本发明涉及轨道车辆技术领域，具体而言，涉及一种强度试验装置。
背景技术：
目前，转向架位于车体与轨道之间，是轨道车辆结构中最为重要的组成部件之一。其中，在三大件式转向架中，摇枕、侧架是其最重要的组成部件。因此，摇枕、侧架性能的优劣直接影响转向架的性能、质量及车辆的行车稳定性，进而影响车辆的运行品质、动力性能以及行车安全。因此，摇枕、侧架的性能需通过一系列试验来检验，而强度试验则是其中必不可少的项目。
在现有技术中，通常利用强度试验装置进行强度试验，强度试验装置包括两个间隔设置的支撑座，将摇枕或侧架的两端放在支撑座上，然后对摇枕或侧架施加载荷来近似模拟实际受力状态，以检测其强度。
具体的，支撑座包括上支撑块和下支撑块，上支撑块和下支撑块通过圆柱形转轴连接，摇枕或侧架的两端分别固定在对应的上支撑块上。由于两个支撑座完全对称设置，摇枕、侧架使用此种试验装置进行强度试验时只释放了摇枕或侧架纵向垂直平面内的回转自由度，其横向平面内依然受到约束。因此，摇枕或侧架在试验过程中容易发生扭转，其受力情况与摇枕或侧架在车辆实际运行中的受力状况差距较大，无法准确地进行试验。
因此，现有技术中存在待检测工件在进行强度试验时易发生扭转的问题。
技术实现要素：
本发明提供一种强度试验装置，以解决现有技术中的待检测工件在进行强度试验时易发生扭转的问题。
本发明提供了一种强度试验装置，强度试验装置包括：多个支撑座，多个支撑座共同用于支撑待检测工件，部分支撑座设置在待检测工件的一端，另一部分支撑座设置在待检测工件的另一端，支撑座包括固定组件、活动组件以及连接件，连接件设置在固定组件与活动组件之间，活动组件通过连接件与固定组件连接，待检测工件设置在活动组件的远离固定组件的一端；其中，位于待检测工件的至少一端的支撑座的活动组件可相对对应的固定组件在第一方向和第二方向上移动，第一方向与第二方向具有夹角。
进一步地，位于待检测工件的至少一端的支撑座内的连接件具有球面，活动组件通过球面与固定组件相抵接。
进一步地，支撑座包括：第一支撑座，第一支撑座内的连接件为第一连接件，第一连接件具有圆柱面；第二支撑座，第二支撑座内的连接件为第二连接件，第二连接件具有球面。
进一步地，第二连接件包括相互连接的第一段和第二段，第一段与活动组件连接，第二段对应固定组件设置，第二段的外表面为球面。
进一步地，第一段为圆柱体，第二段为半球体。
进一步地，活动组件包括相互连接的垫板和上盖板，固定组件包括相互连接的底座和下盖板，上盖板对应下盖板设置，上盖板与下盖板之间具有容纳槽，连接件位于容纳槽内。
进一步地，第一支撑座的活动组件为第一活动组件，第一支撑座的固定组件为第一固定组件，第一活动组件的上盖板具有第一安装孔，第一固定组件的下盖板具有第二安装孔，第一安装孔和第二安装孔相配合形成容纳槽，第一安装孔和第二安装孔的内壁均为曲面。
进一步地，第二支撑座的活动组件为第二活动组件，第二支撑座的固定组件为第二固定组件，第二活动组件的上盖板具有第三安装孔，第二固定组件的下盖板具有第四安装孔，第三安装孔和第四安装孔相配合形成容纳槽，第二连接件的一端插设在第三安装孔内，第四安装孔的内壁为曲面。
进一步地，强度试验装置还包括调节组件，调节组件的一端与位于待检测工件一端的支撑座连接，调节组件的另一端与位于待检测工件另一端的支撑座连接，调节组件用于调节位于待检测工件两端的支撑座的间距。
进一步地，调节组件包括丝杆，支撑座具有螺纹孔，丝杆的一端与位于待检测工件一端的支撑座的螺纹孔螺纹连接，丝杆的另一端与位于待检测工件另一端的支撑座的螺纹孔螺纹连接。
