CN102422140B - 用于转向架的检测方法以及检测和装配试验台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于转向架(12)的检测方法和一种适于实施该方法的检测试验台，该检测试验台还作为装配试验台适于拆卸和安装相应转向架的结构组件。根据建议的技术方案如已知的那样，在转向架按规定使用时在该转向架(12)上出现的载荷在为此构成的检测试验台上在仍未完成的转向架(12)上模拟。对此将力导入转向架(12)中，如这些力在转向架按运行使用时由于车厢重力和由于其它由运行引起的载荷状态导致。这些载荷状态对转向架(12)和/或对由转向架(12)驶过的轨道的作用通过借助测值传感器获得的并以计算技术处理的测量值描述。按照本发明，相应的用于模拟载荷状态的力不是作为压力、而是作为直接作用在转向架(12)上或在检测试验台的直接放置在该转向架(12)上的元件上的拉力被施加。

Description

用于转向架的检测方法以及检测和装配试验台

技术领域

本发明涉及一种用于检测轨道车辆的转向架的技术方案。本发明涉及一种相应的检测方法和一种适于实施该方法的检测试验台，该检测试验台还作为装配试验台适于拆卸和安装相应转向架的结构组件。

背景技术

不仅结合转向架的设计和使用相应转向架的轨道车辆或者说车厢或车皮的设计，而且对于其保养和控制来说必需的是，确定转向架在载荷下的轮支承力、转向架高度和其它参量。为此使用特殊的转向架检测试验台。借助这样的检测试验台模拟通过装备有相应转向架的车厢并且由于不同的由运行引起的载荷状态而作用到该转向架上的力。为此目的，在所提到的转向架检测试验台上相应的力被导入未完成(unverbaut)的转向架中并且由此得到的参量，如特别是使轮作用到轨道上的轮支承力，借助特别的测值传感器和至少一个处理测值传感器数据的评价单元确定。

在已知的转向架检测试验台中，相应的仍未完成的转向架被抬升或驶到测量导轨上，该测量导轨设置在导轨支架上并且经由相应的、通常设有基座的基础结构相对于地基支承。在测量导轨的两个轨道上，各设置有至少一个测量室带有至少一个测值传感器。轮支承力的测量在此通常借助设置在测量室中的剪力杆实现。

在同类型的转向架检测试验台的低置方案中，支承测量导轨的导轨支架和所属的基础结构设置在一坑中。为了导入对于测量必需的力，在坑上方设置有一承载轭，该承载轭被固定在坑两侧的支承桅杆支承并且与这些支承桅杆形成一个跨越坑的龙门架。借助相应的设置在该龙门架上的装置，将用于模拟不同载荷状态的力从上方引入相应要检测的转向架中。为了用于检测过程的定位，相应的转向架被抬升到设置在测量导轨前面和/或后面的驶上导轨上并且从该驶上导轨被拉到或推到在龙门架下方的测量导轨上的真正的测量位置中。因为龙门架以承载轭跨越测量导轨，所以不可能将转向架直接抬升到测量导轨上。

此外，转向架检测试验台的、具有原理上相同构造的高置方案是已知的。其具有这样的优点，即转向架在检测时位于实施检测的人员的工作高度中。不过在这里必需的是，借助比较耗费的基座结构确保支承测量导轨的导轨支架及其基础结构静止。在这样的方案中在测量导轨前面或后面需要至少一个驶上部段。该驶上部段以驶入台或剪式升降台的形式构成，经由其将转向架拉到或推到测量导轨上。在对相应驶上区域的要求和对于龙门架所需的结构空间方面，前面所提到的类型的转向架检测试验台具有可观的尺寸。其因此构造成位置固定的。

出于成本原因，在对于运输者来说更小的车队中不可能在其车间和维护装置的区域内安装一个相应的转向架检测试验台。它们因此必须在外部供应者的设备上对转向架进行必需的检测。但这经常与保养时间关联并且致使企业为了尽管如此仍能始终提供相应的运输能力而必须暂时提供冗余数量的带有所属转向架的车皮或车厢。但这也导致提高的成本。因此值得期待的是，创造较柔性的技术方案，所述技术方案能够在需要情况下短期地使企业实现检测在企业中使用的转向架，而其不必暂时提供为此甚至成本高的技术。出于物流原因在此还有利的是，检测可以立即在相应的企业中实现。

