本申请实施例公开了一种铁路横向轮轨力标定装置和系统，所述标定装置包括标定架主体；所述标定架主体的内部设有一液压泵，所述液压泵的两端分别固定连接一连杆，所述连杆的另一端连接一挡块，所述挡块的开口形状与轨头相匹配；所述标定架主体的端部的两侧各设一驱动轮组件，所述驱动轮组件包括驱动电机、凸轮齿轮组件、滑块齿轮组件、复位弹簧、L形支臂和驱动轮；所述标定架主体的端部各设两个激光测距仪；所述标定架主体上还设有制动装置；所述标定架主体的上表面的中心还设有水准仪。由以上技术方案可见，本申请实施例提供的标定装置可以自主行驶至待测点对钢轨的横向轮轨力进行自动标定，操作简单，使用方便。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及铁路工程测试
，特别是涉及一种铁路横向轮轨力标定装置和系统。
技术介绍
铁路是交通运输的大动脉，对国民经济的发展起着十分重要的作用。发展高速和重载运输是提高我国铁路运输能力的基本战略对策，能有效缓解铁路运量和运能的矛盾，具有显著的社会经济效益。但随着列车速度的提高和轴重的增加，车辆和轨道之间的相互作用加剧，对列车的运行安全要求也越来越高，因此，急需提高列车运行安全的保障水平。在铁路车辆运行中，轮轨力的监测对保障列车行车安全具有非常重要的意义。其中，轮轨力包括垂向轮轨力和水平轮轨力，垂向轮轨力是指由于列车自重及轨道不平顺等因素所引起的、车轮在平行于钢轨断面对称轴方向作用到钢轨上的力；横向轮轨力是指由于轮踏面和钢轨顶面之间的蠕滑、摩擦或车轮轮缘和轨头侧面的接触等因素所引起的车轮在垂直于钢轨断面对称轴作用到钢轨上的力。通过横向轮轨力和垂向轮轨力的比值即可计算出脱轨系数，因此，能否准确的对轮轨力进行标定，将直接关系到轮轨力的测试结果，并进一步影响列车脱轨系数、轮重减载率等安全性指标的计算结果，最终影响对列车运行安全性的判断评价。传统的轮轨力标定通常通过汽车等交通工具将标定设备运输到待测点，然后由工作人员在现场对标定设备进行装配，而且在重复的加压以及卸压过程中需要人员对标定架进行抬扶，以防发生偏移，操作复杂，且存在安全隐患。另外，在隧道、桥梁等铁路环境中，由于汽车无法通行，导致必须由人工搬运标定设备，且传统的轮轨力标定装置零部件多，重量大，增加了施工难度和工作量。
技术实现思路
本申请实施例中提供了一种铁路横向轮轨力标定装置和系统，以解决现有技术中铁路横向轮轨力标定设备操作复杂，施工难度和工作量较大的技术问题。为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：第一方面，本申请实施例提供了一种铁路横向轮轨力标定装置，包括标定架主体，所述标定架主体具有相互垂直的前后方向和左右方向，所述标定架主体为沿所述左右方向延伸的壳体；所述标定架主体的内部设有一液压泵，所述液压泵包括泵身和顶举头，所述液压泵的两端分别固定连接一连杆，所述连杆的另一端伸出所述标定架主体，连接一挡块，所述挡块的开口形状与轨头相匹配，所述连杆和所述液压泵的轴线位于与所述左右方向平行的同一条直线上；所述标定架主体的端部的两侧各设一驱动轮组件，所述驱动轮组件包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴与所述前后方向平行，所述驱动电机的输出轴上设有一凸轮齿轮组件，所述凸轮齿轮组件包括凸轮和第一齿轮，所述凸轮的基圆直径与所述第一齿轮的齿根圆直径相等，所述凸轮和所述第一齿轮共轴设置，所述凸轮的外缘与所述第一齿轮的齿根圆在其轴线方向上的投影组成一条闭合曲线，且所述凸轮的外缘与所述第一齿轮的齿根圆在所述闭合曲线的连接处平滑过渡；所述驱动轮组件还包括与所述凸轮齿轮组件相互配合的滑块齿轮组件，所述滑块齿轮组件包括滑块和第二齿轮，所述标定架主体内设有沿所述左右方向延伸的滑槽，所述滑块嵌设在所述滑槽内部、与所述