一種基于滾動振動的高速列車軸箱軸承試驗臺制造技術

本實用新型專利技術公開了一種基于滾動振動的高速列車軸箱軸承試驗臺，其特征在于，該試驗臺包括電磁激振臺(1)，擴展臺面(2)，垂向力加載部件，被試部件，主軸(12)，萬向聯軸器(15)和電機(16)，所述試驗臺可用于時速350km/h以上的高速列車軸箱軸承試驗。

High speed train axle box bearing test bench based on rolling vibration

The utility model discloses a high-speed train axle bearing test rig based on rolling vibration, which is characterized in that the test bench comprises an electromagnetic vibration table (1), (2) extending table, vertical loading components, test components, the spindle (12), (15) universal coupling and motor (16), the test bench can be used for high-speed train bearing test speed of more than 350km/h.

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種基于滾動振動的高速列車軸箱軸承試驗臺。
技術介紹
軸箱軸承作為高速列車走行部關鍵零部件，其運轉狀況、動力學性能及使用壽命對列車安全穩定高效地運行有著至關重要的影響。從目前高速列車的實際運行情況可知，軸箱軸承的多種故障已頻繁出現，未到額定壽命而提前失效。由于高速列車運行環境的特殊性，導致軸箱軸承處于非常惡劣復雜的工況下服役：(1)城際列車(如成渝、長三角地區)運行區間較短，車輛啟動、加速、減速、和制動頻繁，意味著軸箱軸承所承受的動態載荷范圍變化大而且頻度高。在同樣的運營里程情況下，軸承疲勞循環次數要增加很多，導致故障發生率加大。(2)車輪的多邊形效應，踏面磨損、失圓、碾皮、剝離、擦傷、裂紋、內部空洞等缺陷會引起強烈的振動和沖擊。(3)軌道不平順，如波磨、三角坑。車輪通過時發生強烈的振動，產生異常載荷。(4)列車經過不規則道岔時，產生的沖擊會傳遞到軸箱。因此，在高頻振動環境下軸箱軸承會受到列車一系懸掛裝置以上部件產生的動態作用力，顯著增大軸箱軸承所受外載荷。目前已有的鐵路軸承試驗研究主要是靜止狀態下的疲勞試驗，無法模擬軌道不平順引起的劇烈振動這一特殊工況。現有技術的缺點：目前已有的高速列車軸箱軸承試驗臺主要采用非振動下的模式，與軌道交通的實際工況存在較大的差距，不能反映列車運行時軸箱軸承真實的運行工況。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供了一種基于滾動振動的高速列車軸箱軸承試驗臺。本技術的技術方案如下：一種基于滾動振動的高速列車軸箱軸承試驗臺，其特征在于，該試驗臺包括電磁激振臺(1)，擴展臺面(2)，支撐部件，被試部件，主軸(12)，萬向聯軸器(15)和電機(16)；所述電磁激振臺(1)位于試驗臺的下部，該電磁激振臺(1)的上部與擴展臺面(2)的下部相連，所述支撐部件具有兩個，位于主軸(12)的兩端，所述被試部件具有兩個，位于主軸(12)的中部，該主軸(12)的一端通過萬向聯軸器(15)與電機(16)連接；所述支撐部件由支撐軸承(3)，支撐軸承座(4)，可調整質量塊(5)，橡膠彈簧(6)，垂向壓力傳感器(7)垂向加載桿(8)和門架橫梁(9)組成，所述支撐軸承(3)安裝在主軸(12)的端部形成懸臂端，支撐軸承(3)的外部具有支撐軸承座(4)，所述橡膠彈簧(6)的下部經可調整質量塊(5)與支撐軸承座(4)連接，所述橡膠彈簧(6)的上部與垂向壓力傳感器(7)連接，所述垂向加載桿(8)與該垂向壓力傳感器(7)垂直設置，該垂向加載桿(8)的外部具有門架橫梁(9)；所述被試部件由被試軸承(10)，軸承座(11)，軸向力傳感器(13)和軸向力加載螺母(14)組成，所述被試軸承(10)安裝于主軸(12)上，通過軸承座(11)固定在擴展臺面(2)上，軸向力加載螺母(14)經軸向力傳感器(13)與被試軸承(10)的外圈連接。所述電磁激振臺(1)的上部與擴展臺面(2)的下部固定連接，使得安裝于擴展臺面(2)上的部件獲得電磁激振臺(1)提供的同步加速度，所述加速度小于1000m/s2。所述支撐部件位于支撐部件之間，且在主軸(12)呈對稱排列。