[发明专利]牵引杆复合加载试验装置及方法

说明书

牵引杆复合加载试验装置，包括试验平台，试验平台上装有沿垂向设置的垂向加载组件、沿水平纵向设置的纵向加载组件和沿水平横向设置的横向加载组件，纵向加载组件与横向加载组件呈垂直分布，其特征在于：两个沿垂向设置的牵引杆通过安装架对齐连接，上层的牵引杆与垂向加载组件固定，下层的牵引杆与试验平台固定，安装架沿水平横向设置，纵向加载组件和横向加载组件分别与安装架连接。本发明有效提高试验数据准确性和试验装置疲劳寿命，试验加载工况与牵引杆的实际承载工况更接近，实现牵引杆在复合工况中的疲劳性能试验，提高试验的可靠性。本发明还提供一种牵引杆复合加载试验方法。

技术领域

本发明涉及一种牵引杆复合加载试验装置及方法，属于牵引杆加载试验技术领域。

背景技术

牵引杆是由橡胶和金属件通过高温高压硫化而成的弹性体，具有柔性联接、传递牵引力和缓冲振动作用，能够承受复杂工作环境中来自径向、扭转和偏转等多向载荷的疲劳作用和瞬时冲击，起减振降噪作用，广泛应用于轨道交通和工业装备减振系统。为了在复合加载工况下传递牵引力，通常设计成整体锻造的金属杆件压装橡胶球铰的组合结构，利用橡胶的弹性变形来实现柔性连接和多向承载，利用橡胶的阻尼实现减振降噪，同时通过金属杆件实现力的传递，进而满足复合承载工况的要求。牵引组件复合加载试验除验证金属杆件力学性能外，更主要的是验证橡胶关节的力学性能，因为牵引杆在实际使用过程中始终同时承受径向拉力、扭转角度、垂向方向偏转角度和水平方向偏转角度，而且我们现有技术大都是只考虑单一径向拉力对牵引杆性能的影响，这种加载方式虽然考虑的主要加载方向及主要载荷的影响，但是忽略了扭偏载荷的影响，因此获取的实际疲劳寿命数据与实际还是存在区别，无法真实表征牵引杆的力学性能。

CN201210300229.8，公开了一种独轨车牵引连杆系统疲劳试验装置及试验方法，将牵引连杆系统放置于一个模拟车体和转向架系统中，作为整体以水平方式安装在试验平台上，通过加载油缸和试验工装分别从竖向和侧向（水平）对其进行组合式加载，其中牵引连杆系统4根牵引杆的上端球铰通过螺栓固定在模拟车体装置的承载平台上，与其构成一四连杆内力平衡的双扭杆机构，在偏离承载平台中心一定距离位置处安装铰链装置，铰链装置以并联的方式穿过4个导向座并通过加载横梁与竖向加载油缸联接，油缸通过铰链装置以偏心加载方式分别对上下两组牵引杆施加牵引力，因此产生的偏转角度通过铰链装置绕转动轴做偏摆运动，消除偏摆载荷，从而实现对牵引连杆系统竖向加载。此方案中的疲劳试验装置结构复杂，且始终存在横向和纵向的摩擦力，不仅影响试验数据的准确性，而且大大缩减了试验装置的疲劳寿命。

发明内容

本发明提供的牵引杆复合加载试验装置及方法，形成两根牵引杆组对同步试验，牵引杆与各加载组件的连接结构简单，各加载组件的加载直接形成牵引杆的运动，避免通过结构组合运动形成载荷传递，避免了载荷传递过程中的结构误差和摩擦，有效提高试验数据准确性和试验装置疲劳寿命，试验加载工况与牵引杆的实际承载工况更接近，实现牵引杆在复合工况中的疲劳性能试验，提高试验的可靠性。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

牵引杆复合加载试验装置，包括试验平台，试验平台上装有沿垂向设置的垂向加载组件、沿水平纵向设置的纵向加载组件和沿水平横向设置的横向加载组件，纵向加载组件与横向加载组件呈垂直分布，其特征在于：两个沿垂向设置的牵引杆通过安装架对齐连接，上层的牵引杆与垂向加载组件固定，下层的牵引杆与试验平台固定，安装架沿水平横向设置，纵向加载组件和横向加载组件分别与安装架连接。

优选的，所述的安装架包括沿水平横向设置的连接臂、沿水平纵向设置的纵向连杆和沿水平横向设置的横向连杆，纵向连杆和横向连杆分别与连接臂铰接，连接臂中部具有两个上下对称的连接耳，每个连接耳上固定一个牵引杆，且上层的牵引杆通过上安装圆盘垂向加载组件固定，下层的牵引杆通过下安装圆盘与试验平台固定，连接耳、上安装圆盘和下安装圆盘分别与牵引杆端部的球铰固定。