滑槽滑动连接，所述第二齿轮设置在所述滑块的外侧、与所述滑块转动连接，所述第二齿轮的转轴与所述滑块所在的平面垂直，所述滑块与所述凸轮相匹配，所述第一齿轮和所述第二齿轮相匹配，所述滑块朝向所述标定架主体端部的一侧与所述标定架主体之间还设有复位弹簧；当所述驱动电机驱动所述凸轮齿轮组件转动时，所述凸轮与所述滑块相切，驱动所述滑块沿所述滑槽滑动；或者，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合，驱动所述第二齿轮转动；所述驱动轮组件还包括一L形支臂，所述L形支臂包括相互垂直的第一支臂和第二支臂，所述第一支臂嵌套在所述第二齿轮的轴孔内、与所述第二齿轮固定连接，所述第二支臂的端部设有驱动轮，所述驱动轮与所述第二支臂转动连接，用于驱动所述标定架主体在钢轨上行走，所述驱动轮包括同轴设置的外轮和内轮，所述外轮的直径小于所述内轮的直径，所述外轮的轮面用于架设在轨头的上表面，所述内轮的外侧面用于卡在轨头的内侧面；所述标定架主体的端部各设两个激光测距仪，所述两个激光测距仪相对所述挡块对称设置，所述激光测距仪被配置为沿所述左右方向发射激光束；所述标定架主体上还设有与所述驱动轮相配合的制动装置；所述标定架主体的上表面的中心还设有水准仪。优选地，所述第二齿轮的分度圆与所述滑块靠近所述凸轮的一侧相切。优选地，所述凸轮的曲面上还设有定位面，所述定位面为设于所述凸轮曲面上的平面。优选地，所述定位面包括第一定位面和第二定位面，所述凸轮齿轮组件的轴线在所述第一定位面上的投影为所述第一定位面的对称轴，所述第二定位面的数量为两个，两个所述第二定位面相对所述第一定位面对称设置。优选地，所述第一定位面的中心点与所述凸轮的轴线之间的距离为S1，所述第二定位面的中心点与所述凸轮的轴线之间的距离为S2，其中，2mm＜S1-S2＜3mm。优选地，所述第一支臂与所述第二齿轮通过钩头楔键固定连接。优选地，所述标定架主体的上表面的两端分别设有一标尺，所述标尺的中心刻度与所述连杆的中心线相对设置。第二方面，本申请实施例提供了一种铁路横向轮轨力标定系统，包括第一方面所述的标定装置和激光发射器，所述标定装置还包括沿所述前后方向设置在同一条直线上的第一激光接收器、第二激光接收器和第三激光接收器；所述第一激光接收器的数量为一个，设置在所述标定架主体底部的中心线上，所述第二激光接收器和所述第三激光接收器的数量分别为两个，设置在所述标定架主体两侧的第一支臂上，其中，两个所述第二激光接收器和两个所述第三激光接收器分别相对所述第一激光接收器对称设置，且所述第二激光接收器位于所述第三激光接收器的内侧；所述激光发射器设置在轨底与待测点相匹配的位置，且所述激光发射器被配置为朝垂直于所述激光接收器的运行线路发射激光束。由以上技术方案可见，本申请实施例提供的铁路横向轮轨力标定装置可以自主行驶至待测点对钢轨的横向轮轨力进行自动标定，操作简单，使用方便。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例提供的一种铁路横向轮轨力标定装置的立体结构示意图；图2为本申请实施例提供的一种铁路横向轮轨力标定装置的底部结构示意图；图3为本申请实施例提供的图1中虚线处的局部放大图；图4为本申请实施例提供的一种驱动轮组件的局部结构示意图；图5为本申请实施例提供的另一种驱动轮组件的局部结构示意图；图6为本申请实施例提供的一种凸轮齿轮组件的轴向投影示意图；图7为本申请实施例提供的一种凸轮齿轮组件沿图6中箭头A方向的投影示意图；图8为本申请实施例提供的一种滑块齿轮组件的轴向投影示意图；图9为本申请实施例提供的另一种驱动轮组件的局部结构示意图；图10A为本申请实施例提供的一种铁路横向轮轨力标定装置的行走状态局部示意图；图10B为本申请实施例提供的一种铁路横向轮轨力标定装置的顶紧状态局部示意图；图10C为本申请实施例提供的一种铁