但由于已经提到的结构尺寸和对于静态容许的设计必需的花费，基本上不可能的是，布设前述类型的转向架检测试验台，以便例如能使企业在需要时实现立即检测其技术。这特别是在改变带有承载轭的龙门架布设地点的要求方面也适用于这样的检测试验台的高置方案。此外，这样的检测试验台涉及从测量技术的视角来看高度敏感的布置结构，该布置结构的各单元在改变布设情况下必须分别耗费地为了测量而重新校准。

本申请人开发的、根据前面描述的现有技术构成的检测试验台由图3示例地示出。此外由US4793047还已知一种类似的用于在机车的非对称式三轴转向架中调节重量分布的装置。为了确定给定的重量分布，车辆底盘经由四个载荷点被同时加载从上方作用的压力。载荷点分别位于车辆底盘两侧的两个轴之间，其中分别设置在车辆底盘一侧的用于将载荷引入相关侧的载荷点中的器件经由一横梁相互连接。就此而言，该装置也具有龙门架式的构造，这种构造引起可观的构造尺寸并且不是设计用于在变换的应用地点处运行。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种相对于现有技术更柔性的用于检测轨道车辆的转向架的技术方案。

为此应给出一种方法和提供一种能实施该方法的转向架检测试验台，该转向架检测试验台优选还作为装配试验台适合于拆卸和安装以及适合于调整转向架的结构组件。相应的检测和装配试验台还应相对于由现有技术已知的用于转向架检测试验台的技术方案需要较少的结构空间。

所述目的通过根据本发明的实现该目的的转向架检测试验台或者说检测和装配试验台实现。

如由现有技术已知的那样，根据实现所述目的的用于转向架的检测方法，将在转向架按规定使用时在该转向架上出现的载荷在为此构成的检测试验台上在仍未完成的转向架上模拟。对此，将力导入转向架中，如这些力在转向架按运行使用时由于车厢重力和由于其它由运行引起的载荷状态导致。这些载荷状态对转向架和/或对由转向架驶过的导轨的作用通过借助检测试验台的测值传感器获得的并以计算技术处理的测量值描述。但与现有技术不同，用于模拟载荷状态的力不是作为压力被从上方导入要检测的转向架中。而是按照本发明相应的为了模拟运行状态而要导入的力作为直接作用在所涉及的转向架上或在检测试验台的直接放置在该转向架上的元件上的拉力被施加。

所描述的工作方式，亦即相对于现有技术改变的、力导入要检测的转向架中的方式，能实现(如在按照本发明的检测和装配试验台的图示中还将要详细说明的那样)将为检测转向架而构成的装置构造成非常紧凑并且节省空间的。原理上的构思基于：为了检测目的可以通过数值相等的从相反方向作用的拉力来模拟在按照运行使用转向架时在该转向架上出现的压力。

根据本发明的可能的构成形式，借助相应地设置在相应构成的检测试验台的测量仪器支架中的测值传感器确定在相应模拟的运行条件时经由转向架作用到导轨上的轮支承力或轴载荷。此外，检测方法可以包括确定在不同载荷状态时相应的转向架高度。在此，转向架高度，如由现有技术已知的那样，定义成在转向架上的标记与导轨的轨头的上棱边之间的距离。该距离或者说转向架高度例如可以借助设置在相应构成的检测试验台上的光学传感器确定。此外可以在载荷力对转向架的作用下、亦即按照本发明的原理构思在相应的拉力作用时，确定各轮盘相应地关于轴存在的平行度和/或确定转向架的各轴的平行度。为此也优选使用光学传感器。

如开头已经说明的那样，用于模拟载荷状态的力可以直接或者间接地经由附加元件作用在转向架上。按照一种可能的、力直接作用到转向架上的工作方法，相应的拉力在此从导轨的方向作用在转向架的转动关节窝的上侧上。为此，传递拉力的元件被引导穿过转动关节窝并且固定在该关节窝的上侧上。

