一种轨道车辆动态电缆布线测试装置的制作方法

1.本发明涉及机车工程技术领域，具体涉及一种轨道车辆动态电缆布线测试装置。


背景技术：

2.轨道车辆在行进时，转向架与车体之间有相对运动，连接两者的电缆也随之运动，故将此电缆称之为动态电缆；安装在转向架上的动态电缆在转向架运动过程中会和车体之间发生磨损，或者由于安装位置和设计长度不合理导致动态电缆与车体接触，甚至与轮对接触，极有可能发生安全事故或者发生磨损。因此，动态电缆已经引起轨道车辆制造商高度重视。
3.现有技术中，仅有一款装置可以用来测试动态电缆的设计结构，并已发表论文和专利。出自2017年5期《技术与市场》的一种用于动态电缆布线的可调装置，公开号为cn201410736908.9的发明专利公开了一种城轨车辆的动态电缆布线测试装置。其中存在的缺点至少包括：
4.1、操作过程需要手动机械调节距离和角度，存在较大误差，自动化程度低、效率低。
5.2、不能连续摆动、浮沉，不能实现动态模拟，无法实现转向架布线的疲劳试验。


技术实现要素：

6.本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够对轨道车辆转向架的动态电缆布线设计进行自动化测试、疲劳试验的轨道车辆动态电缆布线测试装置。
7.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
8.一种轨道车辆动态电缆布线测试装置，包括导向底座、转向架以及车体，所述车体通过动态电缆连接在转向架的上方；
9.所述装置还包括转盘，所述转盘上设置有第一测试组件，所述转向架通过第一测试组件在水平方向上运动并连接在转盘上；
10.所述导向底座上设置有第二测试组件，所述第二测试组件带动转盘在垂直方向上运动；
11.所述车体和转盘可移动的连接在导向底座上。
12.本发明的有益效果在于：本装置可以转向架与车体的相对运动，观察动态电缆在运动过程中与转向架和车体的相对关系，并且可以进行转向架布线的疲劳试验，发现问题，及时优化动态电缆的安装位置和安装长度等技术指标；使其尽量逼近轨道车辆运行时的各项参数，能提高转向架和车体的还原程度，使轨道车辆动态电缆布线测试装置的可靠度和测试结果的可信度得到一定程度提高。
附图说明
13.图1为本发明具体实施方式的一种轨道车辆动态电缆布线测试装置的示意图；
14.图2为本发明具体实施方式的一种轨道车辆动态电缆布线测试装置的转盘的结构示意图；
15.图3为本发明具体实施方式的一种轨道车辆动态电缆布线测试装置的局部拆解示意图；
16.图4为图3的放大图；
17.图5为本发明具体实施方式的一种轨道车辆动态电缆布线测试装置的往复件的示意图；
18.图6为本发明具体实施方式的一种轨道车辆动态电缆布线测试装置的调平支座的示意图；
19.图7为本发明具体实施方式的一种轨道车辆动态电缆布线测试装置的线缆连接夹的第一角度视图；
20.图8为本发明具体实施方式的一种轨道车辆动态电缆布线测试装置的线缆连接夹的第二角度视图；
21.标号说明：1、导向底座；11、调平支座；12、脚杯；2、转向架；21、滚轮板；3、车体；4、转盘；41、第一驱动件；42、测试轨道；43、第一连接件；44、第二连接件；45、输出轴；46、第二驱动件；47、曲轴；48、第三连接件；5、限位导轨；6、往复件；7、线缆连接夹；71、吸附表座；72、旋转座；73、调节座；74、管夹。
具体实施方式
22.为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
23.请参照图1至图8，一种轨道车辆动态电缆布线测试装置，包括导向底座1、转向架2以及车体3，所述车体3通过动态电缆连接在转向架2的上方；
24.所述装置还包括转盘4，所述转盘4上设置有第一测试组件，所述转向架2通过第一测试组件在水平方向上运动并连接在转盘4上；
25.所述导向底座1上设置有第二测试组件，所述第二测试组件带动转盘4在垂直方向上运动；
26.所述车体3和转盘4可移动的连接在导向底座1上。
