CN112179685B - 用于变轨距轮对例行试验的同步变轨装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于变轨距轮对例行试验的同步变轨装置，包括导轨滑台、摇臂中心轴座、摇臂、作动器，以及结构相同的左、右侧连杆测力装置；导轨滑台安装在试验台基础上，其上设有能滑动的左、右侧车轮支撑台；摇臂中心轴座安装在试验台基础上，并位于左、右侧车轮支撑台之间，其上通过销轴安装摇臂；作动器安装在试验台基础上，与摇臂铰接，以驱动摇臂绕销轴转动；左侧连杆测力装置分别与左侧车轮支撑台和摇臂铰接；右侧连杆测力装置分别与右侧车轮支撑台和摇臂铰接；摇臂上与左侧连杆测力装置的铰接位置到销轴的距离，同摇臂上与右侧连杆测力装置的铰接位置到销轴的距离，尺寸相同。该同步变轨装置确保变轨距轮对中两车轮同步变轨。

Description

用于变轨距轮对例行试验的同步变轨装置

技术领域

本发明涉及机械工业技术领域，更具体地说，涉及一种用于变轨距轮对例行试验的同步变轨装置。

背景技术

铁路轨道的轨距不一致阻碍了跨国交流及贸易往来，为增强跨国互联互通，促进贸易往来，特开发适应不同轨距的变轨距轮对。

新开发的变轨距轮需利用例行试验台进行试验，以验证其是否能实现变轨功能。例行试验台中变轨装置用于实现两侧轮对变轨，是变轨距轮对例行试验台中的关键组成部分。

但是，现有的变轨装置难以使变轨距轮对中两侧车轮实现同步变轨，影响试验结果的准确性。

综上所述，如何提供一种变轨装置，确保在例行试验中使变轨距轮对中两侧车轮实现同步变轨，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种用于变轨距轮对例行试验的同步变轨装置，其利用摇臂同时驱动左侧、右侧车轮支撑台，使两车轮支撑台同步运动，确保变轨距轮对中两车轮同步变轨。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于变轨距轮对例行试验的同步变轨装置，包括：

导轨滑台，所述导轨滑台安装在试验台基础上，且所述导轨滑台上设有分别能够沿所述导轨滑台的导轨滑动的左侧车轮支撑台和右侧车轮支撑台；

摇臂中心轴座，所述摇臂中心轴座安装在所述试验台基础上，且所述摇臂中心轴座跨过所述导轨滑台，并位于所述左侧车轮支撑台和右侧车轮支撑台之间；

摇臂，所述摇臂通过销轴安装在所述摇臂中心轴座上；

作动器，所述作动器安装在所述试验台基础上，并与所述摇臂铰接，用于驱动所述摇臂绕所述销轴转动；

左侧连杆测力装置，所述左侧连杆测力装置的两端分别与所述左侧车轮支撑台和所述摇臂铰接；

右侧连杆测力装置，所述右侧连杆测力装置的两端分别与所述右侧车轮支撑台和所述摇臂铰接；所述右侧连杆测力装置和所述左侧连杆测力装置结构相同，并且两者沿所述销轴对称布置；

