CN110967202A - 轨道车辆车轮静载试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道车辆车轮静载试验装置，解决现有技术中使用千斤顶作为升举车轮时，存在其冲击力已损坏传感器，作业人员手动操作效率低，易出现安全隐患的问题。该装置的轮缘轨道沿地基基础的长度方向布置，并与车间轨道相接；多个升降机构沿轮缘轨道的长度方向布置在一预设轨道上；升降机构可在预设轨道上滑动，任一一组升降机构集成有一组称重单元；升降机构可沿垂直方向升起一预设高度，以使其上集成的一组称重单元可与其对应待检测轨道车辆车轮的踏面相切。本发明的装置通用性强，能够满足试验要求，不需要人工压千斤顶，节省劳动力，同时避免安全隐患。

Description

轨道车辆车轮静载试验装置

技术领域

本发明涉及轨道车辆试验检测检测装备技术领域，特别涉及轨道车辆车轮静载试验装置。

背景技术

现有车辆做车轮静载试验时需要将车辆推至整车称重设备上，确保每个轮都落在传感器上。当按照试验需求抬高某个轮时，则通过专用工装和液压千斤顶配合来支撑轴箱使得某处轮抬高到试验要求的高度，之后读取其他轮的承载重量和车辆相关尺寸，从而判断制造的车辆是否为合格产品。当试验完成后需要对液压千斤顶泄压，使车轮重新落到整车称重台传感器的轨道上，在这一过程中，由于车辆车本身重量较大，当千斤顶泄压后车辆会对整车称重设备的传感器产生瞬间冲击力，这样的冲击力极大的影响传感器的精度，有时千斤顶泄压控制不好产生的冲击力过大，甚至会将传感器砸坏。

发明内容

本发明的目的提供一种用于车轮静载试验兼顾可以进行车辆整车称重的装置，用来代替以往的车轮静载试验方式，可以避免液压千斤顶泄压后车辆的瞬间冲击力对整车称重设备传感器的损坏，同时可以实现自动举升车轮，不需要操作人员手动压千斤顶，从而达到节省劳动力和避免人身安全隐患的技术问题，基于上述内容提出该轨道车辆车轮静载试验装置。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

