軌道線路移動加載車及加載方法與流程

文檔序號：12419220閱讀：847來源：國知局

本發明涉及鐵路檢測設備領域，具體為軌道線路移動加載車及加載方法。

背景技術：

軌道線路由鋼軌、扣件、軌枕、道床、路基等部件組成，是列車運行的基礎，軌道線路的質量直接影響列車的行車安全。軌道線路的試驗多數需要施加特定載荷，看各種部件的響應，從響應中分析各種癥狀，本設備發明以前軌道線路的現場加載只能采用定點裝置，按斷面加載，無法做到連續加載。在連續的線路上開展試驗研究獲取各種不同結構、不同工況下的試驗數據，準確掌握軌道線路的各種技術特征和參數具有重要的現實意義和科學價值，軌道線路移動加載設備的研制就是解決現場載荷的施加問題，可看作移動的實驗室，通過對實際線路的精確加載，可以連續檢測線路的橫、垂向剛度，檢查線路整體結構剛度的均勻性，為線路的養護維修提供理論依據。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供軌道線路移動加載的設備和方法，解決長期以來軌道線路試驗只能定點加載的現狀，提高試驗的真實性和有效性。

為實現上述目的，本發明創新性的提出了在一輛鐵路機車車內安裝液壓加載系統，實現移動加載的構思，為滿足液壓系統的安裝要求，進行重新設計了車體框架；為實現移動中對線路加載的目的，設計了移動加載機構。

所述的液壓加載系統包括作動器、液壓源、發動機、風扇、控制器等，作動器是載荷施加的設備，液壓源為液壓加載系統提供液壓油，發動機為液壓加載系統提供動力，風扇是為了在戶外對液壓油進行空氣冷卻，控制器用來控制作動器載荷。

所述的移動加載機構主要由移動加載架和加載輪對組成，加載輪對安裝在移動加載架上，作業時作動器將載荷施加到移動加載架上，再通過加載輪對傳到鋼軌上。

所述的加載車上安裝有垂直向作動器和橫向作動器，優選地有兩臺垂向作動器，兩臺橫向作動器，垂向作動器用于施加垂向載荷，模擬列車運行時車輪對鋼軌施加的垂直力，橫向作動器用于施加橫向載荷，模擬列車運行時車輪對鋼軌施加的橫向力。

所述的作動器安裝在加載車車體長度方向中間位置，以消除作業時加載車前、后轉向架上的車輪對載荷的影響，兩臺垂向作動器分別安裝在加載車車體中心左、右兩側，兩臺橫向作動器分別安裝在加載車車體中心前、后兩側。

所述的加載車上安裝有垂向反力梁和橫向反力梁，垂向反力梁固定在車體框架上端，橫向反力梁固定在車體框架底部，作動器作業時通過反力梁將反力傳向加載車框架上。

所述的移動加載架為單軸轉向架，多軸轉向架容易出現載荷的離散，每個輪子載荷分配不均。

所述的垂向作動器始端固定在垂向反力梁上，末端固定在移動加載架上，固垂向載荷也直接施加到移動加載架上；橫向作動器始端固定在加載車框架上，末端固定在橫向加力桿上，橫向載荷通過杠桿機構下端的橫向傳力桿間接施加到移動加載架上。

所述的移動加載架通過牽引桿與安裝在加載車車體底部的立柱鉸接，優選地有四根牽引桿，車體每側兩根，上下留有一定間距，牽引桿具有牽引移動加載架走行的功能，同時具有保持移動加載架穩定的功能。

所述的加載車車體底面安裝有夾持鉤，用于非作業時將移動加載架鎖閉在夾持鉤內，優選地有四個夾持鉤，移動加載架四個角對應的區域各一個，有利于保持移動加載架平衡，作業時夾持鉤打開，垂向作動器帶動移動加載架向下移動，直到加載輪對接觸到鋼軌。

本發明的另一個方面，提供軌道線路移動加載方法，該方法包括以下步驟：液壓系統啟動；夾持鉤打開；垂向作動器帶動移動加載架下移，直至加載輪對接觸鋼軌；載荷施加；加載車運行，進行試驗；加載車停止，載荷移除；垂向作動器帶動移動加載架上移；夾持鉤鎖閉，移動加載架懸掛在加載車體下方；液壓系統關閉。

該方法允許加載車既可在靜止狀態下對軌道加載，也可以在移動過程中對軌道加載。

該方法允許加載車在靜止狀態下對軌道加載時既可以為恒定載荷也可以為動態載荷。

該方法允許加載車在移動狀態下對軌道施加的載荷既可以是垂向載荷也可以是垂向載荷加橫向載荷，載荷大小可調。

附圖說明

圖1 是本發明加載車的結構簡圖。

圖2 是垂向加載原理簡圖。

圖3 是橫向加載原理簡圖。

圖4 是圖3 的A-A截面處俯視圖。

圖5 是本發明加載車主架構的主視圖。

圖6 是本發明加載車主架構的俯視圖。

圖7 是本發明加載車主架構的側視圖。

圖中：1，加載車車體；2，轉向架；3，加載車框架；4，氣動推桿；5，移動加載架；6，加載輪對；7，夾持鉤；8，牽引桿；9立柱；10，垂向反力梁；11，垂向作動器；12，橫向加力桿；13，橫向作動器；14，橫向反力梁；15，掛耳；16，液壓源；17，發動機；18，風扇；19，控制器；20，橫向傳力桿。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的實施例進行詳細說，通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

