本发明专利技术涉及轨道车辆转向架参数检测设备。本发明专利技术针对目前轨道车辆转向架参数检测中无法全面、准确评价动力学性能的技术现状，提供一种组合式三维力、力矩测试台一体化装置，该装置包括：横向测力传感器机构（Ｃ）和纵向测力传感器机构（Ｅ）分别由两支剪切梁式传感器（１６）和支撑部件Ⅰ组成，每两支剪切梁式传感器（１６）通过支撑部件Ⅰ分别沿Ｘ向和Ｙ向对称安装在承载板上；垂向测力传感器机构（Ｄ）四支剪切梁传感器（１６）分别通过支撑部件Ⅱ沿Ｚ向安装在承载板的四个角上，翻倾力矩测量机构（Ｇ）和限翻倾螺栓机构（Ｆ）也安装在承载板；承载板包括承载盖板（Ａ）和承载底板（Ｂ），通过限翻倾螺栓机构（Ｆ）连接为一整体。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及轨道车辆转向架参数检测设备，特别是涉及一种组合式三维力、力矩测试一体化装置。
技术介绍
国外学者对三维力、力矩传感器做了许多研究，如Kerr、 Nguyen及Ferraresi等人提出并研究了斯帝瓦特(Stewart)结构的三维力传感器，但其结构复杂，线性度不好。国内也有一些学者研究三维力传感器，并有多项有关专利技术，例如六自由度力与力矩传感器(中国专利CNZ165435Y)，整体预紧平台式三维力传感器(中国专利CN1263259A)，机器人用三维力与力矩传感器(中国专利CN2066134U)， 一种具有弹性铰链的三维力与力矩传感器(专利申请号99102421.4)，但是这些技术存在的主要问题是有的结构复杂、尺寸大、刚度低、标定困难、灵敏度低、制造成本高等缺陷。而国内研究的力传感器大都采用国外已有的结构，针对轨道车辆转向架力学参数测试所作的三维力、力矩传感器未见记载，目前在测试轨道车辆转向架参数及能方面主要有三维力传感器，其性能很受局限性，在轨道车辆转向架参数测试中不便于采用。
技术实现思路
本专利技术针对目前轨道车辆转向架参数检测中无法全面、准确评价动力学性能的技术现状，提供一种组合式三维力、力矩测试台一体化装置。一种组合式三维力、力矩测试一体化装置，主要由横向测力传感器机构C、垂向测力传感器机构D、纵向测力传感器机构E、限翻倾螺栓机构F、翻倾力矩测量机构G及支撑部件组成，所述的横向测力传感器机构C和纵向测力传感器机构E分别由两支剪切梁式传感器16和支撑部件I组成，每两支剪切梁式传感器16通过支撑部件I分别沿X向和Y向对称安装在承载板上；所述的垂向测力传感器机构D由四支剪切梁传感器16和支撑部件II组成，四支剪切梁传感器16分别通过支撑部件II沿Z向安装在承载板的四个角上，所述的翻倾力矩测量机构G和限翻倾螺栓机构F也安装在承载板；承载板包括承载盖板A和承载底板B，通过限翻倾螺栓机构F连接为一整体，承载盖板A通过调节限翻倾螺栓机构F保持水平。所述的支撑部件I主要由传感器直角支撑座17和两个侧向力U形夹14组成，剪切梁传感器16 —端通过剪切梁传感器螺栓15与传感器直角支撑座17固定连接，另一端与侧向力U形夹14浮动连接，传感器直角支撑座17通过直角支撑座螺栓18与承载底板B固定连接，侧向力U形夹14通过U形夹螺钉13与承载盖板A的盖板连接螺孔9固定连接。所述的支撑部件II主要由称重吊架轴20、吊挂19、称重吊架21、四个吊架顶丝23，四个球头顶丝24及四个球碗25所组成，其中每支剪切梁传感器16的一端通过剪切梁传感器螺栓15直接与承载底板B的垂向传感器连接螺孔3固定相连，另一端通过球头顶丝24、球碗25与吊挂19相连，吊挂19通过称重吊架轴20及吊架顶丝23与称重吊架21转动连接，称重吊架21通过其上的吊架螺钉22与承载盖板A的盖板连接螺孔9固定连接。所述的限翻倾螺栓机构F主要由中间螺母26、销27、锁紧螺母28、下球面垫圈29、上球面垫圈30、球碗螺母31及限翻螺杆32组成，其中的中间螺母26、上球面垫圈30及锁紧螺母28均通过螺纹连接方式与限翻螺杆32固定连接，销27与锁紧螺母28固定连接，球碗螺母31及下球面垫圈29均与限翻螺杆32组成同轴连接，球碗螺母31又与承载盖板A上的限翻螺栓上通孔10连接，下球面垫圈29与承载底板B的限翻螺栓下通孔2连接。所述的翻倾力矩测量机构G主要由剪切梁传感器螺栓15、剪切梁传感器16及限翻倾螺栓机构F所组成，其中剪切梁传感器16 —侧的螺栓连接通孔与限翻倾螺栓机构F的限翻螺杆32同轴连接，下球面垫圈29与剪切梁传感器16的外表面紧定连接，球碗螺母31与承载盖板A的翻倾力矩机构上通孔11固定连接，剪切梁传感器16的另一端通过剪切梁传感器螺栓15直接与承载底板B的翻倾力矩传感器连接螺孔6固定连接。本专利技术的技术效果该装置不仅可以同步测量空间三维力及力矩，同时可测量三维力及力矩的分量。