本實(shí)用新型是屬于車輛工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種車輛動力學(xué)性能測試技術(shù)。

背景技術(shù)：

隨著軌道車輛拉桿組成加雙圈鋼圓簧的輪對定位裝置在高速動車組組中的應(yīng)用，傳統(tǒng)的上下拉桿及鋼圓簧的剛度及阻尼模型具有一定的限制，與車輛實(shí)際情況下的綜合剛度及阻尼有一定的差異。因此，雙拉桿定位的一系懸掛綜合性能參數(shù)的測定是十分必要的。雙拉桿定位裝置對車輛運(yùn)行穩(wěn)定性、平穩(wěn)性等動力學(xué)性能方面有關(guān)鍵性的作用。雙拉桿定位裝置中具有一定數(shù)量的橡膠連接件，外部環(huán)境溫度、載荷、疲勞周期等橡膠性能的影響因素對雙拉桿定位裝置的定位剛度、阻尼等動力學(xué)性能參數(shù)具有決定性的影響。因此，一種能夠測量具有雙拉桿定位的車輛中含有定位裝置的一系懸掛系統(tǒng)的綜合剛度、阻尼及考慮環(huán)境溫度，疲勞周期，外部載荷、激擾類型等因素對雙拉桿定位裝置的影響試驗(yàn)臺架，對完善具有雙拉桿定位的懸掛系統(tǒng)的軌道車輛動力學(xué)影響因素的分析有重要作用。

目前國內(nèi)基本上沒有雙拉桿定位的一系懸掛性能參數(shù)的綜合性能試驗(yàn)臺。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種懸掛系統(tǒng)綜合性能試驗(yàn)臺，它能有效地解決激擾幅值、載荷、疲勞周期、環(huán)境溫度等影響具有雙拉桿定位的懸掛的綜合性能的試驗(yàn)問題。

本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種懸掛系統(tǒng)綜合性能試驗(yàn)臺，包括液壓系統(tǒng)，門形基座的橫梁設(shè)有與液壓系統(tǒng)相連的垂向作動器、橫向作動器和縱向作動器共同組成激擾加載系統(tǒng)，定位安裝座呈橫向設(shè)置的“L”形結(jié)構(gòu)，垂向作動器通過連接工裝與定位安裝座的水平梁背部相連；橫向作動器一端與門形基座的立柱固定，另一端通過連接工裝與定位安裝座側(cè)面連接，縱向作動器的一端與縱向反力基座固定連接，另一端通過連接工裝與定位安裝座的垂直面連接；定位安裝座的垂直端水平向設(shè)有下拉桿，定位安裝座的水平梁端頭與設(shè)有用于固定動態(tài)力傳感器的力傳感器支撐座固定，水平梁端頭下方設(shè)有倒三角凸臺，通過定位銷與上拉桿組成的一端連接，上拉桿組成的另一端與旋轉(zhuǎn)支撐體連接，定位安裝座的水平梁下方設(shè)有兩個圓柱形定位凹槽；支承基座的水平面也設(shè)有與定位安裝座的水平梁下方的兩個圓柱形定位凹槽對應(yīng)的圓柱形定位凹槽，雙圈鋼圓簧的兩端分別位于其中；支承基座分為前、后兩組布置在支撐軸的兩端，通過軸端蓋固定；設(shè)有上拉桿組成、下拉桿的安裝位置的旋轉(zhuǎn)支撐體通過雙列圓珠滾子軸承套裝在支撐軸上。

