CN105466705A - 万变铝型材车端固定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于轨道车辆车端关系试验的端墙固定装置，具体的说是一种万变铝型材车端固定装置。该装置包括铸铁T形槽基座平台、车端支撑反力构架装配体、柔性万变支撑端墙装配体和柔性车端边缘装配体；车端支撑反力构架装配体固定在铸铁T形槽基座平台上；柔性万变支撑端墙装配体与车端支撑反力构架装配体通过三维力传感器装配体固定连接；柔性万变支撑端墙装配体和柔性车端边缘装配体通过车端墙联接手臂支撑结构装配体固定连接。本发明是一种能方便的组合安装，能调整列车间电缆联接点和测力传感器安装位置，端墙形状尺寸能根据被测车型调整变换，刚度能满足实验要求，通用性强的万变铝型材车端固定装置。

Description

万变铝型材车端固定装置
技术领域
本发明涉及一种用于轨道车辆车端关系试验的端墙固定装置，具体的说是一种万变铝型材车端固定装置。
背景技术
车端是轨道车辆组成中一个必不可少的重要装置，起到连接各个车厢以及在动车驱动下使其顺利通过各种曲线弯道的作用。车端的性能直接影响着动车组列车的运行品质及运行安全。车端关系试验应是指安装在车体端部的部件在列车运行过程中，因列车各车体间相对运动和通过曲线弯道时各部件发生相对移动和转动，通过测量部件的位移和力的变化，测量出车端的刚度及阻尼等参数，为列车动力学分析提供准确的数据。
目前在用的车端关系实验装置还比较少，相关理论知识也不够完善。特别是针对车端墙固定装置存在着组合安装不够方便，列车间电缆联接点调整不够方便，测力传感器安装位置调整不够方便，刚度满足不了试验要求，通用性差等诸多缺点。轨道车辆车端关系试验台相关专利已有发明名称“轨道车辆车端关系综合试验台”，申请人为吉林大学，中国专利授权公告号102226743A，其中所设计的车端墙固定装置存在着组合安装不够方便，列车间电缆联接点调整不够方便，测力传感器安装位置调整不够方便，刚度满足不了试验要求等缺点。发明名称“车端关系综合试验台”，申请人为哈尔滨工业大学，中国专利授权公告号102128723A，其中所设计的车端墙固定装置存在着不能对不同的车端墙结构和尺寸完成联接，列车间电缆联接点调整不够方便，测力传感器安装位置调整不够方便，不能实现对车端更加真实地双向加载模拟等缺点。
发明内容
本发明提供了一种能方便的组合安装，能调整列车间电缆联接点和测力传感器安装位置，端墙形状尺寸能根据被测车型调整变换，刚度能满足实验要求，通用性强的万变铝型材车端固定装置，解决了现有车端关系实验装置的上述不足。
本发明技术方案结合附图说明如下：
一种万变铝型材车端固定装置，该装置包括铸铁T形槽基座平台1、车端支撑反力构架装配体2、柔性万变支撑端墙装配体3和柔性车端边缘装配体4；其中所述的车端支撑反力构架装配体2固定在铸铁T形槽基座平台1上；所述的柔性万变支撑端墙装配体3与车端支撑反力构架装配体2通过三维力传感器装配体固定连接并且与铸铁T形槽基座平台1垂直；所述的柔性万变支撑端墙装配体3和柔性车端边缘装配体4通过车端墙联接手臂支撑结构装配体固定连接。
