摘要：转向架是动车组车辆系统中重要的组成部件之一，其结构是否合理直接影响车辆运行品质、动力性能和行车安全。高铁动车组转向架试验台是检测转向架质量的必备装备。本文首先对我国高速动车组的转向架组成和分类以及技术来源进行论述，然后详细介绍了动车组试验台的组成，旨在探讨我国动车组安全性、稳定性和可靠性。
关键词：转向架；高速动车组转向架试验台
0 引言
转向架是动车组车辆系统中重要的组成部件之一，其结构是否合理直接影响车辆运行品质、动力性能和行车安全。随着高速铁路的迅速发展，生产商对车辆稳定性的要求越来越高，乘客也对乘坐舒适性的要求越来越强烈，因而对此扮有重要角色的转向架的要求也越来越高，因此转向架性能试验的应用探讨具有十分重要的现实意义。随着动车组运行速度的不断提高，对动车组转向架的综合性能要求也越来越高，高速动车组转向架设计后的试验就显得尤为关键，通过试验可以有效的排除设计中的不合理之处。而这一切的实现需要更先进和更高效率的试验装备的支持。高铁动车组转向架试验台是检测转向架质量的必备设备。因此，高铁动车组转向架试验台探讨具有十分重要的现实意义。
1 我国动车组转向架发展现状
高铁的发展情况能够体现出一国在高速铁路技术方面水平的高低，它也代表着我国在世界铁路中的总体实力。目前，我国在高速动车组方面的实力已经能够进人高速列车世界前列，真正的跨入到了高速铁路时代。转向架是高速动车组的走行装置，是负责完成整个车辆走行任务的部件，是动车组核心部件之一。动车组转向架主要由轮对、构架、一系弹簧悬挂装置、二系弹簧装置悬挂和驱动装置、基础制动装置、安全监测系统等七部分组成。转向架按照轴数分类，可分为两轴转向架、三轴转向架、四轴转向架等，动车组转向架采用两轴转向架；按照弹簧装置形式分类，可分为一系悬挂、二系悬挂。轴箱定位形式分类，可分为拉板式定位、拉杆式定位、转臂式定位、层叠式橡胶弹簧定位、干摩擦式导柱定位、导框式定位；按车架与转向架连接装置形式分类，可分为有心盘转向架、无心盘转向架和铰接式转向架，动车组转向架采用无心盘转向架。
我国动车组主要由中国中车股份有限公司旗下几家公司生产，而作为动车组关键部件之一的转向架是各个企业重点关注的产品，青岛四方庞巴迪铁路运输设备有限公司生产的CRH1、CRH380D型动车组采用加拿大庞巴迪平台，转向架原型AM96。中车长春轨道客车股份有限公司和中车唐山机车车辆股份有限公司生产CRH3、CRH380B、CRH380C型动车组采用德国西门子平台，转向架原型SF500；中国青岛四方机车车辆股份有限公司生产的CRH2、CRH380A型动车组采用日本川崎平台，转向架原型KT175、KT176；中车长春轨道客车股份有限公司生产的CRH5型动车组采用法国阿尔斯通平台，转向架原型AX30499、AX109567、AX30500、AX30513、AX30514。
2 动车组转向架试验台
动车组转向架试验台是对转向架在装车及使用前的结构是否合理进行测定的重要装备，主要是对其进行必要的性能测试，已确定其性能参数能满足要求；同时进行必须的参数检测、调整及负载试验。转向架试验台的研究探讨对实现高速铁路全面实现国产化有着重要的意义。
2.1动车组转向架试验台的工作过程和工作原理
动车组转向架试验台的龙门架固定在铸铁平台上，作动缸安装在龙门架及各个工装上，连接液压管路及控制线路，被试转向架置于在龙门框架内，与作动缸连接固定。控制系统发出指令使液压作动缸按照需要的载波加载，即可进行转向架的静强度及疲劳试验。疲劳试验时，控制系统输出正弦波、三角波、方波、梯形波和随机波，液压作动缸也随之输出同样加载波对被试件加载。静强度试验时，控制系统给定恒定力值，实现作动缸静态加载。
2.2动车组转向架试验台主要作用及工作环境
本试验准备主要是进行各种转向架的构架静强度及疲劳强度试验，也能进行给定载荷条件下构架的随机加载试验，用以进行疲劳可靠性试验研究；试验台同时考虑满足轴箱、转臂、摇枕、弹簧、弹簧托板、拉杆等主要部件的静强度及疲劳强度试验要求。设备试验载荷能够满足最大轴重25吨的两轴转向架构架的静强度及疲劳强度试验，试验台工作的环境温度为+5°～+45°，相对湿度10～85％。
