CN87105273A - 在列车运行中测量反作用力，尤其是为考核铁道线路状态的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种动态检查铁路轨道的测量方法，在检查过程中按照行驶的路程测量出车箱上弹性重量(在某些情况下是上箱体)的加速度以及轨道对于弹性重量的几何特性，同时要测出车箱所经过的距离。这种方法的特征是，同时测得车箱作用在车轮对(3)上的垂直力和横向力，然后从所测得的结果按照所经过的距离形成一个运行安全系数(B1)，作为以一定的速度行驶在一定的轨道上的车箱的特征。

Description

本发明部分地关系到一种在列车运行中测量列车车箱反作用力的方法，这种方法适合于确定车箱的运行性能，尤其是为了考核铁道线路的状态。本发明还关系到为实现本发明的方法而使用的装置，这种装置可以安装在一般普通的列车车箱上，并且使用这种装置可以在不改变车箱运行性能的状况下进行测量。

铁道线路维护的主要目的是要建立一个安全行车的条件。另外的任务就在于提高行车速度，并在可能的范围内增加装载能力，同时还要改善行车的舒适性。在铁路维护过程中，铁路道轨要经常地进行检查。

铁路行车安全性，在某一种道轨和轴压力下允许的行车速度以及行车的舒适性主要受到道轨状况的影响。

在铺设铁路道轨以及在随后的维护（在铁路维护过程中）过程中，道轨的几何性能通常是要进行检查控制的，这就是要与理论数据进行对比来考核铁路的质量，并且在必要时还要采取一些纠正措施。

测量铁路几何性能的最常用的方法是所谓的“三点法”或“弦杆法”，在测量过程中，要沿铁路长度方向的至少三个点上测量形成列车车箱轨道的弯度。根据测得的弯曲度（弦高）就可以计算出铁路出铁路的曲率，即可确定铁路的平直度。通常，垂直方向和水平方向的弯曲度都要进行测量。

这种三点法或弦杆法的缺点是，在有些情况下，用这种办法不能可靠地确定铁路的平直度，比如当平直度的波长与两个最远的测量点之间的距离相同时或在与全数比值一致时就难以确定。

尤其是当铁路变形具有周期性特点的时候，这是最为有害的现象，不过，通过安排不对称的测量点，或者采取三个以上的测量点，这种现象也可能减轻。尽管没有一个办法是完善的，但它们在测量的时候都是相当复杂的，此外，还不可避免地要使用一些专门的测量车架。

通过采用一种称作惯性测量的方法就可以完全消除“三点测量法”中的有害现象，这种惯性测量法在国际上的技术文献中被叫做TR    IM（即Track    Recording    Inertial    Measurement，铁路记录惯性测量）方法。这一测量方法的实质就是：按照固定于地面的固定座标系统应该实现的理论精确度来测量轨道的横向和垂直方向的几何形状。采用安置在车箱上的测量装置比如安装在行驶的测量车架上的装置实际上是不可能达到这种精确度的。不过，有可能得到差不多的测量结果，在这种方法中可以通过将车箱加速度二次积分的办法模拟固定的座标系统，此时要有一定的限制条件。主要的限制是在二次积分的时候，但是要有一定的近似化，因为没有必要去积分加速度的那些变化最慢的部分，这些部分是铁路在地理上的特性。

在这种方式下可以得到一个具有某种特性的座标系统，它可以指示出铁路轨迹中较大一些的变化，而几何轨迹的一些较大的弧形就不考虑了。与此同时，上述的做标系统还很适合来表明铁路的平直度。

在实际中应用TR    IM测量方法的时候，要用一个装有弹簧的惯性重量，并且铁路的几何尺寸要与这一惯性重量有关。采用这种方式，可以用这一惯性重量来完成一部分积分，同时可以用电子或数学的办法进行某些校正。

TR    IM测量方法和弦杆测量法（后者要进行一定的改进）都可以很好地按照行驶的距离画出一张铁路几何尺寸缺陷的图来。但是不幸的是所用的测量车架多半不能反映出操作的实际情况，因为测量车架的运行特性（重量、轴压力、速度、弹性等）都与正常运行中所用的车箱的运行特性不相一致。