另一种方法方案特别是涉及检测装备有空气弹簧或滑动件的转向架。在这里，相应的拉力从导轨的方向居中地作用在一轭的下侧上，该轭在转向架的两个轴之间居中地放置在该转向架的空气弹簧或滑动件上。在此借助轭不仅可以模拟在转向架两个外侧上的均匀的力输入、而且可以模拟非对称的载荷。

解决所述目的的用于轨道车辆转向架的检测和装配试验台装备有设置在要检测的转向架下方的支承结构上的测量仪器支架、装备有用于产生并进一步传导为了模拟由运行引起的载荷状态而要导入仍未完成的以其轮定位在测量仪器支架的支承点上的转向架中的力的器件、装备有用于采集由于模拟的载荷状态而在转向架上和/或在其轮的支承点上导致的作用的测值传感器以及装备有至少一个评价单元和装备有操作元件。

按照本发明，相应的检测和装配试验台设计成这样的，即，为了模拟用于转向架的载荷状态，在该检测和装配试验台上设置有至少一个马达和用于将由马达引起的转矩转变成从支承结构的方向作用到转向架上的拉力的器件。在此优选地，马达为了产生模拟载荷状态的力设置在转向架的轮的支承点的平面下方。但不明显提高用于将马达转矩转变成相应必需的拉力的耗费地并且在节省空间的结构方式的观点下，原则上也可想到马达大致设置在转向架的支承点的高度处。本发明的基本构思在各种情况下在于，使在传统的已知的检测试验台中在测量导轨上方、亦即转向架及其轮支承点上方设置在龙门架中或上的、用来产生模拟用压力的器件向下转移，将其在此优选设置在轮支承点的水平面下方并且借助其将相应必需的力作为拉力施加。由此得到检测和装配试验台的紧凑的结构方式，该结构方式使得设置附加的要在检测试验台两侧固定在底板上的龙门架不是必要的。

通过描述的紧凑的结构形式可以实现极其节省空间的检测试验台或者说装配试验台。按照本发明的装置此外能实现将这样的检测和装配试验台构造成活动的。因此根据本发明的一种有利的构成形式，必要时除了所述至少一个评价单元和所述操作元件外，检测和装配试验台的所有前面提到的元件，包括马达和将马达的转矩转变成作用在要检测的转向架上的拉力的器件，设置在一个框架上。这样一个框架和设置在其上用于实现检测功能的元件形成一个紧凑的单元，该单元可以不需要拆卸检测试验台各元件地装载和带到使用地点。由于该单元的集成的构造，在此在使用地点处不需要进行较广泛的调节或校准工作，如特别是调整测值传感器。而是系统原则上能够立刻使用。对于继续评价由测值传感器接收的测量值必需的单元和可能的用于操作的控制模块同样可以直接装配在所述紧凑的单元上或者可以在使用地点简单地经由相应的设置在该单元上的接口、优选标准接口或者经由总线系统与该单元的其余的电气或电子部件耦联。

特别是在构成为活动的单元的情况下，检测和装配试验台如此设计，即，要检测的转向架的轮的支承点的平面在框架支承在底板上时设置在站立的操作人员的工作高度中。由此可以在对于操作人员舒适的工作姿态中执行用于检测转向架的所有操作过程。在其作为装配试验台的特性方面，所述装置在此还能实现将转向架的仅可在载荷下拆卸和安装或者调整的结构组件舒适地拆卸和装配或者相应地调节。

为了将产生用于模拟载荷条件的力的马达的转矩转变成相应的拉力，亦即为了将马达的转动运动转变成平移运动，给出不同的可能性。根据本发明的一种构成形式，马达轴的转动运动通过转向传动装置转变成平移运动，该平移运动经由能与转向传动装置和支承在检测和装配试验台的支承结构上的转向架耦联的拉杆或拉力丝杆传递到转向架上。此外，考虑使用至少一个牵拉绳和多个转向滚轮用于将转动运动转变成平移运动。另一种可能性通过使用至少一个由马达操纵的液压缸给出。

按照本发明的检测和装配试验台优选这样改进，即，各支承点或各测量仪器支架的间距能借助能用马达或手动操纵的丝杆根据要检测的转向架的相应的轨距和轴距调整。设置在检测和装配试验台上的测值传感器优选至少包括相应地能定位在要检测的转向架的轮下方的测量室，在这些测量室中设置有用于采集经由轮在按规定使用转向架时作用到导轨上的轮支承力的剪力杆。已经多次提及的、带有优选设置在其中用于采集轮支承力的测量室的测量仪器支架可以如由现有技术已知的那样设置在测量导轨的轨道中或轨道上。

