本實用新型屬于軌道車輛試驗領(lǐng)域，具體涉及軌道車輛彈性懸掛中的空氣彈簧低溫性能試驗臺設(shè)備。

背景技術(shù)：

目前，我國高速列車技術(shù)發(fā)展迅猛，最新的動車組運營時速達(dá)到380km/h，最新研制的動車組的時速已經(jīng)接近600km/h。列車的行駛速度提高和車輛軸重載荷的提升加劇了輪對和軌道之間的沖擊振動。軌道車輛的乘坐舒適型以及運行的安全性能和平穩(wěn)性問題逐漸突出?？諝鈴椈勺鳛檐壍儡囕v第二系懸掛元件，不僅承載車身質(zhì)量的同時在軌道車輛運過程中起到緩沖減震的作用，其性能的優(yōu)劣直接影響到軌道車輛的運行舒適性和安全性?？諝鈴椈蓪τ跍p震至關(guān)重要，因此必須通過試驗檢測手段對空氣彈簧的性能指標(biāo)是否達(dá)到可靠性要求進(jìn)行判定。

在空氣彈簧的實際運行中不僅承受車身的質(zhì)量，還受到轉(zhuǎn)向架傳遞的沖擊力?，F(xiàn)有的軌道車輛空氣彈簧的低溫檢測試驗過程中，沒有考慮空氣彈簧在實際運行工況下的運行性能，只是單純將空氣彈簧的置于低溫箱內(nèi)。試驗過程中，由于空氣彈簧實際高度是固定，在軌道車輛上有附加氣室來保證空氣彈簧的高度，實際上則是保證空氣彈簧的剛度。在現(xiàn)有的低溫試驗臺均是不考慮附加氣室，沒有考慮氣體在空氣彈簧和附加氣室的流動效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種三岔式六自由度空氣彈簧低溫試驗臺。采用三岔式六自由度低溫試驗臺解決了現(xiàn)有技術(shù)中在空氣彈簧在低溫測試中由于沒有考慮實際運行工況的性能檢測，以及考慮氣體在空氣彈簧和附加氣室的流動難題。

本實用新型的上述目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)，結(jié)合附圖說明如下：

一種軌道車輛空氣彈簧的三岔式六自由度低溫試驗臺，由T型槽地基5和安裝在T型槽地基5上的三岔式試驗平臺1、制冷循環(huán)系統(tǒng)3、水平作動機構(gòu)4、變?nèi)萘績馔?和可調(diào)節(jié)式支承鐓7組成，所述三岔式試驗平臺1，主要由支承管立柱8、液壓作動器17和上中下三岔平臺組成，所述上三岔平臺15和中間三岔平臺13安裝在三個支承管立柱8上，所述中間三岔平臺13上放有砝碼三岔平臺11，所述下三岔平臺18通過三個液壓作動器17與上三岔平臺15連接，所述下三岔平臺18還與三臺水平作動機構(gòu)4連接，所述下三岔平臺18在三臺水平作動機構(gòu)4和三臺液壓作動器17作用下，帶動砝碼三岔平臺11與中間三岔平臺13脫離，進(jìn)行六自由度工況模擬，模擬軌道車輛空氣彈簧在實際路面上的運行狀況；

所述低溫氣室23采用空氣彈簧結(jié)構(gòu)，置于砝碼三岔平臺11和下三岔平臺18中間，所述變?nèi)萘績馔?與低溫氣室23內(nèi)的空氣彈簧直接相連，模擬軌道車輛中的附加氣室，通過變?nèi)萘績馔?的油液高度控制器27，調(diào)整儲氣筒26內(nèi)的油液高度，進(jìn)而控制壓縮空氣容積，最終實現(xiàn)控制空氣彈簧的剛度；

所述可調(diào)節(jié)式支承鐓7置于下三岔平臺18的下方，用于停止試驗時支撐下三岔平臺18。

所述上三岔平臺15安裝在支承管立柱上支承座9上，所述支承管立柱上支承座9通過其上的支承管立柱上支承座固定脹孔49固定于支承管立柱8的上部，所述中間三岔平臺13通過其上的中間三岔平臺固定脹孔47固定于支承管立柱8中間位置，所述砝碼三岔平臺11置于中間三岔平臺13上，砝碼三岔平臺11上放置加載質(zhì)量弧形塊2，所述三個支承管立柱8分別通過帶有固定脹孔的支承管立柱安裝座14垂直固定于T型槽地基5上，并通過斜拉桿10支撐；