27.从上述描述可知，通过第一测试组件的设置，能够在测试过程无需手动机械调节距离和角度，全部采用电控的方式进行调节，继而避免了传统手工调节存在较大误差、效率低的问题；同时，通过第一测试组件和第二测试组件能够连续摆动、浮沉，实现动态模拟，实现转向架2布线的疲劳试验。
28.进一步的，所述第一测试组件包括第一驱动件41，所述第一驱动件41带动转向架2在转盘4上沿水平方向上运动。
29.进一步的，所述转盘4朝向转向架2的一面上设置有测试轨道42，所述转向架2的底部设置有与测试轨道42配合的限位滑体；
30.所述第一驱动件41包括输出轴45，所述第一测试组件包括第一连接件43和第二连接件44，所述第一连接件43的一端与输出轴45固定连接，另一端通过第二连接件44与转向架2转动连接。
31.从上述描述可知，通过第一连接件43和第二连接件44，能够配合第一驱动件41完成转向架2在水平面上沿测试轨道42进行往复摆动的运动，方便进行布线测试和疲劳试验。
32.进一步的，所述限位滑体包括滚轮板21和多个的第一限位滚轮，所述第一限位滚轮转动连接在滚轮板21上，所述限位滑体通过多个的第一限位滚轮夹持在测试轨道42上。
33.从上述描述可知，通过限位滑体通过多个的第一限位滚轮夹持在测试轨道42上，能够形成连接关系，保证测试的稳定性。
34.进一步的，所述第二测试组件包括第二驱动件46、曲轴47和第三连接件48，所述第二驱动件46带动曲轴47转动；所述第三连接件48的一端转动连接在曲轴47上，另一端转动连接在转盘4上。
35.从上述描述可知，通过采用第二驱动件46带动曲轴47的形式来实现高频往复运动，有利于提高装置的整体寿命，并充分综合了第二驱动件46大小与频率高低间的利弊，经过优化设计取最优解来确定了驱动部分的设计参数；在确定好转向架2布线的安装位置和安装长度后，该装置可以同时进行摆动和浮动的高频往复运动，完成转向架2布线的疲劳试验。
36.进一步的，所述导向底座1上设置有若干往复件6，所述往复件6带动车体3在垂直方向上运动。
37.从上述描述可知，通过往复件6的设置精准模拟车体3底部的升降高度，可实现不同车型不同车底高度自由调节。
38.进一步的，所述轨道车辆动态电缆布线测试装置还包括控制系统，所述控制系统控制第一驱动件41、第二驱动件46以及往复件6的运行。
39.从上述描述可知，所述控制系统由工控机、plc和与第一驱动件41、第二驱动件46、往复件6对应的运行伺服驱动器组成，其中与往复件6对应的伺服电机用于实现往复件6的升降，采用闭环控制，精准控制模拟车体3底部的升降高度，可实现不同车型不同车底高度自由调节，在往复件6上装限位开关，可有效防止电动推杆超程现象。
40.进一步的，所述导向底座1上设置有多条垂直的限位导轨5，所述车体3和转盘4上分别设置有与限位轨道配合的第二限位滚轮。
41.从上述描述可知，通过第二限位滚轮和限位导轨5的设置，能够将车体3和转盘4进行限位，同时在进行垂直方向进行测试时，不干涉垂直方式向上的运动。
42.进一步的，所述转向架2采用桁架结构设计。
43.从上述描述可知，通过采用桁架结构设计，能够与不同的模块进行结合，满足不同车型试验时可以进行替换的要求。
44.进一步的，所述转向架2上设置有线缆连接夹7，所述线缆连接夹7包括吸附表座71、旋转座72、调节座73以及用于夹紧动态电缆的管夹74，所述管夹74旋转连接在调节座73上，所述调节座73上设置有第一连接孔和弧形孔，所述旋转座72上设置第二连接孔和调节孔，所述第一连接孔和第二连接孔位置相对，所述弧形孔和调节孔位置相对，所述调节座73通过第一连接孔与第一连接孔、弧形孔和调节孔之间的配合连接旋转座72上，所述旋转座72转动连接在吸附表座71上，所述吸附表座71连接在转向架2上。
45.从上述描述可知，所述线缆连接夹7采用吸附表座71的形式方便调换位置，进而方便测试调节，进一步的管夹74可以通过旋转座72、调节座73在高度和角度两个方向上运动，
实现共5个自由度的调节。
46.进一步的，所述往复件6上设置有限位开关。
47.从上述描述可知，通过限位限位开关的设置，能够效防止往复件6超程现象。
48.进一步的，所述导向底座1的下表面上设置有多个的调平支座11以及脚杯12。
