專利名稱：用于重載鐵路空車車輛脫軌預(yù)警系統(tǒng)上的檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于重載鐵路空車車輛脫軌預(yù)警系統(tǒng)上的檢測裝置。
背景技術(shù)：
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 載車輛的脫軌系數(shù)要大于滿載車輛，因此重載鐵路空載車輛提速后容易發(fā)生脫軌事故，為了防止此類情況的發(fā)生，列車空載返回時的運行速度通常低于滿載時的運行速度。為了適應(yīng)神華鐵路快速發(fā)展的需要，需要研發(fā)重載鐵路空載車輛脫軌預(yù)警系統(tǒng)，提升神華鐵路運輸能力，保證鐵路運輸安全。此脫軌預(yù)警系統(tǒng)包括安裝在列車上的重載鐵路空載車輛綜合檢測系統(tǒng)(簡稱檢測系統(tǒng))和脫軌分級報警處理系統(tǒng)(簡稱報警系統(tǒng))，車輛綜合檢測系統(tǒng)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(tài)參數(shù)。脫軌分級報警處理系統(tǒng)根據(jù)檢測數(shù)據(jù)預(yù)判車輛脫軌傾向，并對其進(jìn)行分級報警處理。該系統(tǒng)的研究將在理論上提出結(jié)合脫軌系數(shù)和輪軌相對位移的綜合脫軌評價標(biāo)準(zhǔn)，確定不同列車編組形式、不同線路區(qū)段的重載鐵路空車運行速度目標(biāo)值。檢測系統(tǒng)的位移測量部分負(fù)責(zé)檢測輪軌間橫向和垂向相對位移，采用非接觸的測量方式。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，而提供一種用于重載鐵路空車車輛脫軌預(yù)警系統(tǒng)上的檢測裝置。該裝置結(jié)構(gòu)簡單、方便實用、安裝更加牢固，保證了電渦流傳感器和激光傳感器的使用要求，并可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)激光傳感器光束照在鐵軌上的角度。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于重載鐵路空車車輛脫軌預(yù)警系統(tǒng)上的檢測裝置，該裝置包括安裝于火車車廂連通部半圓筒箱體上的固定架、傳感器安裝總架、用于測量橫向位移的傳感器和用于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(shè)有向內(nèi)彎折的固定片，下端固設(shè)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；
所述用于測量垂向位移的傳感器固裝在所述傳感器安裝總架的內(nèi)側(cè)面上；
所述用于測量橫向位移的傳感器固裝在所述安裝板的下端面上。進(jìn)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(jìn)一步的，所述固定片與傳感器安裝總架的下端之間設(shè)有加強筋，所述傳感器安裝總架上端還設(shè)有至少一個用于與所述固定架的外表面相連接固定的輔助固定片。進(jìn)一步的，所述用于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(nèi)側(cè)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(nèi)側(cè)面固定連接在一起，所述用于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(shè)有用于調(diào)節(jié)所述用于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(shè)有安裝孔，內(nèi)端開有圓弧槽口 ；用于測量垂向位移的傳感器(即激光傳感器)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激光傳感器與水平方向的角度，這樣設(shè)置的目的在于有利于消除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，提高了激光傳感器檢測的精度。 進(jìn)一步的，所述用于測量橫向位移的傳感器為電渦流傳感器，所述用于測量垂向位移的傳感器為激光傳感器。進(jìn)一步的，所述用于測量垂向位移的傳感器包括兩個激光傳感器，所述的兩個激光傳感器對稱安裝在所述T型激光安裝架豎向固定板兩側(cè)的板面上，并保證兩個激光傳感器基于輪軌中心對稱安裝。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并不是水平面，如果只安裝一個激光傳感器測量垂向位移，車輪與鐵軌之間的橫向位移也會導(dǎo)致激光傳感器檢測的輸出值發(fā)生變化，將兩個激光傳感器基于輪軌中心對稱安裝，這樣可以消除輪軌之間的橫向位移對垂向位移檢測的干擾，提高垂向位移檢測的精度。進(jìn)一步的，所述電渦流傳感器位于鐵軌正上方25mm處。進(jìn)一步的，所述激光傳感器與鐵軌之間的距離為250mm-750mm。進(jìn)一步的，所述激光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(fā)生干涉并且保證激光傳感器與被檢測面之間的距離在要求范圍內(nèi)，在實際的安裝中選擇激光傳感器與鐵軌之間的距離為350mm。進(jìn)一步的，所述傳感器安裝總架由不導(dǎo)磁材料制成。本發(fā)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(zhuǎn)向架上的固定裝置相比，結(jié)構(gòu)簡單、方便實用、安裝更加牢固，保證了電渦流傳感器和激光傳感器的使用要求。


圖I為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)立體示意圖之一。圖2為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)立體示意圖之二。圖3為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)主視圖。圖4為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)右視圖。圖5為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)俯視圖。圖6為本發(fā)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(fā)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(fā)明中固定架的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為本發(fā)明中傳感器安裝總架的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10為本發(fā)明中T型傳感器安裝架的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合

本發(fā)明的具體實施方式
