齒輪箱跑合試驗臺的制作方法

本發明涉及交通軌道列車齒輪箱跑合試驗臺領域，具體涉及一種通過小齒輪聯軸節驅動，并且帶自動定心裝置的齒輪箱跑合試驗臺。

背景技術：

2007年4月18日，全國鐵路成功實施第二次大提速，和諧號CRH動車組首次出現在中國鐵路上，在既有線路上實現了最高時速250公里的高速運營。這標志著我國在既有線路提速達到了世界先進水平，鐵路技術裝備進入了世界先進行列。轉向架是動車組車輛系統中最重要的組成部件之一，它直接影響車輛的動力性能，運行質量和行車安全。動車組在運行了90萬公里或120萬公里后，要進行大修，齒輪箱要進行拆卸檢查，更換損壞件，重新組裝調試檢查，而“跑合”是大修及進行綜合試驗的主要工序之一，齒輪箱跑合試驗臺是專門為各型動車組的齒輪箱清洗跑合的關鍵設備。

目前，齒輪箱跑合試驗方式有多種，有直接組裝在轉向架上進行跑合的，這種方式在齒輪箱系統出現問題時，拆卸安裝極為復雜；在車軸支撐裝置方面，有采用雙頂尖裝置頂緊車軸進行跑合，采用雙頂尖方式只適用于低速軸，無法承受像動車這種高速列車轉速的試驗速度；也有采用套筒方式進行熱套過盈連接裝夾車軸進行跑合的，這種方式更是容易損壞車軸軸頸；而且現在大多數的齒輪箱跑合試驗臺的適用范圍比較窄，只能對特定的幾種動車齒輪箱進行高速跑合試驗，適用性差；在潤滑方面，也多采用的是脂潤滑，隨著潤滑部件的運轉速度的提高，其所受剪切應力越大，稠化劑形成的潤滑脂纖維骨架收到的破壞作用也越大，脂的使用壽命越短。

技術實現要素：

針對上述現狀，本發明提供了一種齒輪箱跑合試驗臺，該齒輪箱跑合試驗臺能適應于運行時速60～400公里的寬域速度范圍(時速400公里時相應的電機轉數為5870r/min)的動車組動軸的跑合試驗，能檢測運行轉速、記錄時間、檢測軸承溫度、檢測齒輪箱的振動、檢測噪音、視頻監視；通過跑合試驗檢測檢查齒輪箱在跑合過程中齒輪嚙合聲音、軸承的旋轉聲音、齒輪箱發出的其它聲音是否有異常；通過自動實時監測系統檢查齒輪箱跑合時各軸承座處、齒輪箱內油的溫度是否異常或過高；檢查齒輪箱在跑合過程中箱體的振動情況，通過對大量實驗數據的積累，總結齒輪箱跑合試驗時的振動情況；跑合試驗后，檢查齒輪箱各密封部位是否有潤滑油泄露；通過對上述內容的檢測，能準確有效的檢驗齒輪箱裝配是否合格，并能適時的將每個檢測齒輪箱的數據記錄打印，并加以保存，也可通過相關網絡接口將數據發送到接入網絡的相關計算機中。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案予以實現：齒輪箱高速跑合試驗臺包括設備主體部分、走臺總成、安全滑升門、扶梯、護欄、地基總成、電控系統總成、液壓系統總成、通風冷卻裝置、溫度檢測系統、噪聲檢測系統、振動檢測系統、攝像監控系統、試驗報告輸出打印系統、照明裝置；設備主體部分是試驗臺的主要組成部分，位于地基總成內；地基總成位于整個裝置的最外面建筑，是混凝土結構，形成一個長方形的地坑，所有的設備都位于地基總成上，地坑周圍設有護欄，地坑口設有安全滑升門，具有防護和隔音的作用，在門打開時保證控制設備不能啟動以保證人員安全；扶梯連接地面和坑底，使人們方便出入地坑；電控系統總成位于地基總成的地面平臺上，地面平臺還設有油洗小車，齒輪箱跑合前可以在油洗小車清洗，液壓系統位于坑底；通風冷卻系統位于地坑的兩邊，形成循環風，模擬火車的運行狀況；溫度監測系統、噪聲檢測系統、振動檢測系統和攝像監控系統位于地基總成內，實時監測齒輪箱跑合情況。

