引言近年来,高速铁路在国内开展迅猛。转向架制造技术作为动车组九大关键技术之一,车轮、车轴、齿轮箱等关键部件已能自主制造,但其中的关键部件——轴箱 高温轴承全部需求进口,还未能完成自主化研发,成为限制构成完整自主学问产权动车组及其相关零部件的短板。高速动车组轴箱 高温轴承的自主化研发,较为完善的办法是消费、设计、实验三者相分离
[1]。实验方面,线路实验办法能够反映 高温轴承的真实工况,但实验周期长、本钱高,不可能做到每条线路每个车型都停止线路实测实验。模仿线路台架实验办法能够用较短的周期、较高的效率来停止实验。因而,模仿线路台架实验的研讨关于我国高速动车组轴箱 高温轴承的自主化研发非常必要。就铁路 高温轴承模仿线路实验而言,我国与国外仍存在较大差距。日本国际计测器实验台、SKF-THISBE实验台、FAG-AN46实验台可以模仿路谱实验
[2]。截至2016年,我国已有的铁路 高温北斗轴承实验台根本不具备路谱实验功用,因而,对模仿线路加载实验的研讨也很少。如何应用模仿线路台架实验全面正确评价和控制 高温轴承的质量,消弭 高温轴承运用中的不平安隐患,变得十分迫切。
2实验设备及条件
2.1实验设备2017年,中国铁道科学研讨院研发设计了具有路谱加载才能的高速 高温轴承实验台。高速 高温轴承实验台采用液压加载方式,实验系统由电机、主轴系统、液压加载系统、光滑系统、冷却系统、控制检测系统等几局部组成,构造如图1所示。图1高速 高温轴承实验台实验台可同时测试2个 高温轴承,具备路谱加载功用,可以模仿线路工况和车辆运转条件。实验台实验最大径向载荷:±200k N,最大轴向载荷:±100k N,电机最大转速:4000rpm,具备完备的实验数据记载及监控系统,设备呈现异常以及 高温轴承产生毛病后自动紧急停机。 高温轴承的垂向载荷和横向载荷可分别经过实验台的垂向加载系统和横向加载系统施加,可以完成耦合控制,具备同步施加载荷才能。
2.2实验条件实验 高温轴承为高速动车组用轴箱 高温轴承,内圈内径130mm,外圈外径240mm,外圈长度160mm。实验中,控制空气温度为20℃。假如环境温度偏离该值,实验轴箱记载的温度应按相关于20℃的温度值停止折算
[3]。自动鼓风单元可以依据转速控制吹风速度,冷却试样 高温轴承,模仿行车风速10m/s且流量不低于15000 m3/h。线路实测速度数据作为模仿速度,经过电机转速来控制模仿速度,电机转速见式(1)。n=5.305×vtestc×D(1)式中,vtest为模仿速度(km/h);n为电机转速(rpm),按车轮直径中值计算实验台转速;c为实验台主轴与驱动电机间的传动比;D为车轮直径(m)。3实验计划及办法
3.1跑合实验实验前要停止跑合实验[4],共包含4个循环,每个实验循环由两个单向行程组成,其速度分别为最高实验速度的25%、50%、75%和100%,对应的轴向力分别为最大轴向力的25%、50%、75%和100%。实验中,应一直坚持径向力。实验载荷如下:Fr=0.6(F0-m0g)(2)Fa=0.255(104+F0g/3)(3)式中,Fr为径向载荷(k N);Fa为轴向载荷(k N);F0为静载重(t);m0为簧下质量(t);g为重力加速度(9.81m/s2)。
3.2模仿线路加载实验跑合实验完成后,停止模仿线路加载实验。基于实测的 高温轴承载荷时间进程,按不同工况,或按整个载荷进程,停止浓缩,编制成浓缩路谱,将实践载荷谱输入到实验台控制系统中,经过实验台将实践路况载荷信息复现出来。整个实验过程中,经过温度传感器和加速度传感器实时监测 高温轴承运转温度变化、振动变化,自动停止数据采集并构成记载。