应用本发明的技术方案，该强度试验装置包括多个支撑座，多个支撑座共同用于支撑待检测工件，部分支撑座设置在待检测工件的一端，另一部分支撑座设置在待检测工件的另一端。具体的，支撑座包括固定组件、活动组件以及连接件，连接件设置在固定组件与活动组件之间，活动组件通过连接件与固定组件连接，待检测工件设置在活动组件的远离固定组件的一端。其中，位于待检测工件的至少一端的支撑座的活动组件可相对对应的固定组件在第一方向和第二方向上移动，第一方向与第二方向具有夹角，如此能够释放装置在第一方向和第二方向上的回转自由度，进而能够消除试验过程中待检测工件因受不当约束产生扭转的现象，避免待检测工件发生扭转。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明实施例提供的强度试验装置检测侧架强度的结构示意图；
图2示出了图1中的第一支撑座的结构示意图；
图3示出了图1中的第一支撑座的又一结构示意图；
图4示出了图1中的第二支撑座的结构示意图；
图5示出了图1中的第二支撑座的又一结构示意图；
图6示出了图1中的调节组件的结构示意图；
图7示出了图1中的第一支撑座的活动组件转动至最右侧的结构示意图；
图8示出了根据本发明实施例提供的强度试验装置检测摇枕强度的结构示意图；
图9示出了图8中的第二支撑座的结构示意图；
图10示出了图8中的第二支撑座的又一结构示意图；
图11示出了图8中的第一支撑座的结构示意图；
图12示出了图8中的第一支撑座的又一结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、固定组件；11、底座；12、下盖板；121、第二安装孔；122、第四安装孔；
20、活动组件；21、垫板；22、上盖板；221、第一安装孔；
31、第一连接件；32、第二连接件；321、第一段；322、第二段；
40、第一支撑座；50、第二支撑座；
60、调节组件；61、丝杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图12所示，本发明实施例提供一种强度试验装置，该强度试验装置包括多个支撑座，多个支撑座共同用于支撑待检测工件，通过对待检测工件施加载荷来近似模拟实际受力状态，以检测其强度。其中，部分支撑座设置在待检测工件的一端，另一部分支撑座设置在待检测工件的另一端，利用两端的支撑座对待检测工件进行支撑。具体的，支撑座包括固定组件10、活动组件20以及连接件，连接件设置在固定组件10与活动组件20之间，活动组件20通过连接件与固定组件10连接，活动组件20可相对固定组件10转动，待检测工件设置在活动组件20的远离固定组件10的一端。其中，位于待检测工件的至少一端的支撑座的活动组件20可相对对应的固定组件10在第一方向和第二方向上移动，第一方向与第二方向具有夹角，如此能够释放装置在第一方向上和第二方向上的回转自由度。在本实施例中，第一方向为纵向垂直方向，第二方向为横向方向。
应用本实施例提供的强度试验装置，将部分支撑座设置在待检测工件的一端，将另一部分支撑座设置在待检测工件的另一端，使位于待检测工件的至少一端的支撑座的活动组件20可相对对应的固定组件10在第一方向和第二方向上移动，如此能够释放装置在第一方向和第二方向上的回转自由度，进而能够消除试验过程中待检测工件因受不当约束产生扭转的现象，避免待检测工件发生扭转，可以提升试验准确性。
在本实施例中，位于待检测工件的至少一端的支撑座内的连接件具有球面，活动组件20通过球面与固定组件10相抵接，活动组件20能够以球面顶部为中心进行转动，充分释放了待检测工件的回转自由度。
其中，位于待检测工件的至少一端的支撑座内的连接件具有球面，包括以下两种结构：第一种，位于待检测工件的一端的支撑座内的连接件具有球面；第二种，位于待检测工件的两端的支撑座内的连接件均具有球面。在本实施例中，位于待检测工件的一端的支撑座内的连接件具有球面，位于待检测工件的另一端的支撑座内的连接件为圆柱形转轴。
