[发明专利]超高速列车轴承综合性能试验台

摘要

公开了一种用于测试超高速列车轴承性能的实验装置，该试验台采用液压动力系统作为动力装置、液压马达作为驱动装置、液压缸作为加载装置，包括主试验台、环境模拟系统、电气控制系统和监测系统。其中主试验台由动力装置、驱动装置、运动装置、加载装置、台架和通风装置组成；环境模拟系统由风速模拟系统、喷淋系统和温度模拟系统组成；电气控制系统为主试验台和环境模拟系统分配动力并进行驱动控制；监测系统采集被测试轴承的温度、转速、振动、压力等信号，并实现对被测试轴承的性能评估。本发明的试验台能够进行时速超过500公里超高速列车轴箱轴承的静态与动态测试，具有结构紧凑、装卸轴承方便、操作简单、加载载荷大小可调等特点。

主权项

超高速列车轴承综合性能试验台，其特征在于：用于时速超过500公里超高速列车轴箱轴承的静态测试与动态测试，包括防尘测试、防漏脂测试、喷水试验、性能试验、疲劳寿命试验，该试验台采用液压动力系统作为动力装置、液压马达作为驱动装置、液压缸作为加载装置，该试验台由主试验台、环境模拟系统、电气控制系统和监测系统组成；所述的主试验台，包括：动力装置、驱动装置、运动装置、加载装置、台架和通风装置，采用液压动力系统作为动力装置为驱动装置和加载装置提供动力，动力装置包括液压泵、液压阀、液压管道、油箱，所述的液压阀包括：溢流阀、换向阀、减压阀、液压锁、调速阀、电液比例阀、伺服阀、顺序阀、节流阀，通过液压泵给加载液压缸供油，使轴向加载装置和径向加载装置分别为被测试轴承施加轴向力和径向力，进而对轴承的性能及可靠性进行测试；采用液压马达作为驱动装置驱动运动装置进行运动，液压马达的额度转速为4500r/min，以轮对的直径860mm计算，可测试时速为729公里的超高速列车轴承；运动装置由主轴、支撑轴承、被测试轴承和润滑系统组成，采用液压加载方式进行径向静载加载、径向动态加载和轴向动态加载，通风装置为运动装置提供通风换气，台架为动力装置、驱动装置、运动装置、加载装置和通风装置提供支撑；所述的径向静载加载和径向动态加载的作用方向选择铅垂于主轴方向，采用液压加载方式根据实际载荷谱加载径向力；该试验台能够对轴承进行静态测试、也能够对其进行动态测试，对于动态测试，通过液压缸根据实际载荷谱加载径向力，来模拟列车行驶过程中受到轨道的不平等带来的激振力；所述的轴向动态加载选择沿主轴方向，采用液压加载方式根据实际载荷谱加载轴向力；所述的试验台的环境模拟系统，包括风速模拟系统、喷淋系统和温度模拟系统；所述的试验台的电气控制系统，为主试验台的动力装置、驱动装置、运动装置、加载装置、通风装置和环境模拟系统分配动力并进行驱动控制，使这些装置和系统协调工作，配合完成不同的试验工作；所述的电气控制系统，采用PLC和计算机技术进行设计，能够实现对主轴的转速、正反转和载荷的大小及对加载曲线的准确控制；所述的试验台的监测系统，对被测试轴承的温度、转速、振动、压力信号进行采集，并借助现代信号处理方法实现对采集的信号进行处理分析，实现对被测试轴承的性能评估；所述的试验台的监测系统，包括硬件和软件，硬件由温度、转速、振动信号传感器和信号调理电路，以及计算机组成，软件功能模块包含时域、频域和时频域分析方法，有轴心轨迹、包络分析、统计分析、相关分析、倒谱分析、频谱分析、短时傅里叶变换(STFT)、小波变换、经验模态分解(EMD)。