本发明属于机械产品动态测试的技术领域。更具体地，本发明涉及一种高速机车联轴节实车工况模拟测试系统，尤其是针对高速机车联轴节的开发、对标以及试验验证。
背景技术：
随着城市的不断发展，人口的不断增长，以及交通技术的发展，未来满足人们对运输的需求，高速机车以各种形式出现在各国的城市交通、城际交通等规划实施上。高速机车已经成为现代高新技术的综合集成，其不仅体现了机械、电子、控制等的高度集中，同时还体现了对未来交通出行模式的技术展望和大众期望。因此，针对高速机车关键零部件的研究以及关键装备技术的研究凸显的急迫性和重要性。
高速机车联轴节实车工况模拟测试系统最显著的特点就是实现了针对高速机车关键零部件的开发、对标及验证过程中高精度模拟实车运行状态下的多种综合工况。其为关键联轴节开发中不可或缺的实验装备和验证装备，其出现不仅加快了研发周期，提高了试验验证的安全性，节省了开发费用，同时也提升了测试一致性和安全性。
高速机车联轴节实车工况模拟测试系统是作为台架测试手段，可以将车辆中的各种故障工况复现，以及加强实车工况验证等，尽可能还原整车状态，到达故障响应的实车测试效果。
技术实现要素：
本发明提供一种高速机车联轴节实车工况模拟测试系统，其目的是在高精度模拟实车状态下，实现各种动态参数的测试采集。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
本发明的高速机车联轴节实车工况模拟测试系统，用于对被测件进行实车工况模拟测试，该系统包括安装底座；所述的被测件安装在两个测功机上，且两个测功机轴线重合；所述的两个测功机提供被测件的转速及加载扭矩；所述的测试系统设置互相垂直的三个液压缸，分别模拟实车工况时的三个方向的振动；所述的三个液压缸分别安装在安装底座上；所述的两个测功机均分别与液压缸的运动部件连接。
所述的三个液压缸分别为竖直作动缸、水平作动缸和轴向作动缸；所述的两个测功机分别为第一测功机和第二测功机；所述的水平作动缸的缸体安装在竖直作动缸的运动部件上；所述的第一测功机安装在水平作动缸的运动部件上；所述的水平作动缸的轴线垂直于第一测功机；所述的第二测功机安装在轴向作动缸的运动部件上；所述的第二测功机的轴线平行于轴向作动缸的轴线。
所述的被测件的一端与第一测功机的主轴连接；所述的被测件的另一端通过轴承座及扭矩传感器与第二测功机的主轴连接。
所述的测试系统还设有智能识别与诊断模块，所述的智能识别与诊断模块具有自学习、参数识别以及智能判断的功能。
所述的智能识别与诊断模块通过三个液压缸和两个测功机进行多自由度耦合、解耦算法及运动的模拟。
所述的三个液压缸均为伺服液压缸。
所述的被测件为高速机车联轴节，或者替换为高速机车的齿轮箱运动部件，或者替换为高速机车的发动机运动部件。
所述的测试系统通过信号线路与上位机连接。
所述的测试系统设有电机控制器，所述的两个测功机的电机驱动电路分别与电机控制器连接。
所述的测试系统的信号传递均通过以太网进行。
本发明采用上述技术方案，根据不同的验证目的，采取不同的控制策略，在保证测试安全和测试数据一致性的前提下，高精度模拟实车状态下，实现各种动态参数的测试采集；可以加速验证高速机车联轴节的可靠性及动力性能，缩短开发周期，减少开发费用、减少实车测试的安全风险。
附图说明
附图所示内容及图中的标记简要说明如下：
图1为本发明的系统原理示意图；
图2为本发明的结构示意图。
图中标记为：
1、竖直作动缸，2、水平作动缸，3、第一测功机，4、被测件，5、轴承座，6、扭矩传感器，7、第二测功机，8、轴向作动缸，9、安装底座。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
随着高速机车的技术发展，针对其关键零部件开发及测试有着极其重要的意义，尤其以高度模拟其实车工况载荷的装备测试系统更是具有不可缺失的作用，其可以加速验证高速机车联轴节的可靠性及性能，缩短开发周期，减少开发费用、减少实车测试的安全风险。
如图1所示本发明的结构，为一种高速机车联轴节实车工况模拟测试系统，用于对被测件4进行实车工况模拟测试，该系统包括安装底座9。
为了解决现有技术存在的问题并克服其缺陷，实现在高精度模拟实车状态下，对各种动态参数的测试采集的发明目的，本发明采取的技术方案为：
如图1所示，本发明的高速机车联轴节实车工况模拟测试系统，所述的被测件4安装在两个测功机上，且两个测功机轴线重合；所述的两个测功机提供被测件4的转速及加载扭矩；所述的测试系统设置互相垂直的三个液压缸，分别模拟实车工况时的三个方向的振动；所述的三个液压缸分别安装在安装底座9上；所述的两个测功机均分别与液压缸的运动部件连接。
本发明针对现有的高速机车的联轴节采用和实车工况模拟测试系统，根据不同的验证目的，采取不同的控制策略，保证测试安全和测试数据一致性的前提下，高精度模拟实车状态下，实现各种参数的测试采集。
