CN110617791A - 一种用于常导磁浮车辆间隙传感器的高低温及振动试验台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于常导磁浮车辆间隙传感器的高低温及振动试验台，包括防护及控制机构和内部检测机构；所述防护及控制机构包括为柜状结构的铝合金框架(1)和设于铝合金框架(1)下部的控制机箱(2)，所述控制机箱(2)以电信号完成对所述内部检测机构的控制；所述内部检测机构包括减震装置和安装检测装置；所述减震装置包括弹簧安装底座(3)和橡胶支撑弹簧(4)，所述安装检测装置包括两侧传感器安装架(7)和标准传感器(8)，本发明的高低温及振动试验台，通过激振器为间隙传感器提供列车运行状态振动模拟，并通过加热器实时调整间隙传感器的工作温度，测试间隙传感器的信号输出，能够方便、准确地检验间隙传感器的可靠性。
Description
技术领域
本发明属于轨道检测机械设备技术领域，更具体地，涉及一种用于常导磁浮车辆间隙传感器的高低温及振动试验台。
背景技术
高速磁浮运行速度500～600km/h，是目前可实现的、速度最快的地面交通工具，可填补航空与高铁之间的旅行速度空白，对形成航空、磁浮、高铁、城际、城轨多网融合综合立体交通体系，解决“门到门”的快速出行，具有重要意义。
高速磁浮与轮轨系统最大的区别为车体与轨道间无物理接触，没有了摩擦阻力，高速磁浮才能达到更高的速度，高速磁浮列车在正常运行时与轨道之间保持较为固定的悬浮间隙，为了保证车体能正常稳定运行，间隙传感器必须在任何条件下都能为悬浮控制系统提供可靠、实时的间隙信息，因此，间隙传感器在悬浮控制系统中占据着重要地位。
在对高速磁浮列车进行检修试验时，需对间隙传感器进行试验，特别是在不同温度和振动条件下，测试间隙传感器的性能和可靠性。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种用于常导磁浮车辆间隙传感器的高低温及振动试验台，通过激振器为间隙传感器提供列车运行状态的振动模拟，并通过加热器实时调整间隙传感器的工作温度，在振动及冷热温度变化的环境下，测试间隙传感器的信号输出，能够方便、准确地检验间隙传感器的可靠性。
为了实现上述目的，本发明实施例提供一种用于常导磁浮车辆间隙传感器的高低温及振动试验台，包括防护及控制机构和内部检测机构；其中，
所述防护及控制机构包括为柜状结构的铝合金框架和设于该铝合金框架下部的控制机箱，所述控制机箱以电信号完成对所述内部检测机构的控制；
所述内部检测机构包括减震装置和安装检测装置；
所述减震装置包括弹簧安装底座和橡胶支撑弹簧，所述弹簧安装底座整体为矩形板状结构，其一端为安装所述的橡胶支撑弹簧矩形台，另一端设于所述铝合金框架柜内；
所述安装检测装置包括两侧传感器安装架和标准传感器，所述传感器安装架作为安装检测装置其他构件安装的基底，其底端面为一块预设有螺孔的矩形板，该矩形板用于连接传感器安装架的上部结构和橡胶支撑弹簧，所述标准传感器与柜门平行设于传感器安装架上。
进一步地，所述传感器安装架矩形底端面上设有两块F型铝合金板，所述F型开口指向柜门。
进一步地，所述安装检测装置还包括待检测传感器，所述待检测传感器通过螺钉固定。
进一步地，所述内部检测机构包括振动及加热装置，所述振动及加热装置包括激振器和加热单元。
进一步地，所述激振器设于传感器安装架底端面，所述加热单元设于传感器安装架F型开口背侧。
进一步地，所述加热单元包括加热器底座和加热器，其中，所述加热器底座的顶面为倾斜板，底面为水平板的C型铝合金板，该C型铝合金板竖直设于所述激振器的背侧，通过螺栓固定于所述铝合金框架的中间平面上。
进一步地，所述橡胶支撑弹簧包括四个橡胶扭簧和两根连接杆组成的V型结构，两根所述连接杆呈V型分布且其首尾两端均设有一个橡胶扭簧，交接处的两个橡胶扭簧固定连接在一起，剩余两个橡胶扭簧通过螺栓固定的方式连接弹簧安装于所述底座和传感器安装架上。
进一步地，所述传感器安装架包括两块F型铝合金板材和一块矩形的铝合金板材，该矩形的铝合金板材水平通过螺栓固定布置在所述矩形板的顶端面中间位置。
进一步地，所述铝合金框架上部柜体四周与顶端面为双层有机玻璃。
进一步地，所述铝合金框架整体为柜状结构，该柜状结构的主骨架和副骨架采用型材结构。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