本发明的轨道车辆车轮静载试验装置，包括：

轮缘轨道，沿地基基础的长度方向布置，并与车间轨道相接，以使待检测轨道车辆车轮可自车间轨道移动至轮缘轨道上；

多个升降机构，沿所述轮缘轨道的长度方向布置在一预设轨道上；

其中，所述预设轨道沿所述轮缘轨道的长度方向布置；

所述升降机构可在所述预设轨道上滑动，以使待检测轨道车辆车轮移动至所述轮缘轨道上时，任一一组所述升降机构可与一组待检测轨道车辆车轮对应布置；

称重单元，其用以支撑待检测轨道车辆车轮，且任一一组升降机构集成有一组所述称重单元；

其中，任一一组所述升降机构可沿垂直方向升起一预设高度，以使其上集成的一组所述称重单元可与其对应待检测轨道车辆车轮的踏面相切。

进一步的，还包括有：

底座，通过地脚螺栓安装在所述地基基础内，并沿所述地基基础的长度方向布置；

直线导轨，所述底座上方加工出相互平行的定位槽，任一一组所述定位槽内可安装所述直线导轨；

限位挡块，任一一组所述直线导轨的两端分别安装有一组所述限位挡块；

其中，预设轨道由所述底座上安装的所述直线导轨形成。

进一步的，所述升降机构包括：

箱体；

导轨滑块，所述箱体的下端安装有两组所述导轨滑块；

所述直线导轨与所述导轨滑块滑动连接，以使所述箱体可沿所述预设轨道的长度方向移动；

进一步的，所述升降机构还包括有：

齿条，其沿所述直线导轨的长度方向布置，且位于两组直线导轨之间，并固定在所述底座的上表面；

齿轮，其与所述齿条啮合连接；

伺服行走电机，其安装在所述箱体的下端，其输出端与所述齿轮固定连接；

其中，所述伺服行走电机和齿轮的轴线垂直于所述底座的上表面。

进一步的，所述升降机构包括：

螺旋升降机，安装在所述箱体的上方；

称重模块座，布置在所述螺旋升降机的上方，所述称重模块座的上方安装所述称重单元；

所述螺旋升降机以所述箱体上表面的垂直方向设置其输出端，且其输出端为升降杆；

所述升降杆的第一端与所述称重模块座的下端固定连接；

其中，所述升降杆垂直上升的极限距离为所述预设高度的最大值。

进一步的，所述螺旋升降机的两侧分别布置有：

导向机构，所述导向机构的第二端固定在所述箱体的上方，且所述导向机构具有可沿竖直方向移动的第二端，所述导向机构连接在所述称重模块座的下方。

进一步的，所述螺旋升降机具有一输入端；

所述输入端为与所述螺旋升降机依次传动连接的减速机、伺服电机。

进一步的，所述称重单元包括：

三组称重传感器；

上板；

下板，所述下板与所述称重模块座平行布置，且所述上板与所述下板相互平行；

拆卸装置，所述拆卸装置位于所述上板和所述下板之间，并布置在所述下板的四角，以使所述上板和所述下板之间形成一安装空间；

其中，三组所述称重传感器呈等腰三角形布置在所述安装空间内，且两组所述称重传感器形成所述等腰三角形的一底边，且该底边靠近所述轮缘轨道布置；以及

用以可拆卸地固定所述上板和所述下板，且在所述安装空间四周布置的拉杆装置。

进一步的，所述称重单元还包括：

称重轨，所述称重轨的第二端构造成经过淬火处理的轨道踏面；

所述称重轨的第一端安装在所述上板上，且位于所述上板中心；

导向轮支架，所述称重轨的两侧分别布置有一组所述导向轮支架，且任一一组所述导向轮支架的第一端转动连接有导向轮；

所述待检测轨道车辆车轮分部置于所述称重轨的第二端时，两组所述导向轮与所述待检测轨道车辆车轮的车轮踏面相切，且由所述升降机构将所述待检测轨道车辆车轮升高至所述预设高度时，所述所述等腰三角形重心在所述承载机构在垂直方向产生垂直力线上的路径上；以及

防侧翻支架，所述称重轨靠近所述地基基础边缘的一侧布置所述防侧翻支架，且所述防侧翻支架固定在所述称重模块座上。

进一步的，所述轮缘轨道的两端安装有过渡轨，所述过渡轨与所述轮缘轨道具有相同的轨道面；

所述轮缘轨道的下方固定有轨道梁，所述轨道梁的下方设置有支撑立柱，所述支撑立柱安装在所述地基基础内。

在上述技术方案中，本发明提供的一种轨道车辆车轮静载试验装置，具有以下有益效果：

本发明的装置可以根据轨道车辆不同的轴距和定距，升降机构和称重单元可调整至车轮下方，可以实现不同车辆试验要求，通用性强；

本发明的装置可按照车轮静载试验要求自动举升车轮达到试验需求的高度，不需要人工压千斤顶，节省劳动力，同时避免安全隐患；

本发明的装置的称重传感器配备在称重单元上，可以测量在举升车轮过程中的每个车轮的重量分配曲线，更好的分析车轮静载试验。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明实施例提供的轨道车辆车轮静载试验装置的局部剖视示意图；

