用于抱紧和提升试验台反力横梁的装置
技术领域
本发明涉及轨道车辆试验装置技术领域，尤其是在轨道车辆的设计过程中，用于对试验台反力横梁进行提升、下降以及固定的装置。
背景技术
随着轨道交通行业的大力发展，车辆设计技术一直在不断创新，对车辆设计的性能、可靠性不断的验证也持续增多，因此，安全、可靠的试验装备也不容忽视。
一种典型的试验台包括反力横梁，在试验过程中，需要对反力横梁的高度进行调节和固定，而现有设备存在以下不足：
首先，采用天车起吊反力横梁，作业效率低，且存在安全隐患。
其次，采用前后夹紧压板将反力横梁固定，前后夹紧压板重量较大，约453kg，人工搬运不动，夹紧后压板的上方有龙门框架障碍天车起吊，不便于横梁拆装。
再者，横梁不能自主升降，也只能借助于天车起吊，使用不方便。
最后，通过天车起吊调整横梁的安装高度，不仅耗时、耗力、精度低，且存在安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于抱紧和提升试验台反力横梁的装置。该装置结构简单、安全可靠、易于操作，且通用性强、作业效率高。
为实现上述目的，本发明提供用于抱紧和提升试验台反力横梁的装置，包括间隔设置的两根立柱以及能够沿所述立柱的外侧面上下移动并定位的反力横梁，所述反力横梁的两端分别设有用于将反力横梁固定在所述立柱上的抱紧机构，所述立柱与所述反力横梁之间设有用于带动所述反力横梁上升或下降的驱动机构，所述反力横梁与所述立柱相贴合的一面设有用于装配所述驱动机构的槽型切口。
优选地，各所述抱紧机构包括楔形钩爪支承导轨压条和一端设有楔形钩爪的双头螺杆；所述楔形钩爪支承导轨压条以左右对称的方式沿竖向方向设于所述立柱背向所述反力横梁的一面；所述楔形钩爪设有通孔并经由所述通孔套装在所述双头螺杆的一端，所述双头螺杆的一端设有用于将所述楔形钩爪与楔形钩爪支承导轨压条相互压紧以进行固定的第一螺母。
优选地，各所述抱紧机构包括四根所述双头螺杆，其中两个所述双头螺杆位于所述立柱的一侧并设于所述反力横梁的上表面和下表面，另外两个所述双头螺杆位于所述立柱的另一侧并设于所述反力横梁的上表面和下表面。
优选地，所述反力横梁的顶面和底面设有对应于各所述双头螺杆的抱紧螺栓导向块，各所述双头螺杆分别穿过前后间隔设置的两个所述抱紧螺栓导向块的通孔，所述双头螺杆的另一端设有第二螺母。
优选地，所述楔形钩爪支承导轨压条设有第一楔面，所述楔形钩爪设有能够与所述第一楔面贴合并压紧的第二楔面，所述楔形钩爪支承导轨压条与楔形钩爪通过所述第一楔面和第二楔面相互咬合。
优选地，所述驱动机构为伺服电机涡轮减速丝杠升降机，包括丝杠升降机悬架、伺服电机、涡轮蜗杆减速器、升降丝杠、升降丝杠螺母、升降螺母托架；所述丝杠升降机悬架固定在所述立柱与所述反力横梁相贴合的一面并位于所述反力横梁的上方，所述伺服电机和涡轮蜗杆减速器设于所述丝杠升降机悬架，所述升降丝杠的上端与所述涡轮蜗杆减速器相连接，所述升降丝杠的下端与所述升降丝杠螺母相配合；所述升降丝杠螺母安装于所述升降螺母托架，所述升降螺母托架向上托举所述反力横梁；所述伺服电机通过所述涡轮蜗杆减速器带动所述升降丝杠正反向旋转，进而通过所述升降丝杠和升降丝杠螺母的配合带动所述升降螺母托架上下运动，使所述反力横梁进行升降。
优选地，所述升降螺母托架呈L形，其通过水平横板向上托举所述反力横梁，所述升降丝杠螺母安装于所述升降螺母托架的水平横板；所述槽型切口的投影呈T型，所述升降螺母托架的垂直立板位于所述槽型切口的宽槽中，所述升降丝杠的下端穿过所述槽型切口的窄槽与所述升降丝杠螺母相配合。
优选地，进一步包括导向滑车机构；所述导向滑车机构包括滚动导轨滑块和滚动导轨条，所述滚动导轨滑块通过螺栓固定在所述升降螺母托架的垂直立板的背面，所述滚动导轨条通过螺栓固定在所述立柱与反力横梁相贴合的一面，所述滚动导轨滑块与滚动导轨条上下滑动配合，以引导所述反力横梁进行升降。
优选地，所述伺服电机竖向布置，其通过伺服电机直角行星减速器与所述涡轮蜗杆减速器传动连接。
优选地，进一步包括伺服电机控制系统，以控制伺服电机运行，使所述升降丝杠正反向旋转，带动所述反力横梁上下运动到指定位置。
