鐵路貨運安全門標定裝置及鐵路貨運安全門標定車的製作方法

2023-06-13 04:14:41 2

專利名稱：鐵路貨運安全門標定裝置及鐵路貨運安全門標定車的製作方法
技術領域：
本發明涉及不規則表面或輪廓的計量領域，具體來說是一種鐵路貨運安全 門標定裝置及鐵路貨運安全門標定車。
背景技術：
隨著經濟建設的發展，經由鐵路運輸的長、大貨物不斷增加。根據貨物列 車運行安全的要求，貨車車輛、及其裝載的貨物均不得超越規定的輪廓尺寸線，
即不得超越鐵路限界；否則，貨車車輛、及其裝載的貨物就有可能撞擊鄰近線 路的建築物或設備，並因此造成安全事故。為此，需要實時地4全測運行中的貨 車車輛、及其裝載貨物的輪廓，測得其超限時立即進行報警，防止其撞擊鄰近 線路的建築物或設備。
鐵路貨運安全門(以下簡稱安全門)，就是一種用於檢測鐵路運輸中車輛 及貨物是否超限的設備。其採用二維雷射掃描測量技術，通過獲得車輛及貨物 的全斷面輪廓尺寸，動態、實時地檢測車輛及貨物的超限狀態，在其超限時可 立即進行報警。顯然，為保證檢測數據的可靠性，安全門在新裝及裝後需定期 標定；否則，就有可能影響檢測精度，甚至產生漏報或誤報。
現有技術中，安全門定檢單位藉助一種T7型檢衡車的砝碼小車對安全門 進行標定，其方法是，將砝碼小車按比例縮小，製作成標準機車車輛限界的上 部限界門，通過校驗安全門的檢測數據，對安全門進行標定；若檢測結果與該 標定裝置的標稱值之間的差異較小，說明安全門檢測精度符合要求；反之，若 檢測結果與該標定裝置的標稱值之間的差異較大，說明安全門檢測精度不符合 要求；由此，通過比較兩者之間的數據差異，就可以對安全門進行標定。但是， 該標定裝置存在明顯的缺陷，簡述如下
一是標定周期較長，該標定裝置須在現場安裝、調試後方可使用，操作較 為不便；二是不能標定全部限界，因一級超限限界、二級超限限界與標準機車 車輛限界之間非成比例縮放關係，該標定裝置僅能部分標定標準機車車輛限 界，而不能標定一、二級超限限界；三是標定誤差較大，將砝碼小車按比例縮小後形成的上限界門，其形狀、尺寸與標準限界的形狀、尺寸之間存在較大差
異，換言之，就是存在較大的系統誤差；由於檢測結果誤差較大，其只能做定
性分析，而不能作為定量分析的依據。實際上，採用上述簡易標定裝置得出的 安全門檢測數據，也一直未得到安全門應用單位及貨運部門的認可。
目前，市場上尚無定量標定安全門的專用設備或裝置，也尚未發現記載有 關內容的文獻資料。有鑑於此，為確保鐵路貨運安全，需要開發一種高精度、 可移動的安全門標定設備。

發明內容
針對上述缺陷，本發明提供一種檢測精度高的鐵路貨運安全門標定裝置， 可以同時對安全門進行標準限界、 一級限界、二級限界標定。在此基礎上，本 發明還提供一種鐵路貨運安全門標定車。
為解決以上技術問題，本發明提供的鐵路貨運安全門標定裝置，其技術方 案是，包括，可伸縮的限界門，其外表面包括標準限界面、 一級限界面及二級 限界面，所述標準限界面、 一級限界面及二級限界面在工況時的形狀、尺寸分
別與標準限界、 一級限界及二級限界的形狀、尺寸相同；伺服系統，包括驅動 電機，用於控制所述限界門的伸縮；傳動機構，其輸出端與所述限界門連接， 其輸入端與所述驅動電機的輸出軸連接，用於將所述驅動電機輸出的旋轉運動 變換為所述限界門的直線運動。
優選地，所述限界門由上限界門、左限界門、右限界門組成；所述上限界 門的上表面設置標準上限界、 一級上限界面、二級上限界面；所述左限界門的 外表面設置標準左限界面、 一級左限界面、二級左限界面；所述右限界門的外 表面設置標準右限界面、 一級右限界面、二級右限界面。
