用於重載鐵路空車車輛脫軌預警系統上的檢測裝置的製作方法

2023-05-04 05:15:51

專利名稱：用於重載鐵路空車車輛脫軌預警系統上的檢測裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於重載鐵路空車車輛脫軌預警系統上的檢測裝置。
背景技術：
隨著神華鐵路運輸需求的逐年增加，提高列車行駛速度、開行大軸重列車、開行萬噸甚至兩萬噸重載列車是提高神華鐵路運輸能力的主要措施，其中重載鐵路空載車輛運行提速是增加重載鐵路運力和工作效率的有利手段，但因空載時車輛垂向作用力的減小，空 載車輛的脫軌係數要大於滿載車輛，因此重載鐵路空載車輛提速後容易發生脫軌事故，為了防止此類情況的發生，列車空載返回時的運行速度通常低於滿載時的運行速度。為了適應神華鐵路快速發展的需要，需要研發重載鐵路空載車輛脫軌預警系統，提升神華鐵路運輸能力，保證鐵路運輸安全。此脫軌預警系統包括安裝在列車上的重載鐵路空載車輛綜合檢測系統(簡稱檢測系統)和脫軌分級報警處理系統(簡稱報警系統)，車輛綜合檢測系統自動檢測車輛運行過程中輪軌間相互作用力、相對位移以及振動加速度等狀態參數。脫軌分級報警處理系統根據檢測數據預判車輛脫軌傾向，並對其進行分級報警處理。該系統的研究將在理論上提出結合脫軌係數和輪軌相對位移的綜合脫軌評價標準，確定不同列車編組形式、不同線路區段的重載鐵路空車運行速度目標值。檢測系統的位移測量部分負責檢測輪軌間橫向和垂向相對位移，採用非接觸的測量方式。

發明內容
本發明的目的在於改進現有技術的缺陷，而提供一種用於重載鐵路空車車輛脫軌預警系統上的檢測裝置。該裝置結構簡單、方便實用、安裝更加牢固，保證了電渦流傳感器和雷射傳感器的使用要求，並可以根據需要調節雷射傳感器光束照在鐵軌上的角度。為實現上述目的，本發明提供一種用於重載鐵路空車車輛脫軌預警系統上的檢測裝置，該裝置包括安裝於火車車廂連通部半圓筒箱體上的固定架、傳感器安裝總架、用於測量橫向位移的傳感器和用於測量垂向位移的傳感器；
所述的固定架上端匹配地固裝在火車車廂連通部半圓筒箱體上端的凸出邊緣上，所述固定架下端與所述火車車廂連通部半圓筒箱體下端的箱體邊緣匹配地固裝在一起；
所述傳感器安裝總架上端設有向內彎折的固定片，下端固設有向外彎折安裝板；傳感器安裝總架通過固定片固裝在所述固定架的外表面上；
所述用於測量垂向位移的傳感器固裝在所述傳感器安裝總架的內側面上；
所述用於測量橫向位移的傳感器固裝在所述安裝板的下端面上。進一步的，所述的固定架上端通過卡夾匹配地固裝在火車車廂連通部半圓筒箱體上端的凸出邊緣上，所述固定架下端通過固定夾與所述火車車廂連通部半圓筒箱體下端的箱體邊緣匹配地固裝在一起。進一步的，所述固定片與傳感器安裝總架的下端之間設有加強筋，所述傳感器安裝總架上端還設有至少一個用於與所述固定架的外表面相連接固定的輔助固定片。進一步的，所述用於測量垂向位移的傳感器通過一 T型傳感器安裝架固裝在所述傳感器安裝總架的內側面上；所述的T型傳感器安裝架包括橫向固定板和豎向固定板，所述橫向固定板與傳感器安裝總架的內側面固定連接在一起，所述用於測量垂向位移的傳感器固裝在所述豎向固定板上，且該豎向固定裝板上設有用於調節所述用於測量垂向位移的傳感器光束照在鐵軌上角度的圓弧槽口。