本申请实施例公开了一种铁路垂向轮轨力标定装置和系统，所述装置包括具有前后方向的标定架主体，所述标定架主体的底板上设有两个或两个以上驱动轮；所述标定架主体的侧壁设有导向轮组件，所述导向轮组件包括导向轮、导向轮旋转轴和导向轮驱动件；所述标定架主体的侧壁还设有挂钩组件，所述挂钩组件包括挂钩本体和挂钩驱动件；所述标定架主体上还设有液压泵，所述液压泵包括液压驱动件和顶举头；所述标定架主体的底板上还设有激光测距仪，所述激光测距仪的发射方向与所述标定架主体的底板相垂。采用本申请实施例所提供的技术方案，铁路垂向轮轨力标定装置可以自主行驶至待测点对钢轨的垂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垂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；水平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。通过水平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垂向轮轨力标定装置和系统，以解决现有技术中铁路轮垂向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垂向轮轨力标定装置，包括具有前后方向的标定架主体，所述标定架主体的底板上设有两个或两个以上驱动轮，所述两个或两个以上驱动轮用于将所述标定架主体支撑在轨头上表面，并驱动所述标定架主体沿前后方向行驶；所述标定架主体的侧壁设有导向轮组件，所述导向轮组件包括导向轮、导向轮旋转轴和导向轮驱动件，所述导向轮和导向轮旋转轴枢轴连接，所述导向轮旋转轴通过导向轮驱动件与所述标定架主体相连，所述导向轮驱动件用于驱动所述导向轮绕平行于前后方向的轴线摆动，使所述导向轮的一侧扣住或脱离轨腰，其中，所述导向轮旋转轴与前后方向相垂；所述标定架主体的侧壁还设有挂钩组件，所述挂钩组件包括挂钩本体、挂钩旋转轴和挂钩驱动件，所述挂钩本体的顶部与所述标定架主体相连，所述挂钩驱动件用于驱动所述挂钩本体的下部绕所述挂钩旋转轴摆动，使所述挂钩本体的底部钩住或脱离轨底；所述标定架主体上还设有液压泵，所述液压泵包括液压驱动件、顶举头和泵身，所述液压泵的中心轴与所述标定架主体的底板相垂，所述液压驱动件用于驱动所述泵身沿其中心轴方向运动，使所述泵身伸出或缩回所述底板；所述标定架主体的底板上还设有激光测距仪，所述激光测距仪的发射方向与所述标定架主体的底板相垂；所述两个或两个以上驱动轮位于与所述前后方向平行的同一条直线上；所述激光测距仪的发射方向和所述顶举头的中心轴位于同一平面内，且所述平面与所述前后方向平行；所述标定架主体上表面的中心还设有水准仪；所述激光测距仪的数量为偶数个，相对所述顶举头的中心轴沿所述前后方向对称设置；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。基于第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述导向轮组件的数量为偶数个，相对所述前后方向对称设置。基于第一方面，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述挂钩组件的数量为偶数个，相对所述前后方向对称设置。基于第一方面，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述标定架主体的侧壁还沿前后方向设有标尺，所述标尺的中心刻度与所述顶举头的中心轴相对设置。