基于本實驗臺能夠完成下述實驗研究：通過電磁激振臺施加垂向激振、軸向加載和徑向加載分別模擬出由于軌道不平順等原因引起的高頻振動、列車軸重負荷以及由曲線、風力等產生的軸向力，最大程度模擬出軸箱軸承在各種復雜振動工況下的受力狀態，為特殊工況下的軸箱軸承性能試驗研究提供了真實、良好的試驗環境。本試驗裝置可用于時速350km/h以上的高速列車軸箱軸承試驗。附圖說明下面結合附圖及實施方式對本技術作進一步詳細的說明：圖1為本技術結構示意圖。具體實施方式以下結合具體實施例，對本技術進行詳細說明。如圖1所示：一種基于滾動振動的高速列車軸箱軸承試驗臺，其特征在于，該試驗臺包括電磁激振臺(1)，擴展臺面(2)，支撐部件，被試部件，主軸(12)，萬向聯軸器(15)和電機(16)；所述電磁激振臺(1)位于試驗臺的下部，該電磁激振臺(1)的上部與擴展臺面(2)的下部相連，所述支撐部件具有兩個，位于主軸(12)的兩端，所述被試部件具有兩個，位于主軸(12)的中部，該主軸(12)的一端通過萬向聯軸器(15)與電機(16)連接；所述支撐部件由支撐軸承(3)，支撐軸承座(4)，可調整質量塊(5)，橡膠彈簧(6)，垂向壓力傳感器(7)垂向加載桿(8)和門架橫梁(9)組成，所述支撐軸承(3)安裝在主軸(12)的端部形成懸臂端，支撐軸承(3)的外部具有支撐軸承座(4)，所述橡膠彈簧(6)的下部經可調整質量塊(5)與支撐軸承座(4)連接，所述橡膠彈簧(6)的上部與垂向壓力傳感器(7)連接，所述垂向加載桿(8)與該垂向壓力傳感器(7)垂直設置，該垂向加載桿(8)的外部具有門架橫梁(9)；所述被試部件由被試軸承(10)，軸承座(11)，軸向力傳感器(13)和軸向力加載螺母(14)組成，所述被試軸承(10)安裝于主軸(12)上，通過軸承座(11)固定在擴展臺面(2)上，軸向力加載螺母(14)經軸向力傳感器(13)與被試軸承(10)的外圈連接。所述電磁激振臺(1)的上部與擴展臺面(2)的下部固定連接，使得安裝于擴展臺面(2)上的部件獲得電磁激振臺(1)提供的同步加速度，所述加速度小于1000m/s2。所述被試部件位于支撐部件之間，且在主軸(12)呈對稱排列。試驗實施過程：通過軸向力加載螺母14和軸承座11內部螺紋經由軸向力傳感器13分別向兩個被試軸承10的外圈施加大小相等、方向相反的壓力，軸向載荷合力為零。這樣兩端支撐軸承3免于承受大小不一的軸向力；垂向載荷由垂向加載桿8和門架加載橫梁9施加于支撐軸承3，經由主軸12傳遞到被試軸承10，最終由門架加載橫梁9和擴展臺面2使得該垂向力為內力，避免電磁激振臺1承受太大外載荷。此加載過程中，由于橡膠彈簧6為彈性體，可方便調節施加載荷的大小。由電機16驅動主軸12，電磁激振臺1按一定的頻譜在垂向進行高頻往復運動，為安裝于擴展臺面2上的機械零部件提供同步加速度。因此，由主軸12、兩端支撐軸承3、支撐軸承座4以及可調整質量塊5所產生的動態慣性力施加在了被試軸承10上，實現了模擬軸箱軸承滾動振動工況下的動態力加載，此過程中動態力大小可以通過可調整質量塊5的質量來調節。試驗過程中電磁激振臺1的振動譜除了可采用一般頻譜外，還可以將采集的不同線路、不同列車的線路譜輸入，使得試驗更接近真實工況。至此，本裝置實現了高速列車軸箱軸承復雜振動工況下的模擬，真實再現軸承服役過程中的性能變化。應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本技術所附權利要求的保護范圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于滾動振動的高速列車軸箱軸承試驗臺，其特征在于，該試驗臺包括電磁激振臺(1)，擴展臺面(2)，垂向力加載部件，被試部件，主軸(12)，萬向聯軸器(15)和電機(16)；所述電磁激振臺(1)位于試驗臺的下部，該電磁激振臺(1)的上部與擴展臺面(2)的下部相連，所述垂向力加載部件具有兩個，位于主軸(12)的兩端，所述被試部件具有兩個，位于主軸(12)的中部，該主軸(12)的一端通過萬向聯軸器(15)與電機(16)連接；所述垂向力加載部件由支撐軸承(3)，支撐軸承座(4)，可調整質量塊(5)，橡膠彈簧(6)，垂向壓力傳感器(7)垂向加載桿(8)和門架橫梁(9)組成，所述支撐軸承(3)安裝在主軸(12)的端部形成懸臂端，支撐軸承(3)的外部具有支撐軸承座(4)，所述橡膠彈簧(6)的下部經可調整質量塊(5)與支撐軸承座(4)連接，所述橡膠彈簧(6)的上部與垂向壓力傳感器(7)連接，所述垂向加載桿(8)與該垂向壓力傳感器(7)垂直設置，該垂向加載桿(8)的外部具有門架橫梁(9)；所述被試部件由被試軸承(10)，軸承座(11)，軸向力傳感器(13)和軸向力加載螺母(14)組成，所述被試軸承(10)安裝于主軸(12)上，通過軸承座(11)固定在擴展臺面(2)上，軸向力加載螺母(14)經軸向力傳感器(13)與被試軸承(10)的外圈連接。...

