[发明专利]一种列车轮对过盈配合面微动损伤测试装置

说明书

本发明公开一种列车轮对过盈配合面微动损伤测试装置，包括测试单元、驱动单元和制动单元，测试单元包括车轮、车轮轴、钢轨轮、钢轨轴、轴承座，车轮与车轮轴相连，车轮与车轮轴过盈配合，测试时，车轮与钢轨轮相抵接，相当于火车轮对与铁轨的滚动接触，通过加载盘向车轮轴加载径向载荷(即轴重载荷)，模拟实际载荷，打开电机和磁粉制动机，模拟火车加减速实际工况，模拟结束后，将胀紧环拆下作为检测试样，分析火车轮对过盈配合面在不同工况下的表面形貌和表层裂纹状态，得到表面微动磨损状态以及表面微动疲劳裂纹萌生和扩展机制。

技术领域

本发明涉及火车轮对服役性能测试技术领域，特别是涉及一种列车轮对过盈配合面微动损伤测试装置。

背景技术

轮轴是由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转的机械。列车轮轴的配合是典型的过盈配合，高速重载列车运行过程中通过踏面制动进行减速时，轮对不但承受轴重载荷，而且轮轨接触踏面承受阻力矩，因此，车轴轮座与轮毂孔配合表面在弯矩和扭矩综合作用下，会产生比稳态运行状态更显著的周向微动滑移和轴向微动滑移，进而造成过盈配合面微动磨损和微动疲劳等微动损伤，轮对过盈配合面微动损伤是影响重载铁路运输安全性和经济性的重要因素，在高速重载运输中尤其严重，研究在此种状态下列车的安全问题也就显得十分必要。但是，现有技术中关于列车轮轴过盈配合面的微动损伤测试设备仍属空白。

因此，如何改变现有技术中，列车轮轴过盈配合面的微动损伤测试无法进行的现状，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种列车轮对过盈配合面微动损伤测试装置，以解决上述现有技术存在的问题，使装置能够对火车轮对过盈配合面的表面微动磨损状态进行测试。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种列车轮对过盈配合面微动损伤测试装置，包括：

测试单元，所述测试单元包括车轮、车轮轴、钢轨轮、钢轨轴、轴承座，所述车轮与所述车轮轴相连，所述车轮与所述车轮轴过盈配合，所述车轮与所述车轮轴之间设置胀紧环和胀紧套，所述胀紧套套装于所述车轮轴上，所述胀紧环套装于所述胀紧套的外部并与所述车轮相抵接，调节所述胀紧套能够改变所述车轮和所述车轮轴的过盈配合面的接触应力，所述车轮轴还连接有车轮支座和加载盘，所述车轮轴可转动地设置于所述车轮支座上，所述加载盘与所述车轮轴转动连接，通过所述加载盘能够向所述车轮轴施加径向载荷，所述钢轨轮与所述钢轨轴相连，所述钢轨轴可转动地设置于所述轴承座上，所述钢轨轮设置于所述车轮的底部且二者相抵接；

驱动单元，所述驱动单元包括电机，所述电机与所述车轮轴传动相连；

制动单元，所述制动单元包括磁粉制动机，所述磁粉制动机与所述钢轨轴传动相连，所述磁粉制动机向所述钢轨轴传递的力矩与所述电机向所述车轮轴传递的力矩方向相反；

底座，所述车轮支座、所述轴承座、所述驱动单元和所述制动单元均设置于所述底座上。

优选地，所述加载盘与所述车轮轴之间设置N型圆柱滚子轴承，所述N型圆柱滚子轴承的两端与所述车轮轴之间均设置弹性挡圈。

优选地，所述胀紧环和所述胀紧套均凸出于所述车轮的安装孔，所述胀紧套靠近所述车轮一侧的端面与所述胀紧环的端面之间具有间隙。

优选地，所述车轮轴靠近所述车轮支座的一端连接有第一链轮，所述第一链轮通过链条与所述电机传动相连，所述钢轨轴伸出所述轴承座的一端连接有第二链轮，所述第二链轮通过链条与所述磁粉制动机传动相连。

优选地，所述第二链轮与所述轴承座之间设置定位套，所述第二链轮设置于所述定位套远离所述第一链轮的一侧。

优选地，所述车轮支座与所述车轮轴之间、所述轴承座与所述钢轨轴之间均设置轴承。

优选地，所述加载盘和所述车轮支座分别设置于所述车轮的两侧，所述车轮和所述第一链轮分别设置于所述车轮支座的两侧。