基于第一方面和第一方面第一种到第三种任一种可能的实现方式，在第一方面第四中可能的实现方式中，所述标定架主体的两端分别设有一抓手组件，所述抓手组件包括一L形支臂，所述L形支臂的水平端连接所述标定架主体，所述L形支臂的竖直端与所述底板相互垂直；所述L形支臂的竖直端上还设有第一伸缩驱动件，所述第一伸缩驱动件用于驱动所述竖直端沿垂直于所述底板的方向伸缩；所述L形支臂的水平端上还设有第二伸缩驱动件，所述第二伸缩驱动件用于驱动所述水平端沿所述前后方向伸缩；所述抓手组件还包括一抓手转盘和抓手转盘驱动件，所述抓手转盘与所述L形支臂的竖直端相连，所述抓手转盘的旋转轴与所述L形支臂的竖直端平行，所述抓手转盘驱动件用于驱动所述抓手转盘绕其旋转轴旋转；所述抓手组件还包括一抓手和抓手驱动件，所述抓手通过一抓手转轴与所述抓手转盘相连，所述抓手转轴的轴线与所述抓手转盘所在的平面相互平行，所述抓手驱动件用于驱动所述抓手张开或扣合，其中，所述抓手扣合时的内部轮廓与所述轨头相匹配。第二方面，本申请实施例还提供了一种铁路垂向轮轨力标定系统，包括上述第一方面和第一方面第一种到第四种任一可能的实现方式中的铁路垂向轮轨力标定装置和激光发射器，所述标定架主体的两个侧面沿前后方向均匀设有五对激光接收器，由外向内分别为第一激光接收器、第二激光接收器和第三激光接收器，所述第一激光接收器和第二激光接收器的数量均为两对，所述第三激光接收器的数量为一对，且所述第三激光接收器与所述顶举头的中心轴对应设置，所述激光发射器被配置为朝垂直于所述铁路垂向轮轨力标定装置所在的钢轨发射激光束，且所述激光束的投射位置与待测点位置相匹配。采用本申请实施例所提供的技术方案，铁路垂向轮轨力标定装置可以自主行驶至待测点对钢轨的垂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垂向轮轨力标定装置的立体图；图2为本申请实施例提供的一种铁路垂向轮轨力标定装置的底视图；图3为本申请实施例提供的一种铁路垂向轮轨力标定装置的装配主视图；图4为本申请实施例提供的一种铁路垂向轮轨力标定装置的装配侧视图；图5为本申请实施例提供的另一种铁路垂向轮轨力标定装置的装配主视图；图6为本申请实施例提供的另一种铁路垂向轮轨力标定装置的装配侧视图；图7A-图7C为本申请实施例提供的一种铁路垂向轮轨力标定装置的翻转示意图；图8为本申请实施例提供的一种抓手组件的结构示意图；图9A-图9D为本申请实施例提供的一种铁路垂向轮轨力标定装置的分级制动示意图；图中的符号表示为：1-标定架主体，101-底板，2-驱动轮，3-导向轮组件，301-导向轮，302-导向轮旋转轴，303-导向轮驱动件，4-挂钩组件，401-挂钩本体，402-挂钩旋转轴，5-液压泵，501-顶举头，502-泵身,6-激光测距仪，7-标尺，8-水准仪，9-显示屏,10-钢轨，1001-轨头，1002-轨腰，1003-轨底,11-电源，12-抓手组件，121-L形支臂，122-第一伸缩驱动件，123-抓手转盘，124-抓手，125-抓手驱动件，12本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铁路垂向轮轨力标定装置，其特征在于，包括具有前后方向的标定架主体(1)，所述标定架主体(1)的底板(101)上设有两个或两个以上驱动轮(2)，所述两个或两个以上驱动轮(2)用于将所述标定架主体(1)支撑在轨头(1001)上表面，并驱动所述标定架主体(1)沿前后方向行驶；所述标定架主体(1)的侧壁设有导向轮组件(3)，所述导向轮组件(3)包括导向轮(301)、导向轮旋转轴(302)和导向轮驱动件(303)，所述导向轮(301)和导向轮旋转轴(302)枢轴连接，所述导向轮旋转轴(302)通过导向轮驱动件(303)与所述标定架主体(1)相连，所述导向轮驱动件(303)用于驱动所述导向轮(301)绕平行于前后方向的轴线摆动，使所述导向轮(301)的一侧扣住或脱离轨腰(1002)，其中，所述导向轮旋转轴(302)与前后方向相垂；所述标定架主体(1)的侧壁还设有挂钩组件(4)，所述挂钩组件(4)包括挂钩本体(401)、挂钩旋转轴