49.本装置可以转向架2与车体3的相对运动，观察动态电缆在运动过程中与转向架2和车体3的相对关系，并且可以进行转向架2布线的疲劳试验，发现问题，及时优化动态电缆的安装位置和安装长度等技术指标；使其尽量逼近轨道车辆运行时的各项参数，能提高转向架2和车体3的还原程度，使轨道车辆动态电缆布线测试装置的可靠度和测试结果的可信度得到一定程度提高。
50.实施例
51.一种轨道车辆动态电缆布线测试装置，包括导向底座、转向架以及车体，所述车体通过动态电缆连接在转向架的上方；
52.所述装置还包括转盘，所述转盘上设置有第一测试组件，所述转向架通过第一测试组件在水平方向上运动并连接在转盘上；
53.所述导向底座上设置有第二测试组件，所述第二测试组件带动转盘在垂直方向上运动；
54.所述车体和转盘可移动的连接在导向底座上。
55.所述第一测试组件包括第一驱动件，所述第一驱动件带动转向架在转盘上沿水平方向上运动。
56.所述转盘朝向转向架的一面上设置有测试轨道，所述转向架的底部设置有与测试轨道配合的限位滑体；
57.所述第一驱动件包括输出轴，所述第一测试组件包括第一连接件和第二连接件，所述第一连接件的一端与输出轴固定连接，另一端通过第二连接件与转向架转动连接。所述第一驱动件为伺服电机。
58.所述限位滑体包括滚轮板和多个的第一限位滚轮，所述第一限位滚轮转动连接在滚轮板上，所述限位滑体通过多个的第一限位滚轮夹持在测试轨道上。
59.所述第二测试组件包括第二驱动件、曲轴和第三连接件，所述第二驱动件带动曲轴转动；所述第三连接件的一端转动连接在曲轴上，另一端转动连接在转盘上。所述第二驱动件为伺服电机。
60.所述导向底座上设置有两个的往复件，所述往复件带动车体在垂直方向上运动，所述往复件上设置有限位开关。所述往复件为电动缸。
61.所述轨道车辆动态电缆布线测试装置还包括控制系统，所述控制系统控制第一驱动件、第二驱动件以及往复件的运行。
62.工控机上运行wincc，与plc进行通讯，通过上位软件可对车体底部平台升降高度、转向架浮动范围和摆动角度进行控制。也能够切换至手动模式下，可以通过工控机的桌面按钮实现高度和角度的要求，从而可以快速设计转向架动态电缆的安装位置和安装长度等技术指标。自动模式下，将升降高度、浮动次数、摆动次数、浮动速度、摆动速度、浮动高度和摆动角度输入，即可自动进行转向架布线的疲劳试验。同时，在工控机的人机交互界面上，为实现对装置驱动机构运行效果的监控，设置报警机制，任意运动轴发生故障时都在上位
机上显示故障代码，快速处理。
63.plc与伺服电机通过io进行控制，试验前进行各轴零点复位后，即可通过脉冲对第一驱动件、第二驱动件、往复件进行精准的位置控制，所述往复件有两个且对向设置，为保证两侧的往复件同步，在程序控制上，时刻对左右两只往复件的位移量进行时刻校准，同时考虑突发情况，将伺服的故障信号与报闸连锁，出现任意一个伺服故障，则所有电机全部报闸，保证设备及人员安全，在进行故障排除之后，系统自动复位。
64.浮动高度和摆动角度均为按照系统传动比，严格计算后的输出，程序中采用闭环控制，首先通过输入的角度和高度值，计算需要发送给第一驱动件、第二驱动件的脉冲数及方向，发送给对应的伺服驱动器，同时第一驱动件、第二驱动件工作时会反馈脉冲给对应的伺服驱动器，保证输出的脉冲数与实际的脉冲数相同，保证严格的角度和高度控制。
65.所述导向底座上设置有四条垂直的限位导轨，其中两条与车体对应，另外两条与转盘对应；所述车体和转盘上分别设置有与限位轨道配合的第二限位滚轮。
66.所述转向架采用桁架结构设计。
67.所述转向架上设置有线缆连接夹，所述线缆连接夹包括吸附表座、旋转座、调节座以及用于夹紧动态电缆的管夹，所述管夹旋转连接在调节座上，所述调节座上设置有第一连接孔和弧形孔，所述旋转座上设置第二连接孔和调节孔，所述第一连接孔和第二连接孔位置相对，所述弧形孔和调节孔位置相对，所述调节座通过第一连接孔与第一连接孔、弧形孔和调节孔之间的配合连接旋转座上，所述旋转座转动连接在吸附表座上，所述吸附表座连接在转向架上。
68.所述导向底座的下表面上设置有多个的调平支座以及脚杯。
69.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。