假如这些测量车架的运行特性能够做到与运输中所用车箱的某些平均值相一致，也无法解决那些危及行车安全的破坏指示问题，因为在铁路几何形状误差（偏离了理论数据）与车箱安全运行之间并没有一个明显的关系。因而，在实践中通常的做法是，对铁路几何形状提出一种严格的允许公差要求，当这些允许公差超过以后就要采取纠正措施。

本发明的目的就在于要用一种测量方法来检查铁路的状况，这种方法的特征是符合实际列车运行条件（装载、车箱形式及速度等）。

我们特别着重于将一般简单的几何形状误差与危及行车安全的误差区别开，因为从某些方面来说只有这样才有可能在铁路维护过程中实现技术任务，同时还可以避免在观察一些过分严格的几何条件上所浪费的不必要的工作。

本发明的另一个目的是要显示铁路的几何误差，因为采用这种方式就有可能与以前的方法进行比较，有二部分误差可以得到纠正，也就是说可以在几何尺寸上予以控制。

不用说，本发明的另外一个目的在于发展一种适当的装置用来实现本发明的方法，并且如果可能的话，这种装置（当它安装在一个车箱上的时候）不会改变其特性，如果有所改变那也是可以忽略不计的。

本发明是基有这样的认识：即利用铁路车箱在行驶中（可能是在通常的运行速度下）所受到的反作用力来检查铁路道轨，另外，车箱与铁路之间的相互作用也可得到这样的结论，即这个力的系统对安全运行有重大影响，同时其特征在于车轮与轨道之间的连系。

我们也认识到，相同的物理量会影响其作用，这些作用可使道轨横向变形，并在某种情况下产生永久变形。

为了检查铁路的状况采用一种测量的方法，在测量过程中，在车箱上安装了弹性重量，它的加速度要按照所行车的距离进行测量，另外轨道的几何特性要与这个弹性重量进行比较。与此同时，车箱行走的距离也要进行测量。本发明的这种测量方法的新颖性就在于在上述的测量中同时也把弹性重量作用在一对车轮上的力测量出来了，因此，从所得到的数据可以按照所行驶的距离确定出安全运行测量数-这是某一车箱的特性-以及道轨安全的测定数。

如果把车箱的上箱体做为一个弹性重量，这就简单和经济了，同时，我们是在上箱体的左右两侧来测量车箱的加速度，车箱一对车轮中一个轮子上各点的垂直加速度，以及这对车轮的每个轮子相对于上述各点的垂直位移。另外，我们还测量某一点的水平加速度（更准确地说是横向加速度），这一点位于相对于上箱体固定轴高度的地方，或者在下面的某一点，此外也测量上述这点的水平位移（更准确地说是横向位移）以及铁路的每一轨道的位移。另外，我们测量那个弹性重量作用到一对车轮上的力，测量是通过安装在车轮中的传感器来测得垂直力和横向力。在这种情况下，车箱的本来运行特性没有什么变化。

如果弹性重量作用到一对车轮上的力正确的话，就可以得到更为准确的测量数据。一对车轮的横向加速度以及垂直加速度可以一个个进行比较。根据上述加速度和一对车轮的重量，在一对车轮中所产生的重力可以测量出来，从这个数就可以纠正弹性重量作用到一对车轮上的力。采用这样的方式就可以用数学的方法确定在车轮与轨道之间产生的各个垂直力以及横向力的合力。

按照本发明的测量方法可以用下列方式有利地成为一种三点几何测量方法，即在另外的一点上最后测量一个轨道与弹性重量的相对横向位置。不用说，这第三点是由另外一对车轮的横向位置给定的，至今还没有提到过，但在实际中是必需存在的。在这种情况下，用不同方法得到的弧形曲率就可以进行比较了。

铁路轨道通常采用的超高值就可以这样来确定，如果弹性重量的角度位置相对于实际水平线测出来，我们就可以确定弹性重量与一对车轮轴线所包括的角度，然后，铁路轨道的超高值就可以从这两个角度的差值中计算出来。

按照铁路实践，如果我们测得弹性重量在运行方向作用到最后一对车轮上的力，那么可以认为是一种办法。

为了能够确定车箱运行的舒适性，按照本发明的测量方法是可以完成的。为此，我们要测出垂直的加速度（更准确地说是平行于底平面的加速度）及横向加速度（更准确地说是平行于前进方向的加速度），在上箱体的底平面上，在前进方向的后车架上面。