豎向固定裝板上的外端設有安裝孔，內端開有圓弧槽口 ；用於測量垂向位移的傳感器(即雷射傳感器)的一端與豎向固定裝板的外端安裝孔固定，另一端通過圓弧槽口改變雷射傳感器與水平方向的角度，這樣設置的目的在於有利於消除T型傳感器安裝架在實際安裝時不能保證絕對水平的問題，提高了雷射傳感器檢測的精度。 進一步的，所述用於測量橫向位移的傳感器為電渦流傳感器，所述用於測量垂向位移的傳感器為雷射傳感器。進一步的，所述用於測量垂向位移的傳感器包括兩個雷射傳感器，所述的兩個雷射傳感器對稱安裝在所述T型雷射安裝架豎向固定板兩側的板面上，並保證兩個雷射傳感器基於輪軌中心對稱安裝。因為車輪與鐵軌之間存在橫向位移和垂向位移，鐵軌與車輪有效接觸的表面並不是水平面，如果只安裝一個雷射傳感器測量垂向位移，車輪與鐵軌之間的橫向位移也會導致雷射傳感器檢測的輸出值發生變化，將兩個雷射傳感器基於輪軌中心對稱安裝，這樣可以消除輪軌之間的橫向位移對垂向位移檢測的幹擾，提高垂向位移檢測的精度。進一步的，所述電渦流傳感器位於鐵軌正上方25mm處。進一步的，所述雷射傳感器與鐵軌之間的距離為250mm-750mm。進一步的，所述雷射傳感器與鐵軌之間的距離為350mm。為了保證各安裝架(固定架、傳感器安裝總架、T型傳感器安裝架)之間不發生幹涉並且保證雷射傳感器與被檢測面之間的距離在要求範圍內，在實際的安裝中選擇雷射傳感器與鐵軌之間的距離為350mm。進一步的，所述傳感器安裝總架由不導磁材料製成。本發明能夠安裝在重載車輛的車廂底部的箱體上，與以往安裝在貨車轉向架上的固定裝置相比，結構簡單、方便實用、安裝更加牢固，保證了電渦流傳感器和雷射傳感器的使用要求。


圖I為本發明的整體結構立體示意圖之一。圖2為本發明的整體結構立體示意圖之二。圖3為本發明的整體結構主視圖。圖4為本發明的整體結構右視圖。圖5為本發明的整體結構俯視圖。圖6為本發明中傳感器安裝總架與T型傳感器安裝架的裝配示意圖之一。圖7為本發明中傳感器安裝總架與T型傳感器安裝架的裝配示意圖之二。圖8為本發明中固定架的結構示意圖。圖9為本發明中傳感器安裝總架的結構示意圖。
圖10為本發明中T型傳感器安裝架的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合

本發明的具體實施方式
。如圖I至10所示，一種用於重載鐵路空車車輛脫軌預警系統上的檢測裝置，該裝置包括安裝於火車車廂連通部半圓筒箱體I上的固定架2、由不導磁材料製成傳感器安裝總架3、T型傳感器安裝架8、一個用於測量橫向位移的電渦流傳感器4和兩個用於測量垂向位移的雷射傳感器5 ;所述的固定架2上端通過卡夾6匹配地固裝在火車車廂連通部半圓筒箱體I上端的凸出邊緣11上，所述固定架2下端通過固定夾7與所述火車車廂連通部半圓筒箱體I下端的箱體邊緣12匹配地固裝在一起；
所述傳感器安裝總架3上端設有向內彎折的固定片31，且該傳感器安裝總架3上端還 設有一個用於與所述固定架2的外表面相連接固定的輔助固定片34。傳感器安裝總架3下端固設有向外彎折安裝板32 ;傳感器安裝總架3通過固定片31固裝在所述固定架2的外表面上，固定片31與傳感器安裝總架3的下端之間設有加強筋
