可倾斜单齿轮箱电功率闭环加载试验系统 |
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| 申请号 | CN201710869593.9 | 申请日 | 2017-09-23 | 公开(公告)号 | CN107515116A | 公开(公告)日 | 2017-12-26 |
| 申请人 | 吉林大学; | 发明人 | 陈熔; 潘月; 张益瑞; 牛治慧; 隋艳霞; 韩闯; 邵宁华; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种可倾斜单 齿轮 箱电功率闭环加载试验系统，旨在克服动车组不能在实际运行中做动车组齿轮箱可靠性试验的问题。其包括总 支撑 装配体、闭环 扭矩 加载试验装配体。闭环扭矩加载试验装配体安装在模拟试验台的中间 位置 ，总支撑装配体包括2组中间支撑座装配体和4组总支撑装配体，对称的分布在闭环扭矩加载试验装配体的两侧，闭环扭矩加载试验装配体中的 焊接 平台上两侧对称分别加工有装配轴和带有长条 螺栓 孔的连接板，用于与中间支撑座和总支撑立柱形成配合连接，焊接平台的下方安装有 液压缸 总成装配体，通过注入液压缸筒内油压的大小来调整 活塞 杆的伸缩长度，进而调整闭环扭矩加载试验装配体的倾斜 角 度。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种可倾斜单齿轮箱电功率闭环加载试验系统，主要由闭环扭矩加载试验装配体(1)和总支撑装配体(2)两部分组成，其特征在于： |
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| 说明书全文 | 可倾斜单齿轮箱电功率闭环加载试验系统技术领域[0001] 本发明涉及一种轨道车辆传动系参数检测试验装置，更具体地说，本发明涉及一种动车组传动系可倾斜单齿轮箱模拟闭环加载试验台。 背景技术[0002] 目前，我国动车组技术发展迅速，已经在运行的动车组最高车速已经达到350km/h，研制中的动车组最高车速已经接近600km/h。但是，列车行驶速度的提高和车辆轴重载荷的提升，使得车辆与轨道之间的振动加剧，而车轮在行驶过程中的逐渐磨损以及与钢轨的不断撞击，导致车轮轮缘由表面光滑的规则圆形逐渐变为表面凹凸不平的不规则多边形形状。车轮轮缘表面凹凸不平会在行驶过程中持续产生冲击力而引起整个列车的振动，加之高速列车行驶速度较高，致使振动更加剧烈，将会引起列车上车轴，轴承、齿轮箱等重要零件的强烈振动，严重时可能会产生30g∽70g的共振加速度，导致轴承破裂、齿轮箱壳体碎裂等更严重的问题，直接关系到列车运行的平稳性和安全性问题。 [0003] 现存的轨道车辆齿轮箱检测方法大部分都是根据已经出现的齿轮箱的破坏形式设定一定试验工况来对齿轮箱进行可靠性分析，而齿轮箱在轨道车辆的实际运行中，会受到不同方向的受力和振动，其故障可能是多种失效形式的叠加，故现有检测方法无法真实反映轨道车辆实际运行中齿轮箱的故障原因。齿轮箱的可靠性试验属于破坏性试验，只有使齿轮箱在恶劣工况下产生疲劳破坏，才能精确诊断出其失效形式及原因，故现有检测方法无法实现轨道车辆实际运行中对齿轮箱进行可靠性试验。与此同时，由于动车组的提速使得齿轮箱也必须满足高度工况下的可靠性要求，这就对试验台驱动电机的功率提出了更高的要求，现有齿轮箱试验台大都是在开环状态下进行试验，不仅需要较大功率的驱动电机，也造成能量在试验过程中的浪费。 发明内容[0006] 一种可倾斜单齿轮箱电功率闭环加载试验系统，主要由闭环扭矩加载试验装配体1和总支撑装配体2两部分组成，所述闭环扭矩加载试验装配体1由总支撑装配体2活动支撑在模拟试验台44上，所述闭环扭矩加载试验装配体1由焊接平台9、安装在焊接平台9上的单一旋转运动被试轴装配体3、C形架支撑立柱装配体7和防火保温罩8组成，所述单一旋转运动被试轴装配体3后端通过扭矩仪装配体59与总电机装配体58连接，其前端通过车轴13与动车电机与支座装配体60轴承连接，所述C形架支撑立柱装配体7安装在焊接平台9左端，位于单一旋转运动被试轴装配体3一侧，所述防火保温罩8套装在齿轮箱总成装配体10外部，所述单一旋转运动被试轴装配体3由被试齿轮箱和车轴装配体4、1号轴承座装配体5和2号胀套外接式轴承座装配体6组成，所述被试齿轮箱和车轴装配体4两端通过1号轴承座装配体5和2号胀套外接式轴承座装配体6支撑在焊接平台9上。 [0007] 所述防火保温罩8的罩体由对称的上、下罩组成，上、下罩上各有两个长度相等的伸长管，罩体中间设有两个圆形通孔,用于被试齿轮箱和车轴装配体4的车轴13穿过和与C形架支撑立柱装配体7相通。 [0008] 所述总支撑装配体2由通过T形槽板安装在模拟试验台44上的两组中间支撑座装配体41、四组支撑立柱总成装配体42和液压缸总成装配体43组成， [0009] 所述中间支撑座装配体41由中间支撑座45和胀套装配体46组成，中间支撑座45通过胀套装配体46将中间支撑座的顶部与焊接平台9的装配轴40胀紧连接，中间支撑座装配体41位于模拟试验台44中间，所述焊接平台9沿中间支撑座装配体41转动倾斜。 [0010] 所述四组支撑立柱总成装配体42结构相同，对称分布于焊接平台9的四个角上，所述四组支撑立柱总成装配体42的支撑立柱上设有T形槽口，通过焊接平台9两侧的焊接平台连接板39上的条形螺栓孔与焊接平台9螺栓连接，所述焊接平台9的一端沿支撑立柱上的T形槽口上下移动，并通过T形T形螺栓锁紧固定。 [0011] 所述液压缸总成装配体43安装在焊接平台9的下部、两个中间支撑座装配体41的之间，所述液压缸总成装配体43由液压缸活塞耳环55、1号双耳环支座50、2号双耳环支座51、连接销轴56、连接锁环57、液压缸筒52和活塞杆53组成， [0012] 所述液压缸筒52通过2号双耳环支座51与T形槽板活动连接，所述活塞杆53端部的液压缸活塞耳环55通过连接销轴56和连接锁环57与1号双耳环支座50活动链接，所述1号双耳环支座50固定在焊接平台9的底部；通过控制液压缸内油压的变化来控制活塞杆53的伸缩长度，从而控制单箱可倾斜焊接平台9的转动角度，以此来确定试验条件。 [0014] 所述2号轴承座上体20和2号轴承座下体21通过螺栓连接，并固定安装在2号轴承增高支撑座22上，单轴承胀套卡紧主轴25安装在由2号轴承座上体20和2号轴承座下体21组成的圆形通孔内，通过2号卡紧主轴轴承29实现转动连接。 [0015] 所述整体式胀套外接主轴装配体19包括一根单轴承胀套卡紧主轴25，所述单轴承胀套卡紧主轴25为阶梯轴，其大头端里面加工有锥形孔，锥形孔内安装胀套装配体用于与车轴13紧密连接；所述的单轴承胀套卡紧主轴25小头端为锥形轴，锥形轴表面加工有螺纹，螺纹表面加工有轴向键槽用于与扭矩仪装配体59的左端法兰盘键连接； [0016] 所述的单轴承胀套卡紧主轴25外端分别安装2号卡紧主轴轴承29和单一轴承两侧迷宫油封28，所述2号卡紧主轴轴承29内环的右侧断面与单一轴承两侧迷宫油封28的内侧端面紧密贴合，起密封作用，所述单一轴承两侧迷宫油封28的外侧端面连接止动垫片27，所述止动垫片27的右端连接有圆螺母26，所述圆螺母26内侧加工有螺纹，用于圆螺母26与单轴承胀套卡紧主轴25的螺纹连接。 [0017] 所述C形架支撑立柱装配体7由C形架支撑轴压板34、C形架支撑轴35、C形架支撑轴悬吊螺栓36、C形架支撑高立柱37和C形架摆动连杆38组成，所述C形架支撑高立柱37下部装有梯形加强肋板，C形架支撑轴压板34套装在C形架支撑高立柱37的上部，并由螺栓紧固，所述C形架支撑轴35与C形架摆动连杆38套装在一起，所述C形架摆动连杆38为8字形，上下均加工有直径不等的圆形通孔，所述C形架摆动连杆38下端套装在C形架传力下销轴外部，用于调整主动小齿轮的位置以形成配合连接，完成扭矩的传递，所述C形架支撑轴悬吊螺栓36。 [0018] 与现有技术相比本发明的有益效果是： [0019] 1.本发明所述的可倾斜单齿轮箱电功率闭环加载试验系统，与以往的对动车组传动系单齿轮箱单独进行可靠性分析相比，本试验台能够模拟动车组传动系可倾斜单齿轮箱在不同角度及不同温度环境下的运动，从而能够提供的数据更具有准确性和真实性。 [0020] 2.本发明所述的可倾斜单齿轮箱电功率闭环加载试验系统解决了现存的在列车实际运行工况下进行动车组传动系单齿轮箱可靠性试验的不可行问题。 [0021] 3.本发明所述的可倾斜单齿轮箱电功率闭环加载试验系统所包括的可倾斜试验装置，可以精确模拟动车组在不同角度的旋转情况；其防火保温罩，可以精确模拟动车组在不同温度环境下的工作情况，为动车组传动系齿轮箱在不同工况下进行可靠性检测提供很好的测试基础，保证了试验的准确性。 [0022] 4.本发明所述的可倾斜单齿轮箱电功率闭环加载试验系统所采用的单轴承胀套卡紧主轴装配体的单轴承胀套卡紧主轴为3段式有锥度卡紧轴，既能很好的保证卡紧主轴与车轴的同心，安全牢固的夹紧被试齿轮箱用车轴，能有效的传递转速和转矩，精确的模拟被试齿轮箱用车轴在高速列车组的实际安装效果。 [0023] 5.本发明所述的可倾斜单齿轮箱电功率闭环加载试验系统设计合理，采用T型螺栓固定连接的方式将各零部件安装到试验平台上，若某一零部件发生故障，可以方便的检修或更换，大大提高了动车组传动系轴箱轴承可靠性的试验效率。 