[发明专利]基于中心销加载机构的构架强度试验装置

说明书

基于中心销加载机构的构架强度试验装置属于铁路车辆转向架构架强度试验的施力加载装置领域，其包括模拟中心销加载机构、万向球形支座、横向止挡球面支座、两个止挡座橡胶垫、两个测力型牵引拉杆、两个横向力加载作动机构和纵向反力杆，所述模拟中心销加载机构包括管状芯桶、测力牵引拉杆座、横向力对称坡面加载座、反力杆加载铰轴座和横向止挡球面支座。本发明结构精巧，布局紧凑，易于装配操作和养护维修，不仅可以避免部件阻挡干涉和测力传感器时间迟滞误差较大的问题，还能大幅节约制造成本，增加试验精度和提高生产效益。

技术领域

本发明属于铁路车辆转向架构架强度试验的施力加载装置领域，具体涉及一种基于中心销加载机构的构架强度试验装置。

背景技术

由于铁路车辆的转向架构架是承载车体重量、传递牵引力和制动动力的核心部件，因此在其理论设计完成后，通常还需对初产的转向架构架进行载荷强度试验。对构架的关键结构进行承力载荷的加载试验时，通常需要沿构架的Z轴垂向、X轴横向和Y轴纵向三个方向同时施力，以便连续模拟列车在轨运行环境下所承受的综合受力环境，从而检验转向架构架力学结构的合理性，通过获取关键部件的动态受力数据和检查构架是否会产生疲劳裂纹，进一步识别结构设计中未被发现的疲劳风险点，并为改进设计提供参考依据。

图1和图2所示的是一种铁路车辆转向架的H型构架A，其主体结构由横梁部分以及垂直焊接于横梁部分两端的两个平行的侧梁B构成。横梁部分是由两根平行的管状的主横梁1和两个垂直于主横梁的小纵梁2所构成的井字形的结构。每个主横梁1的下方均设有一组牵引拉杆座1-1，以用于同插入该井字形结构中部的车体中心销相连接。如图3所示，为了保证传递扭矩的平衡，两个牵引拉杆座1-1以构架A的Z轴为旋转轴，彼此按180度的圆周角旋转对称布置。在两个小纵梁2的相对端面上分别设有一处横向止挡座2-1，用以同车体中心销上的横向止挡对接。此外，在每个小纵梁2反向端部均设有彼此旋转对称布置的齿轮箱吊座2-2，在每个小纵梁2另外的反向端部邻近位置的主横梁1上则设有此旋转对称布置的电机吊座1-2。

对于上述H型的构架A进行载荷强度试验时，需要同时对两个牵引拉杆座1-1施加沿Y轴向的同步反向载荷作用力，以及在构架A的颠簸、扭转等晃动状态下，模拟对横向止挡座2-1对车体中心销上的横向止挡的限位作用。但由于同样彼此旋转对称布置的电机吊座1-2和齿轮箱吊座2-2布局位置均距其邻近的牵引拉杆座1-1较近，从而限制了相应施力作动器的布局空间，并给强度试验用施力加载装置的设计增加了难度。

为避免多个作动器之间彼此阻挡干涉，现有的强度试验用施力加载装置采用横向加载机构与纵向加载机构分体设计，分别连接的方式，其X轴横向作用力加载装置需采用长条框架式结构绕过侧梁B中心的空簧垂向加载作动缸才能与横向止挡座2-1连接，但其较大的纵向跨度会造成两个横向止挡座2-1受力状态不同步并带来力学载荷数据不准确的问题。现有的Y轴纵向作用力加载装置也采用跨度较大的加载连接装置从构架A的X轴两侧分别跨过对应的电机吊座1-2和齿轮箱吊座2-2，这不仅使得现有的强度试验用施力加载装置整体占用空间大，制造成本高，并且其仅在纵向反力杆上设置压力传感器，但其两个牵引拉杆上均没有压力传感，因此，两个牵引拉杆座1-1受力是否平衡无法监测。

发明内容

为了解决现有的强度试验用施力加载装置的X轴横向作用力加载装置和Y轴纵向作用力加载装置均采用分体设计，分别连接的方式，导致加载装置整体占用空间大，制造成本高；纵向跨度较大的X轴横向作用力加载装置会造成两个横向止挡座受力状态不同步，并带来力学载荷数据不准确的问题；以及现有两个牵引拉杆上均没有压力传感，因此，两个牵引拉杆座受力是否平衡无法监测的技术问题，本发明提供一种基于中心销加载机构的构架强度试验装置。

本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：