为了实现按照本发明的测量方法而发展了一种装置，这一装置配备有一个路程脉冲发生器，固定在车箱的一对车轮上，还有垂直方向的探测器用来探测加速度，这些探测器安装在上箱体的左右两侧，此外，还装有用来探测车箱车轮和上箱体相对位移的探测器;除此之外，在支承车箱的轨道相连接处还装有扫瞄装置。按照本发明还可以有选择地安装一个测定装置，这里又可以配备一个寄存器储存所测得的数据，并且在某种情况下储存计算数值，储存形式可以是模拟量也可以是数字量。

用于实现本发明测量方法的装置配备有一个测量支柱，它从上箱体向下伸，另外还设有一个测量架，它连接在车轮的轴承盒之间。用来探测和测量相对位移的探测器通过扫瞄装置连接到测量架上，这个扫瞄装置用来探测轨道的横向位置。测量支柱和测量架通过相对位移探测器而相互连接，以便测量这个支柱和测量架的相对横向变形。在车轮的轴承盒上装有压力探测器用来测量垂直和横向的压力。

为了能够确定所测得的特性以及所经过的距离，建议采用一个与距离成比例的测定装置，它的控制输入与那个路程脉冲发生器连接。

下面借助于一个实施例并参照一些附图对本发明进行详细的说明：

图1所示是安装本发明的测量装置的铁路车箱示意图，

图2是图1所示车箱沿A-A剖面的断面图，说明所配置的各种探测器;

图3是图1所示车箱沿B-B剖面的断面图;

图4所示是按照本发明的装置中测定装置的详细图;

图5所示是按照本发明的装置中测定装置的另一详细图;

图6所示是这个测定装置的又一详细图;

图7所示是与运行安全有关的测量因素的图解，这是按照本发明的测量方法测得的。

用于实现本发明测量方法的装置被安装在一个典型的皿轴旅客车箱上，在检查铁路的过程中，车架被用来当作测量车架，当然，这种装置可以安装在任何一种车箱上，甚至可以装到发动机上。这种装置包括一些适当的探测器，一个测定装置及一个记录装置。

图1所示是沿客车车箱纵向方向布置探测器的情况。客车箱的上箱体1通过第一个车架2和第二个车架2′以及车轮3、3′及4、4′放在轨道10上，由轨道来支承。为了简化起见，两个车架的相同部分用打撇的办法来表示。两个车架2，2′分别在两个支点上与上箱体1相连，这两个支点相距L。在第一个车架2的两对车轮3，4的轴承盒上装有测量架5，在这种情况下，两对车轮3，4的原始主要特性（功能）在实际中不应该受到影响，即其可弹性变形的支承如作为一个无声的整体。

在车架2的中部以及在向车箱中间一段距离1的位置上（即断面C的位置上）有第一个测量立柱6和第二个测量立柱7安装在上箱体1上，这些立柱至少要伸到车轮3，4轴线的位置，在那里还安装有测量架5。

在车箱的两个极限断面A和A′上有两对车轮3和3′，这两对车轮构成测量支承力的车轮对。

在车轮的一对车轮（在此情况中是车轮4′）上安装有路程脉冲发生器S。

在断面A上探测器的布置情况示于图2中。车轮3轴的外断部分被支承在轴承盒14的轴承上，轴承盒14通过弹簧15在垂直方向支承在车轮架2上。在轴承盒14与弹簧15之间安装了另一探测器F1和F2，而在轴头上装有压力探测器F3a和F3b在轴向支承在轴承盒14上。压力探测器F3a和F3b又连接到一个单独的压力探测器F3上，用这个探测器来指示轴向和横向支承力。压力探测器F1，F2和F3要根据具体结构来准备，比如要合理配置应变仪等，经过这样准备好的车轮对将作为一对测力车轮被放到一个静态试验台上进行校正。

在测力的那对车轮3的轴承盒14上分别安装有一个加速度传感器A1和A2，这些传感器都以垂直方向安装着，而在轴称承盒14中的一个上安装了一个横向的加速度传感器A3。

与车轮对3相似，车轮对3′也形成一个测力的车轮对，上面安装着加速度传感器A1、A2和A3（图上未表示）。

在断面A的位置上，大约是在轴承盒14的上方，在上箱体1上面安装有探测器D1，D2用来探测相对位移，另外还有垂直方向布置的加速度探测器A4和A5，它们在上箱体1的每一侧用来测量垂直于上箱体1底平面的加速度以及这些点相对于轴承盒14的相对位移，这些数值对应于相对于轨道运行平面的相对垂直位移，而轨道平面已由道轨10的轨道10A，10B限定了，因为轴承盒14与探测器D1，D2相连接，用来通过一个（紧的）钢丝绳11来探测相对位移。