下面參照圖1描述本發明，加載車（1）主體為一輛鐵路機車，車內安裝有液壓加載系統和移動加載機構，能在運行中對軌道施加載荷，可看作移動的實驗室。

參照圖1所示，液壓加載系統包括作動器（11、13）、液壓源（16）、發動機（17）、風扇（18）、控制器（19）等；作動器（11、13）是施加載荷的設備，液壓源（16）為系統提供液壓油，發動機（17）為液壓系統提供動力，風扇（18）是為了在戶外作業時對液壓油進行空氣冷卻，控制器（19）用來控制作動器（11、13）載荷。

參照圖2-7所示，移動加載機構主要由移動加載架（5）和加載輪對（6）組成，加載輪對（6）安裝在移動加載架（5）上，作業時作動器（11、13）將載荷施加到移動加載架（5）上，再通過加載輪對（6）傳到鋼軌上。

參照圖2-4所示，加載車（1）主要功能是對軌道施加垂向載荷和橫向載荷，為實現此目的，所述的加載車（1）上安裝有垂直向作動器（11）和橫向作動器（13），優選地有兩臺垂向作動器（11），兩臺橫向作動器（13），垂向作動器（11）用于施加垂向載荷，模擬列車運行時車輪對鋼軌施加的垂直力，橫向作動器（13）用于施加橫向載荷，模擬列車運行時車輪對鋼軌施加的橫向力。

參照圖1、5、6所示，加載輪對（6）與鋼軌接觸點的位移作為測試對象希望受到外力的干擾越小越好，由于重力的作用，前、后轉向架（2）上的車輪對測試鋼軌有影響，根據力學模型計算分析，當距離大于3米時影響可以忽略，一般車體前后轉向架間距都在12m以上，因此作動器（11、13）安裝在加載車車體長度方向中間位置能消除作業時加載車（1）前、后轉向架（2）上的車輪對載荷的影響，兩臺垂向作動器（11）分別安裝在加載車車體（1）中心左、右兩側，兩臺橫向作動器(13)分別安裝在加載車車體(1)中心前、后兩側。

參照圖7所示，所述的加載車（1）上安裝有垂向反力梁（10）和橫向反力梁（14），垂向反力梁（10）固定在車體框架（3）上端，橫向反力梁（14）固定在車體框架（3）底部，作動器（11、13）作業時通過反力梁（10、14）將反力傳向加載車框架（3）。

參照圖1-7所示，為實現移動加載的目的，設計移動加載架構，包括移動加載架（5）和加載輪對（6），加載輪對（6）安裝在移動加載架（5）上，作業時作動器（11、13）將載荷施加到移動加載架（5）上，再通過移動加載架（5）上的加載輪對（6）傳到鋼軌上。

參照圖2-7所示，移動加載架（5）為單軸轉向架，多軸轉向架容易出現載荷的離散，每個輪子載荷分配不均，無法實現精確檢測的目的。

參照圖2、5、7所示，所述的垂向作動器（11）始端固定在垂向反力梁（10）上，末端固定在移動加載架（5）上，固垂向載荷也直接施加到移動加載架上。

參照圖3、4、5、7所示，橫向作動器（13）始端固定在加載車車體框架（3）上，末端固定在橫向加力桿（12）上，橫向載荷通過桿杠桿機構下端的橫向傳力桿（20）間接施加到移動加載架（5）上。

參照圖5所示，所述的移動加載架（5）通過牽引桿（8）與安裝在加載車（1）車體底部的立柱（9）鉸接，優選地有四根牽引桿（8），車體每側兩根，上下留有一定間距，加載車（1）作業時牽引桿（8）具有牽引的功能，同時還具有保持移動加載架（5）穩定的功能。

參照圖5所示，加載車（1）運行時分兩種速度模式：作業時為保證試驗安全，車速較低；非作業時于其他機車連掛運行，速度較快。為保證連掛時的行車安全，非作業期間移動加載架（5）要掛起，因此加載車（1）車體底面設有夾持鉤（7），優選地有四個夾持鉤，移動加載架（5）四個掛耳（15）對應的區域各一個，有利于保持加載架平衡。作業時夾持鉤（7）打開，垂向作動器（11）帶動移動加載架（5）向下移動，直到加載輪對（6）接觸到鋼軌。

本發明的另一個方面，提供軌道線路移動加載方法，該方法包括以下步驟：

1：液壓加載系統啟動，包括發動機（17）和控制器（19）等，做好試驗前準備；

2：操作氣動推桿（4）的控制按鈕，打開夾持鉤（7）；

3：垂向作動器（11）帶動移動加載架（5）向下運動，直至加載輪對（6）接觸鋼軌；

4：按試驗要求通過加載軟件施加載荷；

5：現場試驗，試驗時密切注視液壓系統各設備的狀態，確保試驗安全；

6：試驗結束后通過加載軟件將載荷移除；

7：控制垂向作動器（11）向上移動，將移動加載架（5）提起到加載車（1）車體底面某一高度，操作氣動（4）推桿控制按鈕，使夾持鉤（7）閉合，將移動加載架（5）懸掛在加載車（1）車體底面；

8：液壓加載系統關閉。

該方法允許加載車（1）既可在靜止狀態下對軌道加載，也可以在移動過程中對軌道加載。

該方法允許加載車（1）在靜止狀態下對軌道加載時既可以為恒定載荷也可以為動態載荷。

該方法允許加載車（1）在移動狀態下對軌道施加的載荷既可以是垂向載荷也可以是垂向載荷加橫向載荷，載荷大小可調。