(1)本发明实施例的高低温及振动试验台，通过激振器为间隙传感器提供列车运行状态的振动模拟，并通过加热器实时调整间隙传感器的工作温度，在振动及冷热温度变化的环境下，测试间隙传感器的信号输出，能够方便、准确地检验间隙传感器的可靠性。
(2)本发明实施例的高低温及振动试验台，测试过程中通过比对检验传感器的加速度测量输出的准确性、检验传感器在冷热温度变化过程中间隙输出的偏移是否在容许的范围内、检验传感器在加热和振动过程中的工作可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例一种用于常导磁浮车辆间隙传感器的高低温及振动试验台整体结构立体图；
图2为本发明实施例一种用于常导磁浮车辆间隙传感器的高低温及振动试验台的内部结构立体图；
图3为本发明实施例一种用于常导磁浮车辆间隙传感器的高低温及振动试验台去除加热单元6的内部结构立体图；
图4为本发明实施例一种用于常导磁浮车辆间隙传感器的高低温及振动试验台支撑弹簧4立体图。
在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为： 1-铝合金框架、2-控制机箱、3-弹簧安装底座、4-橡胶支撑弹簧、5- 激振器、6-加热单元、7-传感器安装架、8-标准传感器、9-待检测传感器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1和图2所示，该高低温及振动试验台包括防护及控制机构和内部检测机构。同时，内部检测机构包括减震装置、安装检测装置和振动及加热装置。内部检测机构设置在防护及控制机构内部，由防护及控制机构为其提供防尘保护和控制指令。在内部检测机构中，安装检测装置设置在减震装置上侧，通过振动及加热装置模拟实际工况，使安装检测装置能够检测出接近实际情况的数据，振动及加热装置产生的振动由减震装置进行减震吸收，同时，振动及加热装置采用定点加热且内部检测机构采用内部循环风，保证防护及控制机构处于一个合适的工作环境。
如图1所示，防护及控制机构包括铝合金框架1和控制机箱2。其中，铝合金框架1为该防护及控制机构的主体部分，其整体为柜状结构，该柜状结构的主骨架采用8080型材，副骨架采用4040型材，上侧柜体部分四周与顶端面设置有双层有机玻璃，该双层有机玻璃具有良好的隔音和防尘效果，能够有效的提高该高低温及振动试验台的安全性和可靠性。同时，在该上侧柜体部分的正前方设置有一个旋转柜门，以便于内部检测机构的安装。此外，在该铝合金框架1的中间部位水平设置有一个金属平面，用于为内部检测机构提供支撑。且该铝合金框架1的底端面为4040型材构成的平面，用于为控制机箱2 提供支撑。同时，在该铝合金框架1的四个立柱的底端都设置有支撑脚架，在保持平衡的前提下将该铝合金框架1支撑起来，避免铝合金框架1底端面直接与地面接触，延迟该高低温及振动试验台的使用寿命。控制机箱2整体为长方体结构，该长方体结构设置在铝合金框架 1底端面上，可通过该控制机箱2进行对内部传感器数据的获取并将其通过显示屏反馈给工作人员，工作人员可通过该控制机箱2对高低温及振动试验台进行相应得操作，以便于符合各种不同的检测要求，提高该高低温及振动试验台的实用性。
如图2、图3和图4所示，内部检测机构包括减震装置、安装检测装置和振动及加热装置。其中，减震装置包括弹簧安装底座3和橡胶支撑弹簧4。弹簧安装底座3整体为矩形板状结构，该弹簧安装底座3通过螺栓固定在铝合金框架1的中间平面上，为内部检测机构的其他构件提供支撑。在该矩形板状结构靠近四角位置都设置有向上延伸的矩形台，且在该向上延伸的矩形台的上端面上预留螺栓，以便于橡胶支撑弹簧4的安装。此外，该减震装置设置有四个橡胶支撑弹簧 4，该四个橡胶支撑弹簧4分别设置在弹簧安装底座3相上延伸的矩形台上，通过螺栓固定的方式将其固定安装。每个橡胶支撑弹簧4都是由四个橡胶扭簧和两根连接杆组成的V型结构，两根连接呈V型分布且其首位两端都设置有一个橡胶扭簧，交接处的两个橡胶扭簧固定连接在一起，剩下两个橡胶扭簧通过螺栓固定的方式连接弹簧安装底座3和传感器安装架7。在对间隙传感器进行检测时，该橡胶支撑弹簧4一方面为安装检测装置和振动及加热装置提供支撑，另一方面，该橡胶支撑弹簧4能够有效的吸收振动及加热装置产生的震动力，在降低噪音的同时提高该高低温及振动试验台的使用寿命，提高该高低温及振动试验台的经济性和实用性。