本发明所提供的用于抱紧和提升试验台反力横梁的装置，主要是为了方便试验台适应单节整车或者单个转向架试验，并能快速安全的调整试验台结构时使用，用于引导车辆或者转向架准确高效的进入试验指定区域，能够为车辆或者转向架试验提供极大的辅助作用，可安全有效的缩短安装时间，为被试件试验争取了更多的试验时间，提高试验的效率，而且，可适用于不同轨距的轨道车辆或者转向架的过渡导向，使用范围比较广，通用性强，不仅方便、高效、省力、提升位置精准，且结构简单，易于加工和安装，制造难度和成本较低，结构强度安全可靠。
附图说明
图1为本发明实施例公开的一种用于抱紧和提升试验台反力横梁的装置的轴测图；
图2为图1中处于右侧的抱紧机构和驱动机构的结构示意图；
图3为反力横梁上设有槽型切口和抱紧螺栓导向块的结构示意图；
图4为伺服电机和涡轮蜗杆减速器设于丝杠升降机悬架的结构示意图；
图5为升降丝杠螺母设于升降螺母托架的结构示意图；
图6为升降丝杠螺母设于升降螺母托架的剖视图；
图7为截去立柱的上半部分后所呈现的抱紧机构和驱动机构的结构示意图；
图8为图7进一步省去反力横梁后所呈现的抱紧机构和驱动机构的结构示意图；
图9为楔形钩爪的结构示意图；
图10为楔形钩爪设于双头螺杆的结构示意图；
图11为楔形钩爪支承导轨压条的结构示意图；
图12为伺服电机控制系统的结构示意图。
图中：
1.试验台 2.反力横梁 3.立柱 4.支撑部件 5.抱紧机构 6.驱动机构 7.楔形钩爪支承导轨压条 8.双头螺杆 9.楔形钩爪 10.第一螺母 11.抱紧螺栓导向块 12.第二螺母 13.槽型切口 14.丝杠升降机悬架 15.伺服电机 16.涡轮蜗杆减速器 17.升降丝杠18.升降丝杠螺母 19.升降螺母托架 20.伺服电机直角行星减速器 21.滚动导轨滑块 22.滚动导轨条 23.第一平面 24.第二平面 25.第一楔面 26.第二楔面 27.伺服电机控制系统
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
在本文中，“上、下、左、右”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定；而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
请参考图1、图2，图1为本发明实施例公开的一种用于抱紧和提升试验台反力横梁的装置的轴测图；图2为图1中处于右侧的抱紧机构和驱动机构的结构示意图。
如图所示，在一种实施例中，本发明所提供的用于抱紧和提升试验台反力横梁的装置，用于对试验台1的反力横梁2的高度进行调节和固定，试验台1具有四根立柱3，为保证结构的稳定性，各立柱3分别设有斜向的支撑部件4，支撑部件4的上端与立柱3侧面的支座相铰接，支撑部件4的下端与设于地面的支座相铰接。
反力横梁2位于图示近处一侧的两根立柱3的外侧，其贴合在两根立柱3的外侧面上，能够沿立柱3的外侧面上下移动并进行定位，为了进行定位，反力横梁2的两端分别设有用于将反力横梁2固定在立柱3上的抱紧机构5，为了对反力横梁2的高度进行调节，立柱的外侧面与反力横梁2两端的顶面之间设有用于带动反力横梁2上升或下降的驱动机构6，共计两套抱紧机构5和两套驱动机构6，在对反力横梁2的高度进行调节时，两套驱动机构6同步运行，在对反力横梁2进行固定时，两套抱紧机构5同时锁紧。
请参考图9、图10、图11，图9为楔形钩爪的结构示意图；图10为楔形钩爪设于双头螺杆的结构示意图；图11为楔形钩爪支承导轨压条的结构示意图。
各抱紧机构5主要由楔形钩爪支承导轨压条7和双头螺杆8组成，双头螺杆8的一端设有楔形钩爪9；楔形钩爪支承导轨压条7以左右对称的方式沿竖向方向固定在立柱3的内侧面；楔形钩爪9设有通孔并经由通孔套装在双头螺杆8的一端，双头螺杆8的一端设有用于将楔形钩爪9与楔形钩爪支承导轨压条7相互压紧的第一螺母10。
请一并参考图3，图3为反力横梁上设有槽型切口和抱紧螺栓导向块的结构示意图。
如图所示，各抱紧机构5的双头螺杆8的数量为四个，其中两个双头螺杆8位于立柱3的右侧并设于反力横梁2的上表面和下表面，另外两个双头螺杆8位于立柱3的左侧并设于反力横梁2的上表面和下表面。
反力横梁2的顶面和底面设有对应于各双头螺杆8的抱紧螺栓导向块11，各双头螺杆8分别穿过前后间隔设置的两个抱紧螺栓导向块11的通孔，双头螺杆8的另一端设有第二螺母12。
