一种用于转向架构架强度试验的辅助加载装置的制作方法

本发明涉及铁路车辆转向架构架强度试验，尤其涉及一种用于转向架构架强度试验的辅助加载装置。

背景技术：

1、转向架构架是轨道车辆的核心部件之一，其强度性能与安全息息相关。转向架构架的强度试验是为了验证轨道车辆运用时，其转向架构架的强度能否满足设计要求。转向架构架强度试验是通过转向架构架强度试验台模拟车辆实际运营载荷、冲击载荷、疲劳交变载荷开展的力学性能验证试验。其中，作动器是转向架构架强度试验台的核心执行元件，转向架构架强度试验台通过作动器对转向架构架提供垂向、横向、纵向或扭转载荷。为了试验结果能真实反映车辆长期运行下的结构可靠性，从试验源头规避转向架构架上线后焊缝开裂、结构失效等行车安全隐患，转向架构架强度试验的加载需要尽可能逼真地模拟转向架构架在运用过程中所受载荷。

2、为了尽可能逼真地模拟转向架构架在运用过程中所受载荷，一般需要在作动器和转向架构架之间设置辅助加载装置，以承担载荷均匀传递、边界约束等效、多向复合载荷精准施加的核心作用。相关技术中，一种辅助加载装置用于施加垂向载荷、横向载荷和纵向载荷。其中，用于施加纵向载荷、提供横向约束的加载梁采用一体式刚性结构，直接将转向架构架左右两侧的轴箱拉杆座刚性相连，该结构下左右两轮仅能实现同步、同向的加载，无法对两侧轴箱拉杆座施加大小相等、方向相反的斜对称载荷（即菱形载荷），不能复现车辆运行过程中转向架构架的菱形载荷工况，导致转向架构架强度试验中的转向架构架的受力与实车真实受力偏差较大，无法全面、准确评估构架抗菱刚度及对应区域焊缝疲劳可靠性，存在试验验证不充分、产品上线后开裂失效的安全隐患。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于转向架构架强度试验的辅助加载装置，该用于转向架构架强度试验的辅助加载装置能够使得转向架构架强度试验载荷加载全面、准确。

2、为达到此目的，本发明采用以下技术方案：

3、提供一种用于转向架构架强度试验的辅助加载装置，用于将作动器加载的载荷传递给转向架构架，转向架构架包括两个侧梁，两个侧梁沿第一方向延伸并且沿第二方向平行间隔设置，两个侧梁之间连接有横梁，横梁沿第二方向延伸，侧梁的两端设置有轴箱拉杆座，用于转向架构架强度试验的辅助加载装置包括轴箱加载辅助机构、空气弹簧、横向加载辅助机构、特殊载荷加载辅助机构和约束机构，轴箱加载辅助机构设置有四个，每个侧梁的两端均设置有轴箱加载辅助机构，轴箱加载辅助机构包括沿第三方向依次设置的第一安装座和第二安装座，第一安装座和第二安装座间隔设置而具有安装口，第一安装座的顶面设置有第一作动器连接部，第三方向垂直于第一作动器连接部所在的平面，第二安装座上设置有轴箱接口和第二作动器连接部，第一方向垂直于第二作动器连接部所在的平面，同一个侧梁两端的两个轴箱加载辅助机构的第二作动器连接部相背设置，侧梁能够穿过安装口，并且轴箱拉杆座能够连接于对应的轴箱接口，空气弹簧及横向加载辅助机构用于与空气弹簧座连接，特殊载荷加载辅助机构用于安装于转向架构架和作动器之间，特殊载荷加载辅助机构包括电机加载架、抗侧滚加载辅助组件、减振器加载辅助组件、制动加载架和齿轮箱加载架，约束机构设置有四个，四个约束机构与四个轴箱加载辅助机构一一对应设置，约束机构沿第二方向延伸，约束机构用于活动连接于对应的第二安装座和外部机架之间，第一作动器连接部、第二作动器连接部均用于与作动器连接，第一方向、第二方向和第三方向两两相互垂直设置。

4、作为优选地，轴箱加载辅助机构还包括连接销和沿第三方向延伸的两个第一连接板，两个第一连接板沿第二方向设置于第一安装座相对的两侧，第一连接板的一端与第一安装座固定连接，第一连接板的另一端通过连接销转动连接于第二安装座。