所述設備主體部分包括平臺總成、軸端支撐總成、工藝軸箱總成、齒輪箱支撐總成、電機驅動總成、聯軸節裝置總成；平臺總成位于設備主體部分的最下面，是各機械零部件的安裝平面、上面放置軸端支撐總成、齒輪箱支撐總成、電機驅動總成、聯軸節裝置總成等；軸端支撐總成位于平臺總成的兩端對稱放置，用于放置工藝軸箱總成，并對其進行鎖緊和夾緊；工藝軸箱總成內側安裝在車軸兩端，外側安裝在軸端支承總成上，用于保護車軸軸頸和車軸回轉定心；齒輪箱支撐總成安裝在平臺總成上，支撐齒輪箱壓緊裝置和消除車軸在轉動過程中的反扭矩，其位置可以根據不同車型的車軸進行任意調整；電機驅動總成安裝在平臺總成上，為試驗提供驅動力，驅動采用皮帶傳動方式，能緩沖沖擊和振動，運動平穩無噪音；聯軸節裝置總成與動車輪對小齒輪箱處半聯軸節聯接，通過皮帶傳動進行功率和轉矩的傳遞。

所述平臺總成包括主體平臺、調整墊鐵、吊耳、蓋板，主體平臺由左右兩側至少六個調整墊鐵支撐安放在地基上，通過預埋螺栓壓緊；平臺上設有定位槽和T型槽，用于定位和壓緊各組成；蓋板安裝在主體平臺安裝調整墊鐵的孔上，起裝飾和防護作用；吊耳位于主體平臺的上下兩側；主體平臺為鑄鐵制成，具有吸震和減震的作用。

所述軸端支撐總成包括底座、夾緊座、水平伸縮油缸、垂直夾緊油缸、拉板組件及行程開關，底座上設有定位鍵，通過定位鍵及T型槽螺栓與平臺總成進行聯接，可根據不同車軸的長短沿車軸軸向進行無級調整，同時設有定位槽和滑動導軌面，定位槽保證工藝軸箱總成的徑向定位，滑動導軌面使夾緊座在其上面能夠自如的滑動；夾緊座采用鑄鋼材料制作，具有足夠的剛度和強度，上面帶有1：12斜度，能有效夾緊壓緊工藝軸箱總成上的軸承套；拉板組件位于底座的中間位置左右各設一個，分別于水平伸縮油缸相連接；水平伸縮油缸一端固定在拉板組件上，另一端固定在夾緊座上，使用時帶動夾緊座在底座滑動導軌上水平運動；夾緊座上方設有垂直夾緊油缸，使其在垂直方向上夾緊軸承套；行程開關位于水平伸縮油缸和垂直夾緊油缸的一側，用于水平伸縮油缸和垂直夾緊油缸到位后發出感應信號。

所述工藝軸箱總成包括軸承套、軸承端蓋、彈性夾緊套、左右絲套、內錐套、壓套、螺母、軸承和吊環；軸承套是工藝軸箱總成的外殼主體，采用鑄鋼件，具有足夠的剛度和強度，其上帶有夾緊面和定位面，用于輪軸的定心和工藝軸箱總成的夾緊；軸承端蓋安裝在軸承套上，用于固定軸承的端部；彈性夾緊套位于軸承套的最里層與車軸直接接觸，采用了青銅材質，帶有沿軸線方向槽的圓筒形，一端固聯右旋螺母，另一端通過鍵、與動軸固連，用于傳遞扭矩，主要起到定心作用；左右絲套用于聯接螺母和內錐套，螺母為右旋，內錐套大端螺紋為左旋，通過聯接形成差動螺旋機構，擰緊即可使裝有的軸承的內錐套連同軸承座在彈性夾緊套上移動，楔緊是工作狀態，即銅套內面抱緊車軸軸頸，使軸承與車軸頸同心；退出處于拆卸狀態，即銅套內面放松與車軸頸脫離，能使工藝軸箱總成輕松拉出；壓套套在內錐套上，用于固定軸承。

所述齒輪箱支撐總成采用手動壓緊的方式，也可采用液壓方式壓緊，主要包括底座、支撐座、尼龍墊、球墊組合和螺母；底座位于平臺總成上，設有定位鍵和T型槽，通過定位鍵和T型螺栓與平臺總成進行聯接，通過T型槽連接支撐座，進而實現徑向和軸向的調整，尼龍墊和球墊組合及螺母安裝在支撐座上，通過尼龍墊和球墊組合的調整能夠保證支撐起的輪對小齒輪箱軸箱與大齒輪軸線在同一水平面上。

所述電機驅動總成包括主電機漲緊裝置，皮帶和防護罩；主電機漲緊裝置位于電機驅動總成的底部，與平臺總成相連，用于皮帶漲緊與更換皮帶；皮帶選用進口SPA皮帶，功率和線速度均能滿足使用要求；防護罩安裝在皮帶外側，起防護作用。

所述主電機漲緊裝置包括底座、手動絲杠螺母裝置、調整板和變頻電機；底座上帶有定位鍵，通過T型槽螺栓和定位鍵與平臺總成進行聯接，底座上端設有T型槽滑軌，可使安裝其上的調整板在手動絲杠螺母裝置的作用下來回滑動。