其中，所述摇臂上与所述左侧连杆测力装置的铰接位置到所述销轴的距离为L1，所述摇臂上与所述右侧连杆测力装置的铰接位置到所述销轴的距离为L2，L1和L2尺寸相同。

优选的，上述同步变轨装置中，所述右侧车轮支撑台包括：

支撑台本体，所述支撑台本体能够滑动地设置在所述导轨滑台上；

驱动锥形轮，所述驱动锥形轮通过驱动电机安装在所述支撑台本体上；

偏心圆锥滚筒，所述偏心圆锥滚筒安装在所述支撑台本体上，并连接有锁紧扳手；

其中，所述驱动锥形轮和所述偏心圆锥滚筒用于分布在车轮内外两侧，且锁紧扳手用于定位所述偏心圆锥滚筒以使车轮卡在所述驱动锥形轮和所述偏心圆锥滚筒之间。

优选的，上述同步变轨装置中，所述右侧车轮支撑台还包括安装在所述支撑台本体上的车速测量码盘，所述车速测量码盘用于与车轮的踏面接触。

优选的，上述同步变轨装置中，所述左侧车轮支撑台的结构与所述右侧车轮支撑台的结构相同。

优选的，上述同步变轨装置中，所述右侧车轮支撑台上设有销轴座，所述销轴座用于安装右侧连杆测力装置的底部球铰。

优选的，上述同步变轨装置中，所述作动器上安装有位移传感器。

本发明提供一种用于变轨距轮对例行试验的同步变轨装置，包括导轨滑台、摇臂中心轴座、摇臂、作动器、左侧连杆测力装置、右侧连杆测力装置；导轨滑台安装在试验台基础上，且导轨滑台上设有分别能够沿导轨滑台的导轨滑动的左侧车轮支撑台和右侧车轮支撑台；摇臂中心轴座安装在试验台基础上，且摇臂中心轴座跨过导轨滑台，并位于左侧车轮支撑台和右侧车轮支撑台之间；摇臂通过销轴安装在摇臂中心轴座上；作动器安装在试验台基础上，并与摇臂铰接，用于驱动摇臂绕销轴转动；左侧连杆测力装置的两端分别与左侧车轮支撑台和摇臂铰接；右侧连杆测力装置的两端分别与右侧车轮支撑台和摇臂铰接；右侧连杆测力装置和左侧连杆测力装置结构相同，并且两者沿销轴对称布置；其中，摇臂上与左侧连杆测力装置的铰接位置到销轴的距离为L1，摇臂上与右侧连杆测力装置的铰接位置到销轴的距离为L2，L1和L2尺寸相同。

本发明提供的同步变轨装置利用摇臂同时驱动左侧、右侧车轮支撑台，使两车轮支撑台同步运动，确保变轨距轮对中两车轮同步变轨。

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的用于变轨距轮对例行试验的同步变轨装置与变轨距轮对的装配图；

图2为本发明实施例提供的用于变轨距轮对例行试验的同步变轨装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的右侧车轮支承台的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的作动器的结构示意图；

其中，图1-图4中：

导轨滑台1、左侧车轮支承台2、摇臂中心轴座3、右侧车轮支承台4、摇臂5、作动器6、左侧连杆测力装置7、变轨距轮对8、右侧连杆测力装置9、支撑台本体10、销轴座11、驱动锥形轮12、车速测量码盘13、偏心圆锥滚筒14、锁紧扳手15、位移传感器16。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种用于变轨距轮对例行试验的同步变轨装置，其利用摇臂同时驱动左侧、右侧车轮支撑台，使两车轮支撑台同步运动，确保变轨距轮对中两车轮同步变轨。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种用于变轨距轮对例行试验的同步变轨装置，包括导轨滑台、摇臂中心轴座、摇臂、作动器、左侧连杆测力装置、右侧连杆测力装置；导轨滑台安装在试验台基础上，且导轨滑台上设有分别能够沿导轨滑台上的导轨滑动的左侧车轮支撑台和右侧车轮支撑台；摇臂中心轴座安装在试验台基础上，且摇臂中心轴座跨过导轨滑台，并位于左侧车轮支撑台和右侧车轮支撑台之间；摇臂通过销轴安装在摇臂中心轴座上；作动器安装在试验台基础上，并与摇臂铰接，用于驱动摇臂绕销轴转动；左侧连杆测力装置的两端分别与左侧车轮支撑台和摇臂铰接；右侧连杆测力装置的两端分别与右侧车轮支撑台和摇臂铰接；右侧连杆测力装置和左侧连杆测力装置结构相同、尺寸相同，并且两者沿销轴对称布置；其中，摇臂上与左侧连杆测力装置的铰接位置到销轴的距离为L1，摇臂上与右侧连杆测力装置的铰接位置到销轴的距离为L2，L1和L2尺寸相同。