優選地，所述伺服系統包括上限界門驅動電機、左限界門驅動電機、右限 界門驅動電機，分別用於控制所述上限界門、左限界門、右限界門的伸縮；所 述傳動機構包括上傳動機構、左傳動機構、右傳動機構，分別用於將所述上限 界門驅動電機、左限界門驅動電機、右限界門驅動電機輸出的旋轉運動變換為 所述上限界門、左限界門、右限界門的直線運動。
優選地，還包括支架和底座；所述上限界門固定在所述支架的上部；所述 左限界門、右限界門對稱設置在所述支架的兩側，並分別通過所述左傳動機構、右傳動機構與所述支架連接；所述支架的底部通過所述上傳動機構與所述底座 連接。
優選地，所述左限界門的下端設置可伸縮的左輔助限界門；所述右限界門 的下端設置可伸縮的右輔助限界門。
優選地，所述上限界門的上表面採用3248環氧玻璃布層壓^1。
優選地，所述驅動電機為伺服電機。
優選地，所述傳動機構為蝸輪-蝸杆傳動才幾構。
在此基礎上，本發明提供的鐵路貨運安全門標定車，在車體中安裝所述的 鐵路貨運安全門標定裝置；在該安裝位置的上方，設置活動頂棚；在該安裝位 置的兩側設置側門。
優選地，所述限界門與所述側門的門框之間設置間隙。
與現有技術相比，本發明提供的鐵路貨運安全門標定裝置，在限界門上同 時設置三個限界面，在工況時可自動生成標準限界、 一級限界、二級限界，由 此可同時對安全門進行標準限界、 一級限界、二級限界的標定；採用伺服系統， 可精確地控制驅動電機的轉數(轉動角度)；通過傳動機構，輕易實現驅動電 機的旋轉運動到限界門直線運動的轉換；由此，在伺服系統的控制下，可精確 地控制限界門伸縮的行程，保證其生成的標準限界、 一級限界、二級限界的形 狀、尺寸符合要求，減小系統誤差，提高對安全門的標定精度。
本發明提供的鐵路貨運安全門標定車，可隨意移動到任何安全門的位置進 行標定；在對安全門標定時無需現場安裝、調試，可節省標定時間，提高標定 效率。


圖1為本發明鐵^^貨運安全門標定裝置的結構圖； 圖2A為圖1所示限界門中上限界門的主視圖； 圖2B為圖1所示限界門中上限界門的俯視圖； 圖3A為圖1所示限界門中左限界門的主視圖； 圖3B為圖l所示限界門中左限界門的左視圖； 圖4A為圖1所示限界門中右限界門的主視圖； 圖4B為圖1所示限界門中右限界門的右視圖；圖5為圖1中伺服系統的電氣原理圖6為本發明鐵路貨運安全門標定裝置的動作順序圖(工作狀態)；
圖7A為本發明鐵路貨運安全門標定車的示意圖(主視)；
圖7B為圖7A中鐵路貨運安全門標定車在拆去部分組件後的俯視圖。
具體實施例方式
為便於對本發明進行描述，先對有關術語解釋如下
鐵路限界為了確保機車車輛在鐵路線路上運行的安全，防止機車車輛撞 擊鄰近線路的建築物和設備，而對機車車輛和鄰近線路的建築物、設備所規定 的不允許超越的輪廓尺寸線，稱為鐵路限界。鐵路機車車輛的外形尺寸不得超 過標準機車車輛限界；同時，貨物裝車後，貨物任何部分的高度和寬度也不得 超過機車車輛限界(以下簡稱標準限界)。若貨物中某部分的高度和/或寬度 超過標準機車車輛限界時，稱為超限貨物。按貨物超限的程度，將其分為一級 超限限界、二級超限限界(以下分別簡稱一級限界、二級限界)。需說明的是， 上述標準限界、 一級限界與二級限界並不相似，即非成比例縮放關係，關於上 述標準限界、 一級限界與二級限界的具體形狀、尺寸，請詳細參考《標準軌距 鐵路機車車輛限界》及《鐵路超限貨物運輸規則》。
鐵路貨運安全門用於檢測鐵路運輸中貨物超限的設備，是保證鐵路安全 運輸的一項技術。該設備可動態、實時地^r測出運行中的貨車車輛及裝載貨物 的輪廓，並根據檢測結果進行超限報警。為保證鐵路貨運安全門檢測數據的可 靠性，該設備在新裝及安裝後需定期進行標定。