聯軸節裝置總成包括底座、軸承座、軸承、主軸、端蓋、小皮帶輪、防護罩、半聯軸節、工藝聯軸盤、油潤滑系統、測速裝置、溫度檢測裝置；底座采用鑄鐵材質制作，下面與平臺總成連接，上面帶有定位鍵和T型槽，通過定位鍵和T型螺栓對聯軸節裝置總成進行軸向無級調節，通過T型槽對聯軸節裝置進行徑向調節，滿足不同車型的需要，內置腔體用做油箱；軸承座安裝在底座上，包括上蓋和下蓋，提供軸承安裝的基礎，主軸用于傳遞扭矩和力；工藝聯軸盤聯接半聯軸節和小齒輪箱半聯軸節，可根據不同的車型進行更換；油潤滑系統用于對軸承進行冷卻潤滑，通過油泵將油箱里的潤滑油抽出來通過注油口把油注到軸承座內的兩端軸承上；測速裝置安裝在小皮帶輪上，用于測量轉速，溫度檢測裝置安裝在軸承座上，用于實時檢測油溫。

使用時，將工藝軸箱總成預先安裝到需要跑合的齒輪箱車軸兩端，通過工藝軸箱總成上的吊環將齒輪箱吊裝到軸端支撐總成上，控制水平伸縮油缸和垂直夾緊油缸將軸承套夾緊；將齒輪箱安裝到齒輪箱支撐總成上，調整位置；然后將聯軸節裝置總成通過工藝聯軸盤連接到小齒輪箱半聯軸節上，安裝調試完畢，進行跑合試驗。

與現有技術相比，本發明的優點和積極效果是：

本發明所述的載跑合試驗臺可適應不同規格的齒輪箱的試驗臺，通過跑合試驗檢測檢查齒輪箱在跑合過程中齒輪嚙合聲音、軸承的旋轉聲音、齒輪箱發出的其它聲音是否有異常；通過自動實時監測系統檢查齒輪箱跑合時各軸承座處、齒輪箱內油的溫度是否異常或過高；檢查齒輪箱在跑合過程中箱體的振動情況，通過對大量實驗數據的積累，總結齒輪箱跑合試驗時的振動情況；跑合試驗后，檢查齒輪箱各密封部位是否有潤滑油泄露。

1.本發明所述的跑合試驗臺是通過聯軸節處油潤滑的方式進行高速跑合，油潤滑能滿足更高轉速條件下軸承潤滑的需要，而脂潤滑隨著潤滑部件的運轉速度的提高，其所受剪切應力越大，稠化劑形成的潤滑脂纖維骨架收到的破壞作用也越大，脂的使用壽命越短，因此相比于脂潤滑高速條件下油潤滑更加可靠。

2.本發明所述的跑合試驗臺是一種具有輪軸自定心裝置的試驗臺，其通過模塊化設計，采用差動螺旋機構，通過錐面保證軸承和車軸軸頸的同心，是一種新穎的定心方式。

3.本發明所述的跑合試驗臺能夠對各種動車齒輪箱輪對進行高速合試驗。

4.本發明所述的跑合試驗臺安裝方便，簡單使用

解決了如何模擬高速狀態下輪軸運行工況，提前對高速狀態下的齒輪箱的組裝質量進行預判。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明設備主體部分結構示意圖；

圖3為本發明平臺總成結構示意圖；

圖4為本發明軸端支承總成結構示意圖；

圖5為本發明工藝軸箱總成結構示意圖；

圖6為本發明工藝軸箱總成剖面圖；

圖7為本發明齒輪箱支撐總成安裝效果示意圖；

圖8為本發明齒輪箱支撐總成結構示意圖；

圖9為本發明電機驅動總成結構示意圖；

圖10為本發明聯軸節裝置總成結構示意圖；

其中，車軸A、齒輪箱B、設備主體部分1、走臺總成2、安全滑升門3、扶梯4、護欄5、地基總成6、電控系統總成7、液壓系統總成8、通風冷卻裝置9、油洗小車10、平臺總成11、軸端支撐總成12、工藝軸箱總成13、齒輪箱支撐總成14、電機驅動總成15、聯軸節裝置總成16、平臺111、調整墊鐵112、吊耳113、蓋板114、底座121、夾緊座122、水平伸縮油缸123、垂直夾緊油缸124、拉板組件125、行程開關126、軸承套131、軸承端蓋132、彈性夾緊套133、左右絲套134、內錐套135、壓套136、螺母137、軸承138、吊環139、底座141、支撐座142、尼龍墊143、球墊組合144、主電機漲緊裝置151、皮帶152、防護罩153、變頻電機154、底座1511、手動絲杠螺母裝置1512、調整板1513、底座161、軸承座162、端蓋163、小皮帶輪164、防護罩165、半聯軸節166、工藝聯軸盤167、油潤滑系統168、油泵169、注油口170。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例進一步說明發明。

