转向架参数台用二维轮轨力检测装置方案.doc

转向架参数台用二维轮轨力检测装置方案论文摘要：本文提供一种适用于转向架参数测试的二维轮轨力检测装置，相对比目前转向架参数台上使用的三维轮轨力检测装置，该二维轮轨力检装置结构简单，易于加工，成本低。同时它能将可移动平台提供的横向力或纵向力顺利的传递给被试转向架，同时可以准确的测出力的大小，充分满足转向架参数测试的需求，方便准确的评价被试对象的悬挂参数。1.引言轨道车辆转向架的悬挂参数决定了列车的动力学性能，进而直接影响车辆的运行品质1。转向架参数测试台能为检测轨道车辆转向架各项参数（一系悬挂刚度、二系悬挂刚度、回转阻力矩等）提供室内台架试验环境，转向架轮轨力检测装置是转向架参数测试台上的重要检测设备，直接决定试验结果的准确度2。2.转向架参数台结构原理简介转向架参数测试台通常有一个或多个可移动的平台，同时具备一个垂向配重加载系统，及定位装置。被试轨道车辆转向架落在可移动平台上，其轮子通过轮对夹紧工装与可移动平台连接，同时通过垂向配重加载系统在被试转向架上方施加一定的载荷，以模拟车辆的重量，然后对被试转向架的构架或模拟车体进行定位。根据测试目的，通过控制可移动平台动作对被试转向架施加一定的力使其发生变形，根据对被试转向架施加的力和对应的变形量计算出转向架相关参数3。转向架参数台的原理如图1所示。由试验台的功能需求可知，准确的检测出施加在被试对象上的载荷及其产生的位移对于该试验台至关重要。通常被试转向架的产生的变形量可以通过在转向架上各对应的位置布置位移传感器来读取，简单方便又能满足使用要求；而施加在被试转向架上的垂向载荷可在试验台垂向加载系统中直接读取；所以如何准确检测出试验台施加在被试转向架上的横向载荷和纵向载荷成为转向架参数台的关键和难点。3.二维轮轨力检测装置方案设计3.1 二维轮轨力检测装置组成本文提供一种适用于转向架参数测试的二维轮轨力检测装置，该二维轮轨力检测装置组成结构见图2，作为整个检测装置支撑的盒体A直接固定在转向架参数台的可移动平台上；测力吊台B通过4组吊杆组合结构C吊装在盒体A的内部，吊杆两端都是通过球铰结构连接，保证了足够的自由度，无外力作用时，吊杆自然垂直向下；測力吊台B适当高出盒体A，以免与盒体上表面发生接触；同时测力吊台B上部要设计适当的接口以安装轮对夹紧装置，用于实现被试对象轮子与吊台的固定；盒体A的侧面设置多个测力传感器安装孔，测力传感器组件D穿过这些安装孔固定在盒体A上。3.2 二维轮轨力检测装置测力原理使用时，该装置安装在可移动平台上，分别布置在每个轮对夹紧装置下面，被试对象借助轮对夹紧装置与吊台B连接固定，根据试验工况，调整对应的测力传感器组件D使传感器顶住测力吊台B对应的承力面，并保持适当的预紧力；可移动平台动作时，平台带动盒体A同步动作，盒体A通过测力传感器D推动吊台B，于是吊台B连同被试对象随可移动平台同步移动，故此过程中吊杆始终自然下垂，不会发生倾斜，故通过球铰结构连接的吊杆组合结构C无法传递水平方向的横向力和纵向力，即所有横向力或纵向力都由对应的测力传感器组件D来传递，这样就可通过传感器将被试对象所受的水平载荷准确读出。4.二维轮轨力检测装置方案细节优化在上述二维轮轨力检测装置的方案基础上，结合实际使用需求，对以下细节提出优化，更好的适应转向架参数台的使用和操作需求。（1）根据转向架常用的轨距和轴距参数在可移动平台上设置T型槽，该装置测力盒体A与可移动平台之间采用T型螺栓和T型槽这种简单的连接方式。如此，该二维轮轨力检测装置可以在可移动平台上调整位置，以适应多种轨距和多种轴距的被试对象。（2）该装置的测力吊台顶端设计成轨道形状，可以与试验台搭接轨道配合，方便被试对象推上台位，避免使用天车吊装被试转向架，安全可靠。5.结束语本文提供一种适用于转向架参数测试的二维轮轨力检测装置，相对比目前转向架参数台上使用的三维轮轨力检测装置，该二维轮轨力检装置结构简单，易于加工，成本低。同时它能将可移动平台提供的横向力或纵向力顺利的传递给被试转向架，同时可以准确的测出力的大小，充分满足转向架参数测试的需求，方便准确的评价被试对象的悬挂参数。参考文献1 马卫华，宋荣荣，罗世辉.轴箱悬挂参数对高速动车动力学性能的影响J.内燃机车，2009，427（9）：15-19.2 黄彪，刘彬彬.转向架参数测试台应用研究J.铁道机车车辆工人，2009-7：9-133 王秀刚，苏建，曹晓宁.转向架悬挂参数的测试方法J