[发明专利]变轨距转向架车轴耐久性试验方法

说明书

本发明涉及轨道交通领域，提供变轨距转向架车轴耐久性试验方法。该变轨距转向架车轴耐久性试验方法包括利用动力学仿真软件，建立变轨距转向架和车体的耦合模型；分别提取所述耦合模型中左右空气弹簧位置处的车体相对于变轨距转向架的垂向载荷以及左右空气弹簧位置处的车体相对于变轨距转向架的横向载荷，作为作动器的输出；组装试验工装，开启试验台进行正式试验，并在试验过程中控制作动器调节左右空气弹簧位置处的车体相对于变轨距转向架的垂向载荷以及左右空气弹簧位置处的车体相对于变轨距转向架的横向载荷，计算车轴疲劳损伤。本发明能够保证载荷准确性的同时缩短了试验时间，能够准确验证变轨距转向架车轴在服役过程中的耐久性性能。

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及变轨距转向架车轴耐久性试验方法。

背景技术

目前，世界各国铁路轨距不统一。我国与欧洲各国均为准轨，东南亚各国均是窄轨，而印度、孟加拉及巴基斯坦采用宽轨，使得跨国联运成为一大难题。而随着中国与周边国家的贸易交流日益频繁，跨国联运的速度需求也越来越高，相对于公路、水路及航空运输，铁路运输兼顾了运输量与运输时间。为降低列车在不同轨距国家之间的过境时间与卸货成本，变轨距转向架成为解决上述问题的首选方法。

变轨距转向架在正常运行载荷条件下，需以不同轨距、不同速度反复通过S型曲线和直线，对车轴提出了更高的要求。而且由于变轨距转向架没有实际测试数据，如何验证变轨距转向架车轴在服役过程中的耐久性性能，成为目前的一大难题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明实施例提出一种变轨距转向架车轴耐久性试验方法，保证载荷准确性的同时缩短了试验时间，能够准确验证变轨距转向架车轴在服役过程中的耐久性性能。

根据本发明实施例的一种变轨距转向架车轴耐久性试验方法，其包括步骤：

利用动力学仿真软件，建立变轨距转向架和车体的耦合模型；

分别提取所述耦合模型中左右空气弹簧位置处的车体相对于变轨距转向架的垂向载荷以及左右空气弹簧位置处的车体相对于变轨距转向架的横向载荷，作为作动器的输出；

组装试验工装并安装在试验台上；

开启试验台进行正式试验，并在试验过程中控制作动器调节左右空气弹簧位置处的车体相对于变轨距转向架的垂向载荷以及左右空气弹簧位置处的车体相对于变轨距转向架的横向载荷；

根据作动器作用在左右空气弹簧位置处的车体相对于变轨距转向架的垂向载荷，以及左右空气弹簧位置处的车体相对于变轨距转向架的横向载荷，计算车轴疲劳损伤。

根据本发明的一个实施例，所述利用动力学仿真软件，建立变轨距转向架和车体的耦合模型的步骤，具体包括：结合实际运营过程中的载重、运行速度及运行的线路对各运行工况下车轴所受到的载荷进行模拟。

根据本发明的一个实施例，所述计算车轴疲劳损伤的步骤，具体包括：对车轴疲劳损伤贡献小的载荷，通过等损伤的方式提高小载荷幅值，对车轴疲劳损伤贡献大的载荷，保留大载荷幅值的同时保证垂向载荷和横向载荷的相位关系。

根据本发明的一个实施例，所述试验包括预备试验和正式试验，所述预备试验时车轮转速逐渐变大，加载载荷逐渐加大，并观察轴承的热反应，并且试验工装变换轨距后以及轴箱组件拆解复原后需重新进行预备试验。

根据本发明的一个实施例，所述正式试验包括多个循环周期，每个循环周期由两个基本行程组成，一个旋转方向为一个基本行程，每个基本行程的运行速度分别为名义转速的25％、50％、75％和100％，每个基本行程分为起速、恒速、减速、停止阶段，在每个基本行程的恒速段施加交变的轴向载荷，所述轴向载荷的幅值根据运行速度进行等比例缩放。