[发明专利]一种独轨车牵引连杆系统疲劳试验装置及试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铁路部件的试验装置及试验方法，尤其是指一种独轨车用牵引连杆系统疲劳试验装置及试验方法，该装置及试验方法为独轨车牵引连杆系统及相关系统部件进行疲劳试验提供了一套试验装置及试验方法，属于试验技术方案、实验装备领域。

背景技术

牵引连杆系统是独轨车转向架中重要的牵引和减振部件，是一种由金属构件与橡胶弹性元件组成的系统部件，主要由牵引杆、扭转轴、安装座、扭力臂、牵引连杆、油压弹簧组成，主要功能是传递独轨车车体相对转向架的牵引力以及缓和车辆通过曲线时所产生的离心力和偏摆位移，具有减振效果好、维护方便等优点，因此，在独轨车转向架系统中得到了广泛应用。为验证牵引连杆系统的可靠性和耐久性，产品在装车前都必须进行模拟实际工况的疲劳试验，由于产品结构特殊、实际承载工况复杂，对其进行系统疲劳试验已成为该技术领域的技术难题。

如何设计一套合理的试验方法及装置对其进行疲劳试验，将对独轨车牵引连杆系统及同类系统部件的研发、试验都有重要意义，本发明的成功实施，解决了独轨车牵引连杆系统无法进行疲劳试验的技术难题，为牵引连杆系统进行竖向、水平、偏摆3向加载疲劳试验提供了一套试验方法及装置，填补了国内外这一技术领域的空白。

在专利数据库中检索，没有检索到独轨车牵引连杆系统相关的技术方案和装置，也没有类似的技术方案、装置及论文。

发明内容

本发明的目的在于针对独轨车牵引连杆系统及相关系统部件疲劳试验的要求，提供了一种3向加载疲劳试验装置及试验方法，该试验装置及试验方法可以模拟牵引连杆系统实际工况，对其进行3向加载疲劳试验。

根据本发明目的所提出的技术实施方案是：一种独轨车用牵引连杆系统疲劳试验装置，包括牵引连杆系统、模拟转向架系统、模拟车体系统和导向支撑系统，牵引连杆系统置于模拟车体系统和模拟转向架系统中，其中牵引连杆系统的下端安装于模拟转向架系统中，通过牵引连杆系统的上下两组连杆上端球铰与模拟车体系统相联接，牵引连杆系统分别从左右两端，同时于水平方向与模拟车体系统联接成一整体，在模拟车体系统上设有一个竖向加载油缸，竖向加载油缸从水平分别对牵引连杆系统上下两组连杆施加竖向牵引力；同时在模拟转向架系统上设有水平加载油缸，水平油缸通过曲柄连杆机构对牵引连杆系统施加水平载荷和偏摆位移，从而实现对牵引连杆机构进行三向加载疲劳试验。

进一步地，所述的模拟转向架系统包括水平加载装置、反力座装置、曲柄连杆机构3个部分，所述的水平加载装置为曲柄连杆机构提供水平载荷和偏摆位移，在水平油缸的尾部设有铰链装置，前端设有转换连接装置，水平油缸对曲柄连杆机构施加载荷时所产生的弧线位移通过铰链装置进行转换；所述的反力座装置呈“△”结构，在反力座上下支撑板和反力座底部均设有加强筋，两侧设计有极限保护反力架，支撑板前端安装有滚子轴承并设有有挡圈和限位筒，防止轴承上下滑移，反力座装置通过轴承与曲柄连杆机构转动轴安装，抵抗竖向牵引力同时保证连杆机构绕轴承为支点做偏摆运动；所述的曲柄连杆机构是水平载荷转换装置，牵引连杆机构的安装座固定在曲柄连杆机构的安装板上，安装板的中心位置通过加强筋分别焊接悬挂臂和摆臂；所述的悬挂臂呈“凸”型结构并通过转动轴安装在转动定位装置中，所述的摆臂两端加工有通孔，上端通孔通过转动轴与悬挂臂一并安装于转动定位装置中，下端通孔通过转动销与连杆连接；从中间上下对称位置穿过安装板以并联的方式通过转动销、连杆与水平加载装置连接，当水平油缸输出水平直线载荷时通过曲柄连杆机构对牵引连杆系统施加载水平载荷和偏摆位移，实现对牵引连杆机构的水平和偏摆加载。

进一步地，所述的模拟车体系统包括竖向加载装置、转动及导向装置、加载平台装置；所述的竖向加载装置从竖向中心位置对牵引连杆系统施加载荷，加载油缸以水平的方式放置，可减少工装自重产生的载荷而影响试验精度；所述的转动及导向装置安装于竖向加载装置和加载平台装置之间，以并联双导向的方式将油缸输出载荷传递给加载平台装置，同时加载平台装置可绕转动轴转动以消除偏心载荷。所述的加载平台装置是由方钢和平板加工而的框架结构承载平台，加载平台装置的受力点设计在距中心位置，通过偏心加载方式将油缸输出合力以4:1分别施加给上下两组牵引杆，实现对牵引连杆系统的竖向加载。