在其它实施例中，可以使位于待检测工件的两端的支撑座内的连接件均具有球面。并且，为了保证支撑座的支撑稳定性，可以在待检测工件的两端均设置多个支撑座，利用多个支撑座同时对待检测工件的端部进行支撑。例如，可以在待检测工件的一端设置两个支撑座，在待检测工件的另一端设置两个支撑座，利用四个支撑座对待检测工件的四个角进行支撑。
具体的，支撑座包括第一支撑座40和第二支撑座50，第一支撑座40内的连接件为第一连接件31，第二支撑座50内的连接件为第二连接件32。其中，第一连接件31具有圆柱面，活动组件20与固定组件10通过第一连接件31的圆柱面活动连接，第二连接件32具有球面。通过使第一连接件31具有圆柱面，能够避免第一支撑座40发生侧翻，能够提升装置的稳定性。通过使第二连接件32具有球面，能够释放第二支撑座50处的回转自由度，避免待检测工件发生扭转。
在本实施例中，第一连接件31为圆柱体，活动组件20和固定组件10通过圆柱体的圆柱面活动连接，活动组件20可通过第一连接件31相对固定组件10在第一方向上转动。在其它实施例中，只要第一连接件31具有圆柱面，使活动组件20可通过圆柱面相对固定组件10转动即可，不对第一连接件31的具体形状作限制。
如图4和图5所示，第二连接件32包括相互连接的第一段321和第二段322。其中，第一段321与活动组件20连接，以避免第二连接件32与活动组件20脱离。其中，第二段322对应固定组件10设置，第二段322的外表面为球面，第二连接件32能够通过该球面相对固定组件10转动，以释放回转自由度。
在本实施例中，第一段321为圆柱体，第二段322为半球体，如此既便于连接，又便于释放回转自由度。在其它实施例中，第一段321的横截面形状可设置为多边形。例如，将第一段321设置为三棱柱，在将第一段321穿设在活动组件20上之后，三棱柱的结构可限制第二连接件32相对活动组件20转动。并且，第二段322并不仅限于半球体，只要活动组件20能够以球面顶部为中心进行转动即可。
在本实施例中，第一支撑座40设置在待检测工件的一端，第二支撑座50设置在待检测工件的另一端。由于第一支撑座40内的第一连接件31为圆柱体，第二支撑座50第二连接件32具有球面，既能避免第一支撑座40发生侧翻，能够提升装置的稳定性，又能够释放待检测工件一端的回转自由度，避免待检测工件发生扭转。
如图2所示，活动组件20包括相互连接的垫板21和上盖板22，固定组件10包括相互连接的底座11和下盖板12，上盖板22对应下盖板12设置，上盖板22与下盖板12之间具有容纳槽，连接件位于容纳槽内。通过将活动组件20分体设置为垫板21和上盖板22，将固定组件10分体设置为底座11和下盖板12，当需要利用强度试验装置对不同规格的工件进行检测时，只需要更换对应的垫板21和底座11即可，能够提升装置的通用性。
其中，第一支撑座40的活动组件20为第一活动组件，第一支撑座40的固定组件10为第一固定组件，第一活动组件的上盖板22具有第一安装孔221，第一固定组件的下盖板12具有第二安装孔121，第一安装孔221和第二安装孔121相配合形成容纳槽，第一安装孔221和第二安装孔121的内壁均为曲面。具体的，第一安装孔221和第二安装孔121的曲率大于圆柱形的第一连接件31的曲率，如此便于活动组件20相对固定组件10转动。
如图4所示，第二支撑座50的活动组件20为第二活动组件，第二支撑座50的固定组件10为第二固定组件，第二活动组件的上盖板22具有第三安装孔，第二固定组件的下盖板12具有第四安装孔122，第三安装孔和第四安装孔122相配合形成容纳槽，第二连接件32的一端插设在第三安装孔内，第四安装孔122的内壁为曲面。具体的，第三安装孔为圆形孔，第二连接件32的第一段321插设在第三安装孔内，第四安装孔122的曲率大于第二段322的曲率，如此便于活动组件20相对固定组件10转动。在本实施例中，半球形的第二段322的半径为50mm，第四安装孔122的半径为60mm。