所述三個液壓作動器17的尾端通過球鉸直支座16分別懸吊在支承管立柱上支承座9上，作動端通過球鉸直支座16與下三岔平臺18連接。

所述三臺水平作動機構(gòu)4分別由球鉸直支座16、液壓作動器17和水平缸反力支座19組成，

所述水平缸反力支座19通過螺栓固定于T型槽地基5上，所述液壓作動器17尾部和運動端分別通過球鉸直支座16固定于水平缸反力支座19和下三岔平臺18的水平作動器球鉸直支座安裝板44上。

所述制冷循環(huán)系統(tǒng)3由制冷風(fēng)機20和低溫氣室23組成，所述制冷風(fēng)機20和低溫氣室23分別通過進(jìn)氣管22和排氣管25連接，所述進(jìn)排氣管22、25通過氣管轉(zhuǎn)接法蘭盤21與制冷風(fēng)機20連接，制冷風(fēng)機20內(nèi)有循環(huán)風(fēng)機，保證低溫氣體在整個制冷循環(huán)系統(tǒng)中流通.

所述低溫氣室23采用空氣彈簧結(jié)構(gòu)，其由上下端封板39、42和兩個曲囊40組成，所述下端封板42預(yù)留氣管走線的氣管孔43，用于變?nèi)萘績馔?的氣管28與空氣彈簧24連接，兩個曲囊40通過連接法蘭41連成一體；

所述低溫氣室23置于砝碼三岔平臺11和下三岔平臺18中間，當(dāng)需要更換試驗?zāi)繕?biāo)空氣彈簧時，撤離可調(diào)節(jié)式支承鐓7，通過控制三岔平臺上的液壓作動器17和水平作動機構(gòu)4，將下三岔平臺18降至接近T型槽地基5高度，取出低溫氣室23，打開上端封板39即可更換試驗的空氣彈簧24。

所述容量儲氣筒6由儲氣筒26和油液高度控制器27組成，所述儲氣筒26通過氣管28與空氣彈簧24的進(jìn)氣口相連，所述儲氣筒26內(nèi)部為機油和空氣，通過控制油液高度控制器27調(diào)節(jié)儲氣筒26內(nèi)部機油數(shù)量，實現(xiàn)對空氣容量的控制，在試驗過程中，模擬軌道車輛附加氣室的功能，在不同載荷下，空氣彈簧的高度是固定不變的。

所述可調(diào)節(jié)式支承鐓7，由支承鐓上部29、支承鐓下部31和齒輪齒條機構(gòu)組成，所述支承鐓上部29和支承鐓下部31配合安裝，并通過齒輪齒條機構(gòu)調(diào)整其相對位置，達(dá)到要求高度后用鎖緊螺釘30鎖緊，實現(xiàn)高度可控。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：

1、空氣彈簧的三岔式六自由度低溫試驗臺能夠通過三臺水平作動機構(gòu)4和三岔式試驗平臺1上的三臺液壓作動器17模擬軌道車輛實際運行狀況中六自由度的變化情況，更加貼近現(xiàn)實運行狀況。

2、本實用新型中采用變?nèi)萘績馔?和空氣彈簧24直接相連，模擬軌道車輛中的附加氣室。通過變?nèi)萘績馔?的油液高度控制器27，來調(diào)整儲氣筒26內(nèi)的油液高度，進(jìn)而控制壓縮空氣容積，最終實現(xiàn)控制空氣彈簧的剛度。充分考慮到軌道車輛中附加氣室的因素。更貼近實際運行工況。

3、本實用新型中空氣彈簧的三岔式六自由度低溫試驗臺采用可調(diào)節(jié)式支承鐓7作為輔助設(shè)備，大大增加了液壓作動器17使用壽命。

4、本實用新型中的制冷循環(huán)系統(tǒng)，采用外循環(huán)結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕，方便放置于六自由度平臺上。