伺服驅動系統，簡稱伺服系統，是一種以機械位置或角度作為控制對象的 自動控制系統，包括控制器、功率驅動單元、驅動電機等部分，根據驅動電機 的類型，可將其分為直流伺服系統和交流伺服系統。
伺服電機內部的轉子是永》茲鐵，伺服驅動器控制的U/V/W三相電形成 電磁場，轉子在此磁場的作用下轉動，同時電機自帶的編碼器反饋信號給伺服 驅動器，伺服驅動器根據反饋值與目標值進行比較，調整轉子轉動的角度。伺 服電機的精度，決定於編碼器(控制器)的精度(線數)。
本發明的基本構思是，設置可伸縮的限界門；在工況時，限界門自動伸展 到設定尺寸後，分別生成標準限界、 一級限界及二級限界；安全門掃描所生成的標準限界、 一級限界及二級限界，將掃描後形成的檢測數據與該標準限界、 一級限界及二級限界的標稱值進行校—驗，從而完成對安全門的標定。 下面結合實施方式與附圖具體進行說明。
請參考圖l,該圖為本發明鐵路貨運安全門標定裝置的結構圖。本發明的
鐵路貨運安全門標定裝置(以下簡稱標定裝置)100 ，包括可伸縮的限界門1, 其外表面包括三個曲面，分別稱為標準限界面、 一級限界面、二級限界面；在 工況時，所述標準限界面、 一級限界面、二級限界面的形狀、尺寸分別與標準 限界S0、 一級限界S1及二級限界S2的形狀、尺寸相同；所述標準限界面、一 級限界面、二級限界面，用於生成標準限界SO、 一級限界S1及二級限界S2， 以便提供安全門標定的檢測基準；伺服系統2，包括驅動電機，將電能轉換為 機械能，用幹控制限界門l的伸縮及伸縮的尺寸；傳動機構3，其輸出端與限界 門1連接，其輸入端與驅動電機的輸出軸連接，用於將驅動電機輸出的旋轉運 動變換為限界門的直線運動。
上述部件中所述限界門l為本發明的關鍵部件，以下將詳細描述；所述 伺服系統2、傳動機構3可選用多種現有技術方案，具體可參照有關文獻資料， 以下僅對與本發明密切相關的部分進行說明。
所述限界門l，可為整體結構，也可採用由多部分組成的分體結構，其工 作原理相同。但採用分體結構時，可方便限界門l的安裝，也有利於簡化限界 門l縮放的控制方案。不失一般性，下面以限界門l採用三部分的分體結構具體 進行說明。
如圖l所示，該分體結構的標定裝置100,包括，限界門l,由上限界門l-l、 左限界門l-2、右限界門l-3三部分組成；伺服系統2，包括上限界門驅動電機、 左限界門驅動電機、右限界門驅動電機；傳動機構3，包括上傳動機構3-l、左 傳動機構3-2、右傳動機構3-3;以及支架4和底座5;所述上限界門1-1固定在支 架4的上部；所述左限界門l-2與右限界門l-3的形狀、尺寸完全相同，對稱設 置在支架4的兩側，並分別通過左傳動機構3-2、右傳動機構3-3與支架4連接； 所述支架4的底部通過上傳動機構3-l與底座5連接。
由此，左限界門l-2、右限界門l-3可在水平方向進行伸縮；同時，通過支 架4的升降，上限界門l-l、左限界門l-2、右限界門l-3也可在豎直方向進行伸縮。工況時，上限界門l-l、左限界門l-2、右限界門l-3分別伸展到設定的尺寸，
就可生成完整的標準限界SO、 一級限界S1及二級限界S2。
為同時生成上述的三種限界，上限界門1-1、左限界門1-2、右限界門1-3 的外表面上分別設置三個限界面，以下對上限界門1-1、左限界門1-2、右限 界門1-3的結構進行描述。
請參考圖2-4，其中，圖2A、圖2B分別為圖1所示限界門中上限界門的主 視圖、俯視圖；圖3A、圖3B分別為圖1所示限界門中左限界門的主視圖、左視 圖；圖4A、圖4B分別為圖1所示限界門中右限界門的主視圖、右視圖。如圖2-4 所示，所述上限界門l-l的上表面設置臺階狀分布的標準上限界面1-1-0、 一級 上限界面l-l-l、 二級上限界面l-l-2;所述左限界門l-2的外表面設置臺階狀分 布的標準左限界面1-2-0、 一級左限界面l-2-l、 二級左限界面l-2-2;所述右限 界門l-2的外表面設置臺階狀分布的標準右限界面l-3-0、 一級右限界面l-3-l、 二級右限界面1-3-2。上述各部分限界面對接後，可形成完整的標準限界面、 一級限界面、二級限界面。
