一种用于客车铰接系统的试验装置及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铰接系统的测试领域，具体涉及一种用于客车铰接系统的试验装置及其控制方法。
【背景技术】
[0002]客车铰接系统是用来连接铰接客车的两个刚性车厢体，使两个车厢相连通，乘客可在其间走动。客车铰接系统研制样机及产品出厂时要在试验装置上模拟铰接系统在车辆运行中的实际工况，对其同时施加转弯、扭转、俯仰运动所需的外力，使铰接系统按车辆在转弯、爬坡、颠簸时的工况运行，进行测试试验、破坏性试验和耐久性试验，测试其运行时的各项功能和技术指标，判定是否达到了设计要求。
[0003]现有的客车铰接系统试验装置或电机驱动或是液压驱动，但都不能同时实现转弯、扭转和俯仰三个运动的单独或组合的解耦控制，一个驱动机构动作，转弯、扭转和俯仰三个运动可能同时运动，而且每个运动载荷和运行参数不可控，不能模拟客车铰接系统的各种工况。在现有试验装置上试验通过的铰接系统，装到客车上正常行驶，还有不少产品实现不了正常的运动，车箱不平稳，颠簸严重，甚至铰接系统损坏。
【发明内容】
[0004]发明目的:为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种用于客车铰接系统的试验装置及其控制方法，通过油缸控制俯仰、转弯和扭转三个方向的运动，测试铰接系统的各个性能参数。
[0005]技术方案:为实现上述目的，本发明采用的技术方案为:一种用于客车铰接系统的试验装置，包括固定机构，其特征在于，包括俯仰机构、转弯机构和扭转机构；
[0006]所述固定机构包括固定平台、铰接在所述固定平台上的水平放置架和固定在所述固定平台上的固定支架；
[0007]所述俯仰机构包括俯仰平台、俯仰限位立板和俯仰控制机构；所述俯仰平台两端向上弯折，一端通过扭转轴穿过俯仰限位立板，另一端连接俯仰控制机构；所述俯仰平台底部包括一个固定平台，该固定平台端部有一个与所述水平放置架相适配的卡槽；所述俯仰控制机构控制俯仰平台以俯仰中心LI为轴转动；俯仰轴后端安装有俯仰角度传感器；
[0008]所述转弯机构包括转弯平台、转弯限位器和转弯控制机构；所述转弯平台一端向上凸起，另一端通过转弯轴与俯仰平台连接，凸起的一端上设置有一个台阶结构；转弯平台的底部安装有若干万向轮，所述转弯平台通过万向轮与所述俯仰平台上表面接触；所述转弯控制机构连接转弯平台，控制转弯平台以转动中心L2为轴转动；转弯轴下端安装有转弯角度传感器；
[0009]所述扭转机构包括扭转支架、扭转轴和扭转控制机构；所述扭转支架套装在所述扭转轴上，所述扭转控制机构连接扭转支架，控制扭转支架以扭转中心L3为轴转动；扭转轴后端安装有扭转角度传感器；
[0010]通过各个控制机构，可以控制安置在试验装置上的待测铰接系统装置在俯仰方向、转弯方向和扭转方向运动，转轴上的传感器可以检测到此时待测的铰接装置在这三个方向上的运动数据，并实时反馈到工业控制计算机中。
[0011]进一步的，所述俯仰控制机构、所述转弯控制机构和所述扭转控制机构均为油缸；所述油缸均为液压控制；油缸可以通过伸缩控制相应的机构在一定范围内的运动，从而达到测试目的。
[0012]其中，所述俯仰控制机构的油缸下端铰接在固定平台上，活动端铰接俯仰平台；所述转弯控制机构的油缸一端铰接在俯仰平台上，活动端铰接转弯平台；所述扭转控制机构的油缸下端与俯仰平台铰接，活动端铰接扭转支架。
[0013]进一步的，水平放置架连接一个交接在固定平台上的停放油缸。
[0014]进一步的，包括一组限位机构，所述限位机构包括俯仰限位立板、转弯限位器和扭转限位杆。限位机构可以根据实际情况，通过调节限位装置的位置，达到控制运动范围的目的。
