CN216846928U - 一种磁悬浮车辆综合实验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于磁悬浮车辆综合实验台技术领域，公开了一种磁悬浮车辆综合实验台，包括轨道系统、整车称重系统、导向力测量系统、端部防脱轨装置、安全幕墙、防护栏杆、移动式蹬车梯、吊具，轨道系统中部安装有整车称重系统，整车称重系统对应位置的轨道系统上方安装有转向架，整车称重系统对应位置的轨道系统左侧安装有导向力测量系统，整车称重系统对应位置的轨道系统右侧安装有安全幕墙，轨道系统外侧安装有防护栏杆，轨道系统前后端部设有端部防脱轨装置；轨道系统包括连接底板、预埋铁、永磁体安装板、牵引安装座和辅助轨道；本实用新型便于拆卸、更换和维修，能够满足磁悬浮车辆称重实验的要求，实现称重实验、悬浮力实验和导向力实验。

Description

一种磁悬浮车辆综合实验台

技术领域

本实用新型属于磁悬浮车辆综合实验台技术领域，特别是涉及一种磁悬浮车辆综合实验台。

背景技术

磁悬浮车辆组装完成后需对车体进行称重实验、悬浮力实验和导向力实验，以确定车体各支撑点载荷，使各支撑点载荷分配均匀，现有技术中多为人工操作，误差大，基本不能满足要求，存在操作不便和安全问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中所存在的技术问题，本实用新型提供了一种磁悬浮车辆综合实验台，包括轨道系统、整车称重系统、导向力测量系统、端部防脱轨装置、安全幕墙、防护栏杆、移动式蹬车梯、吊具，轨道系统中部安装有整车称重系统，整车称重系统对应位置的轨道系统上方安装有转向架，整车称重系统对应位置的轨道系统左侧安装有导向力测量系统，整车称重系统对应位置的轨道系统右侧安装有安全幕墙，轨道系统外侧安装有防护栏杆，轨道系统前后端部设有端部防脱轨装置。

轨道系统外侧配有四个移动式蹬车梯，通过移动式蹬车梯可方便上车作业，移动式蹬车梯包括梯子和安装在梯子下方的脚轮，梯子为型钢焊接结构，具有足够的强度，梯子上设有扶手和护栏，保证蹬车人员的安全，脚轮为带刹车脚轮，确保作业人员登梯时梯子不会移动。

轨道系统采用模块化结构，共分为四组，包括两个端部模块和两个中间模块，端部模块之间设有中间模块，每个模块均有永磁体安装区、辅助轨道安装区和牵引装置安装区，端部模块和中间模块采用型钢焊接而成，主要承载部位采用矩形管材料，各结构连接件采用槽钢，并对重要部位进行局部补强，焊接采用二氧化碳保护焊焊接，所有焊缝均满焊焊接，以保证模块的整体承载强度。

轨道系统包括连接底板、预埋铁、永磁体安装板、牵引安装座和辅助轨道，连接底板安装在预埋铁上，连接底板上方安装有永磁体安装板，通过T型螺栓与预埋铁上的T型槽连接，永磁体安装板之间设有牵引安装座，永磁体安装板内侧设有辅助轨道，永磁体安装区域进行整体加工保证永磁体安装面自由水平，平面度1mm/m、3mm/10m。辅助轨道包括顶板和矩形管，辅助轨道安装在实验台架上后进行整体机加工，保证上平面要求自由水平，平面度为2mm/m，辅助轨道由若干段组成。

牵引装置安装区域由两段区域组成，每段区域长度为9380mm，在牵引区域设有牵引安装座，安装座采用槽钢焊接而成，在槽钢上设有安装孔，能够满足牵引装置的安装要求，牵引安装座在安装时控制顶面的高度使牵引安装座顶面每延长米范围内平面度不大于2mm。永磁轨道安装区域与牵引装置安装区域螺栓连接孔的加工使用加工中心整体加工，在装配调整时满足安装要求。

整车称重系统包括安装底板、升降机、称重压力传感器和导向装置，导向装置安装在安装底板上，导向装置中间安装有升降机，升降机上方安装有称重压力传感器，称重压力传感器采用轮辐式压力传感器，测量精度为0.02％级，升降机上安装有限位传感器方便控制推杆形成，在升降机的转轴上安装有编码器，可通过PLC控制升降机同步。整车称重系统设置八个称重点，每四个称重点为一组，每组四个称重点分别作用在每个转向架下方，通过螺旋升降机进行顶升，满足整体同步平稳上升并称重读数，完成对磁悬浮车的称重和悬浮力的测量。