该测试系统适用于高速机车联轴节的开发试验验证、对标分析，具有高动态性、高响应性、宽频带范围，可以高精度模拟实车运行状态工况。
所述的三个液压缸分别为竖直作动缸1、水平作动缸2和轴向作动缸8；所述的两个测功机分别为第一测功机3和第二测功机7；所述的水平作动缸2的缸体安装在竖直作动缸1的运动部件上；所述的第一测功机3安装在水平作动缸2的运动部件上；所述的水平作动缸2的轴线垂直于第一测功机3；所述的第二测功机7安装在轴向作动缸8的运动部件上；所述的第二测功机7的轴线平行于轴向作动缸8的轴线。
本发明高度模拟了高速机车在实际行驶中轴向、垂向以及纵向的载荷工况谱，同时可对出现的不同故障进行智能识别及诊断。该测试系统通过两个高性能测功机进行纵向动力学模拟，高精准复现实车运行中的转速和加载扭矩；同时，通过三套伺服液压执行机构来模拟轴向窜动、径向滑移以及垂向振动；通过相应的控制算法进行多方向耦合控制及精确采集，以使该测试系统更接近于一个实车状态。
其具体的连接方式是：
所述的被测件4的一端与第一测功机3的主轴连接；所述的被测件4的另一端通过轴承座5及扭矩传感器6与第二测功机7的主轴连接。
所述的测试系统还设有智能识别与诊断模块，所述的智能识别与诊断模块具有自学习、参数识别以及智能判断的功能。
所述的智能识别与诊断模块通过三个液压缸和两个测功机进行多自由度耦合、解耦算法及运动的模拟。
所述的三个液压缸均为伺服液压缸。
如图1、图2所示，本发明本体系统中测功机系统提供转速、扭矩，作动器系统提供三方向的振动、滑移以及窜动；环境仓可以模拟在测试工程中的联轴节的实际环境条件。
所述的被测件4为高速机车联轴节，或者替换为高速机车的齿轮箱运动部件，或者替换为高速机车的发动机运动部件。除了针对联轴节，同时可以针对高速机车的齿轮箱等其他部件的测试。扩大了测试设备的应用范围。
所述的测试系统通过信号线路与上位机连接。
所述的测试系统设有电机控制器，所述的两个测功机的电机驱动电路分别与电机控制器连接。
所述的测试系统的信号传递均通过以太网进行。
本发明包含了机械系统、电气系统、液压系统、软件系统以及智能诊断系统。如图2所示的本发明测试系统原理图，通过高精度采集系统、实时控制系统、总线通讯技术和多自由度解耦算法等对高速机车联轴节进行工况复现、参数采集、数据分析、智能诊断等。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
1.一种高速机车联轴节实车工况模拟测试系统，用于对被测件(4)进行实车工况模拟测试，该系统包括安装底座(9)，其特征在于：所述的被测件(4)安装在两个测功机上，且两个测功机轴线重合；所述的两个测功机提供被测件(4)的转速及加载扭矩；所述的测试系统设置互相垂直的三个液压缸，分别模拟实车工况时的三个方向的振动；所述的三个液压缸分别安装在安装底座(9)上；所述的两个测功机均分别与液压缸的运动部件连接。
2.按照权利要求1所述的高速机车联轴节实车工况模拟测试系统，其特征在于：所述的三个液压缸分别为竖直作动缸(1)、水平作动缸(2)和轴向作动缸(8)；所述的两个测功机分别为第一测功机(3)和第二测功机(7)；所述的水平作动缸(2)的缸体安装在竖直作动缸(1)的运动部件上；所述的第一测功机(3)安装在水平作动缸(2)的运动部件上；所述的水平作动缸(2)的轴线垂直于第一测功机(3)；所述的第二测功机(7)安装在轴向作动缸(8)的运动部件上；所述的第二测功机(7)的轴线平行于轴向作动缸(8)的轴线。
3.按照权利要求2所述的高速机车联轴节实车工况模拟测试系统，其特征在于：所述的被测件(4)的一端与第一测功机(3)的主轴连接；所述的被测件(4)的另一端通过轴承座(5)及扭矩传感器(6)与第二测功机(7)的主轴连接。
4.按照权利要求2所述的高速机车联轴节实车工况模拟测试系统，其特征在于：所述的测试系统还设有智能识别与诊断模块，所述的智能识别与诊断模块具有自学习、参数识别以及智能判断的功能。
5.按照权利要求4所述的高速机车联轴节实车工况模拟测试系统，其特征在于：所述的智能识别与诊断模块通过三个液压缸和两个测功机进行多自由度耦合、解耦算法及运动的模拟。
6.按照权利要求1所述的高速机车联轴节实车工况模拟测试系统，其特征在于：所述的三个液压缸均为伺服液压缸。
7.按照权利要求1所述的高速机车联轴节实车工况模拟测试系统，其特征在于：所述的被测件(4)为高速机车联轴节，或者替换为高速机车的齿轮箱运动部件，或者替换为高速机车的发动机运动部件。
8.按照权利要求1所述的高速机车联轴节实车工况模拟测试系统，其特征在于：所述的测试系统通过信号线路与上位机连接。
9.按照权利要求1所述的高速机车联轴节实车工况模拟测试系统，其特征在于：所述的测试系统设有电机控制器，所述的两个测功机的电机驱动电路分别与电机控制器连接。
10.按照权利要求1所述的高速机车联轴节实车工况模拟测试系统，其特征在于：所述的测试系统的信号传递均通过以太网进行。
技术总结