本发明提供的同步变轨装置利用摇臂同时驱动左侧、右侧车轮支撑台，使两车轮支撑台同步运动，确保变轨距轮对中两车轮同步变轨。

具体的，上述同步变轨装置中，右侧车轮支撑台包括支撑台本体、驱动锥形轮和偏心圆锥滚筒；支撑台本体能够滑动地设置在导轨滑台上；驱动锥形轮通过驱动电机安装在支撑台本体上；偏心圆锥滚筒通过轴承装配在偏心轴上，偏心轴能够绕自身轴线转动地安装在支撑台本体上，偏心轴连接有锁紧扳手，支撑台本体上表面安装有弧形齿条，使用时用户通过转动锁紧扳手并将其卡到弧形齿条上即可调整和固定偏心圆锥滚筒的位置；其中，驱动锥形轮和偏心圆锥滚筒用于分布在车轮内外两侧，且锁紧扳手用于定位偏心圆锥滚筒以使车轮卡在驱动锥形轮和偏心圆锥滚筒之间。右侧车轮支撑台还包括安装在支撑台本体上的车速测量码盘，车速测量码盘位于驱动锥形轮和偏心圆锥滚筒之间，用于与车轮的踏面接触，以对车轮测速。锁紧扳手能上下转动地铰接在偏心轴上，且锁紧扳手上连接有复位弹簧，在锁紧扳手由齿条上抬起时复位弹簧被拉长产生拉力，用户通过锁紧板收驱动偏心轴转动后松开扳手，则复位弹簧的拉力使扳手复位重新下压并与齿条上新的位置啮合，实现固定调整后的偏心圆锥滚筒位置。

进一步的，左侧车轮支撑台的结构与右侧车轮支撑台的结构相同。右侧车轮支撑台上设有销轴座，该销轴座用于安装右侧连杆测力装置的底部球铰。左侧车轮支撑台上亦设有销轴座，该销轴座用于安装左侧连杆测力装置的底部球铰。左侧车轮支撑台上的销轴座和右侧车轮支撑台上的销轴座沿销轴对称设置。左侧车轮支撑台和右侧车轮支撑台沿销轴对称布置。

具体的，上述实施例提供的同步变轨装置中，作动器上安装有位移传感器。

下面结合附图具体介绍本实施例提供的同步变轨装置：

请参阅图1、图2，本发明实施例提供一种用于变轨距轮对例行试验的同步变轨装置，包括导轨滑台1、摇臂中心轴座3、摇臂5、作动器6、左侧连杆测力装置7、右侧连杆测力装置9；导轨滑台1上的导轨为直线导轨，且导轨滑台1上设有结构完全对称的左侧车轮支承台2和右侧车轮支承台4；左侧连杆测力装置7、右侧连杆测力装置9结构完全相同。导轨滑台1和摇臂中心轴座3分别通过螺栓安装在试验台基础上，左侧车轮支承台2和右侧车轮支承台4分别能够在导轨滑台1的导轨上滑动，变轨距轮对8的两侧车轮分别卡在左侧车轮支承台2和右侧车轮支承台4上的驱动锥形轮12和偏心圆锥滚筒14之间；摇臂5通过中间的销轴安装在摇臂中心轴座3上，且摇臂可以绕销轴转动；作动器6、左侧连杆测力装置7和右侧连杆测力装置9分别通过销轴与摇臂5转动连接，作动器6的底部通过螺栓固定在试验台基础上，左侧连杆测力装置7和右侧连杆测力装置9的底部通过销轴分别安装在左侧车轮支承台2和右侧车轮支承台4的销轴座11上。

如图2所示，左侧连杆测力装置7和摇臂5上的销轴连接点的轴线距摇臂5的转动销轴(即用于将摇臂5安装在摇臂中心轴座3上的销轴)的距离与右侧连杆测力装置9和摇臂5上的销轴连接点的轴线距摇臂5的转动销轴的距离相等，保证作动器6带动摇臂5运动时，左侧连杆测力装置7和右侧连杆测力装置9运动的力臂相同，从而达到两侧车轮同步变轨。

如图3所示，右侧车轮支承台4由支承台本体10、销轴座11、驱动锥形轮12、车速测量码盘13、偏心圆锥滚筒14、锁紧扳手15组成。支承台本体10的底部设有与导轨配合的导轨滑座。销轴座11、驱动锥形轮12、车速测量码盘13、偏心圆锥滚筒14和锁紧扳手15均安装在支承台本体10上。销轴座11用于安装右侧连杆测力装置9的底部球铰。驱动锥形轮12底部安装有右电机，右电机带动驱动锥形轮12旋转，从而带动车轮旋转。车速测量码盘13上的测速轮与车轮踏面接触，能够实时测量车轮转速。偏心圆锥滚筒14与车轮外侧接触，通过锁紧扳手15能够使车轮卡在驱动锥形轮12和偏心圆锥滚筒14之间，当偏心圆锥滚筒14对车轮施加作用力时，车轮向内运动，当电机及驱动锥形轮12对车轮施加作用力时，车轮向外运动。