(402)和挂钩驱动件，所述挂钩本体(401)的顶部与所述标定架主体(1)相连，所述挂钩驱动件(303)用于驱动所述挂钩本体(401)的下部绕所述挂钩旋转轴(402)摆动，使所述挂钩本体(401)的底部钩住或脱离轨底(1003)；所述标定架主体(1)上还设有液压泵(5)，所述液压泵(5)包括液压驱动件、顶举头(501)和泵身(502)，所述液压泵(5)的中心轴与所述标定架主体(1)的底板(101)相垂，所述液压驱动件用于驱动所述泵身(502)沿其中心轴方向运动，使所述泵身(502)伸出或缩回所述底板(101)；所述标定架主体(1)的底板(101)上还设有激光测距仪(6)，所述激光测距仪(6)的发射方向与所述标定架主体(1)的底板(101)相垂；所述两个或两个以上驱动轮(2)位于与所述前后方向平行的同一条直线上；所述激光测距仪(6)的发射方向和所述顶举头(501)的中心轴位于同一平面内，且所述平面与所述前后方向平行；所述标定架主体(1)上表面的中心还设有水准仪(8)；所述激光测距仪(6)的数量为偶数个，相对所述顶举头(501)的中心轴沿所述前后方向对称设置；所述标定架主体(1)上还设有与所述驱动轮(2)相配合的制动装置。...
【技术特征摘要】
1.一种铁路垂向轮轨力标定装置，其特征在于，包括具有前后方向的标定架主体(1)，所述标定架主体(1)的底板(101)上设有两个或两个以上驱动轮(2)，所述两个或两个以上驱动轮(2)用于将所述标定架主体(1)支撑在轨头(1001)上表面，并驱动所述标定架主体(1)沿前后方向行驶；所述标定架主体(1)的侧壁设有导向轮组件(3)，所述导向轮组件(3)包括导向轮(301)、导向轮旋转轴(302)和导向轮驱动件(303)，所述导向轮(301)和导向轮旋转轴(302)枢轴连接，所述导向轮旋转轴(302)通过导向轮驱动件(303)与所述标定架主体(1)相连，所述导向轮驱动件(303)用于驱动所述导向轮(301)绕平行于前后方向的轴线摆动，使所述导向轮(301)的一侧扣住或脱离轨腰(1002)，其中，所述导向轮旋转轴(302)与前后方向相垂；所述标定架主体(1)的侧壁还设有挂钩组件(4)，所述挂钩组件(4)包括挂钩本体(401)、挂钩旋转轴(402)和挂钩驱动件，所述挂钩本体(401)的顶部与所述标定架主体(1)相连，所述挂钩驱动件(303)用于驱动所述挂钩本体(401)的下部绕所述挂钩旋转轴(402)摆动，使所述挂钩本体(401)的底部钩住或脱离轨底(1003)；所述标定架主体(1)上还设有液压泵(5)，所述液压泵(5)包括液压驱动件、顶举头(501)和泵身(502)，所述液压泵(5)的中心轴与所述标定架主体(1)的底板(101)相垂，所述液压驱动件用于驱动所述泵身(502)沿其中心轴方向运动，使所述泵身(502)伸出或缩回所述底板(101)；所述标定架主体(1)的底板(101)上还设有激光测距仪(6)，所述激光测距仪(6)的发射方向与所述标定架主体(1)的底板(101)相垂；所述两个或两个以上驱动轮(2)位于与所述前后方向平行的同一条直线上；所述激光测距仪(6)的发射方向和所述顶举头(501)的中心轴位于同一平面内，且所述平面与所述前后方向平行；所述标定架主体(1)上表面的中心还设有水准仪(8)；所述激光测距仪(6)的数量为偶数个，相对所述顶举头(501)的中心轴沿所述前后方向对称设置；所述标定架主体(1)上还设有与所述驱动轮(2)相配合的制动装置。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述导向轮组件(3)的数量为偶数个，相对所述前后方向...
【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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