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申请/专利权人：西南交通大学

摘要：本发明提供一种用于独立旋转车轮主动导向控制的滚动试验台，包括固定在XY水平面上的超高不足模拟装置、冲角模拟装置、悬挂装置、轨道轮装置、独立旋转车轮装置；超高不足模拟装置可以模拟车轮在曲线上的超高不足；冲角模拟装置带动轨道轮装置绕XY平面的垂直轴Z轴旋转，以模拟轮轨间冲角；轨道轮装置通过旋转的轨道轮模拟无限长的钢轨；悬挂装置用于给独立轮和车轴提供一系悬挂，对车轴施加力矩，使车轴绕Z轴旋转。本发明可以模拟独立旋转车轮通过曲线时的超高不足、冲角、内外轨长度差特征，是一种多功能独立旋转车轮主动导向控制滚动试验台。

主权项：1.一种用于独立旋转车轮主动导向控制的滚动试验台，其特征在于：包括固定在XY平面上的超高不足模拟装置5、底部固定在超高不足模拟装置5上的冲角模拟装置4、底部固定在冲角模拟装置4上的轨道轮装置3、安装在超高不足模拟装置5上的悬挂装置2，轨道轮装置3上方的独立旋转车轮装置1；所述XY平面为水平面，Z轴垂直于XY平面；独立旋转车轮装置1包括相切于轨道轮302上方的独立轮503以及穿过独立轮503内部通孔的车轴505，车轴驱动独立轮旋转并使独立轮503相对于轨道轮302产生相对偏转；独立轮503与所述轨道轮302相切接触，还包括将独立轮503与车轴505连接起来的深沟球轴承504、固定在车轴505上的姿态传感器安装座502、安装在姿态传感器安装座502上的姿态传感器501、安装在车轴505两端的轴箱507、将轴箱507与车轴505连接起来的键506，所述姿态传感器501用以测量车轴505绕空间中X,Y,Z三根轴的转角；悬挂装置2用于给独立轮503和车轴505提供一系悬挂，对车轴505施加垂直力矩，使车轴505在XY平面旋转；悬挂装置2包括固定连接在支撑板106上方的悬挂支架407、固定在悬挂支架407上方的悬挂支撑座401、将车轴活动连接于悬挂支撑座401内部的钢簧组件403、安装在悬挂支撑座401上的力矩施加组件404、固定在悬挂支架407上的位移传感器支架406、安装在位移传感器支架406上的位移传感器405，力矩施加组件404的移动端与车轴505末端接触并施加垂直力矩在车轴505上，使车轴505在XY平面旋转；所述钢簧组件403包括安装在所述悬挂支撑座401上的钢簧座402，钢簧压缩在钢簧座402和所述轴箱507之间；所述力矩施加组件404垂直于车轴设置，包括与车轴505末端垂直接触的顶杆408、顶杆408远离车轴一侧的弹簧套筒410、压缩弹簧409位于弹簧套筒410内部，所述压缩弹簧409压缩在顶杆408和伺服直线电动缸412的推动端之间，所述弹簧套筒410远离车轴505的一侧连接伺服直线电动缸412，压缩弹簧409与伺服直线电动缸412的推动端之间安装有压力传感器411，所述伺服直线电动缸412底部依次连接有作动器安装板413、作动器支架414，作动器支架414固定在悬挂支撑座401上，所述力矩施加组件404通过调节伺服直线电动缸412推动端的伸缩量，来调节压缩弹簧409的压缩量，压缩弹簧409通过顶杆408将反作用力传递给所述车轴505；轨道轮装置3包括旋转的轨道轮302，用于模拟无限长的钢轨；轨道轮装置3包括固定连接在连接板202上的轨道轮安装座301、横向穿过轨道轮安装座301内部的轮轴303、将轮轴303与轨道轮安装座301连接起来的圆柱滚子轴承304、轮轴303驱动的轨道轮302、驱动轨道轮302旋转的驱动组件306，轨道轮装置用以模拟无限长的轨道；冲角模拟装置4用于带动其上的轨道轮装置3绕Z轴旋转，以模拟轮轨间冲角；冲角模拟装置4包括：下部与所述支撑板106固定连接的回转支承201，回转支承201上方的连接板202，支撑板106上表面中心连接垂直的连接轴204、连接板202上固定编码器安装座203，编码器安装座203上安装光电编码器205，连接轴204与光电编码器205通过联轴器206连接起来，推动连接板202相对于所述支撑板106旋转的执行机构组件；当执行机构组件启动时，连接板202相对于支撑板106发生旋转运动，同时光电编码器205测量旋转的角度；超高不足模拟装置5用于带动安装在其上方的冲角模拟装置4产生Z轴方向的倾斜，模拟车轮在曲线上的超高不足；超高不足模拟装置5包括水平的底板101，底板101的一端固定连接垂直的电动推杆104，支撑板106靠近电动推杆104的一端为转动端、另一端为旋转轴端，电动推杆104的推动端支撑于支撑板106的转动端下方，所述电动推杆104的推动端通过销轴103转动连接第三带座轴承105，所述电动推杆104的底端通过销轴103转动连接第四带座轴承102，第三带座轴承105固定连接在支撑板106下方，第四带座轴承102固定连接在底板101上方，电动推杆104的推动端伸长时带动支撑板106的转动端以旋转轴端为中心旋转，所述底板101远离电动推杆104的一端固定连接支撑板106的旋转轴端。

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