图2为本发明实施例提供的轨道车辆车轮静载试验装置的局部俯视图；

图3为本发明实施例提供的轨道车辆车轮静载试验装置的升降机构与预设轨道的布置示意图；

图4为本发明实施例提供的轨道车辆车轮静载试验装置的导向机构的布置示意图；

图5为本发明实施例提供的轨道车辆车轮静载试验装置的齿轮和伺服行走电机的局部放大图；

图6为本发明实施例提供的轨道车辆车轮静载试验装置的预设轨道的局部俯视图；

图7为本发明实施例提供的轨道车辆车轮静载试验装置的升降机构的示意图；

图8为本发明实施例提供的轨道车辆车轮静载试验装置的轨道梁和支撑立柱的示意图；

图9为本发明实施例提供的轨道车辆车轮静载试验装置的整体结构示意图。

附图标记说明：

1、轮缘轨道；2、升降机构；10、预设轨道；3、称重单元；

4、底座；5、直线导轨；6、限位挡块；

201、箱体；202、导轨滑块；203、齿条；204、齿轮；205、伺服行走电机；

301、螺旋升降机；302、称重模块座；3011、升降杆；310、导向机构；3012、减速机；3013、伺服电机；

401、上板；402、下板；

501、称重轨；502、导向轮支架；503、导向轮；504、防侧翻支架；

110、过渡轨；111、轨道梁；112、支撑立柱；113、平面轮缘轨；114、U型轮缘轨。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

本实施例的目的在于提出一种轨道车辆车轮静载试验装置，在满足检测轨道车辆车轮具有通用性且能够达到试验要求的情况下，避免人工去操作升降机构，例如千斤顶，从而实现减少人员劳动、避免安全隐患，且能够精准的完成试验工作的目的。

参见图1～图9所示；

以当前视图的上方位为第一端，下方位为第二端，左方位为第一端，右方位为第二端，涉及的方位词语仅仅作为描述本发明的所采用的方位词，不应当理解为对于本发明技术方案的不当限定。

参见图1、2所示，轨道车辆车轮静载试验装置，包括：轮缘轨道1，沿地基基础的长度方向布置，并与车间轨道相接，以使待检测轨道车辆车轮可自车间轨道移动至轮缘轨道1上；多个升降机构2，沿轮缘轨道1的长度方向布置在一预设轨道10上；其中，预设轨道10沿轮缘轨道1的长度方向布置；

升降机构2可在预设轨道10上滑动，以使待检测轨道车辆车轮移动至轮缘轨道1上时，任一一组升降机构2可与一组待检测轨道车辆车轮对应布置；称重单元3，其用以支撑待检测轨道车辆车轮，且任一一组升降机构2集成有一组称重单元3；其中，任一一组升降机构2可沿垂直方向升起一预设高度，以使其上集成的一组称重单元3可与其对应待检测轨道车辆车轮的踏面相切。

该装置整体安装在地基基础中，地基基础设有上下台阶，地基基础四周设有护栏。地基基础每平方米承受压力不小于20t，地基基础内为仪表和称重传感器铺设接地线。升降机构2既能够实现压着预设轨道10移动，同时还能够提供升降功能，相当于这个装置在工作时，可以通过滑动升降机构2实现与不同的待检测轨道车轮对应，从而进行试验工作，使得称重单元3可与其对应待检测轨道车辆车轮的踏面相切，保证试验工作的技术要求。

优选的，本实施例的装置还包括有底座4，通过地脚螺栓安装在地基基础内，并沿地基基础的长度方向布置；直线导轨5，底座4上方加工出相互平行的定位槽，任一一组定位槽内可安装直线导轨5；限位挡块6，任一一组直线导轨5的两端分别安装有一组限位挡块6；其中，预设轨道10由底座4上安装的直线导轨5形成。

底座4对称重单元3起支撑作用，并采用框架结构，具有足够的刚度和强度，能够保证良好的加工和安装精度，上表面安装直线导轨5，保证调整位置后的称重单元3的精度不变，使称重单元3容易满足车辆定距：6000～25000mm，转向架轴距：1200～3000mm的要求。底座4长度满足设备使用要求，相对于轨道对称布置，其上各安装8套称重单元3。

参见图1、3、4所示，优选的，本实施例中升降机构2包括：箱体201；导轨滑块202，箱体201的下端安装有两组导轨滑块202；直线导轨5与导轨滑块6滑动连接，以使箱体201可沿预设轨道10的长度方向移动；箱体201采用先进的焊接工艺，材料为碳素结构钢,具有强度高刚度好。顶面、底面均经过机械加工，上下面保持平行，满足所需安装精度。