为了避免待检测工件从支撑柱上掉落，支撑座的上盖板22和下盖板12间隔设置，当活动组件20相对固定组件10转动一定角度之后，上盖板22的下端面会与下盖板12的上端面相抵接，如此能够限制活动组件20进一步相对固定组件10转动，从而提高支撑座的稳定性。而在现有技术中，采用双转轴结构装置的稳定性较差，工件在摆放时可能导致双转轴朝同一个方向滚动使工件掉落从而威胁到检测员、仪器、设备的安全。
如图7所示，第一支撑座40可以在其纵向垂直平面内进行左右最大13°角的摆动，既能释放其纵向垂直平面内的回转自由度，又能保证样件不会因为过度倾斜而掉落。
如图5所示，第二支撑座50可以在凹形球面上以球体顶部为中心进行一圈最大倾角为13°的转动，充分释放了待检测工件的回转自由度，消除了试验过程中工件因受不当约束产生扭转的现象。
如图1和图6所示，强度试验装置还包括调节组件60，调节组件60的一端与位于待检测工件一端的支撑座连接，调节组件60的另一端与位于待检测工件另一端的支撑座连接，调节组件60用于调节位于待检测工件两端的支撑座的间距，以使强度试验装置能够适用于多种尺寸的工件的试验。
在本实施例中，调节组件60包括丝杆61，支撑座具有螺纹孔，丝杆61的一端与位于待检测工件一端的支撑座的螺纹孔螺纹连接，丝杆61的另一端与位于待检测工件另一端的支撑座的螺纹孔螺纹连接，通过转动丝杆61即可调节位于待检测工件两端的支撑座的间距。为了便于转动丝杆61，在丝杆61上设置有通孔，将转动杆插设在通孔内，转动转动杆即可带动丝杆61转动。通过调节丝杆61的长度可以满足不同轨距、不同轴距的摇枕、侧架强度试验的需要。在其它实施例中，可利用液压推杆等伸缩杆调节位于待检测工件两端的支撑座的间距。
由于装置的体积很大，不便于进行移动，在活动组件20和固定组件10上均设置有吊装部，将吊具与吊装部连接，即可对活动组件20和固定组件10吊装移动。具体的，可以在垫板21和上盖板22以及底座11和下盖板12均设置吊装部。在本实施例中，吊装部为螺栓，螺栓设置在活动组件20和固定组件10的两侧。
在本实施例中，强度试验装置还包括平台，支撑座可移动地设置在平台上。具体的，平台上间隔设置有多个螺纹孔，支撑座可通过紧固件与平台可拆卸连接。
并且，可在支撑座底部设置移动组件，支撑座可通过移动组件移动。例如，在支撑座底部设置移动轮。其中，移动组件包括限位部，限位部用于限制移动轮转动，以保证支撑座的支撑稳固性。具体的，限位部包括但不仅限于紧固件。
在本实施例中，待检测工件包括摇枕和侧架。
如图1所示，该强度试验装置用于检测侧架的强度。通过将侧架搭设或卡设在活动组件20上，然后对侧架施加载荷来近似模拟实际受力状态，以检测侧架的强度。由于右侧的第二支撑座50内的连接件具有球面，右侧的第二支撑座50的活动组件20可以球面顶部为中心进行转动，充分释放了侧架的回转自由度。
如图8所示，该强度试验装置用于检测摇枕的强度。通过将摇枕搭设在活动组件20上，然后对摇枕施加载荷来近似模拟实际受力状态，以检测摇枕的强度。由于右侧的第二支撑座50内的连接件具有球面，右侧的第二支撑座50的活动组件20可以球面顶部为中心进行转动，充分释放了摇枕的回转自由度。
为了便于将侧架、摇枕与活动组件20进行连接，可在活动组件20与摇枕或侧架之间设置连接结构。其中，连接结构包括但不仅限于卡接结构、紧固件连接结构。并且，根据摇枕或侧架的表面形状，可在活动组件20的垫板21的上表面设置安装凹槽，以使垫板21上表面与摇枕或侧架相贴合，能够提高连接牢固性。
通过本实施例提供的装置，利用转轴和半球体滚子(具有球面)组合结构，解决了摇枕、侧架进行强度试验时容易产生扭转的问题，提高了试验的科学性和准确性，提高了工件安装的稳定性，使试验时检测员、仪器、设备的安全性得到进一步保障。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种强度试验装置，其特征在于，所述强度试验装置包括：