5、作为优选地，轴箱接口沿第三方向的高度被配置为与待测车辆满载重下轴箱弹簧的高度一致。

6、作为优选地，空气弹簧及横向加载辅助机构包括加载梁、连接杆组件和连接框，加载梁和连接杆组件均沿第二方向延伸，加载梁穿设于两个连接框内，并且两个连接框底板连接于加载梁的两端，连接杆组件的两端分别连接于两个连接框，加载梁的一端设置有第三作动器连接部，连接杆组件远离第三作动器连接部的一端设置有第四作动器连接部，且第三作动器连接部和第四作动器连接部所在的平面沿第二方向平行间隔设置，两个连接框的顶面均设置有第五作动器连接部，第三方向垂直于第五作动器连接部所在的平面，第三作动器连接部、第四作动器连接部和第五作动器连接部均用于与作动器连接。

7、作为优选地，空气弹簧及横向加载辅助机构还包括横向载荷加载组件，横向载荷加载组件设置于加载梁的底面，横向载荷加载组件用于嵌设于转向架构架的两个中心横向止挡之间。

8、作为优选地，横向载荷加载组件包括两个横向载荷加载块，横向载荷加载块设置有接触面，并且两个横向载荷加载块的接触面相背设置，接触面用于与对应的中心横向止挡紧密贴合。

9、作为优选地，电机加载架用于安装于转向架构架的电机安装座，电机加载架包括沿第三方向平行间隔设置的两个连接板和连接于两个连接板之间的加载板，加载板用于与作动器连接，加载板所在的平面与第一方向和第三方向所在的平面呈夹角。

10、作为优选地，抗侧滚加载辅助组件包括门型反力架、丝杆、第一螺母和第二螺母，门型反力架用于固定连接于外部机架，丝杆滑动穿设于门型反力架的顶板，丝杆沿第三方向延伸，并且丝杆的一端用于铰接于转向架构架的抗侧滚扭杆安装座，第一螺母和第二螺母均螺接于丝杆，并且第一螺母的端面和第二螺母的端面沿第三方向抵接于门型反力架的顶板的相对的两侧。

11、作为优选地，减振器加载辅助组件包括可变长度丝杆组件，可变长度丝杆组件的两端用于与转向架构的减振器安装座活动连接，并且可变长度丝杆组件沿第二方向的长度可调节。

12、作为优选地，抗侧滚加载辅助组件还包括第一力传感器，第一力传感器安装于丝杆，第一力传感器用于测量丝杆施加的力。

13、作为优选地，减振器加载辅助组件还包括第二力传感器，第二力传感器安装于可变长度丝杆组件，第二力传感器用于测量可变长度丝杆组件施加的力。

14、作为优选地，制动加载架用于连接于转向架构架的制动装置安装座和作动器之间。

15、作为优选地，齿轮箱加载架用于连接于转向架构架的齿轮箱安装座和作动器之间。

16、本发明的有益效果在于：

17、提供一种用于转向架架构强度试验的辅助加载装置，该辅助加载装置通过设置四组相互独立的轴箱加载辅助机构，分别与转向架构架的四个轴箱拉杆座连接，相较于相关技术中的一体式设置的加载梁，各个轴箱拉杆座的加载点位相互独立；同一侧梁两端的第二作动器连接部相背布置，可对左右轴箱施加方向相反的载荷，顺利实现构架菱形载荷工况加载，弥补传统工装仅能同向同步加载的缺陷，高度还原车辆曲线通过、轮轨蠕滑带来的菱形受力状态，试验载荷模拟真实性大幅提升。轴箱加载辅助机构通过设置第一安装座和第二安装座，并形成安装口，使得侧梁可直接穿入完成装配，拆装便捷；第一安装座设置第一作动器连接部，第二安装座设置第二作动器连接部，两个连接部分别适配加载垂向载荷的作动器和加载纵向载荷的作动器，使得轴箱加载辅助机构能够同时施加垂向和纵向的复合载荷，无需多套分体工装叠加，结构集成度高。同时，通过设置四组与轴箱加载辅助机构一一对应的约束机构，约束机构仅活动连接第二安装座与外部机架，无整体贯通刚性连接结构，连接点位简洁，拆装便捷，无需拆卸大型整体加载构件，缩短工装换装与试验准备时长；同时约束机构沿第二方向布置，可对轴箱点位提供稳定横向约束，精准复刻实车轴箱横向限位边界条件，保证试验边界约束等效，避免边界失真造成应力测试数据偏差。