所述的车端支撑反力构架装配体2包括1号车端力支撑立柱5、2号车端力支撑立柱6、1号车端力支撑立柱连接管横梁7、2号车端力支撑立柱连接管横梁8和3号车端力支撑立柱连接管横梁9，其中所述的1号车端力支撑立柱5、2号车端力支撑立柱6结构相同，侧面开有多个通孔，与开有通孔的侧面相邻的垂直面预留有多个螺纹孔；所述的1号车端力支撑立柱连接管横梁7、2号车端力支撑立柱连接管横梁8和3号车端力支撑立柱连接管横梁9结构相同；所述的1号车端力支撑立柱连接管横梁7、2号车端力支撑立柱连接管横梁8和3号车端力支撑立柱连接管横梁9分别穿过1号车端力支撑立柱5和2号车端力支撑立柱6上的孔并通过胀紧套与1号车端力支撑立柱5和2号车端力支撑立柱6固定连接且1号车端力支撑立柱连接管横梁7、2号车端力支撑立柱连接管横梁8和3号车端力支撑立柱连接管横梁9的回转轴线平行；所述的1号车端力支撑立柱5、2号车端力支撑立柱6的下端通过T型螺栓安装到铸铁T形槽基座平台1上。
所述的柔性万变支撑端墙装配体3包括14根工业铝型材，工业铝型材设置有梯形槽，其中八根横向安装的工业铝型材结构相同且相互平行，六根竖向安装的工业铝型材结构相同且相互平行，横向安装的工业铝型材和竖向安装的工业铝型材的轴线相互垂直并通过直角铁固定连接。
所述的柔性车端边缘装配体4由多个铰链车端墙边缘单元装配体构成；所述的铰链车端墙边缘单元包括铰链车端墙边缘L型板29、铰链端墙边缘板合页外扇30、铰链端墙边缘板合页内扇31、超声波传感器固定架32和模拟量输出超声波传感器33；其中所述的铰链端墙边缘板合页外扇30和铰链端墙边缘板合页内扇31固定在铰链车端墙边缘L型板29一边板的上、下边缘；所述的超声波传感器固定架32固定在铰链车端墙边缘L型板29上，超声波传感器固定架32上固定有模拟量输出超声波传感器33；所述的相邻的铰链车端墙边缘单元装配体通过铰链端墙边缘板合页外扇30、铰链端墙边缘板合页内扇31互相连接。
所述的三维力传感器装配体有四个，包括铝型材联接法兰34、轮辐方柱球型三维力传感器35和三维力传感器联接框架法兰盘36；所述的铝型材联接法兰34是一矩形板件，上、下两端分别有相同数量的螺纹通孔；所述的轮辐方柱球型三维力传感器35一侧固定在三维力传感器联接框架法兰盘36上，另一侧通过胀紧套与铝型材联接法兰34固定连接；所述的四个三维力传感器联接框架法兰盘36通过螺栓对称安装在1号车端力支撑立柱5和2号车端力支撑立柱6上；所述的四个铝型材联接法兰34通过螺栓对称安装在安装柔性万变支撑端墙装配体3上。
车端墙联接手臂支撑结构装配体由车端墙联接长座24、车端墙联接胀套大转臂25、车端墙接力长螺母26、车端墙联接胀套小转臂27和车端墙联接杆28构成；所述的车端墙联接长座24与车端墙接力长螺母26螺纹连接；所述的车端墙联接胀套大转臂25的一端通过胀紧套与车端墙联接长座24连接，另一端通过胀紧套与车端墙联接胀套小转臂27的一端连接；所述的车端墙联接胀套小转臂27的另一端通过胀紧套与车端墙联接杆28连接；所述的车端墙联接长座24固定在柔性万变支撑端墙装配体3上；所述的车端墙接力长螺母26和车端墙联接杆28与铰链车端墙边缘L型板29固定。
本发明的有益效果为：
1、本发明所述的一种用于轨道车辆车端关系试验的车端固定装置及试验用端墙能够满足现有的轨道车辆车端关系试验的安装位置及试验精度要求，为最大程度复现轨道车辆实际运行中车端关系的研究提供了一种切实可行的安装方案。
2、所述的车端墙联接手臂装配体可以沿八根横向铝型材移动到任意位置，从而满足不同型号车端墙安装位置的需要，通用性强。
3、所述的柔性车端边缘装配体(端墙)由铰链式车端墙边缘单元装配体构成，装配简单、组合方便，能够模拟现有大多数轨道列车端墙，适用范围广。
4、该装置拆装组合灵活，容易贮存和搬运，整体设计能够满足测试刚度的要求。
附图说明