所述定位安裝座的外圍設(shè)有帶空調(diào)外接組成的能模擬不同環(huán)境溫度的保溫箱。

所述上拉桿組成及下拉桿分別與定位安裝座和旋轉(zhuǎn)支撐體連接，形成封閉環(huán)。

所述雙圈鋼圓簧有兩組，分別位于支撐軸的徑向兩側(cè)。

所述垂向作動器連接工裝的下表面鑲嵌自由滾動鋼球。

所述下拉桿的軸狀零件與結(jié)構(gòu)件之間設(shè)有橡膠層疊。

本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：試驗(yàn)臺由門形基座、縱向反力基座、定位安裝座、承載基座及力傳感支撐座組成。門形基座設(shè)有垂向和橫向液壓作動器的安裝孔，縱向反力基座設(shè)有縱向作動器安裝點(diǎn)，以安裝與液壓系統(tǒng)相連的激擾加載系統(tǒng)；承載基座分為兩組相同的結(jié)構(gòu)，用于固定支撐軸；定位安裝座則用于安裝雙拉桿定位的懸掛元件，力傳感器支撐座用來支撐、固定動態(tài)力傳感器。

所述的激勵加載系統(tǒng)由作動器連接工裝、試驗(yàn)臺主體部分組成。連接工裝將作動器與試驗(yàn)臺主體部分相連，可實(shí)現(xiàn)在垂向預(yù)加載荷條件下的橫向、縱向、垂向激擾的施加。

所述雙拉桿定位裝置由上拉桿組成、下拉桿、鋼圓簧、支撐基座、支撐軸、雙列圓珠滾子軸承、旋轉(zhuǎn)支撐體組成。定位安裝座的水平梁端頭與設(shè)有用于固定動態(tài)力傳感器的力傳感器支撐座固定，水平梁端頭下方設(shè)有倒三角凸臺，通過定位銷與上拉桿組成的一端連接，上拉桿組成的另一端與旋轉(zhuǎn)支撐體連接，定位安裝座的水平梁下方設(shè)有兩個圓柱形定位凹槽；支承基座的水平面也設(shè)有與定位安裝座的水平梁下方的兩個圓柱形定位凹槽對應(yīng)的圓柱形定位凹槽，雙圈鋼圓簧的兩端分別位于其中；定位安裝座的垂直端水平向設(shè)有下拉桿，支承基座分為前后兩組布置在支撐軸的兩端，支承基座上的半圓槽與軸端蓋上的半圓槽組合成與支撐軸過盈配合的圓孔；設(shè)有上拉桿組成、下拉桿安裝點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)支撐體通過雙列圓珠滾子軸承套裝在支撐軸上，并且能繞支撐軸轉(zhuǎn)動，上拉桿組成、下拉桿的安裝點(diǎn)按照車輛的上下拉桿在軸箱的實(shí)際安裝位置確定，兩組雙圈鋼圓簧分別安裝在支撐軸的兩側(cè)，上拉桿組成及下拉桿均將定位安裝座與旋轉(zhuǎn)支撐體連接起來，形成封閉環(huán)；

所述液壓系統(tǒng)具體組成為：作動器的連接管、油泵、分油器、油源及其冷卻系統(tǒng)。

所述溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的具體構(gòu)成是：外接空調(diào)壓縮機(jī)、保溫箱、冷卻系統(tǒng)等。外接空調(diào)壓縮機(jī)通過管路與保溫箱相連，將帶有雙拉桿定位裝置的整個懸掛系統(tǒng)置于保溫箱中，可實(shí)現(xiàn)對不同環(huán)境溫度的持續(xù)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍為-60至60攝氏度。

所述動態(tài)力測量系統(tǒng)由動態(tài)力傳感器、力傳感器支撐座、數(shù)據(jù)采集儀器等組成。固定于橫向(縱向)力傳感器支撐座的橫向(縱向)動態(tài)力傳感器所采集到的力為試驗(yàn)臺橫向(縱向)所受的實(shí)際力值，消除了垂向加載裝置與定位安裝座之間鋼球的滾動摩擦。