33;電渦流傳感器4固裝在所述安裝板32的下端面上。所述T型傳感器安裝架8固裝在所述傳感器安裝總架3的內側面上；其包括橫向固定板81和豎向固定板82,橫向固定板81與傳感器安裝總架3的內側面固定連接在一起，兩個雷射傳感器5對稱安裝在所述T型雷射安裝架8豎向固定板82兩側的板面上，並保證兩個雷射傳感器5基於輪軌中心對稱安裝，且該豎向固定裝板82上設有用於調節雷射傳感器5光束照在鐵軌9上角度的圓弧槽口 821。所述電渦流傳感器4位於鐵軌9正上方25mm處，所述雷射傳感器5與鐵軌9之間的距離為350mm。本發明所提供的檢測裝置是脫軌預警系統上空載車輛綜合檢測系統的一部分。由輪軌之間的相對位移、相互作用力以及振動加速度等參數，結合相應的脫軌判據預判車輛脫軌傾向。重載車輛的車廂底部安裝了與車廂連通的半圓筒箱體1，以此提高貨車的運輸量；半圓筒箱體I與車輪相對位置不變，所述檢測裝置固定安裝在火車車廂連通部的半圓筒箱體I上。半圓筒箱體I的上端伸出與水平方向成8. 3°長160mm的鋼板，箱體I兩端箱蓋的突出邊緣11厚度為15mm。固定架2上端通過卡夾6匹配地固裝在半圓筒箱體I上端的凸出邊緣11上，固定架2下端通過固定夾7與半圓筒箱體I下端邊緣12匹配地固裝在一起。具體安裝時需保證固定架2的中心面和鐵軌9的中心面位置重合，並用四個M16的緊固螺釘加固固定架2與半圓筒箱體I的連接。T型雷射安裝架8的橫向固定板81與傳感器安裝總架3內側面之間通過螺栓固定，兩個雷射傳感器5通過螺栓對稱安裝在T型雷射安裝架8豎向固定板82兩側的板面上，並保證兩個雷射傳感器5基於輪軌中心對稱安裝，且該豎向固定裝板82上設有圓弧槽口 821，圓弧槽口 821用以調整雷射傳感器5光束照在鐵軌9上的角度。最後將電渦流傳感器4固定在傳感器安裝總架3的安裝板32下端面上，並調整其橫向位置，保證電渦流傳感器4的中心位置和鐵軌9的中心位置重合。本文中所採用的描述方位的詞語「上」、「下」、「左」、「右」等均是為了說明的方便基於附圖中圖面所示的方位而言的，在實際裝置中這些方位可能由於裝置的擺放方式而有所不同。綜上所述，本發明所述的實施方式僅提供一種最佳的實施方式，本發明的技術內容及技術特點已揭示如上，然而熟悉本項技術的人士仍可能基於本發明所揭示的內容而作各種不背離本發明創作精神的替換及修飾；因此，本發明的保護範圍不限於實施例所揭示的技術內容，故凡依本發明的形狀、構造及原理所做的等效變化，均涵蓋在本發明的保護範 圍內。
權利要求
1.一種用於重載鐵路空車車輛脫軌預警系統上的檢測裝置，其特徵在於該裝置包括安裝於火車車廂連通部半圓筒箱體(I)上的固定架(2)、傳感器安裝總架(3)、用於測量橫向位移的傳感器和用於測量垂向位移的傳感器； 所述的固定架(2)上端匹配地固裝在火車車廂連通部半圓筒箱體(I)上端的凸出邊緣(11)上，所述固定架(2)下端與所述火車車廂連通部半圓筒箱體(I)下端的箱體邊緣(12)匹配地固裝在一起； 所述傳感器安裝總架(3)上端設有向內彎折的固定片(31)，下端固設有向外彎折安裝板(32);傳感器安裝總架(3)通過固定片(31)固裝在所述固定架(2)的外表面上； 所述用於測量垂向位移的傳感器固裝在所述傳感器安裝總架(3)的內側面上； 所述用於測量橫向位移的傳感器固裝在所述安裝板(32)的下端面上。