图1为本发明整体结构轴测投影示意图；
图2为本发明中车端支撑反力构架装配体的轴测投影示意图；
图3为本发明中柔性万变支撑端墙装配体的轴测投影示意图；
图4为本发明中工业铝型材的主视图；
图5为图4中A—A处剖视图；
图6为本发明中车端墙联接手臂支撑结构装配体的轴测投影示意图；
图7为本发明中铰链车端墙边缘单元装配体的轴测投影示意图；
图8为本发明中三维力传感器装配体的轴测投影示意图。
图中：1、铸铁T形槽基座平台；2、车端支撑反力构架装配体；3、柔性万变支撑端墙装配体；4、柔性车端边缘装配体；5、1号车端力支撑立柱；6、2号车端力支撑立柱；7、1号车端力支撑立柱连接管横梁；8、2号车端力支撑立柱连接管横梁；9、3号车端力支撑立柱连接管横梁；10、1号工业铝型材横梁；11、2号工业铝型材横梁；12、3号工业铝型材横梁；13、4号工业铝型材横梁；14、5号工业铝型材横梁；15、6号工业铝型材横梁；16、7号工业铝型材横梁；17、8号工业铝型材横梁；18、9号工业铝型材横梁；19、10号工业铝型材横梁；20、11号工业铝型材横梁；21、12号工业铝型材横梁；22、13号工业铝型材横梁；23、14号工业铝型材横梁；24、车端墙联接长座；25、车端墙联接胀套大转臂；26、车端墙接力长螺母；27、车端墙联接胀套小转臂；28、车端墙联接杆；29、铰链车端墙边缘L型板；30、铰链端墙边缘板合页外扇；31、铰链端墙边缘板合页内扇；32、超声波传感器固定架；33、模拟量输出超声波传感器；34、铝型材联接法兰；35、轮辐方柱球型三维力传感器；36、三维力传感器联接框架法兰盘。
具体实施方式
参阅图1，本发明提供一种轨道车辆车端关系试验的端墙固定装置，从而填补当前轨道车辆车端关系试验的空白，以满足对轨道车辆运行中车端关系的相关试验的需要。万变铝型材车端固定装置所包含的工业铝型材横梁组合的柔性万变支撑端墙装配体是本发明的主要端墙固定装置，配合车端墙联接手臂装配体，通过调整铰链车端墙边缘单元装配体及试验用传感器的数量和安装位置，可以满足不同型号的轨道列车车端关系试验的需求，通用性强，结构强度高。
该装置包括铸铁T形槽基座平台1、车端支撑反力构架装配体2、柔性万变支撑端墙装配体3和柔性车端边缘装配体4。
其中所述的铸铁T形槽基座平台1上开有多个T形槽，所述的车端支撑反力构架装配体2固定在铸铁T形槽基座平台1上；所述的柔性万变支撑端墙装配体3与车端支撑反力构架装配体2通过三维力传感器装配体固定连接并且与铸铁T形槽基座平台1垂直；所述的柔性万变支撑端墙装配体3和柔性车端边缘装配体4通过车端墙联接手臂支撑结构装配体固定连接。
参阅图2，所述的车端支撑反力构架装配体2是主要的支撑结构，并传递运动和力，包括1号车端力支撑立柱5、2号车端力支撑立柱6、1号车端力支撑立柱连接管横梁7、2号车端力支撑立柱连接管横梁8和3号车端力支撑立柱连接管横梁9。
其中所述的1号车端力支撑立柱5、2号车端力支撑立柱6结构相同，侧面开有多个通孔，与开有通孔的侧面相邻的垂直面预留有多个螺纹孔；所述的1号车端力支撑立柱连接管横梁7、2号车端力支撑立柱连接管横梁8和3号车端力支撑立柱连接管横梁9结构相同；所述的1号车端力支撑立柱连接管横梁7、2号车端力支撑立柱连接管横梁8和3号车端力支撑立柱连接管横梁9分别穿过1号车端力支撑立柱5和2号车端力支撑立柱6上的从上数第1、3、5孔中并通过胀紧套与1号车端力支撑立柱5和2号车端力支撑立柱6固定连接且1号车端力支撑立柱连接管横梁7、2号车端力支撑立柱连接管横梁8和3号车端力支撑立柱连接管横梁9的回转轴线平行；1号车端力支撑立柱5、2号车端力支撑立柱6、1号车端力支撑立柱连接管横梁7、2号车端力支撑立柱连接管横梁8和3号车端力支撑立柱连接管横梁9起到了主要的支撑作用，因此对车端力支撑立柱连接管横梁与车端力支撑立柱的刚度有较大要求。所述的1号车端力支撑立柱5、2号车端力支撑立柱6的下端通过T型螺栓安装到铸铁T形槽基座平台1的T形槽上。