所述標準上限界面1-1-0、 一級上限界面1-1-1、 二級上限界面1-1-2,標準 左限界面l-2-0、 一級左限界面l-2-l、 二級左限界面1-2-2,標準右限界面l-3-0、 一級右限界面l-3-l、 二級右限界面l-3-2的形狀、尺寸分別按照標準限界SO、 一級限界S1及二級限界S2的上部分、左部分及右部分製作，其對接後形成完整 的標準限界S0、 一級限界S1及二級限界S2。在各限界面的形狀、尺寸滿足精 度要求的前提下，該限界門1生成的標準限界S0、 一級限界S1及二級限界S2， 就可提供符合要求的檢測基準，從而減小系統誤差，提高標定精度。
平時，上限界門l-l、左限界門l-2、右限界門l-3處於收縮狀態；工作時， 上限界門l-l、左限界門l-2、右限界門l-3均伸展至設定尺寸的位置。當其伸展 到設定位置時標準上限界面l-l-0、標準左限界面l-2-0、標準右限界面l-3-0 對接後形成標準限界S0; —級上限界面l-l-l、 一級左限界面l-2-l、 一級右限 界面l-3-l對接後形成一級限界Sl; 二級上限界面l-l-2、 二級左限界面l-2-2、 二級右限界面l-3-2對接後形成二級限界S2。由此，用安全門分別掃描限界門l 生成的上述標準限界S0、 一級限界S1及二級限界S2，並將掃描後形成的檢測 數據與該標準限界S0、 一級限界S1及二級限界S2的標稱值進行校驗，就可以完成安全門的標定。
如上述，所述限界門l中，上限界門l-l、左限界門l-2、右限界門l-3均包 括三個限界面，優選地，上限界門l-l、左限界門l-2、右限界門l-3採用整體結 構。顯然，上限界門l-l、左限界門l-2、右限界門l-3也可採用分體結構，即分 別設置三個單體，每個單體設置一個限界面，其同樣能生成符合要求的標準限 界S0、 一級限界S1及二級限界S2。但是，採用分體結構，需增加傳動機構， 也不如採用整體結構緊湊，故不推薦使用。
上述標定裝置100，能完成距軌面1000mm以上部分的三級限界，即標準限 界S0、 一級限界S1、 二級限界S2的檢測。特別地，考慮到我國通用貨車的現 狀，可相應提高檢測裕量。優選地，左限界門l-2下端設置可伸縮的左輔助限 界門1-4,右限界門1-3的下端設置可伸縮的右輔助限界門1-5,可向下伸長 100mm左右；所述左輔助限界門l-4、右限界門1-3,非工作狀態時收縮，工作 狀態時向下伸出，從而擴展了標準限界SO、 一級限界S1及二級限界S2的範圍， 使得標定裝置100可標定距軌面900mm以上空間。
特別地，安全門大都位於4失路主要編組站入口，在我國電氣化鐵路的比例 越來越高的情況下，實際上無法解除電網作業。為此，標定裝置100應採取一 定的絕緣措施。優選地，上限界門1-1的上表面，即標準上限界面1-1-0、 一 級上限界面1-1-1、 二級上限界面1-1-2採用3248環氧玻璃布層壓板，其厚度 為10mm左右，其絕緣性能好，可有效防止在電網下作業時發生意外。
所述伺服系統2，可為開環或閉環伺服系統，優選地為開環伺服系統，其 結構較為筒單，也能保證檢測精度。即通過控制驅動電機轉子的轉動角度，就 可相應確定傳動機構3的行程，4吏得限界門1精確地生成標準限界SO、 一級 限界S1、 二級限界S2，簡述如下
