【技术实现步骤摘要】
本申请涉及铁路安全监测，尤其涉及一种铁路行车安全监测装置负载动平衡配重方法及监测装置。
技术介绍
1、铁路沿线发生的滑坡、落石等障碍物侵入铁路限界会严重影响列车的行车安全。因此在铁路沿线安装部署激光雷达监测装置，来实时检测障碍物侵限情况，进而全时段、全天候监测限界内铁轨轨面区域，一旦发现有落石等可能危及列车行车安全的障碍物，监测装置中的雷达将信息反馈给系统，即刻触发异物侵限告警，可有效降低列车因障碍物侵限引发的行车事故。但由于监测装置多采用单线激光雷达，激光扫描面为一个二维平面，监测装置只能检测障碍物在扫描面的投影轮廓，无法有效实现目标的三维扫描。因此在实际应用中，容易因树枝、草团、道砟等目标物引起系统误判误告，降低系统的可用性。
2、为实现障碍物目标的三维扫描和建模，降低系统误判的可能性，铁路沿线可以使用转动装置。将激光雷达固定在转动装置上，将设置有转动装置的监测装置安装在铁轨外侧立杆上，安装于特定高度(如3米至5米高度内)，以此来实现全方位的监测铁路沿线周围情况。一些转动装置采用蜗轮蜗杆和深沟球轴承组合的转动结构。然而由于受负载的重心以及安装误差的影响，转动装置在转动过程中会产生振动，在负载长期转动的条件下，会导致蜗轮蜗杆磨损严重，进而使转动装置的稳定性变差，无法满足长期转动运行要求。
技术实现思路
1、本申请提供一种铁路行车安全监测装置负载动平衡配重方法及监测装置，以解决转动装置稳定性差的问题。
2、第一方面，本申请提供一种铁路行车安全监测装置负载动平
3、获取数模图，所述数模图包括负载的数模图以及监测装置的数模图；
4、根据所述数模图分别配置负载的材料特性以及监测装置中各零件的材料特性，所述材料特性包括所述负载的重量和所述监测装置中各零件的重量；
5、根据所述材料特性生成所述负载的等效重心；
6、设置多个特征方向；
7、根据所述负载的重量和所述等效重心的坐标位置，计算预设转速下所述负载在所述特征方向下的转动惯量；
8、计算多个所述特征方向下的所述转动惯量的加权平均值；
9、根据所述加权平均值获取所述负载的动平衡配重位置，以在所述负载上配置所述动平衡配重。
10、可选的，所述获取数模图包括：
11、分别获取所述负载的尺寸数值和所述监测装置的尺寸数值；
12、根据所述负载的尺寸数值和所述监测装置的尺寸数值构建模型，以生成所述数模图。
13、可选的，所述设置特征方向包括：
14、分别获取所述负载的安装高度与第一距离，所述安装高度为所述负载的几何中心与轨道安装面之间的距离，所述第一距离为两条轨道中心线与所述负载的几何中心之间的水平距离；
15、根据所述安装高度与所述第一距离设置所述特征方向。
16、可选的，所述特征方向包括：基准方向、第一方向和第二方向，所述基准方向为根据所述第一距离与所述安装高度构建的三角形的斜边方向，所述第一方向与所述基准方向的夹角为45°，且所述第二方向与所述第一方向以所述基准方向为轴对称。
17、可选的，所述根据所述负载的重量和所述等效重心的坐标位置，计算预设转速下的所述特征方向的转动惯量包括：
18、按照下式计算所述转动惯量：
19、i＝m×r2；
20、其中，i为转动惯量，m为负载的重量，r为沿特征方向上的等效重心到负载边缘的距离。
21、可选的，所述动平衡配重的设置方向与所述特征方向相反。
22、可选的，所述方法还包括：
23、根据所述转动惯量的加权平均值计算预设转速下所述负载的第一转动力矩；
24、计算第二距离，所述第二距离为所述负载的等效重心与所述监测装置转动轴之间的距离；
25、根据所述负载所受的重力和所述第二距离，计算所述负载的第二转动力矩；
26、若所述第一转动力矩与所述第二转动力矩的差值小于差值阈值，则标定所述动平衡配重位置。
27、可选的，所述方法还包括：
28、控制所述负载在预设转速下转动；
29、获取所述负载在所述特征方向的振动值和自由状态下的振动值；
30、若所述振动值未超过振动阈值，则标定所述动平衡配重位置。
31、第二方面，本申请提供一种铁路行车安全监测装置，包括：壳体、安装座、转动装置、传动组件、电机、角度计算模块、旋转连接器和限位模块，以及应用上述第一方面所述的负载动平衡配重方法获取的动平衡配重；
32、所述传动组件、所述电机、所述角度计算模块、所述旋转连接器和所述限位模块设置在所述壳体的内部；
33、所述壳体的顶端设置有第一孔，所述壳体的内部设置有隔板，所述隔板设置有第二孔，所述转动装置的顶端穿过所述第一孔伸出所述壳体，所述转动装置的底端通过所述第二孔与所述隔板插接，所述转动装置转动连接所述壳体；
34、所述转动装置的顶端连接所述安装座，所述转动装置远离所述安装座的一端连接所述角度计算模块，所述转动装置的底端连接所述旋转连接器；
35、所述电机设置在所述壳体上；