附图说明[0024] 下面结合附图对本发明作进一步的说明： [0025] 图1是本发明所述的可倾斜的单台齿轮箱电功率闭环加载试验结构组成的轴测投影视图； [0026] 图2是本发明所述的可倾斜单台齿轮箱电功率闭环扭矩试验装配体结构组成的轴测投影视图； [0027] 图3是本发明所述的可倾斜的单台齿轮箱电功率闭环加载试验系统的单一旋转运动被试轴装配体的轴测投影视图； [0028] 图4是本发明所述的可倾斜的单台齿轮箱电功率闭环加载试验系统的被试齿轮箱和车轴装配体的轴测投影视图； [0029] 图5是本发明所述的可倾斜的单台齿轮箱电功率闭环加载试验系统的1号轴承座装配体的轴测投影视图； [0030] 图6是本发明所述的可倾斜的单台齿轮箱电功率闭环加载试验系统的1号轴承座装配体的轴测投影剖视图； [0031] 图7是本发明所述的可倾斜的单台齿轮箱电功率闭环加载试验系统的2号胀套外接式轴承座装配体的轴侧投影视图； [0032] 图8是本发明所述的可倾斜的单台齿轮箱电功率闭环加载试验系统的2号胀套外接式轴承座装配体的剖视投影视图； [0033] 图9是本发明所述的可倾斜的单台齿轮箱电功率闭环加载试验系统的胀套卡紧主轴和胀套装配体的轴测投影视图； [0034] 图10是本发明所述的可倾斜的单台齿轮箱电功率闭环加载试验系统的单轴承胀套卡紧主轴的轴测投影剖视图； [0035] 图11是本发明所述的可倾斜的单台齿轮箱电功率闭环加载试验系统的轴箱用轴的轴测投影视图； [0036] 图12是本发明所述的可倾斜的单台齿轮箱电功率闭环加载试验系统的被试齿轮箱C形架支撑立柱装配体的轴测投影视图； [0037] 图13是本发明所述的可倾斜的单台齿轮箱电功率闭环加载试验系统的被试齿轮箱C形架支撑立柱装配体的安装结构的轴测投影视图； [0038] 图14是本发明所述的可倾斜的单台齿轮箱电功率闭环加载试验系统的防火保温罩的轴测投影视图； [0039] 图15是本发明所述的可倾斜的单台齿轮箱电功率闭环加载试验系统的防火保温罩的剖视图； [0040] 图16本发明所述的可倾斜的单台齿轮箱电功率闭环加载试验系统可倾斜焊接平台的轴测投影视图； [0041] 图17本发明所述的可倾斜的单台齿轮箱电功率闭环加载试验系统的总支撑装配体的轴测投影视图； [0042] 图18本发明所述的可倾斜的单台齿轮箱电功率闭环加载试验系统的1号中间支撑座装配体的轴测投影视图； [0043] 图19本发明所述的可倾斜的单台齿轮箱电功率闭环加载试验系统的1号总支撑装配体的轴测投影视图； [0044] 图20本发明所述的可倾斜的单台齿轮箱电功率闭环加载试验系统的液压缸与双耳环总成装配体的轴测投影视图； [0045] 图21本发明所述的可倾斜的单台齿轮箱电功率闭环加载试验系统的液压油缸尾双耳环支座的轴测投影视图； [0046] 图22本发明所述的可倾斜的单台齿轮箱电功率闭环加载试验系统的7号T形槽板的轴测投影视图； [0047] 图中：1.闭环扭矩加载试验装配体，2.总支撑装配体，3.单一旋转运动被试轴装配体，4.被试齿轮箱和车轴装配体，5.1号轴承座装配体，6.2号胀套外接式轴承座装配体，7.C形架支撑立柱装配体，8.防火保温罩，9.焊接平台，10.齿轮箱总成装配体，11.1号卡紧主轴轴承，12.轴承内侧油封，13.车轴，14.1号轴承座上体，15.1号轴承座下体，16.1号轴箱轴承外侧小端盖，17.1号轴承座外端盖，18.1号轴承增高支撑座，19.整体式胀套外接主轴装配体，20.2号轴承座上体，21.2号轴承座下体，22.2号轴承增高支撑座，23.2号轴承座外端盖，24.2号轴箱轴承外侧小端盖，25.单轴承胀套卡紧主轴，26.圆螺母，27.止动垫片，28.单一轴承两侧迷宫油封，29.2号卡紧主轴轴承，32.1号轴承座安装轴，33.2号胀套卡紧主轴安装轴，34.C形架支撑轴压板，35.C形架支撑轴，36.C形架支撑轴悬吊螺栓，37.C形架支撑高立柱，38.C形架摆动连杆，39.焊接平台连接板，40.装配轴，41.中间支撑座装配体，42.支撑立柱总成装配体，43.液压缸总成装配体，44.模拟试验台，45.中间支撑座，46.胀套装配体， 47.1号T形槽板，48.1号支撑立柱，49.3号T形槽板，50.1号双耳环支座，51.2号双耳环支座， 52.液压缸筒，53.活塞杆，54.7号T形槽板，55.液压缸活塞耳环，56.连接销轴，57.连接锁环，58.总电机装配体，59.扭矩仪装配体，60.动车电机与支座装配体。 具体实施方式[0048] 下面结合附图对本发明具体内容及其实施方式作详细的描述： [0049] 所述的可倾斜单齿轮箱电功率闭环加载试验装配体包括总闭环扭矩加载试验装配体、总支撑装配体。所述的闭环扭矩加载试验装配体还包括单一旋转运动被试轴装配体、C形架支撑立柱装配体、防火保温罩、焊接平台、总电机装配体、扭矩仪装配体、动车电机与支座装配体；所述的支撑立柱总成装配体还包括两组中间支撑座装配体；四组支撑立柱总成装配体、液压缸总成装配体和模拟试验台。闭环扭矩加载试验装配体通过螺栓连接安装在总支撑装配体上。 [0050] 技术方案中所述的单一旋转运动被试轴装配体还包括被试齿轮箱和车轴装配体、1号轴承座装配体和2号胀套外接式轴承座装配体。 [0051] 单一旋转运动被试轴装配体右端的通过单轴承胀套卡紧主轴的小头端的与扭矩仪装配体的左端法兰盘进形键连接。单一旋转运动被试轴装配体的左端通过1号轴承座装配体的下底座与焊接平台的左端进行螺纹连接。单一旋转运动被试轴装配体的右端通过2号胀套外接式轴承座装配体的下底面与焊接平台的靠右端螺纹连接。 [0052] 技术方案中所述的防火保温罩侧面看为椭圆形壳体类零件，其分为上下罩，上下对称，并上下各有两个伸长管类结构件，分别通冷气或热气以满足不同温度环境的需要，其中间有两个圆形通孔，两个侧面也各有两个通孔，里侧通车轴和输入轴联轴器，另一侧通车轴和C形架支撑立柱装配体。其正面看为矩形壳体类零件。防火保温罩套在齿轮箱总成装配体的外部，主要为齿轮箱总成装配体提供不同的温度环境，防火保卫罩左端与C形架支撑立柱装配体螺栓连接，下端与焊接平台螺栓连接。 [0053] 技术方案中所述的焊接平台为方管类焊接平台，其两侧分别对称加工连接板，连接板上均匀加工有两排长条形螺栓孔；其两侧分别加工有装配轴，装配轴结构简单，侧面看为两段式阶梯形圆柱轴。焊接平台上表面与1号轴承座装配体、2号胀套外接式轴承座装配体、扭矩仪装配体、总电机装配体、动车电机与支座装配体的下底座螺纹连接，焊接平台的两侧通过连接板上的长条形螺栓孔与支撑立柱的T形滑槽螺栓连接；通过胀套装配体将焊接平台与中间支撑座的顶端进行紧密连接。焊接平台的下方长条方管通过与1号双耳环支座螺栓连接，从而与液压总成装配体连接，实现定位。 [0054] 技术方案中所述的1号中间支撑座装配体与2号中间支撑座装配体结构相同。1号中间支撑座装配体由1号T形槽板、1号中间支撑座和胀套装配体组成。 [0055] 1号中间支撑座装配体与2号中间支撑座装配体左右对称的安装在焊接平台的两边，并通过胀套装配体将中间支撑座的顶部与焊接平台的装配轴胀紧连接。1号中间支撑座装配体与2号中间支撑座装配体位于模拟试验台的中间位置，1号中间支撑座装配体与2号中间支撑座装配体结构相同，1号中间支撑座装配体与2号中间支撑座装配体均通过T形螺栓将T形槽板与模拟试验台进行螺栓连接。 [0056] 技术方案中所述的总支撑座装配体有四组，分为1、2、3、4号总支撑座装配体。1、2、3、4号支撑立柱装配体结构相同。1号支撑立柱总成装配体由总支撑立柱和3号T形槽板组成。1、2、3、4号支撑立柱装配体分别分布于焊接平台的两端。1号支撑立柱总成装配体与2号支撑立柱总成装配体呈背靠背的形式安装在焊接平台前端的两端，3号支撑立柱总成装配体与4号支撑立柱总成装配体呈背靠背的形式安装在焊接平台后端的两端，1、2、3、4号支撑立柱装配体的连接方式与装配形式相同。1号支撑立柱总成装配体通过可倾斜方管平台支撑立柱的T形槽口与焊接平台的连接板长条形螺栓孔进行螺栓连接，通过倾斜时在不同位置进行紧固可实现可倾斜平台的上下移动，当单箱可倾斜平台转动到需要角度时，螺栓与T形螺母装配连接将焊接平台固定。1号支撑立柱总成装配体通过螺栓将可倾斜方管平台支撑立柱下3号T形槽板与模拟试验台相连。 [0057] 技术方案中所述的液压缸总成装配体由液压缸活塞管耳环、1号双耳环支座、2号双耳环支座、液压缸连接销轴、液压缸连接锁环、车用液压缸缸筒和车用液压缸活塞杆组成。车用液压缸与双耳环装配体安装在焊接平台的下部，3号和4号T形槽板的中间位置。液压缸总成装配体通过T形螺栓将1号双耳环支座与焊接平台下方管进行螺栓连接，2号双耳环支座通过T形螺栓与7号T形槽板连接，通过控制液压缸内油压的变化来控制活塞杆的伸缩长度，从而可控制单箱可倾斜焊接平台的转动角度，以此来确定试验条件。 [0058] 技术方案中所述的1号轴承座装配体包括1号轴承座上体、1号轴承座下体，1号轴箱轴承外侧小端盖、1号轴承外端盖、1号轴承增高支撑座。 [0059] 所述的1号轴承座上体和1号轴承座下体通过螺栓固定安装在1号轴承增高支撑座上，被试齿轮箱和车轴装配体安装在由1号轴承座上体和1号轴承座下体组成的圆形通孔内，通过1号卡紧主轴轴承和2号卡紧主轴轴承实现转动连接。1号轴承增高下表面加工有螺纹孔，用于与焊接平台的上表面进行螺栓连接。 [0060] 所述的1号轴承座上体和1号轴承座下体均为中间设置有半圆形通孔的长方体状壳体结构件，其圆形通孔两侧均设有圆环形凸台，其中一侧凸台的外侧圆周均设置有供通过螺栓连接1号轴承座外端盖的螺纹孔；1号轴承座外端盖的端盖边缘同样设置有均匀的可用于连接1号轴箱轴承外侧小端盖的螺纹孔；1号轴承座上体表面沿左右两侧均匀布置有用于螺栓连接的螺纹孔，1号轴承增高支撑座下体底面长方体四角处均匀布置有用于与1号轴承增高支撑座连接的螺纹孔。 [0061] 1号轴承增高支撑座由连接钢板与支撑方钢管焊接而成，在上下两块大小不同的连接钢板之间，轴承增高支撑方钢管左右两侧各焊接有2个加强筋；轴承座增高支撑座通过螺栓与1号轴承座上体和1号轴承座下体进行连接；下连接板上沿两侧分别加工有供螺栓通过的圆通孔，用于与焊接平台的上表面的连接板安装在一起。 [0062] 2号胀套外接式轴承座装配体由2号轴承座上体、2号轴承座下体、2号轴箱轴承外侧小端盖、2号轴承座外端盖、2号轴承增高支撑座和整体式外接主轴装配体组成。整体式外接主轴装配体还包括圆螺母、止动垫片、单轴承胀套卡紧主轴、单一轴承两侧迷宫油封和2号卡紧主轴轴承。 [0063] 2号轴承座上体、2号轴承座下体、2号轴承座外端盖、2号轴承增高支撑座与1号轴承座上体、1号轴承座下体、1号轴承座外端盖、1号轴承增高支撑座结构相同，装配形式也相同。2号轴承座外侧小端盖中间加工有圆形通孔，用于通单轴承胀套卡紧主轴的小端轴。 [0064] 所述的2号轴承座上体和2号轴承座下体通过螺栓固定安装在2号轴承增高支撑座上，被试齿轮箱和车轴装配体安装在由2号轴承座上体和2号轴承座下体组成的圆形通孔内，通过1号卡紧主轴轴承和2号卡紧主轴轴承实现转动连接。扭矩仪装配体的左端安装有法兰盘式联轴器能够方便的与单轴承胀套卡紧主轴的锥形轴端进行夹紧与可靠连接；单轴承胀套卡紧主轴的大头端的锥形孔内装有胀套装配体，连接时，车轴通过胀套与单轴承胀套卡紧主轴进行胀紧连接。 [0065] 技术方案所述的整体式外接主轴装配体包括一根单轴承胀套卡紧主轴，所述的单轴承胀套卡紧主轴为阶梯轴，其大头端里面加工有锥形孔，锥形孔内安装胀套装配体用于与车轴进行紧密连接；所述的单轴承胀套卡紧主轴小头外端为锥形轴，锥形轴表面加工有螺纹，螺纹表面加工有轴向键槽用于与扭矩仪装配体的左端法兰进行键连接配合；所述的单轴承胀套卡紧主轴中段为2号轴承座安装轴，其外端分别安装2号卡紧主轴轴承和单一轴承两侧迷宫油封，2号卡紧主轴轴承内环的右侧断面与单一轴承两侧迷宫油封的内侧端面紧密贴合，起到密封作用。单一轴承两侧迷宫油封的外侧端面连接止动垫片，止动垫片右端连接有圆螺母，圆螺母内侧加工有螺纹，用于实现圆螺母与单一轴承胀套卡紧主轴的螺纹连接。 [0066] 技术方案中所述的C形架支撑立柱装配体包括C形架支撑高立柱、C形架支撑轴与夹板装配体和T形螺母组成。C形架支撑高立柱为方管形立柱，其侧面看方管形立柱左下方有三角形加强肋板相支撑，C形架支撑轴与夹板装配体就套在C形架支撑高立柱上方，C形架支撑轴与夹板装配体还包括C形架支撑轴，C形架支撑轴压板，C形架摆动连杆和C形架支撑轴悬吊螺栓。 [0067] C形架支撑立柱装配体安装在焊接平台的左端，C形架支撑高立柱的下底板的两边分别平行加工有均匀的螺栓孔，用于与焊接平台的上表面进行螺栓连接，C形架支撑高立柱右端连接防火保温罩，C形架悬吊螺栓上下各加工有通孔，通孔内均安装有轴套，上面用于连接C形架支撑轴，下通孔用于与被试齿轮箱总成装配体的C形架传力下销轴进行连接，从而对被试齿轮箱的小齿轮进行垂向定位，从而实现齿轮箱中齿轮的扭矩传递。 [0068] 技术方案中所述的支撑立柱总成装配体装配体由1号T形槽板、中间支撑座和胀套装配体组成。中间支撑座正面看为等腰三角形，其上顶点处加工有圆形通孔，通孔内安装有胀套装配体，焊接平台的连接轴通过胀套装配体与中间支撑座形成紧密连接；侧视中间支撑座装配体的中间部分加工有直角三角形加强肋，其中间的三角形加强肋板连接两个直角边，俯视其为T形，其下底面有两排整齐的螺栓孔并通过螺栓连接到1号T形槽板的T形槽口上。 [0069] 技术方案中所述的总支撑立柱正视为矩形立柱，其侧面加工有两片直角梯形肋板，其下底面的两边分别平行的加工有两排均匀的螺栓孔，用于与3号T形槽板的T形槽口实现螺栓连接。1号支撑立柱后方加工有两条平行的T形槽口，通过槽口可与焊接平台的连接板长条螺栓孔实现不同角度时的螺栓紧固连接。 [0070] 技术方案中所述的1号双耳环支座和2号双耳环支座均为支架类零部件。1号双耳环支座与2号双耳环支座结构相同。1号双耳环支座由两块三角形吊耳和矩形连接板组成。三角形吊耳的上顶点加工有圆形通孔，1号双耳环支座用于与液压缸活塞耳环通过液压缸连接销轴进行连接，2号双耳环支座用于与液压缸桶通过液压缸连接销轴进行连接；矩形连接板的两边平行加工有螺纹孔，1号双耳环支座通过螺栓孔与焊接平台下长方管进行螺栓连接，2号双耳环支座通过螺栓孔与7号T形槽板的T形槽口进行螺栓连接。 [0071] 技术方案中所述的T形槽板共有7块，其中1号和2号T形槽板用于组成1号中间支撑座装配体和2号中间支撑座装配体，3、4、5、6号T形槽板用于组成1、2、3、4号总支撑座装配体。7号T形槽板用于组成液压缸与双耳环总成装配体。所述的7块T形槽板结构相同，上表面均平行的加工有T形槽口，用于实现安装位置的固定。在T形槽板的上表面沿T形槽口方向平行的加工有两排均匀的T形螺栓孔，用于与模拟试验台实现T形螺栓连接。 [0072] 本发明提供了一种可倾斜单齿轮箱电功率闭环加载试验系统，以满足动车组传动系单齿轮箱在多种运行工况下的可靠性参数检测的需要。