该装置具有结构灵巧、刚度好、误差小、制造成本和维护成本低等优点，能够满足轨道车辆转向架力学参数测试的需要，保证测试结果的准确性。组合式三维力、力矩测试台一体化装置为轨道车辆转向架动参数测试过程中力学参数的测量提供了技术手段，同时大幅度减小了转向架力学参数测试时因局部应力及间隙而引起的误差，保障测试结果的准确性，对其它工业力学测试也有丰富的技术支持，具有广阔的技术前景和可观的应用价值。附图说明图l组合式三维力、力矩测试一体化装置外观示意图2组合式三维力、力矩测试一体化装置透视图3承载下板示意图4承载盖板示意图5承载盖板内部结构示意图6横向(X向)及纵向(Y向)传感器机构示意图7垂向(Z向)传感器组示意图8垂向(Z向)传感器组I-1向剖视图9球头顶丝和球碗的局部放大图；图10称重吊架轴与称重吊架装配示意图ll直角传感器支撑座装配示意图12侧向力U形夹装配示意图13翻倾力矩测量机构示意图14限翻倾螺栓机构示意图15 —维剪切梁传感器组数据采集示意图中A-承载盖板；B-承载底板；C-横向(X向)测力传感器机构；D-垂向(Z向)测力传感器机构；E —纵向(Y向)测力传感器机构；F-限翻倾螺栓机构；G-翻倾力矩测量机构；l-承接底板；2-限翻螺栓下通孔；3-垂向(Z向)传感器连接螺孔；4-紧定螺栓；5-纵向(Y向)三角座连接螺孔；6-翻倾力矩传感器连接螺孔；7-翻倾力矩机构下通孔；8-横向(X向)传感器连接螺孔；9-盖板连接螺孔；10-限翻螺栓上通孔；l卜翻倾力矩机构上通孔；12-承接盖板；13-U形夹螺钉；14-侧向力U形夹；15_剪切梁传感器螺栓；16-剪切梁传感器；17-传感器直角支撑座；18-直角支撑座螺栓；19-吊挂；20-称重吊架轴;21-称重吊架；22-吊架螺钉；23-吊架顶丝；24-球头顶丝；25-球碗；26-中间螺母；27-销；28-锁紧螺母；29-下球面垫圈；30-上球面垫圈；31-球碗螺母；32-限翻螺杆。具体实施例方式下面结合附图所述实施例对本专利技术结构作进一步详细说明。所述的三维力、力矩的测量是由八支不同安装方式的剪切梁传感器机构组合测量而获得，可以减小因受力方向不同而引起的位移间隙和局部应力，消除转向架横向(x向)或纵向(Y向)受力对Z轴方向力的影响。参照图l、 2， 一种组合式三维力、力矩测试一体化装置，主要是由横向(X向)测力传感器机构C、垂向(Z向)测力传感器机构D、纵向(Y向)测力传感器机构E、限翻倾螺栓机构F、翻倾力矩测量机构G及其它支撑部件所组成。三维力、力矩的测量是通过不同安装方式的八支剪切梁传感器16的组合测量而实现的。参照图3，所述的承载底板B上设计有限翻螺栓下通孔2、垂向(Z向)传感器连接螺孔3、纵向(Y向)三角座连接螺孔5、翻倾力矩传感器连接螺孔6、翻倾力矩机构下通孔7及横向(X向)传感器连接螺孔8，用以横向(X向)测力传感器机构C、垂向(Z向)测力传感器机构D、纵向(Y向)测力传感器机构E—端的固定连接以及限翻倾螺栓机构F—端的连接，其中紧定螺栓4与其它设备或土建基础固定连接，从而对该装置进行总体定位。参照图4、 5，所述的承载盖板A上设计有盖板连接螺孔9、限翻螺栓上通孔10及翻倾力矩机构上通孔ll，用以实现横向(X向)测力传感器机构C本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种组合式三维力、力矩测试一体化装置，主要由横向测力传感器机构（Ｃ）、垂向测力传感器机构（Ｄ）、纵向测力传感器机构（Ｅ）、限翻倾螺栓机构（Ｆ）、翻倾力矩测量机构（Ｇ）及支撑部件组成，其特征在于，所述的横向测力传感器机构（Ｃ）和纵向测力传感器机构（Ｅ）分别由两支剪切梁式传感器（１６）和支撑部件Ⅰ组成，每两支剪切梁式传感器（１６）通过支撑部件Ⅰ分别沿Ｘ向和Ｙ向对称安装在承载板上；所述的垂向测力传感器机构（Ｄ）由四支剪切梁传感器（１６）和支撑部件Ⅱ组成，四支剪切梁传感器（１６）分别通过支撑部件Ⅱ沿Ｚ向安装在承载板的四个角上，所述的翻倾力矩测量机构（Ｇ）和限翻倾螺栓机构（Ｆ）也安装在承载板；承载板包括承载盖板（Ａ）和承载底板（Ｂ），通过限翻倾螺栓机构（Ｆ）连接为一整体，承载盖板（Ａ）通过调节限翻倾螺栓机构（Ｆ）保持水平。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：苏建，熊伟，刘玉梅，王兴宇，兰志坤，潘洪达，梁树林，陈熔，周殿买，张立斌，林慧英，徐观，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]
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