此外，如图2和图3所示，安装检测装置包括传感器安装架7、标准传感器8和待检测传感器9。其中，传感器安装架7为安装检测装置的其他构件提供安装的基底，其底端面为一块预设有螺孔的矩形板，该矩形板用于连接传感器安装架7的上部结构和橡胶支撑弹簧4，同时，为激振器5提供安装基底。该传感器安装架7的上部结构包括两块F型铝合金板材和一块矩形的铝合金板材，该矩形的铝合金板材水平通过螺栓固定布置在矩形板的顶端面中间位置，F型铝合金板材对称设置在矩形的铝合金板材的两侧，通过F型铝合金板材下端预设的螺栓孔使用螺栓将F型铝合金板材竖直固定安装在矩形的铝合金板的两侧，F型铝合金板材的F型开口指向铝合金框架1的柜门。同时，在该F型铝合金板材的顶端靠近F型开口处自上而下设置有M10 螺钉，通过该M10螺钉为待检测传感器9提供固定安装。标准传感器 8整体为矩形板装结构，竖直方向平行于柜门设置在F型铝合金板材的F型开口，通过螺栓将其固定在两F型铝合金板材之间，其顶端面设置在F型铝合金板材的F型开口。在高低温及振动试验台进行检测时，由该标准传感器8检测出标准数据，以便于确定待检测传感器9 的实际状态。待检测传感器9整体为工字型结构，该待检测传感器9 设置在传感器安装架7的顶端面上，其工字型下端侧翼设置F型铝合金板材的开口处，通过F型铝合金板材顶端的螺栓下旋将该待检测传感器9固定安装。在高低温及振动试验台进行检测时，通过该待检测传感器9收集的数据与标准传感器8收集的数据进行对比，进而确定该待检测传感器9的实际状态。
如图2所示，振动及加热装置包括激振器5和加热单元6。其中，激振器5通过螺栓固定设置在传感器安装架7底端矩形铝合金板材的下端面上，其朝向与传感器安装架7的F型铝合金板材朝向相同。且该激振器5选用偏心伺服电机，偏心伺服电机通过在伺服电机转轴末端设置偏心轮，由伺服电机转动形成均匀的震动，从而能够准确有效的模拟待检测传感器9的实际工作环境，使该高低温及振动试验台测得数据更加的准确可靠。同时，该激振器5还能通过控制机箱2选择的不同指令准确调节其转速，进而模拟在不同工况下待检测传感器 9受到的震动，提高该高低温及振动试验台的适用性。此外，加热单元6包括加热器底座和加热器。其中，加热器底座为顶面为倾斜板底面为水平板的C型铝合金板，该C型铝合金板竖直设置在激振器5的背侧，通过螺栓固定在铝合金框架1的中间平面上，且其C型开口朝向铝合金框架1柜门，该C型铝合金板用于为加热器提供支撑。该加热器整体为长方体结构，通过螺栓固定在加热器底座的顶端面上，且该长方体结构朝向柜门的端面上设置有圆柱型的热风出口，加热单元 6在进行加热作业时，通过该热风出口将热风导向安装检测装置，对标准传感器8、待检测传感器9进行间接加热，同时，该加热单元6 吹出的热风由安装检测装置进行阻挡，避免热风直接吹向铝合金框架 1造成有机玻璃的过热，提高该高低温及振动试验台的安全性和可靠性。
本发明实施例一种适用于常导磁浮车辆间隙传感器的高低温及振动试验台，工作原理及其具体实施步骤如下：
步骤1：在进行间隙传感器的高低温及振动检测前，首先将标准传感器8和待检测传感器9在低温箱中冷冻到-20℃，之后将该标准传感器8和待检测传感器9安装到传感器安装架7上，完成间隙传感器的高低温及振动检测准备工作。
步骤2：在完成间隙传感器的高低温及振动检测准备工作之后，通过加热单元6对标准传感器8和待检测传感器9进行加热，将其温度从-20℃加热到+50℃，甚至可以加热到传感器最高工作温度+85℃。在此加热期间，可通过激振器5进行振动条件的叠加，振动台在100Hz 频率下施加三分钟，200Hz频率施加两分钟为一个循环周期，每次试验进行五个周期的循环测试。此外，还可以通过控制机箱2对其振动和加热的条件进行选择调整。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于常导磁浮车辆间隙传感器的高低温及振动试验台，其特征在于，包括防护及控制机构和内部检测机构；其中，
所述防护及控制机构包括为柜状结构的铝合金框架(1)和设于该铝合金框架(1)下部的控制机箱(2)，所述控制机箱(2)以电信号完成对所述内部检测机构的控制；