36、所述传动组件的输入端连接所述电机，所述传动组件的输出端连接所述转动装置，所述传动组件固定在所述壳体上；
37、所述限位模块沿所述旋转连接器周向设置；
38、所述电机、所述角度计算模块和所述限位模块电连接所述旋转连接器。
39、可选的，所述传动组件包括蜗轮、蜗杆、主动轮、从动轮、皮带、第一转子和连接座；
40、所述蜗轮与所述转动装置插接，所述蜗轮与所述蜗杆啮合；所述蜗杆的两端分别插接所述第一转子，两个所述第一转子分别设置在所述连接座内，所述连接座连接所述壳体；所述蜗杆的一端连接所述从动轮，所述从动轮、所述主动轮分别与所述皮带啮合，所述主动轮连接所述电机的输出轴。
41、由上述技术方案可知，本申请提供一种铁路行车安全监测装置负载动平衡配重方法及监测装置，所述方法包括：获取负载以及监测装置的数模图；根据数模图分别配置负载以及监测装置的材料特性，其中，材料特性包括负载以及监测装置的重量；根据材料特性生成负载的等效重心；设置多个特征方向；根据负载的重量和等效重心的坐标位置，计算预设转速下负载在特征方向下的转动惯量；计算多个特征方向下的转动惯量的加权平均值；根据加权平均值获取负载的动平衡配重位置。通过采用本申请的方法在负载上设置动平衡配重，可有效降低负载的等效载荷，减少负载在转动过程中的振动，进而可提升转动装置的可靠性和使用寿命，可解决转动装置稳定性差的问题。
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1.一种铁路行车安全监测装置负载动平衡配重方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的铁路行车安全监测装置负载动平衡配重方法，其特征在于，所述获取数模图包括：
3.根据权利要求1所述的铁路行车安全监测装置负载动平衡配重方法，其特征在于，所述设置特征方向包括：
4.根据权利要求3所述的铁路行车安全监测装置负载动平衡配重方法，其特征在于，多个所述特征方向包括：基准方向、第一方向和第二方向，所述基准方向为根据所述第一距离与所述安装高度构建的三角形的斜边方向，所述第一方向与所述基准方向的夹角为45°，且所述第二方向与所述第一方向以所述基准方向为轴对称。
5.根据权利要求1所述的铁路行车安全监测装置负载动平衡配重方法，其特征在于，所述根据所述负载的重量和所述等效重心的坐标位置，计算预设转速下的所述特征方向的转动惯量包括：
6.根据权利要求1所述的铁路行车安全监测装置负载动平衡配重方法，其特征在于，所述动平衡配重的设置方向与所述特征方向相反。
7.根据权利要求1所述的铁路行车安全监测装置负载动平衡配重方法，其特征在
8.根据权利要求1所述的铁路行车安全监测装置负载动平衡配重方法，其特征在于，所述方法还包括：
9.一种铁路行车安全监测装置，其特征在于，包括：壳体(1)、安装座(2)、转动装置(3)、传动组件(4)、电机(5)、角度计算模块(6)、旋转连接器(7)和限位模块(8)，以及应用权利要求1-8任一项所述的负载动平衡配重方法获取的动平衡配重；
10.根据权利要求9所述的铁路行车安全监测装置，其特征在于，所述传动组件(4)包括蜗轮(41)、蜗杆(42)、主动轮(43)、从动轮(44)、皮带(45)、第一转子(46)和连接座(47)；
...【技术特征摘要】
1.一种铁路行车安全监测装置负载动平衡配重方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的铁路行车安全监测装置负载动平衡配重方法，其特征在于，所述获取数模图包括：
3.根据权利要求1所述的铁路行车安全监测装置负载动平衡配重方法，其特征在于，所述设置特征方向包括：
4.根据权利要求3所述的铁路行车安全监测装置负载动平衡配重方法，其特征在于，多个所述特征方向包括：基准方向、第一方向和第二方向，所述基准方向为根据所述第一距离与所述安装高度构建的三角形的斜边方向，所述第一方向与所述基准方向的夹角为45°，且所述第二方向与所述第一方向以所述基准方向为轴对称。
5.根据权利要求1所述的铁路行车安全监测装置负载动平衡配重方法，其特征在于，所述根据所述负载的重量和所述等效重心的坐标位置，计算预设转速下的所述特征方向的转动惯量包括：
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【专利技术属性】
技术研发人员：王志峰，
申请(专利权)人：保定市天河电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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