[0015]进一步的，俯仰限位立板上有俯仰限位孔，所述限位孔上下分别设置有限位调节螺栓。
[0016]进一步的，转弯限位器包括两个转弯限位挡块、，位于俯仰平台上表面，对称分布在转动中;1_1、两侧。
[0017]进一步的，扭转轴伸出俯仰限位立板的一端铰接有扭转限位杆，所述扭转限位杆上安装有两个扭转限位调节螺栓。
[0018]进一步的，限位机构均设置有限位行程开关。
[0019]一种用于客车铰接系统的试验装置的控制方法，其特征在于，包括电动机、液压泵、油箱、溢流阀、高压过滤器、蓄能器、换向阀、三位四通换向阀、液控单向阀和比例换向阀；
[0020]该方法包括以下步骤:开启电动机带动液压泵转动，液压泵从油箱中吸油，调节比例溢流阀的压力，使之达到试验驱动所需的最大压力，液压泵输出的液压油经过高压过滤器后供给各液压缸回路，蓄能器能减少系统压力的脉动；此时，三位四通换向阀电磁铁得电，给俯仰平台水平停放油缸活塞腔供液，把俯仰平台水平放置架推离俯仰平台解除支撑；让两位三通换向阀的电磁铁得电，打开液控单向阀的反向油路；给三个比例换向阀加一定规律的电流信号，其输出油液将驱动相应的油缸伸缩，进而带动连接各个油缸的机构转动。
[0021]有益效果:本发明能够实现俯仰、转弯和扭转三个方向的完全解耦控制，通过油缸可以控制每个机构的运动，具有试验方案的运动控制规律和参数修改方便、控制精度、试验操作方便等优点。
【附图说明】
[0022]图1为试验装置正视示意图
[0023]图2为试验装置俯视示意图
[0024]图3为试验装置液压控制系统原理图
[0025]图4为计算机检测控制系统硬件配置示意图
[0026]图中:1-扭转限位杆、2-扭转轴、3-俯仰上限位调节螺栓、4-俯仰限位立板、5-俯仰下限位调节螺栓、6-扭转油缸、7-被试铰接系统、8-俯仰平台、9-转弯角度传感器、10-转弯平台、11-俯仰油缸、12-俯仰平台水平放置架、13-俯仰平台水平停放油缸、14-固定平台、15-右转弯限位挡块、16-转弯轴、17-俯仰轴、18-俯仰角度传感器、19-固定支架、20-扭转角度传感器、21-扭转限位调节螺栓、22-转弯油缸、23-左转弯限位挡块、24-扭转支架；
[0027]L1-俯仰中心、L2-转动中心、L3-扭转中心；
[0028]2-1-空气滤清器、2_2_液位计、2_3_回油过滤器、2_4_温度计、2_5_比例溢流阀、2~6~液压栗、2-7_电动机、2-8-压力表、2-9_尚压过滤器、2-10-单向阀、2-11-蓄能器、2-12-油箱、2-13-比例换向阀、2-14-两位三通换向阀、2_15_液控单向阀、2_16_压力传感器、2-17-三位四通换向阀。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0030]如图1和2所示，一种用于客车铰接系统的试验装置，包括固定机构，其特征在于，包括俯仰机构、转弯机构和扭转机构；
[0031]所述固定机构包括固定平台14、铰接在所述固定平台上的水平放置架12和固定在所述固定平台上的固定支架19 ；
[0032]所述俯仰机构包括俯仰平台8、俯仰限位立板4和俯仰控制机构11 ;所述俯仰平台8两端向上折弯，一端通过扭转轴2连接俯仰限位立板4，另一端连接俯仰控制机构；所述俯仰平台8底部包括一个固定平台，该固定平台端部有一个与所述水平放置架12相适配的卡槽；所述俯仰控制机构控制俯仰平台以俯仰中心LI为轴转动；俯仰轴后端安装有俯仰角度传感器；
[0033]所述转弯机构包括转弯平台10、转弯限位器和转弯控制机构22 ;所述转弯平台10一端向上凸起，另一端通过可转动的轴与俯