綜上所述說：本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊和檢修方便且成本較低，能夠?qū)Ω咚倭熊嚳諝鈴椈蛇M(jìn)行綜合性的可靠性試驗，對提高列車的安全運行和改善高速動車組的舒適度，具有很好的促進(jìn)作用。

附圖說明

圖1三岔式六自由度低溫試驗臺軸測圖。

圖2三岔式試驗平臺軸測圖。

圖3三岔式試驗平臺主視圖。

圖4水平作動機構(gòu)。

圖5制冷循環(huán)系統(tǒng)。

圖6變?nèi)萘績馔病?/p>

圖7可調(diào)節(jié)式支承鐓。

圖8齒輪齒條結(jié)構(gòu)圖。

圖9低溫氣室。

圖10下三岔平臺。

圖11中間三岔平臺。

圖12支承管立柱上支承座。

圖13支承管立柱安裝座。

圖14三岔式六自由度低溫試驗臺工作原理圖。

圖中：1.三岔式試驗平臺 2.加載質(zhì)量弧形塊 3.制冷循環(huán)系統(tǒng) 4.水平作動機構(gòu) 5.T型槽地基 6.變?nèi)萘績馔?7.可調(diào)節(jié)式支承鐓 8.支承管立柱 9.支承管立柱上支承座10.斜拉桿 11.砝碼三岔平臺 12.SA60ES球關(guān)節(jié)支座 13.中間三岔平臺 14.支承管立柱安裝座 15.上三岔平臺 16.球鉸直支座 17.液壓作動器 18.下三岔平臺 19.水平缸反力支座 20.制冷風(fēng)機 21.氣管轉(zhuǎn)接法蘭盤 22.進(jìn)氣管 23.低溫氣室 24.空氣彈簧 25.排氣管 26.儲氣筒 27.油液高度控制器 28.氣管 29.支承鐓上部 30.鎖緊螺釘 31.支承鐓下部 32.齒輪軸套 33.齒輪搖柄裝配體 34.齒條 35.平鍵 36.齒輪 37.齒輪搖柄 38.齒輪軸 39.上端封板 40.曲囊 41.連接法蘭 42.下端封板 43.氣管孔 44.水平作動器球鉸直支座安裝板 45.垂向作動器球鉸直支座固定孔 46.氣管通透孔 47.中間三岔平臺固定脹孔 48.斜拉桿連接耳 49.支承管立柱上支承座固定脹孔 50.上三岔平臺安裝孔 51.垂向作動器球鉸直支座安裝板 52.支承管立柱安裝座固定脹孔

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本

技術(shù)實現(xiàn)要素：
及其工作過程作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，使本領(lǐng)域技術(shù)人員參照如下說明能夠?qū)嵤?/p>

參閱圖1，三岔式六自由度低溫試驗臺，由三岔式試驗平臺1、加載質(zhì)量弧形塊2、制冷循環(huán)系統(tǒng)3、水平作動機構(gòu)4、T型槽地基5、變?nèi)萘績馔?以及可調(diào)節(jié)式支承鐓7等組成。其中T型槽地基5作為整個試驗臺的安裝基礎(chǔ)；三岔式試驗平臺1則通過螺栓接連將自身固定于T型槽地基5上。加載質(zhì)量弧形塊2放置在三岔式試驗臺平臺1的砝碼三岔平臺11上，用于模擬軌道車輛車體質(zhì)量；制冷循環(huán)系統(tǒng)3在本試驗臺平臺上，主要為空氣彈簧營造一種低溫的試驗環(huán)境；三臺水平作動機構(gòu)4和三岔式試驗平臺1上的三臺液壓作動器17帶動三岔式試驗平臺1中的下三岔平臺18進(jìn)行六自由度工況模擬，模擬軌道車輛空氣彈簧在實際路面上的運行狀況。可調(diào)節(jié)式支承鐓7作為輔助設(shè)備，當(dāng)不進(jìn)行試驗時候，下三岔平臺18質(zhì)量則由可調(diào)節(jié)式支承鐓7支撐，避免由于作動器液壓裝置回油導(dǎo)致試驗臺受損，從而能夠大大的提高三岔式試驗平臺1上的三臺液壓作動器17使用壽命。變?nèi)萘績馔?則直接與空氣彈簧相連，模擬軌道車輛中的附加氣室，確保在不同載荷下空氣彈簧的高度是固定值，再現(xiàn)空氣彈簧的實際運行工況。