该试验台采用了合理的电功率模拟系统的结构设计，避免了在实际运行的动车组上进行破坏性试验所带来的危险及损失，可以分别模拟在不同温度环境下及不同角度下的模拟试验，即精确模拟动车组实际运行的振动状态，保证了可倾斜单齿轮箱电功率闭环加载试验系统可靠性参数测试结果的正确性和真实性。所做试验均为破坏性试验，这样就能准确给出被测的可倾斜单齿轮箱电功率闭环加载试验系统的使用寿命参数及故障原因。研究可倾斜单齿轮箱可靠性具有很高的社会价值和广泛的社会意义，对提高动车组的安全运行、改善动高速车组的乘坐舒适性以及动车组技术的发展有很好的促进作用，同时还有很好的社会效益和经济效益。 [0073] 参阅图1至图2，本发明所述的可倾斜单齿轮箱电功率闭环加载试验系统包括闭环扭矩加载试验装配体1、总支撑装配体2。闭环扭矩加载试验装配体1与总支撑装配体2通过闭环扭矩加载试验装配体1中焊接平台9两侧的装配轴40相连，起到支撑的作用，通过总支撑立柱的T形槽口与焊接平台连接板39的长条螺栓孔螺栓连接，通过T形螺栓进行紧固，并来控制倾斜角度。闭环扭矩加载试验装配体1中的总电机和动车电机为可倾斜单齿轮箱闭环加载试验台提供驱动力矩，动力传动给闭环扭矩加载检测试验装置1中单一旋转运动被试轴装配体3的车轴13在不同的转速下转动，在试验过程中，闭环扭矩加载试验装配体1和总支撑装配体2会产生相对转动。总支撑装配体2中的1号支撑立柱48的侧面和3号T形槽板49的上表面沿横向均设置有若干条相互平行的T型槽，可以在进行相关试验时方便地对试验设备进行安装定位并根据试验需要调整试验设备的位置。焊接平台9和C形架支撑高立柱 37均为方管类碳钢材料的结构件，C形架支撑高立柱37的下底面和焊接平台9的上表面通过螺栓垂直连接。 [0074] 参阅图1，确切地说，所述的闭环扭矩加载试验装配体1安装在模拟试验台44的中间位置，总支撑装配体2分别安装在闭环扭矩加载试验装配体1的两侧，闭环扭矩加载试验装配体1与中间支撑座装配体41的装配轴通过胀套装配体连接紧固在一起，闭环扭矩加载试验装配体1与总支撑装配体43通过T形螺栓相连接，中间支撑座装配体41有两组，以背靠背的形式分布于焊接平台9的左右两侧；总支撑装配体2有四组，前后这两组均对称分布，并通过T形螺栓进行不同角度距离的固定，中间支撑座装配体41和总支撑装配体2平行的安装在焊接平台9的一侧。闭环扭矩加载试验装配体1中的1号轴承座装配体5的下表面、2号胀套外接式轴承座装配体6的下表面处在同一水平面上，其下表面均分布有均匀的螺栓孔，并通过T形螺栓固定在焊接平台9上。焊接平台9水平状态时与模拟试验台44距离380mm，工作时最大倾斜角度为7度。T形槽板一共有7快，其表面均平行分布有T形槽，并平行分布于模拟试验台的矩形凹槽里面，其中6块分别与1号和2号中间支撑座以及1、2、3、4号总支撑立柱组成支撑装配体，中间一块与车用液压缸与双耳环支座等零件组成液压缸总成装配体。 [0075] 参阅图2，闭环扭矩加载试验装配体1包括单一旋转运动被试轴装配体3、C形架支撑立柱装配体7、防火保温罩8、焊接平台9和总电机装配体58、扭矩仪装配体59、动车电机与支座装配体60。总电机装配体58、扭矩仪装配体59和动车电机与支座装配体60均与焊接平台9的上表面螺栓连接。扭矩仪装配体59通过动车电机与支座装配体60的法兰盘的右端与总电机装配体58中的电机轴键连接，动车电机与支座装配体60的左端法兰盘与单轴承胀套卡紧主轴25的轴键连接传递转矩，单轴承胀套卡紧主轴25的大头端与车轴13通过胀套紧固连接并传递转矩。动车电机与支座装配体60的左端通过齿轮箱输入轴鼓式联轴器将转矩传递给齿轮箱总成装配体10的主动齿轮，主动齿轮经过啮合关系将转矩传递给从动齿轮，并通过圆锥滚子轴承将转矩传递给车轴13。 [0076] 参阅图3与图4，单一旋转运动被试轴装配体3包括被试齿轮箱和车轴装配体4、1号轴承座装配体5和2号胀套外接式装配体6，被试齿轮箱和车轴装配体4还包括齿轮箱总成装配体10和车轴13。1号轴承座装配体5、2号胀套外接式装配体6、齿轮箱总成装配体10均安装在焊接平台9的上表面，车轴13与1号轴承座装配体5通过1号卡紧主轴轴承11相连接，1号卡紧主轴轴承11套在1号轴承座装配体5的里面并通过轴承内侧油封12进行密封。车轴13通过胀套装配体与2号胀套外接式装配体6中的单轴胀套卡紧主轴25的大端相连接。 [0077] 参阅图5到图11，1号轴承座装配体5包括1号轴承座上体14、1号轴承座下体15，1号轴箱轴承外侧小端盖16、1号轴承座外端盖17、1号轴承增高支撑座18。所述的1号轴承座上体14和1号轴承座下体15通过螺栓固定安装在1号轴承增高支撑座18上，被试齿轮箱和车轴装配体4安装在由1号轴承座上体14和1号轴承座下体15组成的圆形通孔内，通过1号卡紧主轴轴承11和2号卡紧主轴轴承29实现转动连接。1号轴承增高支撑座18下表面加工有螺纹孔，用于与焊接平台9的上表面进行螺栓连接。 [0078] 所述的1号轴承座上体14和1号轴承座下体15均为中间设置有半圆形通孔的长方体状壳体结构件，由半圆形通孔组成的圆形通孔两侧均设有圆环形凸台，其中一侧凸台的外侧圆周均设置有供通过螺栓连接1号轴承座外端盖17的螺纹孔；1号轴承座外端盖17的端盖边缘同样设置有均匀的可用于连接1号轴箱轴承外侧小端盖16的螺纹孔；1号轴承座上体14表面沿左右两侧均匀布置有用于螺栓连接的螺纹孔，1号轴承座下体15底面长方体四角处均匀布置有用于与1号轴承增高支撑座18连接的螺纹孔。 [0079] 1号轴承增高支撑座18采用1035号钢，由连接钢板与支撑方钢管焊接而成，在上下两块大小不同的连接钢板之间，轴承增高支撑方钢管左右两侧各焊接有2个加强筋；轴承座增高支撑座通过螺栓与1号轴承座上体14和1号轴承座下体15进行连接；下连接板上沿两侧分别设置有供螺栓通过的圆通孔，用于与焊接平台9的上表面的连接板安装在一起。 [0080] 2号胀套外接式轴承座装配体6由2号轴承座上体20、2号轴承座下体21、2号轴箱轴承外侧小端盖24、2号轴承座外端盖23、2号轴承增高支撑座22和整体式胀套外接主轴装配体19组成。整体式胀套外接主轴装配体19包括圆螺母26、止动垫片27、单轴承胀套卡紧主轴25、单一轴承两侧迷宫油封28和2号卡紧主轴轴承29。2号轴承座上体20、2号轴承座下体21、 2号轴承座外端盖23、2号轴承增高支撑座22与1号轴承座上体14、1号轴承座下体15、1号轴承座外端盖17、1号轴承增高支撑座18结构相同，装配形式也相同。2号轴承座外侧小端盖24中间加工有圆形通孔，用于通单轴承胀套卡紧主轴25的小端轴。 [0081] 所述的2号轴承座上体20和2号轴承座下体21通过螺栓固定安装在2号轴承增高支撑座22上，被试齿轮箱和车轴装配体4安装在由2号轴承座上体20和2号轴承座下体21组成的圆形通孔内，通过1号卡紧主轴轴承11和2号卡紧主轴轴承29实现转动连接。扭矩仪装配体59的左端安装有法兰盘式联轴器能够方便的与单轴承胀套卡紧主轴25的锥形轴端进行夹紧与可靠连接；单轴承胀套卡紧主轴25的大头端的锥形孔内装有胀套装配体，连接时，车轴13通过胀套与单轴承胀套卡紧主轴25进行胀紧连接。 [0082] 整体式外接主轴装配体19包括一根单轴承胀套卡紧主轴25，所述的单轴承胀套卡紧主轴25为阶梯轴，其大头端里面加工有锥形孔，锥形孔内安装胀套装配体用于与车轴13进行紧密连接；所述的单轴承胀套卡紧主轴25小头外端为锥形轴，锥形轴表面加工有螺纹，螺纹表面加工有轴向键槽用于与扭矩仪装配体59的左端法兰进行键连接配合；所述的单轴承胀套卡紧主轴25中段为2号轴承座安装轴，其上分别连接2号卡紧主轴轴承29和单一轴承两侧迷宫油封28，2号卡紧主轴轴承29内环的一侧断面与单一轴承两侧迷宫油封28的内侧端面紧密贴合，起到密封作用。单一轴承两侧迷宫油封28的外侧端面连接止动垫片27，止动垫片27的的右端连接有圆螺母26，圆螺母26内侧加工有螺纹，用于实现圆螺母与单一轴承胀套卡紧主轴25的螺纹连接。单轴承胀套卡紧主轴25用止动垫圈27为标准件(GBT858)，单轴承胀套卡紧主轴24用圆螺母26也为标准件(GB 812)。实施例中它们皆采用型号为M130的圆螺母用止动垫圈与圆螺母。 [0083] 参阅图12至13，C形架支撑立柱装配体7包括C形架支撑轴压板34、C形架支撑轴35、C形架支撑轴悬吊螺栓36、C形架支撑高立柱37和C形架摆动连杆38。C形架支撑高立柱37为方管形碳钢类零件，底面分布有均匀的螺栓孔，正面看为矩形，左下部加工有两块梯形加强肋板，C形架支撑轴压板34由矩形压板拼接，并由1045钢冷拔而成，套在C形架支撑高立柱37的外边，并由螺栓连接紧固，此螺栓的直径型号为M20，长度320mm，C形架支撑轴35与C形架摆动连杆38的顶部套在一起，C形架摆动连杆38为8字形，上下均加工有圆形通孔，并且上面直径大，下面直径小。所述的C形架支撑立柱装配体7的下表面通过T形螺栓与焊接平台9连接，被试齿轮箱C形架支撑立柱装配体7的C形架摆动连杆38下端套在C形架传力下销轴外部，从而调整主动小齿轮的位置以形成配合连接，完成扭矩的传递。 [0084] 参阅图14至15，防火保温罩8为壳体类石棉材料结构件，由其分为上下罩，上下对称，并上下各有两个伸长孔类结构件，分别通冷气或热气以满足不同温度环境的需要，其中间有两个圆形通孔。其正面看为矩形壳体类零件。防火保温罩套在齿轮箱总成装配体10的外部，主要为齿轮箱总成装配体提供不同的温度环境，防火保卫罩左端与C形架支撑立柱装配体7螺栓连接，下端与焊接平台9螺栓连接。 [0085] 参阅图16，焊接平台8为方管类普通碳钢材料结构件，侧面看有三个方形通孔，焊接平台的上表面分布有形状不同的大小不一的方形垫板，分别用于与1号轴承座装配体5、2号胀套外接式轴承座装配体6、C形架支撑立柱装配体7以及总电机装配体58的下表面螺栓连接。