如图4所示，作动器6上安装有位移传感器17；作动器6采用位移控制，位移传感器17将采集的位移信号传入控制系统中，通过与目标位移进行比较，使作动器伸长或缩短，从而控制作动器的运动。

上述实施例提供的同步变轨装置的工作原理如下：

作动器16在控制系统控制下伸长或缩短，推动摇臂5绕销轴转动，继而带左侧连杆测力装置7和右侧连杆测力装置9运动。当作动器16伸长时，左侧连杆测力装置7和右侧连杆测力装置9分别向里拉左侧车轮支承台2和右侧车轮支承台4，使两者沿导轨滑台1上的导轨向里运动，偏心圆锥滚筒14向内推动车轮，使两个车轮向里运动，轨距变小。当作动器16缩短时，左侧连杆测力装置7和右侧连杆测力装置9分别向外推左侧车轮支承台2和右侧车轮支承台4，使两者沿导轨滑台1上的导轨向外运动，驱动锥形轮12向外推动车轮，使两个车轮向外运动，轨距变大。在变轨运动过程中，在电机作用下驱动锥形轮12转动，驱动锥形轮12带动车轮转动，从而实现车轮边变轨边转动。作动器6采用位移控制，作动器6上的位移传感器17实时测量作动器的位移，当系统运动到宽轨或标准轨对应的位移时，作动器停止运动。整个变轨过程中通过位移传感器16、左侧连杆测力装置7、右侧连杆测力装置9实时测量变轨力，当变轨力超限时，作动器停止运动。左侧连杆测力装置7、右侧连杆测力装置9上分别设有测力传感器。

本实施例提供的同步变轨装置既使变轨距轮对中两侧车轮同步变轨，还测量变轨过程中两侧车轮的变轨力。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种用于变轨距轮对例行试验的同步变轨装置，其特征在于，包括：

导轨滑台，所述导轨滑台安装在试验台基础上，且所述导轨滑台上设有分别能够沿所述导轨滑台的导轨滑动的左侧车轮支撑台和右侧车轮支撑台；

摇臂中心轴座，所述摇臂中心轴座安装在所述试验台基础上，且所述摇臂中心轴座跨过所述导轨滑台，并位于所述左侧车轮支撑台和右侧车轮支撑台之间；

摇臂，所述摇臂通过销轴安装在所述摇臂中心轴座上；

作动器，所述作动器安装在所述试验台基础上，并与所述摇臂铰接，用于驱动所述摇臂绕所述销轴转动；

左侧连杆测力装置，所述左侧连杆测力装置的两端分别与所述左侧车轮支撑台和所述摇臂铰接；

右侧连杆测力装置，所述右侧连杆测力装置的两端分别与所述右侧车轮支撑台和所述摇臂铰接；所述右侧连杆测力装置和所述左侧连杆测力装置结构相同，并且两者沿所述销轴对称布置；

其中，所述摇臂上与所述左侧连杆测力装置的铰接位置到所述销轴的距离为L1，所述摇臂上与所述右侧连杆测力装置的铰接位置到所述销轴的距离为L2，L1和L2尺寸相同，所述右侧车轮支撑台包括：

支撑台本体，所述支撑台本体能够滑动地设置在所述导轨滑台上；

驱动锥形轮，所述驱动锥形轮通过驱动电机安装在所述支撑台本体上；

偏心圆锥滚筒，所述偏心圆锥滚筒安装在所述支撑台本体上，并连接有锁紧扳手；

其中，所述驱动锥形轮和所述偏心圆锥滚筒用于分布在车轮内外两侧，且锁紧扳手用于定位所述偏心圆锥滚筒以使车轮卡在所述驱动锥形轮和所述偏心圆锥滚筒之间。

2.根据权利要求1所述的同步变轨装置，其特征在于，所述右侧车轮支撑台还包括安装在所述支撑台本体上的车速测量码盘，所述车速测量码盘用于与车轮的踏面接触。

3.根据权利要求1或2所述的同步变轨装置，其特征在于，所述左侧车轮支撑台的结构与所述右侧车轮支撑台的结构相同。

4.根据权利要求3所述的同步变轨装置，其特征在于，所述右侧车轮支撑台上设有销轴座，所述销轴座用于安装右侧连杆测力装置的底部球铰。

5.根据权利要求1所述的同步变轨装置，其特征在于，所述作动器上安装有位移传感器。

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