參閱圖2、圖3、圖10到圖13，三岔式試驗平臺1，其由支承管立柱8、支承管立柱上支承座9、斜拉桿10、砝碼三岔平臺11、SA60ES球關(guān)節(jié)支座12、中間三岔平臺13、支承管立柱安裝座14、上三岔平臺15、球鉸直支座16、液壓作動器17和下三岔平臺18組成。

根據(jù)中間三岔平臺13的中間三岔平臺固定脹孔47相對位置，將三個支承管立柱安裝座14通過螺柱連接的形式固定在T型槽地基5上。利用支承管立柱安裝座14上的支承管立柱安裝座固定脹孔52將支承管立柱8固定住，從而使得支承管立柱8垂直于T型槽地基5。中間三岔平臺13通過中間三岔平臺固定脹孔47固定于支承管立柱8中間位置。然后將砝碼三岔平臺11直接放置于中間三岔平臺13上。作為加載質(zhì)量弧形塊2的承載平臺。

支承管立柱上支承座9同樣通過支承管立柱上支承座固定脹孔49將固定于支承管立柱8頂端。上三岔平臺15則安裝在支承管立柱上支承座9的上三岔平臺安裝孔50上。

球鉸直支座16則通過螺栓連接方式安裝在支承管立柱上支承座9的垂向作動器球鉸直支座安裝板51上。三個液壓作動器17的尾端通過球鉸直支座16懸吊于支承管立柱上支承座9上。液壓作動器17的作動端則通過球鉸直支座16和下三岔平臺18相連。

參閱圖4和圖10，水平作動機構(gòu)4，其由球鉸直支座16、液壓作動器17和水平缸反力支座19組成。水平缸反力支座19通過螺栓連接，將其固定于T型槽地基5上，液壓作動器17尾部通過球鉸直支座16固定于水平缸反力支座19上，液壓作動器運動端則通過球鉸直支座16固定于下三岔平臺18的水平作動器球鉸直支座安裝板44上。

參閱圖5和圖9，制冷循環(huán)系統(tǒng)3由制冷風(fēng)機20、氣管轉(zhuǎn)接法蘭盤21、進(jìn)氣管22、低溫氣室23和排氣管25組成。氣管轉(zhuǎn)接法蘭盤21通過螺栓分別安裝在制冷風(fēng)機的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口上。用氣管夾將進(jìn)氣管22和進(jìn)氣管22分別和氣管轉(zhuǎn)接法蘭盤21連接起來。制冷風(fēng)機20內(nèi)有循環(huán)風(fēng)機，保證低溫氣體在整個制冷循環(huán)系統(tǒng)中流通。

在本試驗臺中，空氣彈簧24置于低溫氣室23內(nèi)，低溫氣室23采用空氣彈簧結(jié)構(gòu)，其由上端封板39、曲囊40、連接法蘭41和下端封板42組成，且下端封板42預(yù)留氣管走線的氣管孔43，保證變?nèi)萘績馔?的氣管28和空氣彈簧24連接。通過連接法蘭41將兩個曲囊40連成一體，上端封板39和下端封板42分別和連接法蘭通過螺栓連接到一起。

上述的進(jìn)氣管22、排氣管25、氣管28和曲囊40的材質(zhì)均為橡膠材質(zhì)，尤其是曲囊40，其被壓縮后，必須保證上端封板39承受的加載質(zhì)量能夠傳遞至空氣彈簧24，故曲囊40的柔性必須足夠大。

低溫氣室23放置于砝碼三岔平臺11和下三岔平臺18中間。當(dāng)需要更換試驗?zāi)繕?biāo)空氣彈簧時候，撤離可調(diào)節(jié)式支承鐓7，控制三岔平臺上的液壓作動器17和水平作動機構(gòu)4，將下三岔平臺18降至接近T型槽地基5高度，取出低溫氣室23，打開上端封板39即可更換試驗的空氣彈簧。