。如圖I至10所示，一種用于重載鐵路空車車輛脫軌預(yù)警系統(tǒng)上的檢測裝置，該裝置包括安裝于火車車廂連通部半圓筒箱體I上的固定架2、由不導(dǎo)磁材料制成傳感器安裝總架3、T型傳感器安裝架8、一個用于測量橫向位移的電渦流傳感器4和兩個用于測量垂向位移的激光傳感器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(shè)有向內(nèi)彎折的固定片31，且該傳感器安裝總架3上端還 設(shè)有一個用于與所述固定架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(shè)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(shè)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(nèi)側(cè)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(nèi)側(cè)面固定連接在一起，兩個激光傳感器5對稱安裝在所述T型激光安裝架8豎向固定板82兩側(cè)的板面上，并保證兩個激光傳感器5基于輪軌中心對稱安裝，且該豎向固定裝板82上設(shè)有用于調(diào)節(jié)激光傳感器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位于鐵軌9正上方25mm處，所述激光傳感器5與鐵軌9之間的距離為350mm。本發(fā)明所提供的檢測裝置是脫軌預(yù)警系統(tǒng)上空載車輛綜合檢測系統(tǒng)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(shù)，結(jié)合相應(yīng)的脫軌判據(jù)預(yù)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，并用四個M16的緊固螺釘加固固定架2與半圓筒箱體I的連接。T型激光安裝架8的橫向固定板81與傳感器安裝總架3內(nèi)側(cè)面之間通過螺栓固定，兩個激光傳感器5通過螺栓對稱安裝在T型激光安裝架8豎向固定板82兩側(cè)的板面上，并保證兩個激光傳感器5基于輪軌中心對稱安裝，且該豎向固定裝板82上設(shè)有圓弧槽口 821，圓弧槽口 821用以調(diào)整激光傳感器5光束照在鐵軌9上的角度。最后將電渦流傳感器4固定在傳感器安裝總架3的安裝板32下端面上，并調(diào)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。本文中所采用的描述方位的詞語“上”、“下”、“左”、“右”等均是為了說明的方便基于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于裝置的擺放方式而有所不同。綜上所述，本發(fā)明所述的實施方式僅提供一種最佳的實施方式，本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特點已揭示如上，然而熟悉本項技術(shù)的人士仍可能基于本發(fā)明所揭示的內(nèi)容而作各種不背離本發(fā)明創(chuàng)作精神的替換及修飾；因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于實施例所揭示的技術(shù)內(nèi)容，故凡依本發(fā)明的形狀、構(gòu)造及原理所做的等效變化，均涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范 圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于重載鐵路空車車輛脫軌預(yù)警系統(tǒng)上的檢測裝置，其特征在于該裝置包括安裝于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)、用于測量橫向位移的傳感器和用于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(shè)有向內(nèi)彎折的固定片(31)，下端固設(shè)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； 所述用于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(nèi)側(cè)面上； 所述用于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(jù)權(quán)利要求I所述的用于重載鐵路空車車輛脫軌預(yù)警系統(tǒng)上的檢測裝置，其特征在于所述的固定架(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(jù)權(quán)利要求2所述的用于重載鐵路空車車輛脫軌預(yù)警系統(tǒng)上的檢測裝置，其特征在于所述固定片(31)與傳感器安裝總架(3)的下端之間設(shè)有加強筋(33)，所述傳感器安裝總架(3)上端還設(shè)有至少一個用于與所述固定架(2)的外表面相連接固定的輔助固定片(34)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的用于重載鐵路空車車輛脫軌預(yù)警系統(tǒng)上的檢測裝置，其特征在于所述用于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(nèi)側(cè)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(nèi)側(cè)面固定連接在一起，所述用于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(shè)有用于調(diào)節(jié)所述用于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(jù)權(quán)利要求4所述的用于重載鐵路空車車輛脫軌預(yù)警系統(tǒng)上的檢測裝置，其特征在于所述用于測量橫向位移的傳感器為電渦流傳感器(4)，所述用于測量垂向位移的傳感器為激光傳感器(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于重載鐵路空車車輛脫軌預(yù)警系統(tǒng)上的檢測裝置，其特征在于所述用于測量垂向位移的傳感器包括兩個激光傳感器(5)，所述的兩個激光傳感器(5)對稱安裝在所述T型激光安裝架(8)豎向固定板(82)兩側(cè)的板面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于重載鐵路空車車輛脫軌預(yù)警系統(tǒng)上的檢測裝置，其特征在于所述電渦流傳感器(4)位于鐵軌(9)正上方25mm處。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于重載鐵路空車車輛脫軌預(yù)警系統(tǒng)上的檢測裝置，其特征在于所述激光傳感器(5)與鐵軌(9)之間的距離為250mm-750mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于重載鐵路空車車輛脫軌預(yù)警系統(tǒng)上的檢測裝置，其特征在于所述激光傳感器(5)與鐵軌(9)之間的距離為350mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于重載鐵路空車車輛脫軌預(yù)警系統(tǒng)上的檢測裝置，其特征在于所述傳感器安裝總架(3)由不導(dǎo)磁材料ΚΜ8Λ 9Ζ 制成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于重載鐵路空車車輛脫軌預(yù)警系統(tǒng)上的檢測裝置，包括固定架、傳感器安裝總架、用于測量橫向位移的傳感器和用于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(shè)有固定片，下端設(shè)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；用于測量垂向位移的傳感器固裝在傳感器安裝總架的內(nèi)側(cè)面上；用于測量橫向位移的傳感器固裝在安裝板的下端面上。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、方便實用、安裝更加牢固，保證了電渦流傳感器和激光傳感器的使用要求，并可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)激光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(yōu)先權(quán)日2012年8月30日
發(fā)明者李長春, 張金英, 延皓 申請人:北京交通大學(xué)