多个支撑座，多个所述支撑座共同用于支撑待检测工件，部分所述支撑座设置在待检测工件的一端，另一部分所述支撑座设置在待检测工件的另一端，所述支撑座包括固定组件(10)、活动组件(20)以及连接件，所述连接件设置在所述固定组件(10)与所述活动组件(20)之间，所述活动组件(20)通过所述连接件与所述固定组件(10)连接，待检测工件设置在所述活动组件(20)的远离所述固定组件(10)的一端；
其中，位于待检测工件的至少一端的所述支撑座的活动组件(20)可相对对应的固定组件(10)在第一方向和第二方向上移动，所述第一方向与所述第二方向具有夹角。
2.根据权利要求1所述的强度试验装置，其特征在于，位于待检测工件的至少一端的所述支撑座内的连接件具有球面，所述活动组件(20)通过所述球面与所述固定组件(10)相抵接。
3.根据权利要求2所述的强度试验装置，其特征在于，所述支撑座包括：
第一支撑座(40)，所述第一支撑座(40)内的连接件为第一连接件(31)，所述第一连接件(31)具有圆柱面；
第二支撑座(50)，所述第二支撑座(50)内的连接件为第二连接件(32)，所述第二连接件(32)具有所述球面。
4.根据权利要求3所述的强度试验装置，其特征在于，所述第二连接件(32)包括相互连接的第一段(321)和第二段(322)，所述第一段(321)与所述活动组件(20)连接，所述第二段(322)对应所述固定组件(10)设置，所述第二段(322)的外表面为所述球面。
5.根据权利要求4所述的强度试验装置，其特征在于，所述第一段(321)为圆柱体，所述第二段(322)为半球体。
6.根据权利要求3所述的强度试验装置，其特征在于，所述活动组件(20)包括相互连接的垫板(21)和上盖板(22)，所述固定组件(10)包括相互连接的底座(11)和下盖板(12)，所述上盖板(22)对应所述下盖板(12)设置，所述上盖板(22)与所述下盖板(12)之间具有容纳槽，所述连接件位于所述容纳槽内。
7.根据权利要求6所述的强度试验装置，其特征在于，所述第一支撑座(40)的活动组件(20)为第一活动组件，所述第一支撑座(40)的固定组件(10)为第一固定组件，所述第一活动组件的上盖板(22)具有第一安装孔(221)，所述第一固定组件的下盖板(12)具有第二安装孔(121)，所述第一安装孔(221)和所述第二安装孔(121)相配合形成所述容纳槽，所述第一安装孔(221)和所述第二安装孔(121)的内壁均为曲面。
8.根据权利要求6所述的强度试验装置，其特征在于，所述第二支撑座(50)的活动组件(20)为第二活动组件，所述第二支撑座(50)的固定组件(10)为第二固定组件，所述第二活动组件的上盖板(22)具有第三安装孔，所述第二固定组件的下盖板(12)具有第四安装孔(122)，所述第三安装孔和所述第四安装孔(122)相配合形成所述容纳槽，所述第二连接件(32)的一端插设在所述第三安装孔内，所述第四安装孔(122)的内壁为曲面。
9.根据权利要求1所述的强度试验装置，其特征在于，所述强度试验装置还包括调节组件(60)，所述调节组件(60)的一端与位于待检测工件一端的所述支撑座连接，所述调节组件(60)的另一端与位于待检测工件另一端的所述支撑座连接，所述调节组件(60)用于调节位于待检测工件两端的所述支撑座的间距。
10.根据权利要求9所述的强度试验装置，其特征在于，所述调节组件(60)包括丝杆(61)，所述支撑座具有螺纹孔，所述丝杆(61)的一端与位于待检测工件一端的所述支撑座的螺纹孔螺纹连接，所述丝杆(61)的另一端与位于待检测工件另一端的所述支撑座的螺纹孔螺纹连接。
技术总结