參閱圖6和圖9，所示的變?nèi)萘績馔?主要由儲氣筒26、油液高度控制器27和氣管28等組成。儲氣筒26上的氣管28直接穿過低溫氣室23的氣管孔43和空氣彈簧24的進(jìn)氣口相連。

儲氣筒26內(nèi)部主要裝有機油和空氣，通過控制油液高度控制器27調(diào)節(jié)儲氣筒26內(nèi)部機油數(shù)量，實現(xiàn)對空氣容量的控制，進(jìn)而能在試驗過程中，模擬軌道車輛附加氣室的功能，在不同載荷下，空氣彈簧的高度是固定不變的。

參閱圖7和圖8，所示可調(diào)節(jié)式支承鐓7，其主要部件由支承鐓上部29、鎖緊螺釘30、支承鐓下部31、齒輪軸套32、齒條34、平鍵35、齒輪36、齒輪搖柄37和齒輪軸38等組成。齒條34通過螺栓固定在支承鐓上部29。齒輪軸38放置于支承鐓下部31軸承孔中，齒輪軸38在支承鐓下部的內(nèi)部通過平鍵35安裝齒輪36，可調(diào)節(jié)式支承鐓下部的外部則先放置齒輪軸套32，最后通過螺栓連接，將齒輪搖柄37和齒輪軸38連成一體。

通過搖動齒輪搖柄37，控制支承鐓下部31和支承鐓上部29的相對高度，最后用鎖緊螺釘30鎖緊。從而實現(xiàn)的高度可控功能。

參閱圖13，三岔式六自由度低溫試驗臺工作過程：

本實用新型中采用三組垂向作動器和三組水平作動器，通過運動耦合令下三岔平臺產(chǎn)生六個自由度的運動，模擬軌道車輛在實際運行的工況?？諝鈴椈煞胖糜诘蜏厥抑?，而低溫室則直接放置于令下三岔平臺上，隨下三岔平臺一同運動。加載質(zhì)量塊則直接壓在低溫室壁上，由于低溫其結(jié)構(gòu)類似于沒有充氣的空氣彈簧，故具有很好的柔性，所以加載質(zhì)量塊相當(dāng)于直接加載于空氣彈簧上。

具體的試驗流程如下：

試驗開始時，控制三組垂向作動器和三組水平作動器，令下三岔平臺18升起一定高度使得可調(diào)節(jié)式支承鐓7不承受任何重量。試驗人員挪出可調(diào)節(jié)式支承鐓7使得下三岔平臺18下方?jīng)]有任何障礙物。

控制三岔式試驗平臺1上的液壓作動器17和水平作動機構(gòu)4，將下三岔平臺18降至接近T型槽地基5高度，取出低溫氣室23，打開上端封板39放入試驗的空氣彈簧24。將空氣彈簧24的進(jìn)氣口和變?nèi)萘績馔?的氣管接通。然后用上端封板39將低溫氣室23封上。

根據(jù)想要模擬的車重，通過油液高度控制器27調(diào)節(jié)儲氣筒26內(nèi)部機油數(shù)量，進(jìn)而實現(xiàn)對空氣容量的控制。保證在該載荷條件下的空氣彈簧的高度和剛度。

然后控制三岔式試驗平臺上的液壓作動器17和水平作動機構(gòu)4，將下三岔平臺18升高并帶動砝碼三岔平臺11與中間三岔平臺13脫離為止。

接著在砝碼三岔平臺11放置一定數(shù)量的加載質(zhì)量弧形塊2，模擬軌道車輛車身重量。

開啟制冷循環(huán)系統(tǒng)3，然后控制三岔式試驗平臺上的液壓作動器17和水平作動機構(gòu)4模擬空氣彈簧的實際工況。

試驗完畢后，將可調(diào)節(jié)式支承鐓7放置于下三岔平臺18正下方，然后控制三岔式試驗平臺上的液壓作動器17和水平作動機構(gòu)4，將下三岔平臺18降至可調(diào)節(jié)式支承鐓7上。令液壓作動器17不再承受下三岔平臺18等的質(zhì)量，避免避免由于作動器液壓裝置回油導(dǎo)致試驗臺受損，從而能夠大大的提高三岔式試驗平臺1上的三臺液壓作動器17使用壽命。