如圖1所示，本發明齒輪箱高速跑合試驗臺包括設備主體部分1、走臺總成2、安全滑升門3、扶梯4、護欄5、地基總成6、電控系統總成7、液壓系統總成8、通風冷卻裝置9、溫度檢測系統、噪聲檢測系統、振動檢測系統、攝像監控系統、試驗報告輸出打印系統、照明裝置；設備主體部分1是試驗臺的主要組成部分，位于地基總成6內；地基總成6位于整個裝置的最外面建筑，是混凝土結構，形成一個長方形的地坑，所有的設備都位于地基總成6上，地坑周圍設有護欄5，地坑口設有安全滑升門3，具有防護和隔音的作用，在門打開時保證控制設備不能啟動以保證人員安全；扶梯4連接地面和坑底，使人們方便出入地坑；電控系統總成7位于地基總成6的地面平臺上，地面平臺還設有油洗小車10，齒輪箱跑合前可以在油洗小車10清洗，液壓系統8位于坑底；通風冷卻系統9位于地坑的兩邊，形成循環風，模擬火車的運行狀況；溫度監測系統、噪聲檢測系統、振動檢測系統和攝像監控系統位于地基總成6內，實時監測齒輪箱B跑合情況。

如圖2所示，所述設備主體部分1包括平臺總成11、軸端支撐總成12、工藝軸箱總成13、齒輪箱支撐總成14、電機驅動總成15和聯軸節裝置總成16；平臺總成11位于設備主體部分1的最下面，是各機械零部件的安裝平面、上面放置軸端支撐總成12、齒輪箱支撐總成14、電機驅動總成15、聯軸節裝置總成等16；軸端支撐總成12位于平臺總成11的兩端對稱放置，用于放置工藝軸箱總成13，并對其進行鎖緊和夾緊；工藝軸箱總成13內側安裝在車軸A兩端，外側安裝在軸端支承總成12上，用于保護車軸軸頸和車軸回轉定心；齒輪箱支撐總成14安裝在平臺總成11上，支撐齒輪箱壓緊裝置和消除車軸在轉動過程中的反扭矩，其位置可以根據不同車型的車軸進行任意調整；電機驅動總成15安裝在平臺總成上，為試驗提供驅動力，驅動采用皮帶傳動方式，能緩沖沖擊和振動，運動平穩無噪音；聯軸節裝置總成16與動車輪對小齒輪箱處半聯軸節聯接，通過皮帶152傳動進行功率和轉矩的傳遞。

如圖3所示，所述平臺總成11包括主體平臺111、調整墊鐵112、吊耳113、蓋板114，主體平臺111由左右兩側至少六個調整墊鐵112支撐安放在地基上，通過預埋螺栓壓緊；主體平臺111上設有定位槽和T型槽，用于定位和壓緊各組成；蓋板114安裝在主體平臺111安裝調整墊鐵的孔上，起裝飾和防護作用；吊耳113位于主體平臺的上下兩側；主體平臺111為鑄鐵制成，具有吸震和減震的作用。

如圖4所示，所述軸端支撐總成12包括底座121、夾緊座122、水平伸縮油缸123、垂直夾緊油缸124、拉板組件125及行程開關126，底座121上設有定位鍵，通過定位鍵及T型槽螺栓與平臺總成11進行聯接，可根據不同車軸A的長短沿車軸軸向進行無級調整，同時設有定位槽和滑動導軌面，定位槽保證工藝軸箱總成的徑向定位，滑動導軌面使夾緊座122在其上面能夠自如的滑動；夾緊座122采用鑄鋼材料制作，具有足夠的剛度和強度，上面帶有1：12斜度，能有效夾緊壓緊工藝軸箱總成上的軸承套131；拉板組件125位于底座121的中間位置左右各設一個，分別于水平伸縮油缸123相連接；水平伸縮油缸123一端固定在拉板組件125上，另一端固定在夾緊座122上，使用時帶動夾緊座122在底座滑動導軌上水平運動；夾緊座122上方設有垂直夾緊油缸124，使其在垂直方向上夾緊軸承套131；行程開關126位于水平伸縮油缸123和垂直夾緊油缸124的一側，用于水平伸縮油缸123和垂直夾緊油缸124到位后發出感應信號。

如圖5、6所示，所述工藝軸箱總成13包括軸承套131、軸承端蓋132、彈性夾緊套133、左右絲套134、內錐套135、壓套136、螺母137、軸承138和吊環139；軸承套131是工藝軸箱總成13的外殼主體，采用鑄鋼件。