悬浮力测量系统在不同悬浮状态下能够测量出悬浮力的大小，与整车称重系统集成到一起，整车称重系统和悬浮力测量系统集成在一起用于磁悬浮车辆的称重和悬浮力的测量。

导向力测量系统包括压力传感器、升降机推杆、推杆安装座，推杆安装座下方安装有前安装板和后安装板，推杆安装座上方安装有压力传感器和升降机推杆，导向力测量系统在某一悬浮状态下，对两个转向架从一侧同时施加水平横向推力，确保施加到两个转向架的力大小相同，测量不同外力测量的侧向偏移量，改变车辆悬浮状态，再次测量外力与车轮偏移量的关系，导向力测量系统采用高精度力控液压推进系统，能够高精度控制施加外力的大小，并配备位移传感器实时监控偏移量，在导向力测量系统的轨道另一侧配备不小于6m长的安全幕墙，安全幕墙对车辆的偏移起到保护作用，防止车辆失稳偏离轨道或是车辆倾翻，安全幕墙采用型钢焊接而成，并进行局部补偿，具有足够的强度，并在表面覆盖软橡胶板防止车体划伤。

车辆吊具采用整体刚性框架结构，满足使用一台天车将车体落至转向架上方，满足落车使用，吊具为龙门式结构，吊具落入磁悬浮车体后，人工手动推动伸缩式支撑梁至吊点位置，之后即可起吊。

端部防脱轨装置包括止挡框架和安装在止挡框架上的海绵缓冲垫，在车辆进行实验时用于辅助停车，当车辆驶过牵引区域时如果没有停止则靠防脱轨装置进行停车。

安全幕墙包括立柱和橡胶垫，立柱由型钢焊接而成，结构合理且具有足够的刚度和强度，橡胶垫安装在立柱的表面，用于保护车辆表面不受损坏，安全幕墙用于磁浮车在进行导向力时防止车辆侧翻，保证安全。

磁悬浮车辆综合实验台所有控制开关均具有中文功能标识，实验台配置工控机，用于称重数据的处理，设备布线、接线美观，无干涉现象；电气控制系统能够完成车辆的称重、悬浮力测量、不同高度下导向力测量、牵引力测量实验等各项功能控制，并顺利进行。电气系统按规定设有接地、相序、短路、缺相、欠压、过压、过热、过流、过载保护，用电器和电源间的隔离保护，并设有安全保护装置，防止误操作或设备误动作。

工作过程为：实验人员通过工控机中的称重软件发送指令进行称重实验，PLC控制支撑车辆的整车称重系统同步缓慢升起，当整车称重系统受力位置升至要求位置，并在同一平面内时，整车称重系统上的称重压力传感器测得重量信号，通过通讯的方式将数据传递给工控机，工控机通过必要的计算就可以得到机车车辆的质量信息。系统控制整车称重系统上升到规定高度后，记录称重压力传感器的初始数值，然后系统会自动按照每次下降1mm、保持一分钟的方式降低整车称重系统的高度，系统自动记录每次高度所对应的称重压力传感器的读数。运行结束后，系统将保存好的数据绘制成曲线或表格。导向力测量系统位于车辆转向架横梁外侧位置，当导向力测量系统接触到转向架时，记录压力传感器读数和车辆相对辅助轨道位置。控制导向力测量系统运行，增加侧向力，车辆移动1mm自动停止一次，并记录压力传感器读数，直至车辆偏移10mm为止，停止运行。系统控制导向力测量系统反方向运行，逐渐减小侧向力，车辆每次自动恢复1mm，直到压力传感器读数为零，记录车辆相对辅助轨道位置；运行结束后，将保存好的数据绘制成曲线或表格。

有益效果：

1.本实用新型能够满足磁悬浮车辆称重实验的要求，实现称重实验、悬浮力实验和导向力实验，称重实验包括轮重、轮重差、轴重、轴重差、端位重、端位差、单侧重、单侧重差、总重。

2.本实用新型操作简单，布局合理，便于拆卸、更换和维修，方便省力，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型转向架安装位置结构示意图；

图3为本实用新型整车称重系统安装位置结构示意图；

图4为本实用新型轨道系统结构示意图；

如图所示：端部防脱轨装置1、移动式蹬车梯2、轨道系统3、安全幕墙4、防护栏杆5、磁悬浮车6、导向力测量系统7、转向架8、称重压力传感器9、导向装置10、升降机11、压力传感器12、推杆安装座13、辅助轨道14、永磁体安装板15、预埋铁16、连接底板17。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