路横向轮轨力标定装置的标定状态局部示意图；图11为本申请实施例提供的另一种滑块齿轮组件的轴向投影示意图；图12为本申请实施例提供的另一种铁路横向轮轨力标定装置的局部本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铁路横向轮轨力标定装置，其特征在于，包括：标定架主体(1)，所述标定架主体(1)具有相互垂直的前后方向(Y)和左右方向(X)，所述标定架主体(1)为沿所述左右方向(X)延伸的壳体；所述标定架主体(1)的内部设有一液压泵(2)，所述液压泵(2)包括泵身(201)和顶举头(202)，所述液压泵(2)的两端分别固定连接一连杆(3)，所述连杆(3)的另一端伸出所述标定架主体(1)，连接一挡块(4)，所述挡块(4)的开口形状与轨头(1001)相匹配，所述连杆(3)和所述液压泵(2)的轴线位于与所述左右方向(X)平行的同一条直线上；所述标定架主体(1)的端部的两侧各设一驱动轮组件(5)，所述驱动轮组件(5)包括驱动电机(501)，所述驱动电机(501)的输出轴与所述前后方向(Y)平行，所述驱动电机(501)的输出轴上设有一凸轮齿轮组件(502)，所述凸轮齿轮组件(502)包括凸轮(5021)和第一齿轮(5022)，所述凸轮(5021)的基圆(5023)直径与所述第一齿轮(5022)的齿根圆直径相等，所述凸轮(5021)和所述第一齿轮(5022)共轴设置，所述凸轮(5021)的外缘与所述第一齿轮(5022)的齿根圆在其轴线方向上的投影组成一条闭合曲线，且所述凸轮(5021)的外缘与所述第一齿轮(5022)的齿根圆在所述闭合曲线的连接处平滑过渡；所述驱动轮组件(5)还包括与所述凸轮齿轮组件(502)相互配合的滑块齿轮组件(503)，所述滑块齿轮组件(503)包括滑块(5031)和第二齿轮(5032)，所述标定架主体(1)内设有沿所述左右方向(X)延伸的滑槽(504)，所述滑块(5031)嵌设在所述滑槽(504)内部、与所述滑槽(504)滑动连接，所述第二齿轮(5032)设置在所述滑块(5031)的外侧、与所述滑块(5031)转动连接，所述第二齿轮(5032)的转轴与所述滑块(5031)所在的平面垂直，所述滑块(5031)与所述凸轮(5021)相匹配，所述第一齿轮(5022)和所述第二齿轮(5032)相匹配，所述滑块(5031)朝向所述标定架主体(1)端部的一侧与所述标定架主体(1)之间还设有复位弹簧(505)；当所述驱动电机(501)驱动所述凸轮齿轮组件(502)转动时，所述凸轮(5021)与所述滑块(5031)相切，驱动所述滑块(5031)沿所述滑槽(504)滑动；或者，所述第一齿轮(5022)与所述第二齿轮(5032)啮合，驱动所述第二齿轮(5032)转动；所述驱动轮组件(5)还包括一L形支臂(506)，所述L形支臂(506)包括相互垂直的第一支臂(5061)和第二支臂(5062)，所述第一支臂(5061)嵌套在所述第二齿轮(5032)的轴孔内、与所述第二齿轮(5032)固定连接，所述第二支臂(5062)的端部设有驱动轮(507)，所述驱动轮(507)与所述第二支臂(5062)转动连接，用于驱动所述标定架主体(1)在钢轨(10)上行走，所述驱动轮(507)包括同轴设置的外轮(5072)和内轮(5071)，所述外轮(5072)的直径小于所述内轮(5071)的直径，所述外轮(5072)的轮面用于架设在轨头(1001)的上表面，所述内轮(5071)的外侧面用于卡在轨头(1001)的内侧面；所述标定架主体(1)的端部各设两个激光测距仪(6)，所述两个激光测距仪(6)相对所述挡块(4)对称设置，所述激光测距仪(6)被配置为沿所述左右方向(X)发射激光束；所述标定架主体(1)上还设有与所述驱动轮(507)相配合的制动装置；所述标定架主体(1)的上表面的中心还设有水准仪(8)。...
