CN112129559A - 一种轨道交通胶轮系统模拟检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其是涉及一种轨道交通胶轮模拟检测装置，包括机架，机架上固定有动力机构，主轴上设置有固定机构和检测机构；检测机构包括转盘，转盘可转动的安装在主轴上，转盘的侧壁上设置有负载结构，负载结构靠近主轴的一端安装有胶轮，主轴与胶轮对应的位置安装有轨道涂装试件，胶轮与轨道涂装试件接触；动力机构通过传动结构与转盘动力连接；转盘内设置有传感器组，传感器组与设置在机架上的数据处理器电性连接，数据处理器与安装在机架上的显示器电性连接。本发明能够检测轨道交通胶轮系统轨道涂装试件涂层的使用寿命、防滑性能和耐磨性能，还能够实现模拟轨道列车在各种气候环境下运行时轨道涂装试件的各种性能。

Description

一种轨道交通胶轮系统模拟检测装置

技术领域

本发明涉及轨道交通胶轮系统技术领域，尤其涉及一种轨道交通胶轮系统模拟检测装置。

背景技术

现在轨道交通的轨道有钢轮钢轨和胶轮导轨两种，钢轮钢轨已经发展非常成熟，但是由于钢轮钢轨的综合造价高，再加上由于钢轮钢轨受到转向架、钢轮钢轨摩擦性能的限制，在爬坡、转弯、加速、减速方面的性能不够优异。因此，最近十几年研发和技术改进，市场中出现了胶轮导轨，胶轮导轨的综合造价更低，在爬坡、转弯、加速和减速方面的性能更加优异。

但是轨道列车的胶轮系统在轨道上行驶的过程中，雨雪天气、轨道上积水或胶轮与轨道长期接触磨损等因素，会导致轮胎和轨道表面的摩擦系数降低，使得轨道列车在行驶过程中轮胎出现打滑，严重影响轨道列车的安全行驶。为了解决这一安全隐患的难题，现在技术人员在钢轨轨道的表面进行涂装时加入了不同的防滑骨料，涂料固化后骨料凸点就固化排列在钢轨轨道表面形成耐磨防滑涂层；增加钢轨轨道与胶轮之间的摩擦力防止轮胎打滑，消除列车行驶的安全隐患。但是现在市场上还没有能够检测各种轨道涂层和胶轮的使用寿命、防滑性能和耐磨性能的设备，更没有设备能够实现模拟列车在各种不同气候环境条件下行驶的工作状况并同时对各种轨道涂层和胶轮进行性能测试；这样导致无法准确把握各种涂层各项性能的数据，一方面不能直观体现各种涂层的优越性能，更重要的是由于无法准确把握数据，无法在轨道交通线路设计时科学选择性能优异的涂装材料和先进的涂装工艺，延长轨道线路维护保养周期，大大降低轨道交通运营费用，无法判定各种涂层产品和胶轮何时无法满足列车运行的要求，然后无法及时对轨道和胶轮进行维修或更换，无法保证轨道列车运行环境的安全。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种轨道交通胶轮系统模拟检测装置旨在解决现在市场中现在没有能够对轨道交通胶轮系统中胶轮和轨道涂层的使用寿命、防滑性能和耐磨性能进行检测的设备，更没有设备能够实现模拟轨道列车在各种气候环境下运行并实现轨道涂层和胶轮磨损性能检测等技术问题。

针对上述技术问题，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种轨道交通胶轮系统模拟检测装置，包括机架，机架上固定有动力机构，还包括主轴，所述主轴上设置有固定机构和检测机构，所述固定机构用于将检测机构固定在机架上；所述检测机构包括转盘，所述转盘可转动的安装在主轴上，所述转盘的侧壁上设置有负载结构，所述负载结构靠近主轴的一端安装有胶轮，主轴与胶轮对应的位置安装有轨道涂装试件，胶轮与轨道涂装试件接触；所述动力机构通过传动结构与转盘动力连接；所述转盘内设置有用于检测轨道涂装试件环境参数的传感器组，所述传感器组与设置在机架上的数据处理器电性连接，所述数据处理器与安装在机架上的显示器电性连接。