一种磁悬浮车辆综合实验台，包括轨道系统3、整车称重系统、导向力测量系统7、端部防脱轨装置1、安全幕墙4、防护栏杆5、移动式蹬车梯2、吊具，轨道系统3中部安装有整车称重系统，整车称重系统对应位置的轨道系统3上方安装有转向架8，整车称重系统对应位置的轨道系统3左侧安装有导向力测量系统7，整车称重系统对应位置的轨道系统3右侧安装有安全幕墙4，轨道系统3外侧安装有防护栏杆5，轨道系统3前后端部设有端部防脱轨装置1。

轨道系统3外侧配有四个移动式蹬车梯，通过移动式蹬车梯可方便上车作业，移动式蹬车梯包括梯子和安装在梯子下方的脚轮，梯子为型钢焊接结构，具有足够的强度，梯子上设有扶手和护栏，保证蹬车人员的安全，脚轮为带刹车脚轮，确保作业人员登梯时梯子不会移动。

轨道系统3采用模块化结构，共分为四组，包括两个端部模块和两个中间模块，端部模块之间设有中间模块，每个模块均有永磁体安装区、辅助轨道14安装区和牵引装置安装区，端部模块和中间模块采用型钢焊接而成，主要承载部位采用矩形管材料，各结构连接件采用槽钢，并对重要部位进行局部补强，焊接采用二氧化碳保护焊焊接，所有焊缝均满焊焊接，以保证模块的整体承载强度。

轨道系统3包括连接底板17、预埋铁16、永磁体安装板15、牵引安装座和辅助轨道14，连接底板17安装在预埋铁16上，连接底板17上方安装有永磁体安装板15，通过T型螺栓与预埋铁16上的T型槽连接，永磁体安装板15之间设有牵引安装座，永磁体安装板15内侧设有辅助轨道，永磁体安装区域进行整体加工保证永磁体安装面自由水平，平面度1mm/m、3mm/10m。辅助轨道14包括顶板和矩形管，辅助轨道14安装在实验台架上后进行整体机加工，保证上平面要求自由水平，平面度为2mm/m，辅助轨道14由若干段组成。

牵引装置安装区域由两段区域组成，每段区域长度为9380mm，在牵引区域设有牵引安装座，安装座采用槽钢焊接而成，在槽钢上设有安装孔，能够满足牵引装置的安装要求，牵引安装座在安装时控制顶面的高度使牵引安装座顶面每延长米范围内平面度不大于2mm。永磁轨道安装区域与牵引装置安装区域螺栓连接孔的加工使用加工中心整体加工，在装配调整时满足安装要求。

整车称重系统包括安装底板、升降机11、称重压力传感器9和导向装置10，导向装置10安装在安装底板上，导向装置10中间安装有升降机11，升降机11上方安装有称重压力传感器9，称重压力传感器9采用轮辐式压力传感器，测量精度为0.02％级，升降机11上安装有限位传感器方便控制推杆形成，在升降机11的转轴上安装有编码器，可通过PLC控制升降机11同步。整车称重系统设置八个称重点，每四个称重点为一组，每组四个称重点分别作用在每个转向架8下方，通过螺旋升降机11进行顶升，满足整体同步平稳上升并称重读数，完成对磁悬浮车6的称重和悬浮力的测量。

悬浮力测量系统在不同悬浮状态下能够测量出悬浮力的大小，与整车称重系统集成到一起，整车称重系统和悬浮力测量系统集成在一起用于磁悬浮车6的称重和悬浮力的测量。

导向力测量系统7包括压力传感器12、升降机推杆、推杆安装座13，推杆安装座13下方安装有前安装板和后安装板，推杆安装座13上方安装有压力传感器12和升降机推杆，导向力测量系统7在某一悬浮状态下，对两个转向架从一侧同时施加水平横向推力，确保施加到两个转向架的力大小相同，测量不同外力测量的侧向偏移量，改变车辆悬浮状态，再次测量外力与车轮偏移量的关系，导向力测量系统7采用高精度力控液压推进系统，能够高精度控制施加外力的大小，并配备位移传感器实时监控偏移量，在导向力测量系统7的轨道另一侧配备不小于6m长的安全幕墙4，安全幕墙4对车辆的偏移起到保护作用，防止车辆失稳偏离轨道或是车辆倾翻，安全幕墙4采用型钢焊接而成，并进行局部补偿，具有足够的强度，并在表面覆盖软橡胶板防止车体划伤。

车辆吊具采用整体刚性框架结构，满足使用一台天车将车体落至转向架8上方，满足落车使用，吊具为龙门式结构，吊具落入磁悬浮车体后，人工手动推动伸缩式支撑梁至吊点位置，之后即可起吊。

