列车轮轨接触造成的车轮温升试验装置和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110304103A(43)申请公布日2019.10.08(21)申请号201910619115.1(22)申请日2019.07.10(71)申请人上海应用技术大学地址200235上海市徐汇区漕宝路120-121号(72)发明人毕贞法杨国宝(74)专利代理机构上海汉声知识产权代理有限公司31236代理人胡晶(51)Int.Cl.B61K9/06(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图5页(54)发明名称列车轮轨接触造成的车轮温升试验装置和方法(57)摘要本发明提供了一种列车轮轨接触造成的车轮温升试验装置和方法，包括：支撑机构、动力机构、轮轨温升模拟机构、测试轮对；所述支撑机构位于车轴的两端，用于向所述车轴提供支撑；所述动力机构和所述测试轮对均安装在所述车轴上，且所述测试轮对保持悬空状态；所述动力机构用于驱动所述测试轮对旋转；所述轮轨温升模拟机构安装在所述车轴上，用于在所述测试轮对旋转过程中提供作用于轮对踏面的热源，以模拟车轮的升温过程。本发明能够灵活地对不同工况下的轮轨接触面进行温升模拟，有效节约试验成本，克服了传统实验台的试验效率低下，装置复杂的局限性。CN110304103ACN110304103A权利要求书1/1页1.一种列车轮轨接触造成的车轮温升试验装置，其特征在于，包括：支撑机构、动力机构、轮轨温升模拟机构、测试轮对；所述支撑机构位于车轴的两端，用于向所述车轴提供支撑；所述动力机构和所述测试轮对均安装在所述车轴上，且所述测试轮对保持悬空状态；所述动力机构用于驱动所述测试轮对旋转；所述轮轨温升模拟机构安装在所述车轴上，用于在所述测试轮对旋转过程中提供作用于轮对踏面的热源，以模拟车轮的升温过程。2.根据权利要求1所述的列车轮轨接触造成的车轮温升试验装置，其特征在于，所述支撑机构包括：双排滚动轴承、轴承上端盖、带有轴承下端盖的支撑架、工作台；所述双排滚动轴承置于所述车轴两端，所述轴承上端盖与带有轴承下端盖的支撑架置于工作台上。3.根据权利要求1所述的列车轮轨接触造成的车轮温升试验装置，其特征在于，所述动力机构包括：永磁同步电机、二级减速齿轮箱，以及联轴器；所述二级减速齿轮箱设置有大斜齿轮和小斜齿轮；所述永磁同步电机的输出轴通过所述联轴器与所述小斜齿轮的输入轴相连，所述小斜齿轮通过与车轴上的大斜齿轮啮合来驱动车轴上的测试轮对旋转。4.根据权利要求1所述的列车轮轨接触造成的车轮温升试验装置，其特征在于，所述轮轨温升模拟机构包括：制冷制热一体机、保温箱以及多端口激光热源；所述测试车轮置于保温箱内部；所述多端口激光热源用于加热轮对踏面至指定温度。5.根据权利要求4所述的列车轮轨接触造成的车轮温升试验装置，其特征在于，所述保温箱的内部上弧面和包温箱底部四角设置有均匀分布的温度传感器；所述温度传感器将检测到的实时温度反馈给所述制冷制热一体机，以使得制冷制热一体机调节所述保温箱的内部温度为预设温度。6.根据权利要求4所述的列车轮轨接触造成的车轮温升试验装置，其特征在于，所述多端口激光热源为半导体激光器，置于所述保温箱底部；所述多端口激光热源通过组合控制每个端口的光斑尺寸和发散角，以改变所述激光热源的输出形状，满足列车在直线运行、曲线通过和经过道岔时的轮轨接触面的形状及大小。7.根据权利要求4所述的列车轮轨接触造成的车轮温升试验装置，其特征在于，所述多端口激光热源通过调节输入功率改变每个端口的加热温度。8.一种列车轮轨接触造成的车轮温升试验方法，其特征在于，应用如权利要求1-7中任一项所述的列车轮轨接触造成的车轮温升试验装置模拟测试车轮温升效应。2CN110304103A说明书1/3页列车轮轨接触造成的车轮温升试验装置和方法技术领域[0001]本发明涉及列车测试技术领域，具体地，涉及列车轮轨接触造成的车轮温升试验装置和方法。背景技术[0002]在高速列车运行中，轮对是影响列车运行安全的一个关键部件，而在实际运行过程中，车轮踏面热损伤又是轮轨的一个主要失效形式。当列车轮对在高速运行时，尤其在紧急制动或加速牵引时会出现较高的轮轨接触温升。当温升达到一定程度并反复作用时会导致轮轨关系恶化，使得车轮踏面产生热应力，出现擦伤、剥离及热裂纹等破坏。因此轮轨接触温升机理的研究在保障轮对运行安全及检修有着重大意义。[0003]目前，一方面由于轮轨实验台的空间限制，轮轨循环接触时钢轨的热量来不及散发，会对车轮的温升造成影响，另一方面对轮轨接触时的车轮温升缺乏针对性的研究，且此前的实验装置结构庞杂、成本高。发明内容[0004]针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种列车轮轨接触造成的车轮温升试验装置和方法。[0005]第一方面，本发明提供的一种列车轮轨接触造成的车轮温升试