优选地，所述转盘的侧壁上设置有两个负载结构，且两个负载结构相对设置；负载结构靠近主轴的一端上均安装有胶轮。

优选地，所述固定结构包括第一平衡轴承座和第二平衡轴承座，所述第一平衡轴承座和第二平衡轴承座分别通过平衡垫圈固定在主轴的一端和主轴上靠近转盘处。

优选地，所述转盘包括动力段和固定段，所述动力段为第一皮带轮，所述第一皮带轮通过固定轴承和锁紧螺母固定在主轴上，所述第一皮带轮的一端侧壁与固定段通过法兰盘和螺母固定连接，所述固定段呈圆筒状结构；所述负载结构安装在固定段上，所述转盘通过第一皮带轮和传动结构配合与动力机构的输出端连接。

优选地，所述负载结构包括支滚轴，所述支滚轴靠近主轴的一端上设置有支架，所述胶轮安装在支架上；所述支滚轴的另一端外侧壁上固定有支滚座，支滚座的外表面上设置有弹簧压盘和调节螺母，调节螺母位于弹簧压盘的上方，弹簧压盘通过固定套安装在转盘上，弹簧压盘的底面上固定有负载弹簧，负载弹簧的另一端通过定位套固定在支架的顶面上。

优选地，所述胶轮通过连接螺栓和连接螺母安装在支架上。

优选地，所述传动结构为三角带，所述三角带分别与第一皮带轮和动力机构的动力输出端配合。

优选地，所述动力机构为变频电机，所述变频电机的动力输出轴上安装有第二皮带轮，第二皮带轮与三角带配合。

优选地，所述轨道涂装试件通过限位垫圈和固定螺栓固定在主轴上。

优选地，所述传感器组包括分别与数据处理器电性连接的温湿度传感器、转速传感器、载荷传感器，胶轮气压传感器、碾压次数传感器。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明中通过固定结构安装在机架上，可以通过动力机构给检测机构提供不同的转速，将胶轮固定在检测机构中，轨道涂层试件固定在主轴上，胶轮和轨道涂层试件接触；然后再根据检测要求通过调节负载结构给胶轮施加不同的负载；安装在主轴上的轨道涂层试件保持固定不变的状态，胶轮随着转盘的带动在轨道涂层试件表面上旋转运动对试件涂层连续滚动碾压，使得本发明能够完全模拟轨道列车中轨道和胶轮的真实运行状态，使得本发明检测得到的性能数据与轨道胶轮系统实际运行数据更加接近和精确；同时通过鼓风机、升温装置、降温装置以及喷水装置其中一个或者多个同时开启可以高度模拟自然环境各种气候条件下轨道列车的行驶条件，然后通过传感器组将转盘内的温度、湿度、载荷和轮胎气压、碾压次数传导给数据处理器和显示器中进行计算和显示，然后每当碾压次数达到50万次，用涂层测厚仪对涂层厚度进行检测一次，当轨道涂层试件涂层厚度小于10μm或者涂层面出现块状脱落漏出金属本色时停止检测装置，此时显示的次数的两倍就等于轨道涂层试件的疲劳寿命和耐磨性能的使用寿命；每50万次用千分尺检测涂层中骨料在试件表面上凸起的高度，当涂层中凸出的骨料的高度只剩余0.1mm时，检测装置停止运行和计数，此时计数的碾压次数的两倍是防滑性能寿命；同时还对胶轮气压和接触面的光滑程度进行检测；能够检测各种轨道涂装产品在各种不同条件下运行的耐磨性能、防滑性能和疲劳性能，使得能够准确把握轨道涂装产品的各项性能数据，能够直观的体现该轨道产品的优越性能，更重要的是可以根据轨道交通路线的不同设计要求选择合适且性能优异的轨道涂装材料和先进的涂装工艺，保证轨道交通胶轮系统的整体性能达到最优；使得轨道线路的保养周期延长，大幅度的降低轨道交通运营的费用；最后能够根据本发明检测各种轨道涂层的精确数据，从而准确的计算和判断具体的时间对轨道进行检修、维修或者更换；使得轨道交通轨道涂层和胶轮系统的使用性能更好，使用寿命达到最大化，充分保证列车运行环境的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以包括根据这些附图获的其他附图：