参阅图3，所述的柔性万变支撑端墙装配体3包括14根工业铝型材，分别为1号工业铝型材横梁10、2号工业铝型材横梁11、3号工业铝型材横梁12、4号工业铝型材横梁13、5号工业铝型材横梁14、6号工业铝型材横梁15、7号工业铝型材横梁16、8号工业铝型材横梁17、9号工业铝型材横梁18、10号工业铝型材横梁19、11号工业铝型材横梁20、12号工业铝型材横梁21、13号工业铝型材横梁22、14号工业铝型材横梁23；
其中7号工业铝型材横梁16、8号工业铝型材横梁17、9号工业铝型材横梁18、10号工业铝型材横梁19、11号工业铝型材横梁20、12号工业铝型材横梁21、13号工业铝型材横梁22、14号工业铝型材横梁23结构相同为横向平行安装，1号工业铝型材横梁10、2号工业铝型材横梁11、3号工业铝型材横梁12、4号工业铝型材横梁13、5号工业铝型材横梁14、6号工业铝型材横梁15结构相同为竖向平行安装；
所述的1号工业铝型材横梁10和6号工业铝型材横梁15设置在两端，与7号工业铝型材横梁16、8号工业铝型材横梁17、9号工业铝型材横梁18、10号工业铝型材横梁19、11号工业铝型材横梁20、12号工业铝型材横梁21、13号工业铝型材横梁22、14号工业铝型材横梁23相垂直；其中7号工业铝型材横梁16、8号工业铝型材横梁17、9号工业铝型材横梁18、10号工业铝型材横梁19、11号工业铝型材横梁20、12号工业铝型材横梁21、13号工业铝型材横梁22、14号工业铝型材横梁23通过直角铁固定连接；所述的2号工业铝型材横梁11、3号工业铝型材横梁12通过直角铁固定在一起，4号工业铝型材横梁13、5号工业铝型材横梁14通过直角铁固定在一起，并且同横向安装的工业铝型材通过直角铁固定。
参阅图4、图5，所述的14根工业铝型材的四个面上每个面均分别开有两个T型的导向槽。
参阅图8，所述的三维力传感器装配体有四个，包括铝型材联接法兰34、轮辐方柱球型三维力传感器35和三维力传感器联接框架法兰盘36；
所述的铝型材联接法兰34是一矩形板件，上、下两端分别有相同数量的螺纹通孔，并通过双柱T型螺栓安装在柔性万变支撑端墙装配体3的导向槽内。
所述的轮辐方柱球型三维力传感器35一侧通过螺栓固定在三维力传感器联接框架法兰盘36上，另一侧通过胀紧套与铝型材联接法兰34固定连接；
所述的四个三维力传感器联接框架法兰盘36通过螺栓对称安装在1号车端力支撑立柱5和2号车端力支撑立柱6上的螺纹孔上；三维力传感器联接框架法兰盘36可根据不同车端尺寸及不同试验需求随意调整安装位置。
所述的三维力传感器装配体在车端支撑反力构架装配体2与柔性万变支撑端墙装配体3之间起支撑联接作用。并将车端支撑反力构架装配体2的运动形式传递给柔性万变支撑端墙装配体3。同时记录运动传递过程中的加速度和位移。
参阅图7，所述的柔性车端边缘装配体4由多个铰链车端墙边缘单元装配体构成；所述的铰链车端墙边缘单元包括铰链车端墙边缘L型板29、铰链端墙边缘板合页外扇30、铰链端墙边缘板合页内扇31、超声波传感器固定架32和模拟量输出超声波传感器33；