参见图3、4、5所示，优选的，上述的升降机构2还包括有：齿条203，其沿直线导轨5的长度方向布置，且位于两组直线导轨5之间，并固定在底座4的上表面；

底座4上安装有齿条，使称重单元3可以在伺服电机的驱动下沿直线导轨自动移动，通过程序设定，可以实现不同车型称重单元3位置的一键控制，方便操作。

齿轮204与齿条203啮合连接；伺服行走电机205，其安装在箱体201的下端，其输出端与齿轮204固定连接；其中，伺服行走电机205和齿轮204的轴线垂直于底座4的上表面。

优选的，上述的升降机构2包括：螺旋升降机301，安装在箱体201的上方；称重模块座302，布置在螺旋升降机301的上方，称重模块座302的上方安装称重单元3；螺旋升降机301以箱体201上表面的垂直方向设置其输出端，且其输出端为升降杆3011；升降杆3011的第一端与称重模块座302的下端固定连接；其中，升降杆3101垂直上升的极限距离为预设高度的最大值。

升降机构2采用伺服电机205带动螺旋升降机301的方式控制称重单元3，升降及升降高度，总行程300mm，每个称重单元3平均负载为125KN。

体201的下端安装有两组导轨滑块202；直线导轨5与导轨滑块6滑动连接，以使箱体201可沿预设轨道10的长度方向移动，保证了调整位置的精度，由伺服电机205驱动，通过齿轮齿条实现直线移动，伺服电机205上自带编码器，通过PLC控制可以实现轴距、定距自动调整，轴距、定距调整便捷。直线导轨贯通整个称重台长度方向，称重单元均可单独移动，满足定距、轴距调整范围的要求。

参见图3、4所示，优选的，本实施例中螺旋升降机301的两侧分别布置有：导向机构310，导向机构310的第二端固定在箱体201的上方，且导向机构310具有可沿竖直方向移动的第二端，导向机构310连接在称重模块座302的下方。

优选的，本实施例中螺旋升降机301具有一输入端；输入端为与螺旋升降机301依次传动连接的减速机3012、伺服电机3013。

优选的，本实施例中称重单元3包括：三组称重传感器；上板401；

下板402，下板402与称重模块座302平行布置，且上板401与下板402相互平行；拆卸装置，拆卸装置位于上板401和下板402之间，并布置在下板402的四角，以使上板401和下板402之间形成一安装空间；其中，三组称重传感器呈等腰三角形布置在安装空间内，且两组称重传感器形成等腰三角形的一底边，且该底边靠近轮缘轨道1布置；以及用以可拆卸地固定上板401和下板402，且在安装空间四周布置的拉杆装置。三组称重传感器还可连接缓冲限位装置，确保台面与传感器柔性接触，提高计量精度，对传感器也起到保护作用。拆卸装置确保高精度称重传感器不测量时处于自由状态，对传感器起到保护作用。称重单元上下板之间安装有横向、纵向的拉杆装置，能够有效避免横向力干扰。

参见图3、4、7所示，优选的，上述的称重单元3还包括：称重轨501，称重轨501的第二端构造成经过淬火处理的轨道踏面；称重轨501的第一端安装在上板401上，且位于上板401中心；导向轮支架502，称重轨501的两侧分别布置有一组导向轮支架502，且任一一组导向轮支架502的第一端转动连接有导向轮503；待检测轨道车辆车轮分部置于称重轨501的第二端时，两组导向轮503与待检测轨道车辆车轮的车轮踏面相切，且由升降机构2将待检测轨道车辆车轮升高至预设高度时，等腰三角形重心在承载机构在垂直方向产生垂直力线上的路径上。以及防侧翻支504，称重轨501靠近所述地基基础边缘的一侧布置防侧翻支架504，且防侧翻支架504固定在称重模块座302上。另外，称重轨501与防侧翻支架504之间留有一定量的间隙，车辆可做均衡试验。这样可以保证称重传感器不受测向力影响，称重更加准确。防侧翻支架504固定在称重轨51一侧，用于防止车辆单侧轮抬高发生意外滑移，起到防护措施；还可连接报警器，当发生侧移时报警器发出报警，并使高端位的其他称重单元3一侧下降，处于低位的其他称重单元3上升，使车体趋于平衡，以防止车辆脱轨，根据称重***和工控机进行测量和计算车辆处于安全状态。

