[发明专利]一种测试高速列车驱动电机疲劳破坏的试验台及其使用方法

权利要求书

1.一种测试高速列车驱动电机疲劳破坏的试验台，其特征在于：包括电机的安装装置、传动装置、加载装置、施加振动装置、温度控制装置；

所述电机的安装装置包括：轴套、驱动电机和换向架，所述驱动电机与轴套通过螺栓连接在一起，所述驱动电机的另一端通过螺栓螺母与换向架连接；

所述加载装置包括：液压缸、第一弹簧、刹车滑块、车轮，所述第一弹簧套在刹车滑块上，所述刹车滑块通过机架上的圆柱孔正对着车轮，机架作为试验台的整体框架放置在试验台中间，所述液压缸顶在刹车滑块上，通过改变输出的大小来改变对车轮的正压力大小，从而改变摩擦力的大小；

所述传动装置包括：轴承透盖、轴承、支撑架、电机轴、齿轮轴、大齿轮和车轴，所述齿轮轴通过螺栓铆死在电机轴里，跟随电机轴一同转动，并与大齿轮啮合带动大齿轮转动，所述大齿轮通过键的连接方式与车轴周向固定，带着车轴一同转动，所述车轮与车轴也是通过键连接在一起；

所述施加振动装置包括：Z向导轨、Z向滑块、激振器、第二弹簧、八个圆柱体，Y方向移动导轨和X方向移动导轨，所述激振器采用第三弹簧弹性固定在试验台的四角，在Z方向安置一个带有导轨的四角架，所述Z向滑块装在所述Z向导轨内，使之带着试验台整体在Z向导轨内沿Z向移动，所述第二弹簧两端刚好套入用螺栓固定在四个支柱下端和试验台底四角的圆柱体，每个支柱下端连接一个圆柱体，其对应位置的试验台底一个角连接一个圆柱体，四个支柱分布在机架下半部分的四角，且所述八个圆柱体与第二弹簧同中心，所述圆柱体长度小于第二弹簧压缩量程，通过压缩第二弹簧来实现在振动情况下的Z轴位移，从而实现了驱动电机的Z方向振动；

所述Z向导轨所在的四角架的四角底部开有沿着X轴的凹槽，将四角架的底部安装在X方向移动导轨上，利用沿着X轴的凹槽与X方向移动导轨的配合间隙实现X轴方向的振动；

所述X方向移动导轨底部开有沿着Y轴的凹槽，与Y方向移动导轨配合，Y方向移动导轨利用螺栓连接的方式固定在地面上，利用沿着Y轴的凹槽与Y方向移动导轨的配合间隙实现Y轴方向的振动，至此，本试验台就可以近似的模拟出列车运行过程中，在X、Y、Z三个方向上的振动情况；

所述温度控制装置包括：温控箱箱体、温度控制器和加热或冷却器组成，温控箱箱体利用螺栓连接将温度控制器和加热或冷却器挂在温控箱箱体的内表面上，将所述温控箱箱体螺栓连接到底座上实现固定。

2.根据权利要求1所述的一种测试高速列车驱动电机疲劳破坏的试验台，其特征在于：轴承，其内圈与车轴配合一同转动，外圈利用轴承透盖的轴向固定，用螺栓连接将轴承透盖固定在机架上，轴承透盖下侧用支撑架支撑起来，支撑架用螺栓连接固定在Z向导轨所在四角架的底座上面，这样就实现了电机的空转。

3.一种测试高速列车驱动电机疲劳破坏的试验台的使用方法，其特征在于：采用权利要求1所述的一种测试高速列车驱动电机疲劳破坏的试验台，包括如下步骤：

步骤一：选定一个型号的需要测量疲劳破坏的驱动电机，用螺栓连接的方式将驱动电机固定安装到试验台上；

步骤二：将电机轴安装在驱动电机内，同时将齿轮轴用螺栓固定在电机轴内部，且齿轮轴与已安装好的大齿轮啮合，设定一定的转速，等待启动驱动电机；

步骤三：将试验台先安装到Z向导轨内，接着将整体依次安装到Y方向移动导轨和X方向移动导轨上，将激振器采用第三弹簧弹性固定在试验台的四角并选择合适的激振频率，准备启动激振器；

步骤四：将刹车滑块和第一弹簧安装到机架上的固定位置，同时把液压缸安装到刹车滑块和第一弹簧的一侧，将活塞杆顶在刹车滑块上，设定一定的液压缸输出载荷随时准备对车轮施加载荷；

步骤五：打开温控箱箱体开关，设置适合的温度变化范围，在驱动电机启动后随时改变试验台的温度，模拟出列车运行过程中的环境变化的影响；

步骤六：启动驱动电机，电机轴开始转动，齿轮轴带动车轴上的大齿轮，使车轮轴转动，从而带动车轮空转；接着就要对车轮施加载荷，启动液压缸，推动活塞杆开始施加载荷在刹车滑块上，推动刹车滑块向前移动，慢慢与车轮接触并对车轮施加摩擦力，形成扭矩作用在车轴上，再通过齿轮传动将扭矩加载在驱动电机上，完成对驱动电机的加载；与此同时激振器开始激振，带动试验台，使试验台整体实现在X、Y、Z三个方向的振动，从而开始模拟高速列车行驶状态；同时控制温控箱箱体，在试验台运转过程中随时根据需要改变试验台内部的温度，模拟出列车在真实条件下温度对驱动电机的影响，进而测试出在当前受载状态、振动和温度变化的条件下的驱动电机的疲劳破坏情况。