图1为本发明轨道交通胶轮系统模拟检测装置实施例中的结构示意图；

具体实施方式

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获的的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获的的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明较佳实施例的一种轨道交通胶轮系统模拟检测装置，包括机架(图中未示出)，机架上固定有动力机构，还包括主轴1，主轴1上设置有固定机构和检测机构，固定机构用于将检测机构固定在机架上；检测机构包括转盘2，转盘2可转动的安装在主轴1上，转盘2的侧壁上设置有负载结构，负载结构靠近主轴1的一端安装有胶轮3，主轴1与胶轮3对应的位置安装有轨道涂装试件4，胶轮3与轨道涂装试件4接触；动力机构通过传动结构与转盘2动力连接；转盘2内设置有用于检测轨道涂装试件4环境参数的传感器组(图中未示出)，传感器组(图中未示出)与设置在机架上的数据处理器(图中未示出)电性连接，数据处理器与安装在机架上的显示器(图中未示出)电性连接。

具体实施时，转盘2的侧壁上设置有两个负载结构，且两个负载结构相对设置；负载结构靠近主轴1的一端上均安装有胶轮3，这样设置使得胶轮3对轨道涂装试件4的检测过程中负载都是平衡的，在设定检测参数后，使得轨道涂装试件4的负载始终保持恒定的状态，确保检测的精度；同时还能够提高一倍的检测效率。

具体实施时，固定结构包括第一平衡轴承座5和第二平衡轴承座6，第一平衡轴承座5和第二平衡轴承座6分别通过平衡垫圈7固定在主轴1的一端和主轴1上靠近转盘2处，固定结构用于固定在机架上，并且这样安装使得检测机构的平衡性和在检测过程中的稳定性更好，使得避免出现检测误差。

具体实施时，转盘2包括动力段和固定段12，动力段为第一皮带轮8，第一皮带轮8通过固定轴承9和锁紧螺母10固定在主轴1上，第一皮带轮8的一端侧壁与固定段12通过法兰盘11和螺母固定连接，固定段12呈圆筒状结构；负载结构安装在固定段12上，转盘2通过第一皮带轮8和传动结构配合与动力机构的输出端连接。

具体实施时，负载结构包括支滚轴13，支滚轴13靠近主轴1的一端上设置有支架14，胶轮3安装在支架14上；支滚轴13的另一端外侧壁上固定有支滚座15，支滚座15的外表面上设置有弹簧压盘16和调节螺母17，调节螺母17位于弹簧压盘16的上方，弹簧压盘16通过固定套18安装在转盘2上，弹簧压盘16的底面上固定有负载弹簧19，负载弹簧19的另一端通过定位套20固定在支架14的顶面上。

具体实施时，胶轮3通过连接螺栓21和连接螺母22安装在支架14上，这样使得方便安装和更换胶轮。

具体实施时，传动结构为三角带23，三角带23分别与第一皮带轮8和动力机构的动力输出端配合。动力机构为变频电机24，变频电机24的动力输出轴上安装有第二皮带轮25，第二皮带轮25与三角带23配合；这样使得可以调整变速电机的转速为转盘2提供不同的转速，就可以模拟胶轮3在各种转速下测试轨道涂装试件4的耐磨性能、防滑性能和疲劳性能；能够获得轨道涂装试件4的各项性能检测更加准确；通过三角带23与第一皮带轮8和第二皮带轮25配合，这样使得动能之间的传递损耗小，保证转盘2平稳转动，保证胶轮对轨道涂装试件只产生垂直的压力，不会出现抖动和位置偏移等情况，导致各项性能数据检测更加准确。

具体实施时，轨道涂装试件4通过限位垫圈26和固定螺栓27固定在主轴1上；这样固定不仅使得轨道涂装试件4固定安装简便，并且能够保证轨道涂装试件4在检测过程中不会发生轴向的移动和径向转动，保证对轨道涂装试件4的检测数据更加准确；最后使得轨道涂装试件4的更换和安装更加快速和稳定。