本實(shí)用新型的工作原理是：綜合考慮了施加激勵的幅值和頻率、外部環(huán)境溫度、垂向預(yù)加載荷、在線運(yùn)營時間及疲勞周期對具有雙拉桿定位的懸掛元件綜合性能參數(shù)及車輛運(yùn)動穩(wěn)定性及平穩(wěn)性的影響。本試驗(yàn)臺考慮了橫向、垂向、縱向的激擾下的懸掛元件綜合性能參數(shù)的測定，降低了試驗(yàn)成本低，效率高；通過垂向作動器調(diào)整垂向預(yù)加載荷的大小模擬不同工況下車輛的重量，能夠使試驗(yàn)數(shù)據(jù)更加接近實(shí)際運(yùn)營車輛的載荷變化引起的懸掛元件動力學(xué)性能參數(shù)的改變的實(shí)際值；精確控制不同的環(huán)境溫度，可模擬不同環(huán)境溫度條件下的具有雙拉桿定位的懸掛元件性能參數(shù)隨溫度變化的特性；也可通過控制不同疲勞周期及運(yùn)動時間，模擬車輛不同的服役周期和行駛里程中，懸掛元件綜合性能參數(shù)的隨疲勞周期的變化特性。依靠自編計算程序獲得綜合動力學(xué)性能參數(shù)隨載荷、溫度、頻率、幅值及疲勞周期等因素的變化規(guī)律，從而完成具有雙拉桿定位的懸掛系統(tǒng)綜合性能試驗(yàn)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

一、本試驗(yàn)臺綜合了在垂向預(yù)加載荷的條件下、施加垂向、橫向、縱向的激勵對具有雙拉桿定位的懸掛系統(tǒng)進(jìn)行動靜態(tài)加載，目前國內(nèi)尚無此類試驗(yàn)裝置，且試驗(yàn)成本低，效率高；

二、綜合考慮了不同激勵幅值及頻率、外部環(huán)境溫度、垂向載荷、疲勞周期對具有雙拉桿定位的懸掛系統(tǒng)的動力學(xué)性能參數(shù)的影響。

三、采用外接空調(diào)加保溫箱的模式模擬不同環(huán)境溫度，特別是對于高寒或高溫環(huán)境下的具有雙拉桿定位的懸掛系統(tǒng)的軌道車輛的動力學(xué)研究有重大意義。

四、本試驗(yàn)臺可展開高頻條件下具有雙拉桿定位的懸掛系統(tǒng)的試驗(yàn)研究，最大頻率可達(dá)50Hz，在高頻條件下具有雙拉桿定位的懸掛系統(tǒng)的性能參數(shù)對軌道車輛的動力學(xué)性能研究較為重要。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型立體結(jié)構(gòu)示意圖

圖2為本實(shí)用新型左視圖

圖3為本實(shí)用新型P-P截面剖視圖

圖4為本實(shí)用新型A-A局部結(jié)構(gòu)1:5放大示意圖

圖5為本實(shí)用新型局部結(jié)構(gòu)B向仰視圖

圖6為本實(shí)用新型俯視圖

圖7為本實(shí)用新型C-C截面剖視圖

圖8為本實(shí)用新型局部立體結(jié)構(gòu)示意圖

圖9為本實(shí)用新型局部結(jié)構(gòu)剖視圖

圖10為本實(shí)用新型下拉桿立體結(jié)構(gòu)示意圖

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

一種懸掛系統(tǒng)綜合性能試驗(yàn)臺，包括液壓系統(tǒng)、門形基座1的橫梁設(shè)有與液壓系統(tǒng)相連的垂向作動器5，垂向作動器5通過連接工裝20與定位安裝座7相連；橫向作動器6與門形基座1的側(cè)梁固定，并通過連接工裝20與定位安裝座7連接，縱向作動器3與縱向反力基座4固定連接，并通過連接工裝20與定位安裝座7連接，三者共同組成激擾加載系統(tǒng)。試驗(yàn)臺主體部分呈橫向設(shè)置的“L”形結(jié)構(gòu)，由定位安裝座7，雙拉桿定位裝置等部件組成，定位安裝座7用于安裝雙拉桿定位的懸掛元件。定位安裝座7的外圍設(shè)有帶空調(diào)外接組成的能模擬不同環(huán)境溫度的保溫箱2，力傳感器支撐座18用來支撐、固定動態(tài)力傳感器17。

所述的激勵加載系統(tǒng)由作動器連接工裝、試驗(yàn)臺主體部分組成。連接工裝將作動器與試驗(yàn)臺主體部分相連，可實(shí)現(xiàn)在垂向預(yù)加載荷條件下的橫向、縱向、垂向激擾的施加。