参见图8所示，优选的，本实施例中轮缘轨道10的两端安装有过渡轨110，过渡轨110与轮缘轨道10具有相同的轨道面；轮缘轨道10的下方固定有轨道梁111，轨道梁111的下方设置有支撑立柱112，支撑立柱112安装在地基基础内。过渡轨110材质为高强度耐磨材料，经热处理后强度硬度均有较大提高，耐磨且寿命长。该部件设计为双轨，另一侧为备用轨。过渡轨通过螺栓固定在过渡轨支架上，更换非常方便。

轮缘轨道1的可被构造成平面轮缘轨和U型轮缘轨两种。轮缘轨道1的形状是根据车轮的轮缘得到的，加上一定尺寸公差，此公差在轮对的尺寸公差基础上加1-2mm，这样可保所有车辆通过而横向又可以定位。轮缘轨道1保持有一定的厚度，有自身的强度和横梁的支承强度，完全能保证车体平稳的通过。轮缘轨由45#钢整体加工而成，在横梁组成下部有加强筋，保证轮缘轨伸出部分的强度又能保证给称台升降留出空间。

在上述技术方案中，本发明提供的一种轨道车辆车轮静载试验装置，具有以下有益效果：

该装置可以根据轨道车辆不同的轴距和定距，升降机构和称重单元可调整至车轮下方，可以实现不同车辆试验要求，通用性强。

该装置可按照车轮静载试验要求自动举升车轮达到试验需求的高度，不需要人工压千斤顶，节省劳动力，同时避免安全隐患。

该装置的称重传感器配备在称重单元上，可以测量在举升车轮过程中的每个车轮的重量分配曲线，更好的分析车轮静载试验。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (10)

1.轨道车辆车轮静载试验装置，其特征在于，包括：

轮缘轨道(1)，沿地基基础的长度方向布置，并与车间轨道相接，以使待检测轨道车辆车轮可自车间轨道移动至轮缘轨道(1)上；

多个升降机构(2)，沿所述轮缘轨道(1)的长度方向布置在一预设轨道(10)上；

其中，所述预设轨道(10)沿所述轮缘轨道(1)的长度方向布置；

所述升降机构(2)可在所述预设轨道(10)上滑动，以使待检测轨道车辆车轮移动至所述轮缘轨道(1)上时，任一一组所述升降机构(2)可与一组待检测轨道车辆车轮对应布置；