但在本发明的一种特别有利的构成形式中，测量仪器支架构成为可移动的并且能根据要检测的转向架的轴距定位的棱形接纳部。优选地，这些棱形接纳部构成为滚轮棱形件，从而能实现不改变转向架位置地驱动转向架的轮。轮在此借助也用于产生模拟载荷状态的力的马达经由相应的传动装置或者借助一个或多个另外的设置在检测和装配试验台上的马达驱动。

附图说明

下面再次根据附图说明本发明的各个方面，其中在附图之一中为了比较而示出一种根据现有技术的检测试验台。附图详细地示出：

图1：按照本发明的检测和装配试验台的一种实施例，

图2：根据图1的检测和装配试验台的测量仪器支架，

图3：一种根据现有技术的用于转向架的检测试验台。

具体实施方式

在图3中示出一种用于轨道车辆转向架的检测试验台，如其由说明书开头部分所阐述的现有技术是已知的。图示涉及这样的检测试验台的一种高置方案，该高置方案在图中示出没有必需的卷起或剪式升降台。该检测试验台的最重要的元件是一个带有设置在其上的测量仪器支架2、3、4、5的测量导轨20和一个带有一在测量导轨上方横向延伸的承载轭的龙门架23。测量导轨20和带有承载轭的龙门架23支撑在一个共同的基础结构上。在测量导轨20的两条轨道上各设置有两个测量仪器支架2、3、4、5，在这些测量仪器支架中分别构成一个带有用于确定轮支承力的剪力杆元件的测量室。为了模拟在运行中出现的载荷状态，通过为此设置在龙门架23的承载轭上的器件将力导入一在该图中未示出的、定位在测量导轨20上的转向架中。借助相应的机组在承载轭上产生的力从上方作为压力施加。由于该模拟的载荷而在转向架和/或位于其下方的测量导轨上出现的作用借助设置在测量仪器支架2、3、4、5中的测值传感器采集。由图示可见，要检测的转向架由于设置在测量导轨20上方的龙门架23而不能直接地装入检测试验台中。而是转向架必须经由一(如已经描述的那样)未示出的卷起或剪式升降台被牵拉到测量导轨20上。由此以及由于相应宽的且高的龙门架23，检测试验台具有显著的结构尺寸，该结构尺寸对于其驻地来说引起可观的空间需求。如果人们想要将所示的高置方案看作是活动的、仅要通过一个相应的卷起或剪式升降台补充而成的单元，则直接清楚的是，这样的单元的装载和运输由于具有龙门架23的结构形式而明显变难或者说需要部分地拆卸检测试验台。最后提到的情况导致必须首先重新将检测试验台装配在使用地点处并且然后校准。

与此相对地，图1示出按照本发明的检测和装配试验台的一种可能的构成形式。按照本发明的基本构思，这里用于产生模拟载荷状态的力的器件和用于将该力传递到要检测的转向架上的元件向下布设。为此，在转向架12的轮支承点8、9、10、11的平面下方设置有产生相应的力的马达6。该马达的能从在图示中不可见的马达轴输出的转矩经由同样不可见的转向传动装置传递到拉杆7上。拉杆7被引导穿过要检测的定位在检测和装配试验台上的转向架12的转动关节窝19并且固定在该转动关节窝上。马达6的借助转向传动装置转变成平移运动的转动运动产生力，该力经由拉杆7由于该拉杆在转向架12上的固定而作为拉力作用在转动关节窝19上。转向架12的轮13、14、15、16定位在滚轮棱形件上，通过这些滚轮棱形件形成测量仪器支架2、3、4、5，各一个测量室连同至少一个设置在其中的剪力杆被这些测量仪器支架接纳。借助剪力杆形式的测值传感器可以按已知的方式确定在不同的由相应的拉力模拟的载荷状态时出现的轮支承力。测量仪器支架2、3、4、5或者说滚轮棱形件借助另外的设置在试验台上的马达21、22关于相应要检测的转向架12的轴距和轨距能移动或能定位。检测试验台的所有重要的元件，即设置在以滚轮棱形件的形式构成的测量仪器支架2、3、4、5中的测值传感器、用于定位测量仪器支架2、3、4、5的器件以及用于产生模拟载荷状态的力的马达6和用于传递该力的拉杆7，如由附图可见的那样，设置在一个紧凑的框架1上。在此，相应的框架1尺寸确定成使得轮支承点8、9、10、11的平面位于站立的操作人员的工作高度处。由此除了检测工作外也可以非常舒适地实施对转向架12的装配或调整工作。