其中所述的铰链端墙边缘板合页外扇30和铰链端墙边缘板合页内扇31固定在铰链车端墙边缘L型板29一边板的上、下边缘；所述的超声波传感器固定架32固定在铰链车端墙边缘L型板29上，铰链端墙边缘板合页外扇30和铰链端墙边缘板合页内扇31的中间部位，超声波传感器固定架32上固定有模拟量输出超声波传感器33；所述的铰链车端墙边缘L型板29的另一边板上预留有多个圆孔。
所述的相邻的两个铰链车端墙边缘单元装配体中的铰链端墙边缘板合页外扇30和铰链端墙边缘板合页内扇31互相连接，实现多个铰链车端墙边缘单元装配体的组合连接，最终构成柔性车端边缘装配体4。
参阅图6，车端墙联接手臂支撑结构装配体由车端墙联接长座24、车端墙联接胀套大转臂25、车端墙接力长螺母26、车端墙联接胀套小转臂27和车端墙联接杆28；
所述的车端墙联接长座24与车端墙接力长螺母26螺纹连接；所述的车端墙联接胀套大转臂25的一端通过胀紧套与车端墙联接长座24连接，通过调整螺栓限制车端墙联接胀套大转臂25的安装角度，另一端通过胀紧套与车端墙联接胀套小转臂27的一端连接，通过调整螺栓限制车端墙联接胀套小转臂27的旋转；所述的车端墙联接胀套小转臂27的另一端通过胀紧套与车端墙联接杆28连接，通过调整螺栓限制车端墙联接杆28的安装长度；
所述的车端墙接力长螺母26和车端墙联接杆28可以根据需要与铰链车端墙边缘L型板29的圆孔紧固连接，从而实现与柔性车端边缘装配体4的装配连接。
所述的车端墙联接长座24通过双柱T型螺栓安装在柔性万变支撑端墙装配体3的导向槽内。
本发明的工作原理为：
整套装置通过铸铁T形槽基座平台1安装在轨道车辆转向架双六自由度运动测试平台上，可以选用公开号为CN200910215408.X专利平台，车端支撑反力构架装配体2安装在铸铁T形槽基座平台1上，工业铝型材横梁组成的柔性万变支撑端墙装配体3通过三维力传感器装配体与车端支撑反力构架装配体2联接，柔性车端边缘装配体4通过车端墙联接手臂支撑结构装配体与工业铝型材横梁组合的柔性万变支撑端墙装配体3联接。这样，轨道车辆转向架双六自由度运动测试平台的运动就能够精准的传递到柔性车端边缘装配体4上，从而实现对车端运动的有效模拟。

Claims (6)

1.一种万变铝型材车端固定装置，该装置包括铸铁T形槽基座平台(1)，其特征在于，该装置还包括车端支撑反力构架装配体(2)、柔性万变支撑端墙装配体(3)和柔性车端边缘装配体(4)；其中所述的车端支撑反力构架装配体(2)固定在铸铁T形槽基座平台(1)上；所述的柔性万变支撑端墙装配体(3)与车端支撑反力构架装配体(2)通过三维力传感器装配体固定连接并且与铸铁T形槽基座平台(1)垂直；所述的柔性万变支撑端墙装配体(3)和柔性车端边缘装配体(4)通过车端墙联接手臂支撑结构装配体固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种万变铝型材车端固定装置，其特征在于，所述的车端支撑反力构架装配体(2)包括1号车端力支撑立柱(5)、2号车端力支撑立柱(6)、1号车端力支撑立柱连接管横梁(7)、2号车端力支撑立柱连接管横梁(8)和3号车端力支撑立柱连接管横梁(9)，其中所述的1号车端力支撑立柱(5)、2号车端力支撑立柱(6)结构相同，侧面开有多个通孔，与开有通孔的侧面相邻的垂直面预留有多个螺纹孔；所述的1号车端力支撑立柱连接管横梁(7)、2号车端力支撑立柱连接管横梁(8)和3号车端力支撑立柱