称重单元(3)，其用以支撑待检测轨道车辆车轮，且任一一组升降机构(2)集成有一组所述称重单元(3)；

其中，任一一组所述升降机构(2)可沿垂直方向升起一预设高度，以使其上集成的一组所述称重单元(3)可与其对应待检测轨道车辆车轮的踏面相切。

2.如权利要求1所述的轨道车辆车轮静载试验装置，其特征在于，还包括有：

底座(4)，通过地脚螺栓安装在所述地基基础内，并沿所述地基基础的长度方向布置；

直线导轨(5)，所述底座(4)上方加工出相互平行的定位槽，任一一组所述定位槽内可安装所述直线导轨(5)；

限位挡块(6)，任一一组所述直线导轨(5)的两端分别安装有一组所述限位挡块(6)；

其中，预设轨道(10)由所述底座(4)上安装的所述直线导轨(5)形成。

3.如权利要求2所述的轨道车辆车轮静载试验装置，其特征在于，所述升降机构(2)包括：

箱体(201)；

导轨滑块(202)，所述箱体(201)的下端安装有两组所述导轨滑块(202)；

所述直线导轨(5)与所述导轨滑块(6)滑动连接，以使所述箱体(201)可沿所述预设轨道(10)的长度方向移动。

4.如权利要求3所述的轨道车辆车轮静载试验装置，其特征在于，所述升降机构(2)还包括有：

齿条(203)，其沿所述直线导轨(5)的长度方向布置，且位于两组直线

导轨(5)之间，并固定在所述底座(4)的上表面；

齿轮(204)，其与所述齿条(203)啮合连接；

伺服行走电机(205)，其安装在所述箱体(201)的下端，其输出端与所述齿轮(204)固定连接；

其中，所述伺服行走电机(205)和齿轮(204)的轴线垂直于所述底座(4)的上表面。

5.如权利要求3所述的轨道车辆车轮静载试验装置，其特征在于，所述升降机构(2)包括：

螺旋升降机(301)，安装在所述箱体(201)的上方；

称重模块座(302)，布置在所述螺旋升降机(301)的上方，所述称重模块座(302)的上方安装所述称重单元(3)；

所述螺旋升降机(301)以所述箱体(201)上表面的垂直方向设置其输出端，且其输出端为升降杆(3011)；

所述升降杆(3011)的第一端与所述称重模块座(302)的下端固定连接；

其中，所述升降杆(3101)垂直上升的极限距离为所述预设高度的最大值。

6.如权利要求5所述的轨道车辆车轮静载试验装置，其特征在于，所述螺旋升降机(301)的两侧分别布置有：

导向机构(310)，所述导向机构(310)的第二端固定在所述箱体(201)的上方，且所述导向机构(310)具有可沿竖直方向移动的第二端，所述导向机构(310)连接在所述称重模块座(302)的下方。

7.如权利要求5所述的轨道车辆车轮静载试验装置，其特征在于，所述螺旋升降机(301)具有一输入端；

所述输入端为与所述螺旋升降机(301)依次传动连接的减速机(3012)、伺服电机(3013)。

8.如权利要求5所述的轨道车辆车轮静载试验装置，其特征在于，所述称重单元(3)包括：

三组称重传感器；

上板(401)；

下板(402)，所述下板(402)与所述称重模块座(302)平行布置，且所述上板(401)与所述下板(402)相互平行；

拆卸装置，所述拆卸装置位于所述上板(401)和所述下板(402)之间，并布置在所述下板(402)的四角，以使所述上板(401)和所述下板(402)之间形成一安装空间；

其中，三组所述称重传感器呈等腰三角形布置在所述安装空间内，且两组所述称重传感器形成所述等腰三角形的一底边，且该底边靠近所述轮缘轨道(1)布置；以及

用以可拆卸地固定所述上板(401)和所述下板(402)，且在所述安装空间四周布置的拉杆装置。

9.如权利要求8所述的轨道车辆车轮静载试验装置，其特征在于，所述称重单元(3)还包括：

称重轨(501)，所述称重轨(501)的第二端构造成经过淬火处理的轨道踏面；

所述称重轨(501)的第一端安装在所述上板(401)上，且位于所述上板(401)中心；

导向轮支架(502)，所述称重轨(501)的两侧分别布置有一组所述导向轮支架(502)，且任一一组所述导向轮支架(502)的第一端转动连接有导向轮(503)；

所述待检测轨道车辆车轮分部置于所述称重轨(501)的第二端时，两组所述导向轮(503)与所述待检测轨道车辆车轮的车轮踏面相切，且由所述升降机构(2)将所述待检测轨道车辆车轮升高至所述预设高度时，所述所述等腰三角形重心在所述承载机构在垂直方向产生垂直力线上的路径上；以及

防侧翻支架(504)，所述称重轨(501)靠近所述地基基础边缘的一侧布置所述防侧翻支架(504)，且所述防侧翻支架(504)固定在所述称重模块座(302)上。

10.如权利要求5所述的轨道车辆车轮静载试验装置，其特征在于，所述轮缘轨道(10)的两端安装有过渡轨(110)，所述过渡轨(110)与所述轮缘轨道(10)具有相同的轨道面；

所述轮缘轨道(10)的下方固定有轨道梁(111)，所述轨道梁(111)的下方设置有支撑立柱(112)，所述支撑立柱(112)安装在所述地基基础内。

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