2.根據權利要求I所述的用於重載鐵路空車車輛脫軌預警系統上的檢測裝置，其特徵在於所述的固定架(2)上端通過卡夾(6)匹配地固裝在火車車廂連通部半圓筒箱體(I)上端的凸出邊緣(11)上，所述固定架(2)下端通過固定夾(7)與所述火車車廂連通部半圓筒箱體(I)下端的箱體邊緣(12)匹配地固裝在一起。
3.根據權利要求2所述的用於重載鐵路空車車輛脫軌預警系統上的檢測裝置，其特徵在於所述固定片(31)與傳感器安裝總架(3)的下端之間設有加強筋(33)，所述傳感器安裝總架(3)上端還設有至少一個用於與所述固定架(2)的外表面相連接固定的輔助固定片(34)。
4.根據權利要求1、2或3所述的用於重載鐵路空車車輛脫軌預警系統上的檢測裝置，其特徵在於所述用於測量垂向位移的傳感器通過一 T型傳感器安裝架(8)固裝在所述傳感器安裝總架(3)的內側面上；所述的T型傳感器安裝架(8)包括橫向固定板(81)和豎向固定板(82)，所述橫向固定板(81)與傳感器安裝總架(3)的內側面固定連接在一起，所述用於測量垂向位移的傳感器固裝在所述豎向固定板(82)上，且該豎向固定裝板(82)上設有用於調節所述用於測量垂向位移的傳感器光束照在鐵軌上角度的圓弧槽口(821)。
5.根據權利要求4所述的用於重載鐵路空車車輛脫軌預警系統上的檢測裝置，其特徵在於所述用於測量橫向位移的傳感器為電渦流傳感器(4)，所述用於測量垂向位移的傳感器為雷射傳感器(5)。
6.根據權利要求5所述的用於重載鐵路空車車輛脫軌預警系統上的檢測裝置，其特徵在於所述用於測量垂向位移的傳感器包括兩個雷射傳感器(5)，所述的兩個雷射傳感器(5)對稱安裝在所述T型雷射安裝架(8)豎向固定板(82)兩側的板面上。
7.根據權利要求6所述的用於重載鐵路空車車輛脫軌預警系統上的檢測裝置，其特徵在於所述電渦流傳感器(4)位於鐵軌(9)正上方25mm處。
8.根據權利要求7所述的用於重載鐵路空車車輛脫軌預警系統上的檢測裝置，其特徵在於所述雷射傳感器(5)與鐵軌(9)之間的距離為250mm-750mm。
9.根據權利要求8所述的用於重載鐵路空車車輛脫軌預警系統上的檢測裝置，其特徵在於所述雷射傳感器(5)與鐵軌(9)之間的距離為350mm。
10.根據權利要求9所述的用於重載鐵路空車車輛脫軌預警系統上的檢測裝置，其特徵在於所述傳感器安裝總架(3)由不導磁材料ΚΜ8Λ 9Ζ 製成。
全文摘要
本發明公開了一種用於重載鐵路空車車輛脫軌預警系統上的檢測裝置，包括固定架、傳感器安裝總架、用於測量橫向位移的傳感器和用於測量垂向位移的傳感器；固定架上端匹配地固裝在火車車廂連通部半圓筒箱體上端，固定架下端與火車車廂連通部半圓筒箱體下端的箱體邊緣匹配地固裝在一起；傳感器安裝總架上端設有固定片，下端設安裝板；傳感器安裝總架通過固定片固裝在固定架的外表面上；用於測量垂向位移的傳感器固裝在傳感器安裝總架的內側面上；用於測量橫向位移的傳感器固裝在安裝板的下端面上。本發明結構簡單、方便實用、安裝更加牢固，保證了電渦流傳感器和雷射傳感器的使用要求，並可以根據需要調節雷射傳感器光束照在鐵軌上的角度。
文檔編號B61F9/00GK102837709SQ20121031516
公開日2012年12月26日 申請日期2012年8月30日 優先權日2012年8月30日
發明者李長春, 張金英, 延皓 申請人:北京交通大學