所述内部检测机构包括减震装置和安装检测装置；
所述减震装置包括弹簧安装底座(3)和橡胶支撑弹簧(4)，所述弹簧安装底座(3)整体为矩形板状结构，其一端为安装所述的橡胶支撑弹簧(4)矩形台，另一端设于所述铝合金框架(1)柜内；
所述安装检测装置包括两侧传感器安装架(7)和标准传感器(8)，所述传感器安装架(7)作为安装检测装置其他构件安装的基底，其底端面为一块预设有螺孔的矩形板，该矩形板用于连接传感器安装架(7)的上部结构和橡胶支撑弹簧(7)，所述标准传感器(8)与柜门平行设于传感器安装架(7)上。
2.根据权利要求1所述的一种用于常导磁浮车辆间隙传感器的高低温及振动试验台，其特征在于，所述传感器安装架(7)矩形底端面上设有两块F型铝合金板，所述F型开口指向柜门。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于常导磁浮车辆间隙传感器的高低温及振动试验台，其特征在于，所述安装检测装置还包括待检测传感器(9)，所述待检测传感器(9)通过螺钉固定。
4.根据权利要求1所述的一种用于常导磁浮车辆间隙传感器的高低温及振动试验台，其特征在于，所述内部检测机构包括振动及加热装置，所述振动及加热装置包括激振器(5)和加热单元(6)。
5.根据权利要求4所述的一种用于常导磁浮车辆间隙传感器的高低温及振动试验台，其特征在于，所述激振器(5)设于传感器安装架(7)底端面，所述加热单元(6)设于传感器安装架(7)F型开口背侧。
6.根据权利要求4或5所述的一种用于常导磁浮车辆间隙传感器的高低温及振动试验台，其特征在于，所述加热单元(6)包括加热器底座和加热器，其中，所述加热器底座的顶面为倾斜板，底面为水平板的C型铝合金板，该C型铝合金板竖直设于所述激振器(5)的背侧，通过螺栓固定于所述铝合金框架(1)的中间平面上。
7.根据权利要求1所述的一种用于常导磁浮车辆间隙传感器的高低温及振动试验台，其特征在于，所述橡胶支撑弹簧(4)包括四个橡胶扭簧和两根连接杆组成的V型结构，两根所述连接杆呈V型分布且其首尾两端均设有一个橡胶扭簧，交接处的两个橡胶扭簧固定连接在一起，剩余两个橡胶扭簧通过螺栓固定的方式连接弹簧安装于所述底座(3)和传感器安装架(7)上。
8.根据权利要求1所述的一种用于常导磁浮车辆间隙传感器的高低温及振动试验台，其特征在于，所述传感器安装架(7)包括两块F型铝合金板材和一块矩形的铝合金板材，该矩形的铝合金板材水平通过螺栓固定布置在所述矩形板的顶端面中间位置。
9.根据权利要求1所述的一种用于常导磁浮车辆间隙传感器的高低温及振动试验台，其特征在于，所述铝合金框架(1)上部柜体四周与顶端面为双层有机玻璃。
10.根据权利要求1或9所述的一种用于常导磁浮车辆间隙传感器的高低温及振动试验台，其特征在于，所述铝合金框架(1)整体为柜状结构，该柜状结构的主骨架和副骨架采用型材结构。
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Cited By (1)
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| CN113720369A (zh) * | 2021-10-09 | 2021-11-30 | 沈阳仪表科学研究院有限公司 | 仪器仪表加速失效激发智能运维试验平台 |
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- 2019-09-06 CN CN201910844226.2A patent/CN110617791A/zh active Pending
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| CN113720369A (zh) * | 2021-10-09 | 2021-11-30 | 沈阳仪表科学研究院有限公司 | 仪器仪表加速失效激发智能运维试验平台 |
| WO2022223057A3 (zh) * | 2021-10-09 | 2022-12-15 | 国机传感科技有限公司 | 工业传感器加速失效激发智能运维试验平台 |
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