【技術特征摘要】
1.一種基于滾動振動的高速列車軸箱軸承試驗臺，其特征在于，該試驗臺包括電磁激振臺(1)，擴展臺面(2)，垂向力加載部件，被試部件，主軸(12)，萬向聯軸器(15)和電機(16)；所述電磁激振臺(1)位于試驗臺的下部，該電磁激振臺(1)的上部與擴展臺面(2)的下部相連，所述垂向力加載部件具有兩個，位于主軸(12)的兩端，所述被試部件具有兩個，位于主軸(12)的中部，該主軸(12)的一端通過萬向聯軸器(15)與電機(16)連接；所述垂向力加載部件由支撐軸承(3)，支撐軸承座(4)，可調整質量塊(5)，橡膠彈簧(6)，垂向壓力傳感器(7)垂向加載桿(8)和門架橫梁(9)組成，所述支撐軸承(3)安裝在主軸(12)的端部形成懸臂端，支撐軸承(3)的外部具有支撐軸承座(4)，所述橡膠彈簧(6)的下部經可調整質量塊(5)與支撐軸承座(4)連接，所述橡膠彈簧(6)的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李永健，張衛華，熊慶，蓋利森，李楊，朱少成，陸天煒，梅桂明，張文顥，
申請(專利權)人：西南交通大學，
類型：新型
國別省市：四川;51