請參考圖5,該圖為圖1中伺服系統的電氣原理圖。該伺服系統2，包括， 驅動電機組2-1,輸出限界門1所需的功率；伺服驅動器組2-2,用於調整驅 動電機組2-l中各驅動電機轉子轉動的角度；傳感器組2-3，檢測並輸出限界 門1或其它有關部件的位置信號；控制器2-4,通過通信串口設置伺服驅動器 組2-2的控制參數，並根據接收的傳感器組2-3的檢測信號，計算並輸出伺服 驅動器組2-2的控制信號。所述伺服系統2，可為直流伺服系統，也可為交流伺服系統，優選地為交 流伺服系統，其便於利用外界電網電源。在這種交流伺服系統中，利用外接三
相工頻380V交流電源驅動所述驅動電機組2-1中的各驅動電機；並通過伺服 驅動器組2-2控制各驅動電機轉子的轉動角度；進一步地，就可確定傳動機構 3的行程；最終由限界門1精確地生成標準限界SO、 一級限界S1、 二級限界 S2，進而完成安全門的標定。
此外，伺服系統2中還包括操作按鈕2-5 、顯示器2-6 、驅動器電源2-7 、 三相變壓器2-8、主接觸器2-9、主斷路器2-10、加熱器2-11、穩壓電源2-12 等電氣元件，由此構成一個完整的電氣控制系統；鑑於此部分電氣元件的功能、 連接方式為現有技術，在此不再贅述。
如前述，限界門1由上限界門1-1、左限界門1-2、右限界門l-3三部分組 成。相應地，伺服系統2中包括三條控制支路，具體是
電機組2-l，包括，上限界門驅動電機、左限界門驅動電機、右限界門驅 動電機，分別輸出上限界門1-1、左限界門1-2、右限界門l-3伸縮時所需要的 功率；所述上限界門驅動電機、左限界門驅動電機、右限界門驅動電機可為伺 服電機或步進電機；優選地，為提高驅動電機轉速或轉動角度的控制精度，各 驅動電機均為伺服電機，分別稱為上限界門伺服電機2-1-1、左限界門伺服電 機2-1-2,右限界門伺服電機2-1-3。
伺服驅動器組2-2,包括，上限界門伺服驅動器2-2-1、左限界門伺服驅動 器2-2-2、右限界門伺服驅動器2-2-3，分別用於調整上限界門伺服電機2-1-1、 左限界門伺服電機2-1-2，右限界門伺服電機2-1-3轉子的轉數(轉動角度)。
同樣地，傳感器組2-3,包括，左打開傳感器2-3-1、左回零減速傳感器 2-3-2、左關閉傳感器2-3-3，分別用於檢測並輸出左限界門l-2在打開、回零 減速、關閉狀態下的位置信號；右打開傳感器2-3-4、右回零減速傳感器2-3-5、 右關閉傳感器2-3-6,分別用於檢測並輸出右限界門l-3在打開、回零減速、 關閉狀態下的位置信號；下降傳感器2-3-7、回零減速傳感器2-3-8、上升傳感 器2-3-9,分別用於檢測並輸出上限界門1-3在下降、回零減速、上升狀態下 的位置信號。優選地，上述各傳感器為位置傳感器，具體為接近開關，其檢測 並輸出有關部件的位置信號。由此，按照圖5所示的電器電氣控制原理，控制器2-4可實時監測限門1 的位置。具體是，各傳感器檢測並輸出的位置信號被控制器2-4接收；根據預 定的邏輯，控制器2-4計算並輸出合適大小的控制信號，就可精確地控制標準 限界S0、 一級限界S1、 二級限界S2的生成；由此，減小標定基準的系統誤 差，提高安全門的標定精度。
所述傳動機構3，其輸入端與伺服系統2中的伺服電機連接，其輸出端與限 界門1連接。如前述，在限界門l位分體結構的情況下，傳動機構3由上傳動機 構3-l、左傳動機構3-2、右傳動機構3-3三部分組成，其分別將相應電機的輸出 功率變換並傳遞到上限界門l-l、左限界門l-2、右限界門l-3上；換言之，也就 是將上限界門伺服電機2-l-l、左限界門伺服電機2-l-2,右限界門伺服電機2-l-3 輸出的旋轉運動變換為上限界門l-l、左限界門l-2、右限界門l-3的直線運動， 使得上限界門1-1 、左限界門1-2、右限界門l-3按照控制器2-4設置的參數要求 進4亍伸縮。