具体实施时，传感器组包括分别与数据处理器和显示器电性连接的温度传感器、湿度传感器、压力传感器、碾压次数传感器。温度传感器的型号为KS-SHTE14T-45-125，湿度传感器的型号为KS-SHTE14T-100，且均安装在转盘内主轴前端与涂装试件接触面上对检测区域的温度和湿度进行检测并传输到数据处理器中处理存储和在显示器上显示；压力传感器与负载弹簧的底部进行连接，且安装在定位套上；压力传感器的型号为JHBM-H3；碾压次数传感器为安装支架上霍尔传感计数器，型号为CHE12-10NA-H710。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种轨道交通胶轮系统模拟检测装置，包括机架，机架上固定有动力机构，其特征在于，还包括主轴，主轴上设置有固定机构和检测机构，所述固定机构用于将检测机构固定在机架上；所述检测机构包括转盘，所述转盘可转动的安装在主轴上，所述转盘的侧壁上设置有负载结构，所述负载结构靠近主轴的一端安装有胶轮，主轴与胶轮对应的位置安装有轨道涂装试件，胶轮与轨道涂装试件接触；所述动力机构通过传动结构与转盘动力连接；所述转盘内设置有用于检测轨道涂装试件环境参数的传感器组，所述传感器组与设置在机架上的数据处理器电性连接，所述数据处理器与安装在机架上的显示器电性连接。

2.如权利要求1所述的轨道交通胶轮系统模拟检测装置，其特征在于，所述转盘的侧壁上设置有两个负载结构，且两个负载结构相对设置；负载结构靠近主轴的一端上均安装有胶轮。

3.如权利要求2所述的轨道交通胶轮系统模拟检测装置，其特征在于，所述固定结构包括第一平衡轴承座和第二平衡轴承座，所述第一平衡轴承座和第二平衡轴承座分别通过平衡垫圈固定在主轴的一端和主轴上靠近转盘处。

4.如权利要求1所述的轨道交通胶轮系统模拟检测装置，其特征在于，所述转盘包括动力段和固定段，所述动力段为第一皮带轮，所述第一皮带轮通过固定轴承和锁紧螺母固定在主轴上，所述第一皮带轮的一端侧壁与固定段通过法兰盘和螺母固定连接，所述固定段呈圆筒状结构；所述负载结构安装在固定段上，所述转盘通过第一皮带轮和传动结构配合与动力机构的输出端连接。

5.如权利要求4所述的轨道交通胶轮模拟检测装置，其特征在于，所述负载结构包括支滚轴，所述支滚轴靠近主轴的一端上设置有支架，所述胶轮安装在支架上；所述支滚轴的另一端外侧壁上固定有支滚座，支滚座的外表面上设置有弹簧压盘和调节螺母，调节螺母位于弹簧压盘的上方，弹簧压盘通过固定套安装在转盘上，弹簧压盘的底面上固定有负载弹簧，负载弹簧的另一端通过定位套固定在支架的顶面上。

6.如权利要求5所述的轨道交通胶轮系统模拟检测装置，其特征在于，所述胶轮通过连接螺栓和连接螺母安装在支架上。

7.如权利要求1或6任一所述的轨道交通胶轮系统模拟检测装置，其特征在于，所述传动结构为三角带，所述三角带分别与第一皮带轮和动力机构的动力输出端配合。

8.如权利要求7所述的轨道交通胶轮系统模拟检测装置，其特征在于，所述动力机构为变频电机，所述变频电机的动力输出轴上安装有第二皮带轮，第二皮带轮与三角带配合。

9.如权利要求8所述的轨道交通胶轮系统模拟检测装置，其特征在于，所述轨道涂装试件通过限位垫圈和固定螺栓固定在主轴上。

10.如权利要求1或9任一所述的轨道交通胶轮系统模拟检测装置，其特征在于，所述传感器组包括分别与数据处理器和显示器电性连接的温度传感器、湿度传感器、压力传感器、碾压次数传感器。

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