连接管横梁(9)结构相同；所述的1号车端力支撑立柱连接管横梁(7)、2号车端力支撑立柱连接管横梁(8)和3号车端力支撑立柱连接管横梁(9)分别穿过1号车端力支撑立柱(5)和2号车端力支撑立柱(6)上的孔并通过胀紧套与1号车端力支撑立柱(5)和2号车端力支撑立柱(6)固定连接且1号车端力支撑立柱连接管横梁(7)、2号车端力支撑立柱连接管横梁(8)和3号车端力支撑立柱连接管横梁(9)的回转轴线平行；所述的1号车端力支撑立柱(5)、2号车端力支撑立柱(6)的下端通过T型螺栓安装到铸铁T形槽基座平台(1)上。
3.根据权利要求1所述的一种万变铝型材车端固定装置，其特征在于，所述的柔性万变支撑端墙装配体(3)包括14根工业铝型材，工业铝型材设设置有梯形槽，其中八根横向安装的工业铝型材结构相同且相互平行，六根竖向安装的工业铝型材结构相同且相互平行，横向安装的工业铝型材和竖向安装的工业铝型材的轴线相互垂直并通过直角铁固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种万变铝型材车端固定装置，其特征在于，所述的柔性车端边缘装配体(4)由多个铰链车端墙边缘单元装配体构成；所述的铰链车端墙边缘单元包括铰链车端墙边缘L型板(29)、铰链端墙边缘板合页外扇(30)、铰链端墙边缘板合页内扇(31)、超声波传感器固定架(32)和模拟量输出超声波传感器(33)；其中所述的铰链端墙边缘板合页外扇(30)和铰链端墙边缘板合页内扇(31)固定在铰链车端墙边缘L型板(29)一边板的上、下边缘；所述的超声波传感器固定架(32)固定在铰链车端墙边缘L型板(29)上，超声波传感器固定架(32)上固定有模拟量输出超声波传感器(33)；所述的相邻的铰链车端墙边缘单元装配体通过铰链端墙边缘板合页外扇(30)、铰链端墙边缘板合页内扇(31)互相连接。
5.根据权利要求2所述的一种万变铝型材车端固定装置，其特征在于，所述的三维力传感器装配体有四个，包括铝型材联接法兰(34)、轮辐方柱球型三维力传感器(35)和三维力传感器联接框架法兰盘(36)；所述的铝型材联接法兰(34)是一矩形板件，上、下两端分别有相同数量的螺纹通孔；所述的轮辐方柱球型三维力传感器((35)一侧固定在三维力传感器联接框架法兰盘(36)上，另一侧通过胀紧套与铝型材联接法兰(34)固定连接；所述的四个三维力传感器联接框架法兰盘(36)通过螺栓对称安装在1号车端力支撑立柱(5)和2号车端力支撑立柱(6)上；所述的四个铝型材联接法兰(34)通过螺栓对称安装在安装柔性万变支撑端墙装配体(3)上。
6.根据权利要求4所述的一种万变铝型材车端固定装置，其特征在于，车端墙联接手臂支撑结构装配体由车端墙联接长座(24)、车端墙联接胀套大转臂(25)、车端墙接力长螺母(26)、车端墙联接胀套小转臂(27)和车端墙联接杆(28)；所述的车端墙联接长座(24)与车端墙接力长螺母(26)螺纹连接；所述的车端墙联接胀套大转臂(25)的一端通过胀紧套与车端墙联接长座(24)连接，另一端通过胀紧套与车端墙联接胀套小转臂(27)的一端连接；所述的车端墙联接胀套小转臂(27)的另一端通过胀紧套与车端墙联接杆(28)连接；所述的车端墙联接长座(24)固定在柔性万变支撑端墙装配体(3)上；所述的车端墙接力长螺母(26)和车端墙联接杆(28)与铰链车端墙边缘L型板(29)固定。
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