[实用新型]转向架构架强度试验的辅助加载装置

说明书

技术领域

本实用新型属于铁路车辆转向架构架强度试验的辅助加载装置领域，具体涉及一种转向架构架强度试验的辅助加载装置。

背景技术

如图1和图2所示的铁路车辆转向架，其构架是由两个纵梁2、两个横梁1及固连于横梁1两端的侧梁3焊接而成的H型结构，每个横梁1均包括齿轮箱吊座1-2、电机吊座1-3和一组牵引拉杆座1-4，两个无缝钢管1-1彼此平行，其二者的间距分别通过两个平行的纵梁2跨接和固定。齿轮箱吊座1-2和电机吊座1-3均位于横梁1的外侧，一组牵引拉杆座1-4固连于横梁1中段的上方并位于齿轮箱吊座1-2和电机吊座1-3之间。纵梁2的两端分别与两个横梁1固连，纵梁2的上端中段设有构架横向止挡2-1，在纵梁2一端设有一个横向减震器座2-2。两个横梁1以构架的垂向旋转轴z为旋转对称中心，彼此按180°的圆周角旋转对称，两个纵梁2以同样的旋转中心和圆周角彼此旋转对称。

侧梁3包括空气弹簧座3-1和两条悬臂，两条悬臂分别位于空气弹簧座3-1的两端，并向两侧伸展形成翼形的结构。每一条悬臂均包括制动吊座3-4、一系弹簧座3-3、翼桥段3-2、轮轴定位座3-5，一系弹簧座3-3通过翼桥段3-2与空气弹簧座3-1连接，制动吊座3-4固连于翼桥段3-2的内侧，轮轴定位座3-5固连于翼桥段3-2的下方。制动吊座3-4由制动吊座悬臂3-4-1和制动吊座基座3-4-2共同构成。

如图1所示，空气弹簧座3-1的外侧壁还分别固连有一个抗蛇形减震器吊座3-6和一个抗侧滚扭杆座3-7。两个侧梁3关于转向架整体结构的x轴对称，并分别通过各自的空气弹簧座3-1固连于两个横梁1的两端，整个构架通过焊接一体成型。

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，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。构架强度试验包括静强度试验和疲劳强度试验，静强度试验通过对构架进行静态应力加载测试来检验构架在最大理论载荷的复合作用下是否会产生永久变形，而疲劳强度试验则是连续模拟列车在正常运行环境下所承受的综合受力环境，以便验证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，进一步识别静强度试验中未被发现的疲劳风险点，并为改进设计提供参考依据。

强度试验通常采用液压作动器作为受力点直线往复运动的施力驱动元件，如图3所示，驱动元件前端的活塞杆连接座分为多种形式，比如，基于关节球头的横向连轴型连接座a-1、基于关节球头的端面型连接座a-2、基于法兰的轴连型连接座b-1等。按照额定推力的指标，液压作动器还可分为多种类型，如常见的50KN型作动器A、100KN型作动器B、150KN作动器C、250KN型作动器D、500KN型作动器E，另外，做为阻尼元件的气动反力杆F和两端均带有万向节的支撑杆G也经常被使用。通常这些施力驱动元件或阻尼支撑元件的一端均与龙门框架的横梁、立柱或水平地面固定，另一端通过加载装置连接在待测试的转向架上。

为了较为真实地再现列车在运行中所承受的综合受力环境，就要求在疲劳强度试验中尽可能地模拟构架与其它全部关联部件的受力情况，以求充分仿真构架在同时受到载重、挤压、拉伸、晃动、扭转和翻滚等合力作用下的承力状态。然而，由于转向架构架上的承力点众多、受力方向各异，而构架的整体结构又复杂而紧凑，这使得加载施力驱动元件的总体空间非常有限，作动器布局空间严重不足，甚至存在彼此冲突和干涉，无法按常规方式实现全部加载，因此，现有的载荷强度试验不得不放弃部分施力驱动元件的加载，仅对经过力学简化后的少数构架受力节点进行受力加载，这导致载荷强度试验的模拟结果与实际情况存在较大偏差，不能很好地反应构架的真实受力情况，所取得力学数据的有效性也存在一定误差，给构架结构强度的风险检测带来盲点，成为车辆安全化设计的一个障碍。

实用新型内容

为了解决现有转向架构架强度试验仅对经过力学简化后的少数构架受力节点进行受力加载，无法充分仿真构架在同时受到载重、挤压、拉伸、晃动、扭转和翻滚等合力作用下的承力状态，致使试验的模拟结果与实际情况存在较大偏差，所取得力学数据的有效性也存在一定误差，不能全面反应构架的真实受力情况并带来设计风险隐患的技术问题，本实用新型提供一种转向架构架强度试验的辅助加载装置。

本实用新型解决技术问题所采取的技术方案如下：