对于整个反力横梁2来讲，抱紧螺栓导向块11共分左右相同的两套，每套有八个，分别焊接在反力横梁2的上平面和下平面，呈对称状态，抱紧螺栓导向块11上开有通孔，以便穿过双头螺杆8。
反力横梁2与立柱3相贴合的一面设有用于装配驱动机构的槽型切口13，此槽型切口13在投影上大体呈T形，具有尺寸相对较大的宽槽部位和尺寸相对较小的窄槽部位。
请继续参考图4、图5、图6，图4为伺服电机和涡轮蜗杆减速器设于丝杠升降机悬架的结构示意图；图5为升降丝杠螺母设于升降螺母托架的结构示意图；图6为升降丝杠螺母设于升降螺母托架的剖视图。
如图所示，驱动机构采用伺服电机涡轮减速丝杠升降机，主要由丝杠升降机悬架14、伺服电机15、涡轮蜗杆减速器16、升降丝杠17、升降丝杠螺母18、升降螺母托架19等组成。
丝杠升降机悬架14固定在立柱3与反力横梁2相贴合的一面并位于反力横梁2的上方，伺服电机15和涡轮蜗杆减速器16设于丝杠升降机悬架14，升降丝杠17的上端与涡轮蜗杆减速器16相连接，升降丝杠17的下端与升降丝杠螺母18相配合，伺服电机15竖向布置，其通过伺服电机直角行星减速器20与涡轮蜗杆减速器16传动连接。
升降螺母托架19呈L形，其通过水平横板向上托举反力横梁2，升降丝杠螺母18安装于升降螺母托架19的水平横板，槽型切口13设计成T型，可以使升降螺母托架19的垂直立板位于槽型切口13的宽槽中，升降丝杠17的下端穿过槽型切口13的窄槽与升降丝杠螺母18相配合。
为了提高反力横梁2升降的稳定性，可进一步设置导向滑车机构。该导向滑车机构主要由滚动导轨滑块21和滚动导轨条22组成，其中，滚动导轨滑块21通过螺栓固定在升降螺母托架19的垂直立板的背面，滚动导轨条22通过螺栓固定在立柱3与反力横梁2相贴合的一面，滚动导轨滑块21与滚动导轨条22上下滑动配合，以引导反力横梁2进行升降。
工作时，伺服电机15通过伺服电机直角行星减速器20、涡轮蜗杆减速器16带动升降丝杠17正反向旋转，进而通过升降丝杠17和升降丝杠螺母18的配合带动升降螺母托架19和滚动导轨滑块21沿着滚动导轨条22上下运动，使反力横梁2进行升降。
请参考图7、图8，图7为截去立柱的上半部分后所呈现的抱紧机构和驱动机构的结构示意图；图8为图7进一步省去反力横梁后所呈现的抱紧机构和驱动机构的结构示意图。
如图所示，楔形钩爪支承导轨压条7上开有通孔，并通过螺栓垂直安装在立柱3背向反力横梁2的一面，每个立柱3上对称安装两个楔形钩爪支承导轨压条7，楔形钩爪支承导轨压条7的第一平面23与立柱3的内侧表面贴合，楔形钩爪支承导轨压条7的第二平面24在外侧，双头螺杆8两端攻有螺纹，楔形勾爪9开有通孔，每根双头螺杆8一端穿过两个抱紧螺栓导向块11的通孔，一端穿过一个楔形钩爪9通孔，每个立柱3上通过一套楔形钩爪式抱紧机构固定，即通过第一螺母10和第二螺母12锁紧双头螺杆8，将反力横梁2固定在立柱3上，楔形钩爪支承导轨压条7设有第一楔面25，楔形钩爪9设有能够与第一楔面25贴合并压紧的第二楔面26，固定后，楔形钩爪支承导轨压条7与楔形钩爪9通过第一楔面25和第二楔面26相互咬合。
请参考图9，图9为电动伺服缸控制系统的结构示意图。
进一步包括伺服电机控制系统27，其主要由PLC横梁升降控制面板单元p、PLC横梁升降控制单元q、供电控制与稳压电源单元r、伺服电动驱动器s、主电路电抗器与电源滤波器t、控制系统柜u等组成，以控制伺服电机15运行，使升降丝杠17正反向旋转，从而带动反力横梁2上下运动到指定位置。
上述实施例仅是本发明的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，采用其他能够进行旋转的动力部件驱动升降丝杠17正反向旋转，或者，双头螺杆8采用其他方式安装在反力横梁2上，等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。
本发明结构简单、安全可靠，且方便拆装，能够为车辆或者转向架试验提供极大的辅助作用，可安全有效的缩短安装时间，为被试件试验争取更多的试验时间，显著提高试验效率。
以上对本发明所提供的用于抱紧和提升试验台反力横梁的装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