在焊接平台8的两边各加工有两块连接板39和一个装配轴40，连接板上均匀分布有4个长条形螺栓孔，用于与总支撑装配体中的支撑立柱实现不同状态下的紧固连接。装配轴通过胀套装配体与中间支撑座装配体实现连接。焊接平台9的下表面设有有两条矩形方管，用于与1号双耳环支座50实现螺栓连接。 [0086] 参阅图17与图18，总支撑装配体包括中间支撑座装配体41、支撑立柱总成装配体42、液压缸总成装配体43和模拟试验台44。中间支撑座装配体41有两组，分为左右对称形式，分布于模拟试验台的中间部位，支撑立柱总成装配体42有4组，分布于模拟试验台的两端，液压缸总成装配体43位于两组中间支撑座装配体的中间位置。 [0087] 所述的中间支撑座装配体41包括中间支撑座45、胀套装配体46和1号T形槽板47。中间支撑座45为支架类零部件，正面看为三角形，其中间有三角形肋板，底面加工有均匀的螺栓孔，中间支撑座45与1号T形槽板47通过螺栓进行连接。1号T形槽板47平行加工有T形槽口，适用于不同的安装位置。1号T形槽板47为矩形，位于模拟试验台44的凹槽内，1号T形槽板47上加工有T形螺栓孔，用于与模拟试验台44实现螺栓连接。中间支撑座45的三角顶点处加工有圆形通孔，通孔内分布胀套装配体46。中间支撑座45通过由胀套装配体46与焊接平台9的装配轴41连接。 [0088] 参阅图17与图19，所述的支撑立柱总成装配体42包括1号支撑立柱50和3号T形槽板49。1号支撑立柱48正面看为矩形，并平行加工有两条T形槽口，侧面加工有直角梯形加强肋板，1号支撑立柱48通过T形槽口与焊接平台9的焊接方形垫板39的长条形螺栓孔实行螺栓连接。由于螺栓孔为长条形，所以在不同倾斜角度时都可以进行螺栓连接。1号支撑立柱48的下底面上分布有均匀的螺栓孔，并通过螺栓孔与3号T形槽板49的T形槽口实现螺栓连接。3号T形槽板49为矩形，位于模拟试验台44的凹槽内，3号T形槽板49上加工有T形螺栓孔，用于与模拟试验台44实现螺栓连接。 [0089] 参阅图20,液压缸总称装配体43包括1号双耳环支座50、2号双耳环支座51、液压缸筒52、活塞杆53、7号T形槽板54和液压缸活塞耳环55。 [0090] 液压缸总成装配体43中的1号双耳环支座50与焊接平台9的下长条矩形方管形成螺栓连接。另一端2号双耳环支座51的下表面同样有均匀的螺栓孔，与7号T形槽板54进行螺栓连接，7号T形槽板54上加工有T形螺栓孔，通过T形螺栓将7号T形槽板54与模拟试验台44形成螺栓连接。 [0091] 液压缸总称装配体43中的1号双耳环支座50为支架类结构件，1号双耳环支座50由两块三角形吊耳和矩形连接板组成。三角形吊耳的上顶点加工有圆形通孔，1号双耳环支座50用于与液压缸活塞耳环通过液压缸连接销轴进行连接，2号双耳环支座51用于与液压缸筒通过液压缸连接销轴进行连接；矩形连接板的两边平行加工有螺纹孔，1号双耳环支座50通过螺栓孔与焊接平台下长方管进行螺栓连接，2号双耳环支座51通过螺栓孔与7号T形槽板54的T形槽口进行螺栓连接。 [0092] 可倾斜的单台齿轮箱电功率闭环加载试验台的工作原理： [0093] 可倾斜的单台齿轮箱电功率闭环加载试验台中的车轴13左端连接有齿轮箱总成装配体10、再连接输入轴联轴器、动车电机与支座装配体60，从而获得由动车电机输入的转矩，车轴13右端连接有单轴承胀套卡紧主轴25、扭矩仪装配体59，再连接另一提供转矩的总电机，两个电机均提供一定的大小不一转矩，从而相当于为单齿轮箱电功率结构提供一定的闭环系统。同时齿轮箱总成装配体10的外部还套有能为试验环境提供高温，低温，或者冷冻失火等不同情况下的工作环境的防火保温罩8。焊接平台9的上部通过螺栓连接有1号轴承座装配体5、2号胀套外接式轴承座装配体6、C形架支撑立柱装配体7、动车电机与支座装配体60、总电机装配体58和扭矩仪装配体59，焊接平台9的下部矩形方管连接有1号双耳环支座52、再依次连接液压缸活塞耳环55、活塞杆53、液压缸筒52、1号双耳环支座51、7号T形槽板54。焊接平台9的两侧分别在中间通过胀套装配体将焊接平台9的装配轴与中间支撑座相连，通过两端的连接板的长条形螺栓孔与支撑立柱的T形槽口螺栓连接，T形槽口和长条形螺栓孔的设计均可以适用于不同的安装位置。 [0094] 总电机和动车电机均为可倾斜的单台齿轮箱电功率闭环加载试验系统提供转矩。两个电机共同作用能更有效的检测可倾斜的单台齿轮箱电功率闭环加载试验系统的真实性。 [0095] 防火保温罩8放置在焊接平台的上方，套在齿轮箱的在面，为可倾斜的单台齿轮箱电功率闭环加载试验系统不同的工作环境。 [0096] 液压缸总成装配体43通过注入到液压缸筒52内的液压油的体积多少来改变油压的大小，从而改变活塞杆53的伸缩长度，从而调整焊接平台的倾斜角度。 |
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