[发明专利]四柱式轨道车辆转向架刚度检测系统

权利要求书

1.一种四柱式轨道车辆转向架刚度检测系统，其特征在于由机械系统、液压系统、测试系统、控制系统组成，其中的机械系统包括：由横梁(1)和立柱(2)通过夹紧装置组装成框架结构的龙门架系统(A)，由模拟车身载荷压力板(5)、模拟车身载荷压力柱(4)和模拟车身重心高度调整机构(3)组成的五自由度施力系统(F)以及对转向架的夹紧定位的轮对定位夹紧系统(B)；液压系统(E)包括对转向架垂直、纵向、横向作用的油缸以及液压站；测试系统包括主要由三维测力传感器(13)组成的三维力检测系统(G)和主要以由光栅式位移传感器(19)组成的转向架位移检测系统(C)；控制系统主要由液压控制系统、电气控制系统和计算机系统组成。

2.根据权利要求1所述的四柱式轨道车辆转向架刚度检测系统，其特征在于所说的龙门架系统(A)中的立柱(2)采用四根，固定在基础上，横梁(1)采用9根，通过夹紧装置与立柱(2)联结，其布置形式为框架结构，立柱(2)和横梁(1)采用钢板焊接成封闭的箱型结构，并焊有加强筋。

3.根据权利要求1所述的四柱式轨道车辆转向架刚度检测系统，其特征在于所说的五自由度施力系统(F)中的模拟车身载荷压力柱(4)固定在模拟车身载荷下压板(9)上，上压板(8)套在模拟载荷压力柱(4)上并通过四个垂直作用油缸(7)悬挂在龙门架上，模拟车身载荷压力柱(4)上还设有铰接在上压板(8)上的两个垂直作用油缸。通过油缸横梁支座夹紧在龙门架横梁(1)上的两个横向作用油缸(10、11)，分别与上压板(8)和模拟车身载荷压力柱(4)连接，两个纵向作用油缸(6)一端与上压板(8)铰接，另一端通过油缸横梁支座夹紧在龙门架横梁(1)上，模拟车身载荷压力柱(4)上装有模拟车身重心高度调整机构(3)。

4.根据权利要求1所述的四柱式轨道车辆转向架刚度检测系统，其特征在于所说的三维力检测系统(G)中的三维力传感器(13)采用电阻应变式，其弹性体上贴有可同时检测X、Y、Z三个方向的力Fx、Fy、Fz电阻应变片，三维力传感器(13)一端固定在接口盘(12)上，另一端通过传感器安装板(15)与模拟车身载荷下压板(9)相连，模拟车身载荷下压板(9)向下运动到一定位置时，模拟车身载荷下压板(9)通过接口盘(12)与转向架的空气弹簧连接在一起。

5.根据权利要求4所述的四柱式轨道车辆转向架刚度检测系统，其特征在于所说的弹性体上的电阻应变片阻值的变化通过电桥转换成变化的电压输出，由放大电路进行信号调理，经计算机接口电路进行A/D转换送至计算机。

6.根据权利要求1所述的四柱式轨道车辆转向架刚度检测系统，其特征在于所说的液压控制系统包括定量泵、伺服阀、伺服放大器等控制元件，采用电液伺服施力控制，系统的油源为电机组合泵，其工作压力和卸荷由电磁溢流阀设定和控制；压力由压力表显示，系统的执行器为液压缸，通过电液伺服阀的控制，液压缸的活塞按要求方向运动并带动转向架运动，并施加所设定的力；伺服阀前设有带污染指示的精过滤器，系统还设有包括液位计、温度调节器、吸油和回油过滤器、储能器的辅助元件；该液压系统与微机控制系统对实验台进行闭环反馈控制。

7.根据权利要求1所述的四柱式轨道车辆转向架刚度检测系统，其特征在于所说的转向架位移检测系统(C)包括车架光栅式位移传感器(19)、测量板(16)、磁力表座(17)和光栅尺安装架(18)，其中磁力表座(17)吸附在转向架上，光栅式位移传感器(19)固定在光栅尺安装架(18)上。

8.根据权利要求1所述的四柱式轨道车辆转向架刚度检测系统，其特征在于所说的轮对定位夹紧系统(B)中轮缘夹紧嵌口(20)铰接在槽钢上，其中一端与油缸(21)铰接，轮缘夹紧嵌口(20)对轮对实施张开与夹紧通过油缸控制。

9.根据权利要求1所述的四柱式轨道车辆转向架刚度检测系统，其特征在于所说的电气控制系统和计算机系统包括力、位移和开关量传感器，控制器、变送器、A/D、D/A采集卡、I/O卡、工业控制计算机及分析处理系统，主控机为工业控制计算机，通过数据采集卡对实验系统进行测控，试验台动作指令由微机发出，通过D/A接口进入伺服阀放大器进行信号放大，输出电流信号，使液压缸活塞按要求的方向和设定的力进行运动加载，液压缸同时带动转向架运动，并分别通过三维力传感器和光栅式位移传感器测量力和位移，检测到的位移信号，力信号通过调理，分别进入数据采集卡的A/D中；计算机通过数据处理得到要求的转向架特性曲线；系统采用力反馈控制，力信号通过适当处理，转化为调整指令发送到伺服放大器。