图3所示是在断面B位置上，安装在上箱体1上面的探测器。测量架5与轨道扫瞄装置12相连接，这个扫瞄装置用来探测轨道10A，10B对于测量架5的相对位置，测量架平行于轨道的运行平面，同时还探测至探测器D5，D3的横向相对距离，这些探测器是用来探测相对位移的。不用说，相对位移既可以用机械的方法（如滑动扫瞄装置）也可以用光学方法来进行扫瞄和探测。这一点对于前面所讲的位移探测器也是有效的，同时对于以后要讲的那些也一样有效。对于较高的速度（80～100公里/时）来说，最好采用光学扫瞄方法。

测量架5与测量支柱6的端部通过探测器D4相连接，该探测器用来探测相对位移，在这里还装有一个横向布置的探测器A6用来探测平行于底平面方向的加速度。在上箱体1的底平面上，在中间位置上还安装了一个垂直方向的探测器A7和一个水平方向的探测器A8用来探测加速度，分别探测上箱体1垂直于和平行于底平面的加速度。在断面B′上也安装有探测器A7和A8，不过总是只把在前进方向的后面的探测器连接上。

图3中还表示了在断面C上所安装的两个探测器。为了区别起见，它们的编号用括号括起来。在断面C的位置上还有轨道扫瞄装置12，它与探测器D6相连用来探测相对位移，这个扫瞄装置安装在测量架5上面。测量架5在同一平面上通过探测器D7与测量立柱7的端部相连接，探测器D7用来探测相对位移。

在上箱体1的任何一处（在现在的情况下是在断面B处）装有一个回转人工水平仪G，水平仪发出的信号与底平面对于水平面的角度偏移是成比例的。

图4，5和6所示是按照本发明的装置的测定装置的详图。测定装置的输入是用与其相连的探测器编号来表示，我们假设从每一个探测器输出的信号都是均匀的并与所测量的特性成比例。这里介绍的实施例是近似一种模拟计算机的形式，但不用说，这里也可以采用数字系统。

为了简化起见，在叙述测定装置的时候就不讲倒相器和放大器，但是这些操作都由实现称重叠加的装置来完成。在叠加装置的输入那里给出称量系数。出现差别时就会以一个负的称量系数指示出来。

在表示连接各个装置的电缆线的直线上标出了一些数量与该电缆线的信号电平成比例。

测定装置的输出80～94与路程比例的记录装置相连接（图上未示出），其记录的速度是由路程脉冲发生器S的脉冲通过控制输入来进行控制。

图4所示是测定装置的一部分，借助于这个装置用大家知道的TRIM测量方法来测量特性。

路程脉冲发生器（way-pulse    transmitter）S6与速度形成装置（velocity    forming    unit）相连接，在这个装置的一个输出端有一个标记信号（与所经过的路程成比例），当它和记录装置相连接的时候就会在等距离的地方指示出记录数据，按照这个就能够得到所经过的距离和适当的记录点。在速度形成装置31的另外一个输出端（通过形成按时间的微商）会出现一个信号，它与车箱的速度V成比例。

探测加速度的探测器A4和A5与双积分器32，34相连接，它们具有高通滤波器的特性。通过一个灵敏的第四级Butterworth滤波器就可以很容易地形成上述的双积分器。探测相对位移的探测器D1，D2通过高通滤波器33，35与第一个和第二个加法器36，38的可逆输入相连接，而双积分器32，34则与加法器36，38的非可逆输入相连接。加法器36，38与低通滤波器37，39形成单块装置。

双积分器32，34，高通滤波器33，35和低通过滤器37，39是这样设计的：它们的积分常数，即传送的频率极限与到达它们的控制输入端的信号电平成比例。这些控制输入端与速度形成装置31的输出端相连接。