整个布置结构必要时还以这里未示出的电气或电子单元来完整，所述电气或电子单元用于操作和用于以计算技术继续处理借助测值传感器采集的测量参量。但相应的单元必要时也以卸下的(abgesetzt)操作台的形式经由标准接口与电气或电子元件、特别是要根据相应要模拟的载荷状态来控制的马达6和测量试验台的测值传感器连接。由附图可看出，检测和装配试验台在该紧凑的构成形式中可用作活动的单元，该单元可比较简单地装载并且可为了检测转向架12传送给相应轨道车辆的运输者以及可立刻无需较大消耗地实际上直接投入运行。

图2再次示出根据图1的检测和装配试验台的细节。这里再次示出滚轮棱形件形式的测量仪器支架2和转向架12的定位在其上的轮13。借助滚轮棱形件的两个滚轮，转向架12的相应的轮13或轴17、18能被驱动，从而例如能测量或检测轮胎的径跳。

附图标记列表

1              支承结构，例如框架

2、3、4、5     测量仪器支架

6              马达

7              拉杆或拉力丝杠

8、9、10、11   支承点

12             转向架

13、14、15、16 轮

17、18         轴

19             转动关节窝

20             测量导轨

21、22         马达

23             龙门架

Claims (19)

1.用于轨道车辆的转向架(12)的检测方法，包括如下方法步骤：

1.1)将在按规定使用转向架(12)时由于车厢重力和由于运行引起的载荷状态导致的力在为此构成的检测试验台上在仍未完成的转向架(12)上模拟，

1.2)将所述力对转向架(12)和/或对由转向架(12)驶过的导轨的作用通过借助检测试验台的测值传感器获得的并以计算技术处理的测量值描述，

其特征在于，相应的在方法步骤1.1)中为模拟运行状态而要导入待检测的转向架(12)中的力作为直接作用在所涉及的转向架(12)上或在检测试验台的直接放置在该转向架(12)上的元件上的拉力被施加。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在方法步骤1.2)中，借助相应地设置在检测试验台的测量仪器支架(2、3、4、5)中的测值传感器确定在相应根据方法步骤1.1)模拟的运行条件时经由转向架(12)及其每个轮(13、14、15、16)在按规定使用该转向架(12)时作用到导轨上的轮支承力。

3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在方法步骤1.2)中，借助相应地设置在检测试验台的测量仪器支架(2、3、4、5)中的测值传感器确定在相应根据方法步骤1.1)模拟的运行条件时经由转向架(12)及其每个轴(17、18)在按规定使用该转向架(12)时作用到导轨上的轴载荷。

4.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在方法步骤1.2)中，借助设置在测量试验台上的测值传感器对于各个根据方法步骤1.1)模拟的运行状态，确定转向架(12)的、定义成在转向架(12)上的标记和导轨的轨头的上棱边之间的距离的高度。

5.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在方法步骤1.2)中，借助设置在测量试验台上的测值传感器对于各个根据方法步骤1.1)模拟的运行状态，确定各轮盘相应地关于转向架(12)的轴存在的平行度和/或确定转向架(12)的各轴(17、18)的平行度。

6.根据权利要求1至4之一项所述的检测方法，其特征在于，相应的在方法步骤1.1)中导入转向架(12)中的拉力从导轨的方向作用在转向架(12)的转动关节窝(19)的上侧上，其中，传递拉力的元件(7)被引导穿过转动关节窝(19)。

