一种轮轨接触状态下火车车轮振动声辐射特性测试方法及装置.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CN106289510A(43)申请公布日2017.01.04(21)申请号201610888495.5(22)申请日2016.10.11(71)申请人常州大学地址213164江苏省常州市武进区滆湖路1号(72)发明人王瑞乾李晔邓新刘丽莎(74)专利代理机构常州市维益专利事务所(普通合伙)32211代理人王凌霄(51)Int.Cl.G01H17/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图5页(54)发明名称一种轮轨接触状态下火车车轮振动声辐射特性测试方法及装置(57)摘要本发明涉及一种轮轨接触状态下火车车轮振动声辐射特性测试装置，包括铸铁台面、钢轨、落球滑道激励装置，铸铁台面上设有将火车车轮与钢轨之间加压的加力装置，火车车轮上布置有振动传感器，铸铁台面平面外侧罩设有传声器布置支架，传声器布置支架上布置有传声器；测试方法，包括：装配好测试装置、调节加力装置、连接测试系统、采集声信号和振动信号、计算分析轮轨接触状态的火车车轮的振动声辐射特性。本发明的有益效果是：模拟在实际中火车车轮在极大轴重的作用下压在钢轨上的情形，测量车轮在轮轨接触状态下的振动特性和声辐射特性，且不受车轮作为点声源的限制，帮助研究人员深入探究车轮振动声辐射的作用机理，定量分析其声辐射水平。CN106289510ACN106289510A权利要求书1/2页1.一种轮轨接触状态下火车车轮振动声辐射特性测试装置，其特征是：包括铸铁台面、安装于铸铁台面中央用于落放火车车轮的钢轨、分别安装于火车车轮前方和侧面铸铁台面上的带有可控制钢球的径向落球滑道激励装置和轴向落球滑道激励装置，火车车轮通过车轴架设落放于钢轨上，车轴两端对称设有将其固定于铸铁台面的滑轮支杆装置，车轴和铸铁台面上设有将火车车轮与钢轨之间加压的加力装置；径向落球滑道激励装置布放于火车车轮径向激励点的正前方，轴向落球滑道激励装置布放于火车车轮轴向激励点的正前方，径向落球滑道激励装置和轴向落球滑道激励装置的钢球分别击打径向激励点和轴向激励点产生火车车轮振动和声辐射；火车车轮上布置有一个踏面振动传感器和两个辐板振动传感器，铸铁台面平面外侧罩设有半球面形传声器布置支架，传声器布置支架上布置有二十个方向指向火车车轮轮心的传声器。2.根据权利要求1所述的一种轮轨接触状态下火车车轮振动声辐射特性测试装置，其特征是：所述的径向落球滑道激励装置和轴向落球滑道激励装置的结构相同，均包括用于固定在铸铁台面上的滑道底座、安装于滑道底座上方的与滑道底座垂直设置的滑道支座、固定在滑道支座上的落球滑道，滑道支座上开设有供落球滑道在竖直方向上高度可调的滑槽，落球滑道包括位于下端的水平的出口段、位于上端的45゜倾斜的下降段以及连接出口段和下降段的弧形过度段，出口段和下降段之间夹角呈钝角，下降段顶端设有吸住钢球的电磁铁。3.根据权利要求2所述的一种轮轨接触状态下火车车轮振动声辐射特性测试装置，其特征是：所述的落球滑道出口段的出口分别正对火车车轮径向激励点和轴向激励点。4.根据权利要求1所述的一种轮轨接触状态下火车车轮振动声辐射特性测试装置，其特征是：所述的火车车轮在钢轨上滚动运行时，所有的滚动接触点构成了一个圆，称为名义滚动圆；火车车轮包括对称的左半轮和右半轮，径向激励点位于左半轮水平半径所在平面与名义滚动圆的交点，与踏面振动传感器位点关于轮心对称，轴向激励点位于左半轮的内侧表面距离轮缘顶端5cm处，两个辐板振动传感器均匀布置在火车车轮外侧面的辐板上。5.根据权利要求1所述的一种轮轨接触状态下火车车轮振动声辐射特性测试装置，其特征是：所述的二十个传声器的布点参照《ISO3745-2003》中关于半消声室声源辐射声功率测试方法中的20点半球面布点方法布置。6.根据权利要求1所述的一种轮轨接触状态下火车车轮振动声辐射特性测试装置，其特征是：所述的钢球采用2.5cm直径的轴承钢球，径向激励点和轴向激励点下方的铸铁台面上均铺盖防止二次噪音的棉花。7.根据权利要求1所述的一种轮轨接触状态下火车车轮振动声辐射特性测试装置，其特征是：所述的测试装置还包括计算机、数采机箱、手动电源开关，计算机、数采机箱、传声器和振动传感器，构成数据采集系统；落球滑道激励装置顶端的电磁铁连接至手动电源开关，构成落球激励操控系统。8.根据权利要求1所述的一种轮轨接触状态下火车车轮振动声辐射特性测试装置，其特征是：所述的滑轮支杆装置包括柱形直杆和固定于柱形直杆底部内侧的定滑轮，车轴两端部对称开设有通孔，柱形直杆的上端穿设于通孔内，柱形直杆下端垂直固定于铸铁台面上。9.根据权利要求8所述的一种轮轨接触状态下火车车轮振动声辐射特性测试装置，其2CN106289510A权利要求书2/2页特征是：所述的加力装