第一个和第二个低通滤波器37，39的输出端与第三个加法器40相连接（形成一个差别形成装置），并且与记录器的输出端80，81相连，这里没有示出记录器，第三个加法器40的输出端部分地输出端82相连，部分地直接和通过延时器41与第四个加法器42相连接。这个延时器是一个与路程成比例的延时装置（比如是一个由取样-存储单元串联而成的人工线路，可以一步一步地进行控制），它的控制输入端与路程脉冲发生器S相连接。第四个加法器42通过输出端83与记录器相连。

探测器D1，D2（用来探测相对位移）和回转水平仪G与第五个加法器43的称量输入端相连接，这个加法器上装有第三个低通滤波器44。

称量线数值是1/b;-1/b和-1，其中b表示探测相对位移的探测器D1和D2之间的距离。低通滤波器44的输出端通过第一个形成绝对值的装置45与输出端相连接。

与压力探测器F3    A和F3    B相互连接的压力探测器F3与加法器59的称量输入端1和-m相连接，探测加速度的探测器A3也连接在这里，其中m表示车轮对3的重量。加法器59的输出端部分地与形成绝对值的第二个装置60相连接，又部分地与电子选择开关相连，这个开关可以通过零比较器49来进行控制。压力探测器F1和F2与第八个加法器45的1/2称重输入端相连接，同时与第九个加法器46的称重输入端bz/2bA和-bz/2bA相连，其中bz表示支承轴承盒14的弹簧15之中心距，而bA表示车轮对3运转圆圈之间距离的一半（见图2），相对应地，bz/bA表示压力探测器F1和F2的臂杆比。

此外，第八个加法器45与探测加速度的探测器A1，A2在称量输入端-m/4相连接，另外，有一个信号源（这里未表示出）Qstat发出与轴向负荷成比例的信号，它可以按照用称量方法测得的轴向负荷进行调正。第九个加法器46的输出端部分地直接、部分地通过极性变换器47与电子选择开关48的输入端相连接。

第二个形成绝对值的装置60的输出端与第一个分压计数器（divisorcounter）51和第二个分压计数器52相连接。第一个分压计数器51的分母输入端与第七个加法器50的输出端相连接。加法器50的称量输入端1与一个信号源（这里没有示出）相连接，这个信号源相当于10KN的负载能力用来发出信号，而以称量输入端2/3与第八个加法器45的输出端相连接，它同时与第二个分压计数器52和第三个分压计数器53的分母输入端相连接。第三个分压计数器53的计数输入端与选择开关48的输出端相连，而输出端则部分地与第十个加法器54的称量输入端B相连接，又部分地与输出端87相连。加法器54的另一个输入端在称量输入A处给信号源（这里没有示出）一个信号，这个信号与比例｜1｜相对应，而其输出端则与第四个分压计数器55的分母输入端相连接，与此同时，它的输出端与输出端86相连。

探测加速度的探测器A7和A8通过带通滤波器56，57与输出端88、89相连接。带通滤波器56和57的频带在0.5～12Hz范围内。此外，探测加速度的探测器A8通过低通滤波器58（0～0.5Hz）与输出端90相连接。

从图6可以看得很清楚，探测相对位移的探测器D3与第十一个加法器61的称量输入端2/（L×1）相连接，与第十三个加法器67的称量输入端1相连接，并且与第十四个加法器71的称量输入端-1相连接。探测相对位移的探测器D4与加法器61，67，67的同样的输入端相连接。探测相对位移的探测器D6和D7与第十一个加法器61的称量输入端-2/（L×1）相连接。探测加速度的探测器A6与第十二加法器65的称量输入端1相连，而探测相连对位移的探测器D5与加法器71的称量输入端-1相连。速度形成装置31的输出端与矩形脉冲发生器75的输入端而它的输出端则与乘法电路63的输入端相连接。加法器61的输出端通过低通滤波器62部分地与输出端91相连，而部分地与乘法器63的另一个输入端相连。乘法电路63的输出端与第十七个加法器64的称量输入端1相连，而称量输入端g（重力加速度）则与回转人工水平仪G相连接。加法器64的输出端与第十二个加法器65的称量输入端-1相连。加法器65与双积分器66合在一起，这个双积分器上装有一个高通滤波器，而其输出端与第十五个加法器69的称量输入端1相连接，在这个加法器上装有一个低通滤波器70。第十三个加法器67与第三个高通滤波器68合在一起，它的输出端与加法器69的称量输入端1相连接。