7.根据权利要求1至4之一项所述的检测方法，其特征在于，在装备有空气弹簧或滑动件的转向架(12)中，相应的在方法步骤1.1)中导入转向架(12)中的拉力从导轨的方向居中地作用在一轭的下侧上，该轭在转向架(12)的两个轴(17、18)之间居中地放置在空气弹簧或滑动件上。

8.用于轨道车辆的转向架(12)的检测和装配试验台，包括多个设置在要检测的转向架(12)下方的支承结构(1)上的测量仪器支架(2、3、4、5)、用于产生并进一步传导为了模拟由运行引起的载荷状态而要导入仍未完成的以其轮(13、14、15、16)定位在测量仪器支架(2、3、4、5)上的支承点(8、9、10、11)上的转向架(12)中的力的器件(6、7)、包括用于采集由于模拟的载荷状态而在转向架(12)上和/或在其轮(13、14、15、16)的支承点(8、9、10、11)上引起的作用的测值传感器以及包括至少一个用于处理由测值传感器采集的测量值的评价单元和包括操作元件，其特征在于，为了模拟用于转向架(12)的载荷状态，在检测和装配试验台上设置有至少一个马达(6)和用于将由马达(6)引起的转矩转变成从支承结构(1)的方向作用到转向架(12)上的拉力的器件。

9.根据权利要求8所述的检测和装配试验台，其特征在于，马达(6)为了产生模拟载荷状态的力而设置在转向架(12)的轮(13、14、15、16)的支承点(8、9、10、11)的平面下方。

10.根据权利要求8或9所述的检测和装配试验台，其特征在于，该检测和装配试验台构成为活动的紧凑的单元，其中，除了所述至少一个评价单元和所述操作元件外，检测和装配试验台的至少所有其它的前面提到的元件，包括马达(6)和将马达的转矩转变成作用在要检测的转向架(12)上的拉力的器件，设置在以一个框架的形式构成的支承结构(1)上。

11.根据权利要求10所述的检测和装配试验台，其特征在于，转向架(12)的轮(13、14、15、16)的支承点(8、9、10、11)的平面在以一个框架的形式构成的支承结构(1)支承在底板上时设置在站立的操作人员的工作高度中。

12.根据权利要求8所述的检测和装配试验台，其特征在于，马达(6)的转动运动通过转向传动装置转变成平移运动，该平移运动经由能与转向传动装置和支承在支承结构(1)上的转向架(12)耦联的拉杆(7)传递到转向架(12)上并且引起为了模拟载荷状态而作用在转向架(12)上的拉力。

13.根据权利要求8所述的检测和装配试验台，其特征在于，马达(6)的转动运动借助至少一个牵拉绳和多个转向滚轮转变成作用在要检测的转向架(12)上的平移运动。

14.根据权利要求8所述的检测和装配试验台，其特征在于，为了将马达(6)的转矩转变成作用在转向架(12)上的拉力，在所述检测和装配试验台上设置有至少一个液压缸。

15.根据权利要求8所述的检测和装配试验台，其特征在于，各支承点(8、9、10、11)或各测量仪器支架(2、3、4、5)的间距能根据要检测的转向架(12)的轴距和相应的轨距调整。

16.根据权利要求8所述的检测和装配试验台，其特征在于，测值传感器至少包括借助测量仪器支架(2、3、4、5)相应地能定位在要检测的转向架(12)的轮(13、14、15、16)下方的测量室以及在这些测量室中设置的用于采集经由轮(13、14、15、16)在按规定使用转向架(12)时作用到导轨上的轮支承力的剪力杆。

17.根据权利要求8所述的检测和装配试验台，其特征在于，测量仪器支架(2、3、4、5)设置在一测量导轨(20)的轨道中或上。

18.根据权利要求8所述的检测和装配试验台，其特征在于，测量仪器支架(2、3、4、5)构成为可移动的并且能根据转向架(12)的轴距定位的棱形接纳部。

19.根据权利要求18所述的检测和装配试验台，其特征在于，所述棱形接纳部构成为滚轮棱形件，从而能实现在没有由转向架(12)实施的位置变化的情况下驱动转向架(12)的轮(13、14、15、16)，其中，轮(13、14、15、16)借助用于产生模拟载荷状态的力的马达(6)或者借助一个或多个另外的设置在检测和装配试验台上的马达(21、22)驱动。