【技术特征摘要】
1.一种铁路横向轮轨力标定装置，其特征在于，包括：标定架主体(1)，所述标定架主体(1)具有相互垂直的前后方向(Y)和左右方向(X)，所述标定架主体(1)为沿所述左右方向(X)延伸的壳体；所述标定架主体(1)的内部设有一液压泵(2)，所述液压泵(2)包括泵身(201)和顶举头(202)，所述液压泵(2)的两端分别固定连接一连杆(3)，所述连杆(3)的另一端伸出所述标定架主体(1)，连接一挡块(4)，所述挡块(4)的开口形状与轨头(1001)相匹配，所述连杆(3)和所述液压泵(2)的轴线位于与所述左右方向(X)平行的同一条直线上；所述标定架主体(1)的端部的两侧各设一驱动轮组件(5)，所述驱动轮组件(5)包括驱动电机(501)，所述驱动电机(501)的输出轴与所述前后方向(Y)平行，所述驱动电机(501)的输出轴上设有一凸轮齿轮组件(502)，所述凸轮齿轮组件(502)包括凸轮(5021)和第一齿轮(5022)，所述凸轮(5021)的基圆(5023)直径与所述第一齿轮(5022)的齿根圆直径相等，所述凸轮(5021)和所述第一齿轮(5022)共轴设置，所述凸轮(5021)的外缘与所述第一齿轮(5022)的齿根圆在其轴线方向上的投影组成一条闭合曲线，且所述凸轮(5021)的外缘与所述第一齿轮(5022)的齿根圆在所述闭合曲线的连接处平滑过渡；所述驱动轮组件(5)还包括与所述凸轮齿轮组件(502)相互配合的滑块齿轮组件(503)，所述滑块齿轮组件(503)包括滑块(5031)和第二齿轮(5032)，所述标定架主体(1)内设有沿所述左右方向(X)延伸的滑槽(504)，所述滑块(5031)嵌设在所述滑槽(504)内部、与所述滑槽(504)滑动连接，所述第二齿轮(5032)设置在所述滑块(5031)的外侧、与所述滑块(5031)转动连接，所述第二齿轮(5032)的转轴与所述滑块(5031)所在的平面垂直，所述滑块(5031)与所述凸轮(5021)相匹配，所述第一齿轮(5022)和所述第二齿轮(5032)相匹配，所述滑块(5031)朝向所述标定架主体(1)端部的一侧与所述标定架主体(1)之间还设有复位弹簧(505)；当所述驱动电机(501)驱动所述凸轮齿轮组件(502)转动时，所述凸轮(5021)与所述滑块(5031)相切，驱动所述滑块(5031)沿所述滑槽(504)滑动；或者，所述第一齿轮(5022)与所述第二齿轮(5032)啮合，驱动所述第二齿轮(5032)转动；所述驱动轮组件(5)还包括一L形支臂(506)，所述L形支臂(506)包括相互垂直的第一支臂(5061)和第二支臂(5062)，所述第一支臂(5061)嵌套在所述第二齿轮(5032)的轴孔内、与所述第二齿轮(5032)固定连接，所述第二支臂(5062)的端部设有驱动轮(507)，所述驱动轮(507)与所述第二支臂(5062)转动连接，用于驱动所述标定架主体(1)在钢轨(10)上行走，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：张骞，王国宏，戴志远，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：新型
国别省市：山东;37
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