现被试轮对观不同速度的跑合试验。同时通过控制负载变频电机14加载负荷的大小，实现对齿轮箱11 不同负荷下的考核。另外，液压伺服系统驱动固定在龙门架1上的垂直加载装置12下行， 使垂直加载装置12与被试轮对观的车轮接触并施加垂直载荷，通过液压伺服系统控制垂直载荷大小，实现对动力轮对轴承不同载荷下的考核。进行非动力轮对的负载试验时，负载变频电机14、万向轴二 18、摩擦轮对27依次相连。液压伺服系统推动液压缸21，使摩擦轮对27紧压被试轮对观，并保持恒定的压力。 启动负载变频电机14，此时负载变频电机14变成了驱动变频电机，负载变频电机14通过万向轴二 18、摩擦轮对27，带动被试轮对观旋转。通过变频器控制变频电机的转速，实现非
6动力轮对不同速度的跑合试验。同时液压伺服系统驱动固定在龙门架1上的垂直加载装置 12下行，使垂直加载装置12与非动力轮对的车轮接触并施加垂直载荷，通过液压伺服系统控制垂直载荷大小，实现对非动力轮对轴承不同载荷下的考核。由于非动力轮对无齿轮箱，只需对轮对轴承及装配关系进行考核。在此工作状态下，万向轴一 17未与被试轮对28相连。此种试验装置因摩擦轮对27紧压被试轮对，通过改变压紧力的大小，可传递大负载功率，且不需要与被试轮对观的工艺螺纹孔相连，避免了工艺螺纹孔破坏的隐患，轴箱4的轴承端盖安装完成后进行试验，增加了试验覆盖率。但此种试验装置相对复杂，制造成本相对较高。在上述两种具体实施方式
当中，机车轮对试验装置进一步包括轴箱固定座13，被试轮对28的轴箱4通过轴箱固定座13固定在试验平台四上。机车轮对试验装置进一步包括联轴器支撑23和轴承座对，万向轴一 17通过联轴器支撑23固定在试验平台四上，驱动变频电机15与万向轴一 17之间通过轴承连接，轴承通过轴承座M固定在试验平台四上。轴端输出型轮对试验装置，可以进行动力轮对和非动力能对的试验，可以进行轮对空载和负载试验，使机车车辆轮对的跑合试验更加接近其实际工况，也为轮对试验提供了多元选择，同时试验装置设计结构简单，试验装置的成本相对较低。摩擦传动输出型轮对试验装置，可以进行动力轮对和非动力能对的试验，可以进行轮对空载和负载试验，使机车车辆轮对的跑合试验更加接近其实际工况，也为轮对试验提供了多元选择，同时采用了仿轨头钢质摩擦轮，能传递大功率载荷，摩擦轮的磨耗小。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。
权利要求1.一种机车轮对试验装置，其特征在于，包括驱动变频电机(15)、万向轴一(17)、齿轮箱(11)、负载变频电机(14)、万向轴二(18)、中间连接轴(19)、小平台(20)，驱动变频电机(15)、万向轴一(17)、齿轮箱(11)依次相连，齿轮箱(11)与被试轮对(28)的轴相连，负载变频电机(14)、万向轴二(18)、中间连接轴(19)依次相连，中间连接轴(19)与被试轮对 (28)的轴相连，小平台(20)在液压缸(21)的推动下紧压被试轮对(28)。
2.一种机车轮对试验装置，其特征在于，包括驱动变频电机(15)、万向轴一(17)、齿轮箱(11)、负载变频电机(14)、万向轴二(18)、摩擦轮对(27)，驱动变频电机(15)、万向轴一(17)、齿轮箱(11)依次相连，齿轮箱(11)与被试轮对(28)的轴相连，负载变频电机(14)、 万向轴二(18)、摩擦轮对(27)依次相连，摩擦轮对(27)在液压缸(21)的推动下紧压被试轮对⑵)。
3.根据权利要求1所述的一种机车轮对试验装置，其特征在于所述的小平台(20)包括变频电机(16)和摩擦轮(22)，摩擦轮(22)安装在变频电机(16)上，在试验时，摩擦轮 (22)与被试轮对(28 )接触，并在变频电机(16)的带动下施加驱动力。
4.根据权利要求1所述的一种机车轮对试验装置，其特征在于所述的中间连接轴 (19)通过被试轮对(28)轴上的三个螺纹孔与被试轮对(28)的轴相连。
5.根据权利要求2所述的一种机车轮对试验装置，其特征在于所述的机车轮对试验装置包括U型推杆(25)和导框及支座(26)，U型推杆(25)与液压缸(21)相连，摩擦轮对 (27 )通过轴安装在导框及支座(26)上。
6.根据权利要求1或2所述的一种机车轮对试验装置，其特征在于所述的机车轮对试验装置包括垂直加载装置(12)和龙门架(1)，垂直加载装置(12)安装在龙门架(1)上，龙门架(1)在液压系统的带动下下行，使垂直加载装置(12 )与被试轮对(28 )接触并施加垂直载荷。
7.根据权利要求1或2所述的一种机车轮对试验装置，其特征在于所述的驱动变频电机(15)和负载变频电机(14)采用变频调速电机，驱动变频电机(15)和负载变频电机 (14)之间采用共直流母线连接，实现功率回馈。
8.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的一种机车轮对试验装置，其特征在于 所述的机车轮对试验装置包括轴箱固定座(13)，被试轮对(28)的轴箱(4)通过轴箱固定座 (13)固定在试验平台(29)上。
9.根据权利要求2或5所述的一种机车轮对试验装置，其特征在于所述的摩擦轮对 (27)采用仿轨头钢质摩擦轮。
10.根据权利要求8所述的一种机车轮对试验装置，其特征在于所述的机车轮对试验装置包括联轴器支撑(23)和轴承座(24)，万向轴一(17)通过联轴器支撑(23)固定在试验平台(29 )上，驱动变频电机(15 )与万向轴一(17 )之间通过轴承连接，轴承通过轴承座(24) 固定在试验平台(29)上。
专利摘要本实用新型公开了一种机车轮对试验装置，包括驱动变频电机、万向轴一、齿轮箱、负载变频电机、万向轴二、中间连接轴、小平台或摩擦轮对，驱动变频电机、万向轴一、齿轮箱依次相连，齿轮箱与被试轮对的轴相连，负载变频电机、万向轴二、中间连接轴或摩擦轮对依次相连，中间连接轴或摩擦轮对与被试轮对的轴相连，小平台或摩擦轮对在液压缸的推动下紧压被试轮对。本实用新型描述的技术方案能够在一套试验装置上进行动力轮对和非动力轮对加载跑合试验，能够更加真实地模拟实际工况，增加试验的覆盖率，同时可减少跑合的试验时间，为中小批量生产轮对减少试验台成本，提高试验台的利用率。
文档编号G01M17/10GK202255903SQ20112034300
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月14日 优先权日2011年9月14日
发明者刘林, 罗益明 申请人:株洲南车时代电气股份有限公司