所述上傳動機構3-l、左傳動機構3-2、右傳動機構3-3,可釆用機械傳動、 電力傳動、液壓傳動、氣壓傳動，或其任意組合的傳動方式。優選地，上傳動 才幾構3-l、左傳動才幾構3-2、右傳動才幾構3-3傳動才幾構3均採用全才幾械傳動才幾構， 其動力源分別為伺服系統2中的上限界門伺服電機2-1-1、左限界門伺服電機 2-1-2,右限界門伺服電機2-1-3。
優選地，傳動機構3中的各部分，包括上傳動機構3-l、左傳動才幾構3-2、 右傳動機構3-3,均採用蝸輪-蝸杆傳動機構，其具有自鎖功能，同時具有無累 計誤差的優點，可提高安全門的標定精度。由此，上限界門伺服電機2-1-1、 左限界門伺服電機2-1-2,右限界門伺服電機2-1-3轉動後，帶動相應的蝸輪、 蝸杆動作，就可以完成上限界門1-1、左限界門l-2及右限界門1-3的展開與 收回。特別地，上限界門1-1、左限界門l-2及右限界門1-3均展開至工作位 時，就可生成符合要求的標準限界S0、 一級限界Sl及二級限界S2，並進而 完成安全門的標定。
為避免操作失誤，對應上限界門1-1、左限界門l-2及右限界門1-3展開 至工作位、或收回至回送位，其分別設置展開和收縮按鈕；分別操作上述兩個 按鈕，即可時限界門l按規定順序完成伸縮。為提高可靠性，分別在上限界門1-1、左限界門l-2及右限界門1-3工作位及回送位設置限位行程開關，以保證 上傳動機構3-l、左傳動機構3-2、右傳動機構3-3的運行安全、可靠。
所述支架4，用於安裝、固定上限界門l-l、左傳動機構3-2、右傳動機構 3-3及伺服系統2的有關部件。優選地，採用冷彎型鋼組焊結構，其有利於提高 剛度、減輕自重。
所述底座5,通過上傳動機構3-l與用於支架4連接；上限界門伺服電機2-l-l 的轉動，通過上傳動機構3-l傳到支架4上，帶動支架4作豎直方向的升降運動； 進一步地，就可控制上限界門l-l、左限界門l-2及右限界門l-3的工作高度。
上述標定裝置100，設置伺服系統2，通過應用計算機控制技術，可精確 地實現標準限界S、 一級限界S1、 二級限界S2的自動生成，以下簡述其動作 順序。
請參考圖6，該圖為本發明鐵路貨運安全門標定裝置的動作順序圖(工作 狀態)。在進入工作狀態時，限界門1按從Q1—Q2—Q3—Q4—Q5的動作順 序，同步實現標準限界SO、 一級限界S1、 二級限界S2的自動生成。具體是， 左限界門1-2、右限界門1-3分別通過左傳動機構3-2、右傳動機構3-3的動作， 同步外伸至行程所設定尺寸後停止；其次，通過上傳動機構3-l的動作，支架 4上升，也使得上限界門1-1、左限界門l-2及右限界門1-3同步上升至設定限 界高度後停止；再次，左限界門1-2、右限界門1-3分別通過左傳動機構3-2、 右傳動機構3-3的動作，同步回縮至工作位置；最後，放下左輔助限界門1-4 與右輔助限界門1-5;由此，形成完整的三個限界，從而為安全門標定提供標 定基準。需指出的是，左輔助限界門l-4與右輔助限界門l-5的步驟非為必要 操作步驟，可視情況進行取捨。
類似地，標定裝置100在非工作狀態勢其動作順序為待標定完安全門後， 按從Q5—Q4—Q3—Q2—Ql的順序即可恢復至回送狀態，在此不再贅述。
以上所述的標定裝置IOO,在限界門l上同時設置三個限界面，在工況時可 自動生成標準限界SO、 一級限界S1、 二級限界S2，由此可同時對安全門進行 標準限界、 一級限界、二級限界的標定；採用伺服系統2，可精確地控制驅動 電機的轉數(轉動角度)；通過傳動機構3，輕易實現驅動電機的旋轉運動到 限界門l直線運動的轉換。由此，在伺服系統2的控制下，可精確地控制限界門l伸縮的行程，保證其生成的標準限界SO、 一級限界S1、 二級限界S2的形狀、