端部防脱轨装置1包括止挡框架和安装在止挡框架上的海绵缓冲垫，在车辆进行实验时用于辅助停车，当车辆驶过牵引区域时如果没有停止则靠防脱轨装置进行停车。

安全幕墙4包括立柱和橡胶垫，立柱由型钢焊接而成，结构合理且具有足够的刚度和强度，橡胶垫安装在立柱的表面，用于保护车辆表面不受损坏，安全幕墙4用于磁浮车在进行导向力时防止车辆侧翻，保证安全。

磁悬浮车辆综合实验台所有控制开关均具有中文功能标识，实验台配置工控机，用于称重数据的处理，设备布线、接线美观，无干涉现象；电气控制系统能够完成车辆的称重、悬浮力测量、不同高度下导向力测量、牵引力测量实验等各项功能控制，并顺利进行。电气系统按规定设有接地、相序、短路、缺相、欠压、过压、过热、过流、过载保护，用电器和电源间的隔离保护，并设有安全保护装置，防止误操作或设备误动作。

工作过程为：实验人员通过工控机中的称重软件发送指令进行称重实验，PLC控制支撑车辆的整车称重系统同步缓慢升起，当整车称重系统受力位置升至要求位置，并在同一平面内时，整车称重系统上的称重压力传感器9测得重量信号，通过通讯的方式将数据传递给工控机，工控机通过必要的计算就可以得到机车车辆的质量信息。系统控制整车称重系统上升到规定高度后，记录称重压力传感器9的初始数值，然后系统会自动按照每次下降1mm、保持一分钟的方式降低整车称重系统的高度，系统自动记录每次高度所对应的称重压力传感器9的读数。运行结束后，系统将保存好的数据绘制成曲线或表格。导向力测量系统7位于车辆转向架8横梁外侧位置，当导向力测量系统7接触到转向架8时，记录压力传感器12读数和车辆相对辅助轨道14位置。控制导向力测量系统7运行，增加侧向力，车辆移动1mm自动停止一次，并记录压力传感器12读数，直至车辆偏移10mm为止，停止运行。系统控制导向力测量系统7反方向运行，逐渐减小侧向力，车辆每次自动恢复1mm，直到压力传感器12读数为零，记录车辆相对辅助轨道14位置；运行结束后，将保存好的数据绘制成曲线或表格。

当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上，当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

本实施例中的左右上下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种磁悬浮车辆综合实验台，其特征在于：包括轨道系统、整车称重系统、导向力测量系统、端部防脱轨装置、安全幕墙、防护栏杆、移动式蹬车梯，所述轨道系统中部安装有整车称重系统，所述整车称重系统对应位置的轨道系统左侧安装有导向力测量系统，整车称重系统对应位置的轨道系统上方安装有转向架，所述整车称重系统对应位置的轨道系统右侧安装有安全幕墙，所述轨道系统外侧安装有防护栏杆，所述轨道系统前后端部设有端部防脱轨装置。

2.根据权利要求1所述的一种磁悬浮车辆综合实验台，其特征在于：所述轨道系统外侧配有四个移动式蹬车梯，所述移动式蹬车梯包括梯子和安装在梯子下方的脚轮，所述梯子为型钢焊接结构，所述梯子上设有扶手和护栏，所述脚轮为带刹车脚轮。

3.根据权利要求1所述的一种磁悬浮车辆综合实验台,其特征在于：所述轨道系统包括连接底板、预埋铁、永磁体安装板、牵引安装座和辅助轨道，所述连接底板安装在预埋铁上，所述连接底板上方安装有永磁体安装板，所述永磁体安装板之间设有牵引安装座，所述永磁体安装板内侧设有辅助轨道。

4.根据权利要求1所述的一种磁悬浮车辆综合实验台,其特征在于：所述整车称重系统包括安装底板、升降机、称重压力传感器和导向装置，所述导向装置安装在安装底板上，所述导向装置中间安装有升降机，所述升降机上方安装有称重压力传感器，所述称重压力传感器采用轮辐式压力传感器，升降机上安装有限位传感器，在升降机的转轴上安装有编码器。

5.根据权利要求1所述的一种磁悬浮车辆综合实验台,其特征在于：所述导向力测量系统包括压力传感器、升降机推杆、推杆安装座，所述推杆安装座下方安装有前安装板和后安装板，所述推杆安装座上方安装有压力传感器和升降机推杆。

6.根据权利要求1所述的一种磁悬浮车辆综合实验台,其特征在于：所述端部防脱轨装置包括止挡框架和安装在止挡框架上的海绵缓冲垫。

7.根据权利要求1所述的一种磁悬浮车辆综合实验台,其特征在于：所述安全幕墙包括立柱和橡胶垫，所述立柱由型钢焊接而成，所述橡胶垫安装在立柱的表面。

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