专利名称：牵引节点疲劳试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种金属橡胶复合制品——牵引节点的三向疲劳试验装置，具体说是一 种利用系统结构特点将载荷传递到牵引节点上，把系统所受到的两向直线载荷转化为牵引节 点的轴向、偏转和径向三个方向载荷、模拟产品实际受力的疲劳试验方法及装置，属于试验 设备、试验装备领域。
背景技术：
牵引节点广泛应用于新型城市有轨电车，为转向架上的牵引弹性元件，该类转向架的圆 簧布置于轴箱一侧。这种形式能有效降低转向架构架的高度，为其它设计带来方便，如车顶 装置等。牵引节点承受载荷大，疲劳条件严格。
若对产品分别进行单方向加载，则无法较真实反映试件的多向同时疲劳承载情况，因而 也就无法反映其所具有的真实疲劳性能，另一方面单向加载试验也延长了试验周期，增大了 不必要的试验成本。若简单的用实际载荷方向施力装置同时对牵引节点加载，又会产生多向 载荷相互干涉。综上所述，很有必要设计新型的试验装置，满足产品实际受力的试验要求。

实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决目前牵引节点疲劳试验设备或装置的不足，提供了一种新 型牵引节点疲劳试验装置。该装置能较真实反映牵引节点的特定疲劳承载情况，多个方向载 荷互不干涉，且试验周期大大縮短。
本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的 一种牵引节点疲劳试验装置，牵引节点 置于一个试验件外套内，芯轴被固定在一个底座上，再将底座安装在试验平台上；通过包裹 牵引节点的试验件外套将摆杆系统、联动系统联结在一起；联动系统与垂向施力装置相连， 摆杆系统与水平施力装置相连。在底座垂直方向上方安装有垂向施力装置，垂向施力装置从 垂直方向与联动系统相接触，并对试验件外套施加径向试验力；垂向施力装置用垂向油缸通 过传递垂向载荷的联动系统与试验件外套联结在一起；在底座的侧面水平布置有水平施力装 置，其加载中心线与牵引节点芯轴的中心线保持一定偏距，水平施力装置从水平方向与摆杆 系统相接触，并对试验件外套施加轴向试验力和偏转力矩；水平施力装置用水平油缸通过传 递轴向载荷和偏转力矩的摆杆系统与试验件外套联结在一起。通过对摆杆系统施加水平力和 对联动系统施加垂向力两个方向直线载荷，利用摆杆系统系统结构特点将水平载荷转化为牵 引节点受到的轴向载荷和偏转力矩，利用联动系统特点将垂向载荷传递到牵引节点上而不受 干涉，从而使产品同时受到轴向、偏转和径向三个方向载荷。本实用新型是对包裹牵引节点的试验件外套同时进行两向加载的疲劳试验的装置，通过 一套摆杆系统使水平载荷转化为牵引节点受到的轴向载荷和偏转力矩，通过联动系统将垂向 载荷传递到产品上而不受干涉，准确模拟出牵引节点轴向、偏转和径向同时承载时的受力特 性。


图1是本实用新型的结构示意主视图； 图2是本实用新型的结构示意俯视图； 图3是本实用新型的结构示意侧视图。
图中1、垂向施力装置，2、万向关节，3、滚动滑台，4、径向加载框，5、试验件外套， 6、牵引节点，7、力臂，8、连杆，9、轴销，10、水平连接头，11、导向装置，12、水平施 力装置，13、底座。
具体实施方式
附图给出了本实用新型的一个实施例，下面将结合附图对本实用新型作进一步的描述。 从附图中可以看出，本实用新型为一种牵引节点疲劳试验装置，牵引节点置于一个试验 件外套内，芯轴被固定在一个底座上，再将底座安装在试验平台上，通过包裹牵引节点的试 验件外套将摆杆系统、联动系统联结在一起；联动系统与垂向施力装置相连，摆杆系统与水 平施力装置相连。在底座垂直方向上方安装有垂向施力装置，垂向施力装置从垂直方向与联 动系统相接触，并对试验件外套施加径向试验力；垂向施力装置用垂向油缸通过传递垂向载 荷的联动系统与试验件外套联结在一起；在底座的侧面水平布置有水平施力装置，其加载中 心线与牵引节点芯轴的中心线保持一定偏距，水平施力装置从水平方向与摆杆系统相接触， 并对试验件外套施加轴向试验力和偏转力矩；水平施力装置用水平油缸通过传递轴向载荷和 偏转力矩的摆杆系统与试验件外套联结在一起。通过对摆杆系统施加水平力和对联动系统施 加垂向力两个方向直线载荷，利用摆杆系统结构特点将水平载荷转化为牵引节点受到的轴向 载荷和偏转力矩，利用联动系统特点将垂向载荷传递到牵引节点上而不受干涉，从而使产品 同时受到轴向、偏转和径向三个方向载荷。 实施例一