尺寸符合要求，減小系統誤差，提高對安全門的標定精度。
為了減少現場安裝時間、提高標定效率，可將上述標定裝置100安裝在一 種特種車輛上，以形成了可移動的4失3各貨運安全門標定裝置，以下稱其為鐵路 貨運安全門標定車(以下簡稱為標定車)200,下面對其進行說明。
請同時參考圖7A、圖7B,其中，圖7A為本發明鐵路貨運安全門標定車 的示意圖(主視)；圖7B為圖7A中鐵路貨運安全門標定車在拆去部分組件 後的俯視圖。該標定車200，在其車體中標定裝置100,用於對安全門進行標 定。為節省費用，標定車200的車體可由多種車輛改制；優選地，採用通用棚 車改造而成，其車體由底架、側牆、端牆、車頂組成。這種棚車，其本身為一 種鐵路貨車，其改造工作量小，並能逼真地模擬鐵路貨運的運行環境。
如圖7所示，鐵路貨運安全門標定裝棄置100安裝在底架21;在該安裝 位置的上方，設置活動頂棚22;在該安裝位置兩側的側牆上，分別安裝側門 23。
設置活動頂棚22、側門23後，標定裝置100中的限界門1能自由的伸縮， 即，上限界門1-1、左限界門1-2、右限界門l-3可收回至車體內，也可上升至 限界高度；同時，左限界門1-2、右限界門l-3還能進行水平方向的伸縮行程。 在工況時，將活動頂棚22及兩側門23打開，通過伺服系統2，就可將限界門 l伸展到相應得尺寸位置，並生成完整的標準限界SO、 一級限界S1、 二級限 界S2，進而完成安全門的標定。
特別地，為保證限界門1,特別是左限界門1-2、右限界門l-3在伸縮過 程中不與門框24幹涉，限界門1與門框24之間應保持一定間隙；特別地，左 限界門1-2、右限界門l-3與門框24的上側梁之間應分別保持較大的間隙，通 常為145mm左右。
所述活動頂棚22和/或側門23的開啟、關閉，可採用人工方式或機械方 式進行；優選地，活動頂棚22和/或側門23釆用開環控制，以減輕勞動強度。 同時，所述活動頂棚22和/或側門23可採用旋轉門的結構形式，也可採用推 拉門的結構形式；優選地，採用推拉門的結構形式，以便利用前述伺服系統2 的電氣控制系統。在這種情況下，只要增加一條控制支路，而不必另行設計控制方案，具體如下述
如圖5所示，在伺服系統2中，增設推拉門控制支路，包括，推拉門伺服 電機2-1-4，用於輸出活動頂棚22、側門23開啟或關閉所需的功率；推拉門 伺服驅動器2-2-4,調整推拉門伺服電機2-1-4轉子的轉動角度；推拉門打開傳 感器2-3-9、推拉門回零減速傳感器2-3-10、推拉門關閉傳感器2-3-12,分別 用於檢測活動頂棚22、側門23在打開、回零減速、關閉狀態下的位置信號。 推拉門伺服電機2-1-4啟動後，通過推拉門傳動機構3-4,就可開啟或關閉活 動頂棚22、側門23。
特別地，採用圖5所示伺服系統2後，限界門1與活動頂棚22、側門23 可實現互鎖保護。如活動頂棚22和/或側門23未打開或開度不足，限界門1 不會向外伸出，由此防止限界門1與側門23或活動頂棚22發生碰撞，損壞設 備。
該標定車200，在現有車輛技術基礎上安裝標定裝置100,使得標定裝置 100可隨意移動到任何安全門位置，即成為一種可移動標定裝置；由此，無需 現場安裝、調試，節省標定時間，提高標定效率。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出的是，上述優選實施方式 不應視為對本發明的限制，本發明的保護範圍應當以權利要求所限定的範圍為 準。