第十五个加法器69与第六个低通滤波器70合在一起，它的输出端部分地与输出端92相连，又部分地与第十六个加法器74的称量输入端1相连。第十一个加法器71与第四个高通滤波器72合在一起，而它的输出端通过第七个低通滤波器73部分地与输出端94相连，又部分地与第十六个加法器74的称量输入端1相连，而它的输出端则与输出端93相连。

按照本发明的这种装置的操作过程如下：

用前面在图1，2和3中已详细介绍过的探测器在列车运行中测量有关的几何参数，如力和加速度等，并且将信号按比例输入在前面图4，5和6中已详细介绍过的测定装置中。测定装置的输出信号是从测量数据形成的，这些信号被送入记录器（图上来示出）中。计算数据的计算模型从性能和图象上变得很明显，不过，为了有次序起见，我们将其归纳如下：

输出端80：左侧长度（衰减）

输出端81：右侧纵向高度（衰减）

输出端82：横向高度（横向衰减）

输出端83：平面的变形

输出端84：超高的角度（0～0.5Hz）

输出端85：测量铁路轨道安全系数B2，可以按照Prudhommean经验公式推导出来

输出端86：测量运行安全系数B1，按照轮缘上坡运动限制位置的Nadalian概念可以推导出来，

输出端87：补充测量运行安全系数，其特征是车轮负荷单位差

输出端88：垂直的动态舒适

输出端89：横向的动态舒适

输出端90：横向的准静态舒适

上面所列的这些名目，除了与输出端85、86和87有关的那些以外，都是在铁路实践中广泛使用的名词。通常，铁路的状况都是根据上述这些名目来检查，而按照测量的数据，这些次序是用于维护工作。按照本发明已经引出的测量系数能够对铁路轨道进行奇异的检查，很适于检查轨道上的破坏部位，从而对铁路安全运行具有实质上的影响。因此可以避免过多的不必要的轨道维护。

必须指出，有些输出端发出的是近似的信号，由于图4到图6中所讲的测定装置将有关的三角关系线性化。近似模型不需要多加解释，它对本专业的行家都是很明白的，只要将线路布置与已知的理轮关系进行比较就行了。

输出端85发出一个与称为轨道安全测量系数（B2）的量成比例的输出信号。符号如图2所示，按照Prud′homme的经验公式或作为根据：

｜Y1+Y2｜crit＝10+2 Q/3｜KN｜

式中：Y1和Y2表示横向和车轮力（见图2），

Q表示平均的车轮负荷，是垂直力Q1和Q2的数学平均值（见图2）

从这个关系式就可以得到一个测量系数B2。这个系数适用于判断由于轨道横向永久位移所引起的局部破坏，即：

B2＝ (｜Y1+Y2｜)/(｜Y+Y｜crit)

这表明永久横向轨道位移并不可怕，只要复合下列的条件：

Y+Y＜｜Y+Y｜crit

输出端86发出一个与称为运行安全测量系数（B1）成比例的信号。用来表明轮缘上坡运动限制位置的Nadalian关系式被广泛用于铁路车箱的车轮对上。从这个关系式推导的结果表明，只要满足下列的要求，就不用担心会发生出轨事故：

式中Y，Y及Q的意义如前，

Q＝由垂直的支承力引起的在两侧的车轮负荷差，

A和B是取决于所假定的轮缘与轨道之间以及轮面与轨道之间的

摩擦系数同时也与车轮形状有关的常数，通常为0.4和0.2。

用比值的形式来表示，运行安全测量系数B1可以得到下列式子：

B1和B2分别为运行安全测量系数和轨道安全测量系数，可以用本发明的方法得到;当车箱以一定的速度、负载和型式运行时，这些系数可以很好地表现是否有出轨的可能是否有横向轨道变形以及其程度大小，但并不能给出准确的数学关系。上述特征的经验关系只能根据多年的经验给出来。

轨道安全测量系数（B1）的数值沿铁路轨道是不断变化的。建议考虑一个补充的运行安全测量系数以便进行评定，因为从慎重的观点来说，车轮负荷差的负值过大（作为一个具体值即Q/Q）将被认为是危险的。