所述雙拉桿定位裝置由上拉桿組成8、下拉桿15、雙圈鋼圓簧10、支承基座12、支撐軸13、雙列圓珠滾子軸承17、旋轉(zhuǎn)支撐體11組成。定位安裝座7的水平梁端頭與設(shè)有用于固定動態(tài)力傳感器17的力傳感器支撐座18固定，水平梁端頭下方設(shè)有倒三角凸臺，通過定位銷9與上拉桿組成8的一端連接，定位安裝座7的水平梁下方設(shè)有兩個圓柱形定位凹槽；支承基座12的水平面也設(shè)有與定位安裝座7的水平梁下方的兩個圓柱形定位凹槽對應(yīng)的圓柱形定位凹槽，雙圈鋼圓簧10的兩端分別位于其中，定位安裝座7的垂直端水平向設(shè)有下拉桿15；支承基座12分為前后兩組布置在支撐軸13的兩端，支承基座12上的半圓槽與軸端蓋14上的半圓槽組合成與支撐軸13過盈配合的圓孔；設(shè)有上拉桿組成8、下拉桿15安裝點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)支撐體11通過雙列圓珠滾子軸承16套裝在支撐軸13上，并且能繞支撐軸13轉(zhuǎn)動，上拉桿組成8、下拉桿15的安裝點(diǎn)按照車輛的上、下拉桿在軸箱的實(shí)際安裝位置確定，兩組雙圈鋼圓簧10分別安裝在支撐軸13的兩側(cè)，上拉桿組成8及下拉桿15均將定位安裝座7與旋轉(zhuǎn)支撐體11連接起來，形成封閉環(huán)；下拉桿15的軸狀零件與結(jié)構(gòu)件之間設(shè)有橡膠層疊21。

所述液壓系統(tǒng)具體組成為：作動器的連接管、油泵、分油器、油源及其冷卻系統(tǒng)。

所述溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的具體構(gòu)成是：外接空調(diào)壓縮機(jī)、保溫箱2、冷卻系統(tǒng)等。外接空調(diào)壓縮機(jī)通過管路與保溫箱2相連，將帶有雙拉桿定位裝置的懸掛系統(tǒng)置于保溫箱2中，可實(shí)現(xiàn)對不同環(huán)境溫度的持續(xù)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍為-60至60攝氏度。

所述動態(tài)力測量系統(tǒng)由動態(tài)力傳感器17、力傳感器支撐座18、數(shù)據(jù)采集儀器等組成。固定于橫向(縱向)力傳感器支撐座18的橫向(縱向)動態(tài)力傳感器17所采集到的力為試驗(yàn)臺橫向(縱向)所受的實(shí)際力值，消除了垂向連接工裝20與定位安裝座7之間鋼球19的滾動摩擦。

本試驗(yàn)臺可研究激勵的幅值和頻率、外部環(huán)境溫度、垂向施加載荷、在線運(yùn)營時間及不同疲勞周期對具有雙拉桿定位的懸掛系統(tǒng)及車輛運(yùn)動穩(wěn)定性及平穩(wěn)性的影響。它綜合了橫向、垂向、縱向的不同激勵，試驗(yàn)成本低，效率高。通過垂向作動器調(diào)整垂向預(yù)加載荷的大小模擬不同工況下車輛的重量，能夠使試驗(yàn)數(shù)據(jù)更加接近實(shí)際運(yùn)營車輛的載荷變化引起的具有雙拉桿定位的懸掛元件動力學(xué)性能參數(shù)的改變的實(shí)際值；精確控制不同的環(huán)境溫度，可模擬不同環(huán)境溫度條件下的具有雙拉桿定位的懸掛元件性能參數(shù)隨溫度變化的特性；也可通過控制不同疲勞周期及運(yùn)動時間，模擬車輛不同的服役周期和行駛里程中，懸掛元件綜合性能參數(shù)的隨疲勞周期的變化特性。