對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明的精神和範圍內， 還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1、一種鐵路貨運安全門標定裝置，其特徵在於包括，可伸縮的限界門，其外表面包括標準限界面、一級限界面及二級限界面，所述標準限界面、一級限界面及二級限界面在工況時的形狀、尺寸分別與標準限界、一級限界及二級限界的形狀、尺寸相同；伺服系統，包括驅動電機，用於控制所述限界門的伸縮；傳動機構，其輸出端與所述限界門連接，其輸入端與所述驅動電機的輸出軸連接，用於將所述驅動電機輸出的旋轉運動變換為所述限界門的直線運動。
2、 如權利要求l所述的鐵路貨運安全門標定裝置，其特徵在於所述限 界門由上限界門、左限界門、右限界門組成；所述上限界門的上表面設置標 準上限界、 一級上限界面、二級上限界面；所述左限界門的外表面設置標準 左限界面、 一級左限界面、二級左限界面；所述右限界門的外表面設置標準 右限界面、 一級右限界面、二級右限界面。
3、 如權利要求2所述的鐵路貨運安全門標定裝置，其特徵在於所述伺 服系統包括上限界門驅動電機、左限界門驅動電機、右限界門驅動電機，分 別用於控制所述上限界門、左限界門、右限界門的伸縮；所述傳動機構包括 上傳動機構、左傳動機構、右傳動機構，分別用於將所述上限界門驅動電機、 左限界門驅動電機、右限界門驅動電機輸出的旋轉運動變換為所述上限界門、 左限界門、右限界門的直線運動。
4、 如權利要求3所述的鐵路貨運安全門標定裝置，其特徵在於還包括 支架和底座；所述上限界門固定在所述支架的上部；所述左限界門、右限界 門對稱設置在所述支架的兩側，並分別通過所述左傳動機構、右傳動機構與 所述支架連接；所述支架的底部通過所述上傳動機構與所述底座連接。
5、 如權利要求4所述的鐵路貨運安全門標定裝置，其特徵在於所述左 限界門的下端設置可伸縮的左輔助限界門；所述右限界門的下端設置可伸縮 的右輔助限界門。
6、 如權利要求5所述的鐵路貨運安全門標定裝置，其特徵在於所述上 限界門的上表面採用3248環氧玻璃布層壓板。
7、 如權利要求l-6任一項所述的鐵路貨運安全門標定裝置，其特徵在於所述驅動電機為伺服電機。
8、 如權利要求7所述的鐵路貨運安全門標定裝置，其特徵在於所述傳 動才幾構為蝸4侖-蝸4幹傳動才幾構。
9、 一種鐵路貨運安全門標定車，其特徵在於在車體中安裝如權利要求 l-6任一項所述的鐵路貨運安全門標定裝置；在該安裝位置的上方，設置活動 頂棚；在該安裝位置的兩側設置側門。
10、 如權利要求9所述的鐵路貨運安全門標定車，其特徵在於所述限 界門與所述側門的門框之間設置間隙。
全文摘要
本發明公開一種鐵路貨運安全門標定裝置，包括，可伸縮的限界門，其外表面包括標準限界面、一級限界面及二級限界面，所述標準限界面、一級限界面及二級限界面在工況時的形狀、尺寸分別與標準限界、一級限界及二級限界的形狀、尺寸相同；伺服系統，包括驅動電機，用於控制所述限界門的伸縮；傳動機構，其輸出端與所述限界門連接，其輸入端與所述驅動電機的輸出軸連接，用於將所述驅動電機輸出的旋轉運動變換為所述限界門的直線運動。該鐵路貨運安全門標定裝置，可同時對安全門進行標準限界、一級限界、二級限界的標定，其標定精度較高。在此基礎上，本發明還公開一種鐵路貨運安全門標定車，無需現場安裝、調試，可節省標定時間，提高標定效率。
文檔編號B61K9/02GK101285678SQ20081010042
公開日2008年10月15日 申請日期2008年6月11日 優先權日2008年6月11日
發明者於躍斌, 勇 付, 周志剛, 張俊林, 震 祝, 魏鴻亮 申請人:齊齊哈爾軌道交通裝備有限責任公司