运行安全测量系数可以在图7所示曲线的基础上进行很好的评定。图中各个区域可以按下列方式进行评定：

Ⅰ.无可非议的轨道状况。

Ⅱ.轨道似乎需要维修了。

Ⅲ.相应修理，比如在一周内就要修理。

Ⅳ.在测量过程中的运行条件下，轨道被认为是危险的，必须立即进行限速。

评定本身并不是本发明的目的，不过，效能的先决条件是如何按照本发明实现测量方法。所介绍的实施例表明在具有车架的铁路车箱上的应用，但是不必讲，本发明的方法和装置，即为实现而所需要的测量架也可以应用到单独的一对车轮上。在这种情况下，这个测量架要这样来准备，它必须在横向具有弹性。

Claims (13)

1、对铁路线路的状况进行动态检查的测量方法，在检查过程中按照行驶的路程测量出车箱上弹性重量(在某些情况下是上箱体)的加速度以及轨道对于弹性重量的几何特性，同时要测出车箱所经过的距离，这种方法的特征是，同时测得车箱作用在车轮对(3)上的垂直力和横向力，然后从所测得的结果按照所经过的距离形成一个运行安全系数(B1)，作为以一定的速度行驶在一定的轨道上的车箱的特征。

2、按照权利要求1所讲的方法，其特征在于在车箱的左右两侧对装在车轮对（3）上的上箱体（1）上的一点测量其垂直加速度，测量车轮对（3）中各个车轮对于上述各点的垂直位移，并且测量固定在上箱体（1）的某一轴向高度或者下面的各点的水平加速度，另外，我们还测量上述各点和轨道的水平相对位移，同时测量车轮（3）下面产生的垂直力和水平力。

3、按照权利要求2所讲的方法，其特征在于测量车轮对（3）的横向加速度以及车轮对（3）各个轴承盒（14）的垂直加速度，然后按照上述加速度和车轮对的重量在数学上纠正由弹性重量作用到车轮对上的力，我们确定出车轮和轨道之间垂直力的平均值（Q）以及横向力的合力（Y+Y）。

4、按照权利要求1或3所讲的方法，其特征在于在至少一个更远点上测量一个轨道对于上箱体（1）的横向位置。

5、按照权利要求1到4所讲的方法，其特征在于我们测量上箱体（1）对于实际水平线的角度位置，确定由上箱体（1）和车轮对（3）轴线所形成的角度，而从两个角度的差别来确定轨道的超高值。

6、按照权利要求1到5所讲的方法，其特征在于测量上箱体（1）作用到前进方向的最后一个车轮对上的力。

7、按照权利要求1到6所讲的方法，其特征在于在前进方向的后车架上面，在底平面的中间位置测量垂直横向加速度，并且从这里确定运行的舒适性。

8、为实现权利要求1所讲方法的装置上装有一个路程脉冲发生器，它被固定在车箱的一个车轮对上，还装有一个垂直方向的探测器用来探测加速度，它被安装在车箱体的左右两侧，还有用来测相对位移和测量车轮和上箱体之间定向距离的探测器，此外，还装有扫瞄装置用来对轨道进行扫瞄，并有一个记录器用来存储所测的数据，这一装置的特征在于上箱体（1）与于一个测量立柱（6）相连，该立柱向下伸，并且有一个测量架（5）与车轮（3，4）的轴承盒（14）相连接，另外，测量架（5）与探测器（D3，D5）相连，通过扫瞄装置测量轨道（10A，10B）的横向位置，同时还与一个探测器（D4）相连，它用来探测相对位移，测量那个测量立柱（6）的横向偏移，此外，车轮（3）的轴承盒（14）与压力探测器（F1，F2，F3a，F3b）相连，它们用来测量垂直和横向的支承力。

9、按照权利要求8所讲的装置，其特征在于它配备有一个记录-测定装置（recorderevaluating  deyice）。

10、按照权利要求8或9所讲的装置，其特征在于记录器可以与路程成比例地进行记录，它的控制输入与路程脉冲发生器（8）相连接。

11、按照权利要求8蹈到10中任何一项所讲的装置，其特征在于测量架（5）与一个辅助的探测器（D6）相连，这个探测器用来探测相对位移和测量一个轨道（10B）的横向位置。

12、按照权利要求8到11中任何一项所讲的装置，其特征在于上箱体（1）与人工水平仪（G）相连，用来测量底平面对于水平线的差角位置。

13、按照权利要求8到12中任何一项所讲的装置，其特征在于在车箱运行方向的最后一对车轮（3）上（在某一情况下在后车架的中间位置），在底平面上装有探测器（A7，A8）用来探测垂直的和横向的加速度。

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