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2.4高速动车组转向架试验台主要部分介绍
转向架试验装备主要包括机械系统、液压系统、控制系统、测试系统、辅助系统等组成。下面对每个组成部分进行详细的介绍。
一、机械系统
机械系统主要包括作业平台、主加载框架、辅助加载设施等。作业平台长14000mm，宽7200mm，厚度400mm。平台上面设有若干横向、纵向双向T型槽，便于被试件的安装固定；平台放置在安装地基上，通过地脚螺栓固定在钢筋混凝土基础上。平台的每个地脚螺栓孔处有一螺纹副，用螺纹副的螺套来调整平台的高度和水平状态。主加载框架为矩阵式结构，其垂向的立柱、横向与纵向的梁均可任意组合，实现作动器及支反力架的安装方便灵活多样，尽量满足不同构架的试验要求。
二、液压系统
液压系统主要包括液压油源、液压作动器单元、管路系统、冷却系统四大部分，液压泵站按设计放在地下室。液压油源采用静音系列70 db（A）噪音；额定流量500 L/min；工作压力21 MPa。液压作动器总体技术指标：作动器额定压力21MPa，作动器最高频率30Hz，周期加载频率2-9Hz，静态振幅不小于±100mm，活塞杆端采用静压轴承。冷却系统采用防冻型闭式冷却塔。
三、控制系统
控制系统主要由硬件、软件、安全保护装置、线路应力谱再现系统、监视系统组成。硬件包括：控制柜、稳压电源、伺服控制单元、任务管理单元、信号调理器。软件包括：系统管理、控制管理、伺服控制、振动、迭代控制、故障诊断、故障处理等。
控制器采用伺服控制器，可以提供实时闭环控制，传感器调理、函数发生来驱动各种伺服作动器；最多可控制40个控制通道和8个测试站，支持8个关/低/高分油阀，可以不用更换电缆就进行新的试验，可以将任何资源利用到任何通道和台站；可以进行独立的多台站操作，试验过程中通过软件可以同时显示所有台站的主要信息，通过点击鼠标能够从一个台站切换到另一个台站。控制系统具备24个作动器联动的协调加载能力，同时也能单独控制各作动器。控制系统可以满足多至四个试件的疲劳试验同时进行，可相互独立运作而互不干涉，每个独立试验点可以任意多个通道的协调联动，也可以各通道独立工作。控制模式可在位移控制及载荷控制之间无冲击任意切换，可实现随机波、正弦波、方波、三角波、梯形波等各种波形的生成。
四、测试系统
测试系统主要包括静态应变仪、动态数据采集仪。主要功能为在各种加载试验中测试支反力、应力、应变以及部件整体变形。可对应力应变、位移等模拟信号进行实时数据采集，采集信号可以通用格式采用文件的形式存储在计算机硬盘中。
五、辅助系统
辅助系统包括供电系统、供水系统、监视系统和隔音装置等。
3 结束语
综上所述，高速动车组转向架试验台在转向架生产商及列车制造厂家使用及大修过程中扮演者重要角色，起到了关键作用。当前，虽然转向架试验台技术在不断提高，但仍有精度不稳定等问题亟待解决。社会大环境下，高速铁路的大规模投资建设，带动了轨道交通装备制造产业的快速发展。研发速度等级更高的高速动车组是我国高速铁路日后发展的重要方向，因此，高铁制造部门要积极学习先进的制造业信息化技术并将其应用于高铁列车设计制造，进而促进我国高铁运输业的快速发展。
参考文献：
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[5] 中华人民共和国铁道部. 铁路客车轮对和滚动轴承轴箱组装及检修规则[S].北京：中国铁道出版社.2008
论文作者:李义涛
论文发表刊物:《基层建设》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/18
标签：转向架论文; 车组论文; 试验台论文; 系统论文; 控制系统论文; 加载论文; 强度论文; 《基层建设》2018年第1期论文;