[發明專利]一種鐵路轉轍機復合力學環境可靠性實驗裝置及方法

在審

• 申請號: 201611223186.2
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN107907287A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 謝明軍;陳磊;陳雪峰;徐本其;丁召榮;梅積剛;鄒超榮;王璞汝
• 申請（專利權）人: 西安鐵路信號有限責任公司
• 主分類號: G01M7/06
• 分類號: G01M7/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于鐵路信號產品實驗領域，特別是一種鐵路轉轍機復合力學環境可靠性實驗裝置及方法。

技術背景

轉轍機是道岔的轉換設備，它的主要功能是轉換鎖閉道岔尖軌，表示和監督聯鎖區內道岔尖軌或者心軌的位置以及狀態，對于鐵路信號燈實現自動控制及遠距離控制有著重要的意義。由于轉轍機是鐵路信號安全產品，其發生故障對鐵路安全和列車行駛產生重要影響，因此，轉轍機性能的安全及可靠性至關重要。

目前，鐵路標準對轉轍機的振動實驗均為單方向性能及耐久實驗，且不考慮轉轍機使用環境中的復雜力學環境對轉轍機安全和可靠性的影響，即使轉轍機通過相關測試，也難免在使用過程中出現問題。因此，一種鐵路轉轍機復合力學環境可靠性實驗方法及其實現裝置孕育而生，其特點是復合力學實驗臺分別將垂向載荷和水平向載荷作用于轉轍機的底殼和動作桿上（理論模型如圖1(a)所示），形成一種雙軸向復合力學實驗環境，進行轉轍機可靠性實驗。與轉轍機傳統的單向實驗（理論模型如圖1(b)和(c)所示）相比，改變了以往轉轍機只能進行單向實驗的方法；與傳統的雙軸聯動實驗（理論模型如圖1(d)所示）相比，改變了實驗載荷只能通過底殼傳遞到整機的不足。

發明內容

本發明的目的針對上述已有技術的不足，提出一種鐵路轉轍機復合力學環境可靠性實驗裝置及方法，以便通過模擬轉轍機使用環境中真實的安裝方式及復合力學環境，達到對轉轍機的安全及可靠性實驗的目的。

本發明的目的是這樣實現的, 提供一種鐵路轉轍機復合力學環境可靠性實驗裝置及方法，其特征是:它至少包括控制器、水平振動臺和垂直振動臺，水平振動臺和垂直振動臺均通過實驗臺主體與地基連接；水平振動臺和垂直振動臺的靜態振動軸線相交；控制器至少有2個輸出通道分別與水平振動臺和垂直振動臺電連接；轉轍機在拉入/伸出鎖閉狀態下，垂直振動臺頂面通過擴展臺面與轉轍機的地腳螺栓連接；轉轍機的動作桿通過夾具與水平振動臺連接。

所述的轉轍機動作桿與夾具連接處有第一振動傳感器。

所述的轉轍機地腳螺栓上有第二振動傳感器。

所述的第一振動傳感器和第二振動傳感器將振動信號采集并通過控制器的輸入通道輸入給控制器，通過控制器進行控制調整。

所述的垂直振動臺內部有垂直臺冷卻單元。

所述的水平振動臺內部有水平臺冷卻單元。

所述的道岔現場采集的垂直和水平方向的載荷譜數據通過計算機進行載荷譜校驗計算，再將計算結果信息通過控制器上的2個輸出通道分別輸入到垂向功率放大器和水平功率放大器上進行信號放大；垂向功率放大器和水平功率放大器將放大的控制信號分別加載在垂直振動臺和水平振動臺上驅動振動臺往復運動；垂直振動臺通過與擴展臺面連接的轉轍機地腳螺栓將垂向振動傳遞到轉轍機上，同時垂直振動臺在振動過程中產生的熱量通過第二水冷卻單元循環散熱；在垂直振動臺產生垂直方向振動的同時，水平振動臺將水平方向振動沖擊通過與轉轍機連接的夾具傳遞到轉轍機動作桿上，同時水平向振動臺在振動過程中產生的熱量通過第一水冷卻單元進行循環散熱；通過水平振動臺和垂直振動臺的雙軸向聯動工作，模擬轉轍機在軌道車輛經過時產生的垂直方向和水平方向的復合運動，通過安裝在轉轍機動作桿與夾具連接處的第一傳感器和安裝在轉轍機地腳螺栓附近的第二傳感器獲取振動信號，垂向振動和水平振動產生的復合振動分別通過轉轍機地腳螺栓和轉轍機動作桿傳遞到轉轍機上獲取復合振動信號，獲取的振動信號通過輸入通道反饋給控制器進行控制調整，完成輸出到輸入的閉環控制，進行轉轍機的模擬振動，保證了振動傳遞的振動信號可靠。

本發明具有如下優點：

1）轉轍機分別通過地腳螺栓和夾具與垂向振動臺和水平振動臺連接的實驗方式與轉轍機道岔現場實際使用環境外部安裝方式一致，改變了傳統單向實驗臺只能通過地腳螺栓固定于實驗臺安裝方式的不足；

2）轉轍機復合力學環境實驗的載荷加載方式通過垂向激勵和水平向激勵分別作用于底殼和動作桿，與轉轍機現場使用工況的載荷傳遞路徑一致，改變了傳統的雙軸聯動振動臺載荷只能加載在臺面上的不足；

3）轉轍機復合力學環境實驗的垂向激勵和水平向激勵分別作用在轉轍機整機上，形成一種兩軸向的復合載荷環境，改變了傳統轉轍機只能單方向進行振動實驗的不足。

4）水平向控制點布置在動作桿連接螺栓附近的夾具上，提高了系統輸入的精度，改變了傳統控制點只布置于臺面的不足。

下面結合實施例附圖對本發明做進一步說明。

附圖說明

圖1為本發明復合力學環境實驗方法與傳統實驗的理論模型對比圖；