一种牵引节点疲劳试验装置，至少有一个试验件外套5，包裹住牵引节点；至少有一个 底座13，将牵引节点的芯轴按一定方式固定；至少有一个水平施力装置12，水平施力装置 12从水平方向与摆杆系统相接触，对试验件外套5施加轴向试验力和偏转力矩；至少有一个 垂向施力装置1，垂向施力装置1从垂向与联动系统相接触，对试验件外套5施加径向试验 力；由摆杆系统、联动系统、水平施力装置12、垂向施力装置1实现对牵引节点同时进行轴向、偏转和径向加载试验。所述的摆杆系统，由力臂7、连杆8、轴销9、水平连接头10组 成，力臂7与连杆8、连杆8与水平连接头10之间分别通过轴销9联结在一起，水平连接头 10的中心轴线与牵引节点中心轴线的距离为L，用以保证产品在受到一定轴向载荷的情况下 同时偏转一定的角度；所述的联动系统由万向关节2、滚动滑台3、径向加载框4组成，径向 加载框4可同时夹住试验件外套5和力臂7，万向关节2用于释放产品的偏转自由度，滚动 滑台3可以释放产品的轴向自由度，使产品在受到轴向载荷和偏转力矩的情况下可沿径向运 动；所述的水平施力装置12是水平布置的，水平施力装置12是一种可以作往返水平运动的 水平油缸。水平施力装置12通过导向装置11和摆杆系统与试验件外套5联结在一起；所述 的垂向施力装置1安装在底座13上方，是一种可以作上下(往返)垂向运动的垂向油缸。垂 向施力装置1用垂向油缸通过联动系统与试验件外套5联结在一起。
设计装配时，将牵引节点6压装入试验件外套5内，并把牵引节点6的芯轴用螺栓固定 在底座13上，再用径向加载框4夹住试验件外套5，用螺栓锁紧，径向加载框4的上平面放 置滚动滑台3，万向关节2则放置于滚动滑台3的上方，万向关节2的一端与垂向施力装置1 相连；力臂7卡在径向加载框4的一定位置，用螺栓固定，连杆8的一端与力臂7通过一个 轴销9联结在一起，连杆8的另一端则通过另一个轴销9与水平连接头10联结在一起，水平 连接头10的一端穿过导向装置11与水平施力装置12相连。水平施力装置12加载到一定载 荷时，牵引节点6发生轴向位移，并偏转到一定角度，通过联动系统，垂向施力装置l可以 实现对牵引节点6的径向动态加载。
权利要求1、一种牵引节点疲劳试验装置，其特征在于牵引节点置于一个试验件外套内，芯轴被固定在一个底座上，底座安装在试验平台上，通过包裹牵引节点的试验件外套将摆杆系统、联动系统联结在一起；联动系统与垂向施力装置相连，摆杆系统与水平施力装置相连；在底座垂直方向上方安装有垂向施力装置，垂向施力装置从垂直方向与联动系统相接触，并对试验件外套施加径向试验力；垂向施力装置用垂向油缸通过传递垂向载荷的联动系统与试验件外套联结在一起；在底座的侧面水平布置有水平施力装置，其加载中心线与牵引节点芯轴的中心线保持有偏距，水平施力装置从水平方向与摆杆系统相接触，并对试验件外套施加轴向试验力和偏转力矩；水平施力装置用水平油缸通过传递轴向载荷和偏转力矩的摆杆系统与试验件外套联结在一起。
2、 如权利要求1所述的牵引节点疲劳试验装置，其特征在于所述的摆杆系统，由力臂、 连杆、轴销、水平连接头组成，力臂与连杆、连杆与水平连接头之间分别通过轴销联结在一 起，且水平连接头的中心轴线与牵引节点中心轴线保持一定偏距。
3、 如权利要求1或2所述的牵引节点疲劳试验装置，其特征在于所述的联动系统，由 万向关节、滚动滑台、径向加载框组成，径向加载框同时夹住试验件外套和力臂，径向加载 框的上平面放置滚动滑台，滚动滑台的上面放置万向关节。
专利摘要牵引节点疲劳试验装置，牵引节点置于试验件外套内，芯轴被固定在底座上，底座安装在试验平台上，通过包裹牵引节点的试验件外套将摆杆系统、联动系统联结在一起；联动系统与垂向施力装置相连，摆杆系统与水平施力装置相连；在底座垂直方向上方安装有垂向施力装置，垂向施力装置从垂直方向与联动系统相接；垂向施力装置用垂向油缸通过传递垂向载荷的联动系统与试验件外套联结在一起；在底座的侧面水平布置有水平施力装置，水平施力装置从水平方向与摆杆系统相接触，并对试验件外套施加轴向试验力和偏转力矩。本实用新型通过摆杆系统使水平载荷转化为牵引节点受到的轴向载荷和偏转力矩，准确模拟出牵引节点轴向、偏转和径向同时承载时的受力特性。
文档编号G01N3/00GK201429542SQ200920064928
公开日2010年3月24日 申请日期2009年6月26日 优先权日2009年6月26日
发明者张志强, 彭立群, 心 李, 林达文, 进 王, 王永冠 申请人:株洲时代新材料科技股份有限公司