[发明专利]铁路货车转向架摆动刚度在线检测装置及方法

权利要求书

1.一种铁路货车转向架摆动刚度在线检测装置，其特征在于：它包括工业控制计算机（1）、数据通信端与工业控制计算机（1）连接的数据处理器（2）、设置在货车转向架（3）顶部用于对货车转向架（3）施加垂向测试压力的垂直加载作动器（4）、设置在货车转向架（3）底端用于放置货车转向架（3）的移动平台（5）、设置在移动平台（5）上用于夹紧货车转向架（3）轮对（3.1）的轮对夹紧作动器（10）、设置在移动平台（5）一侧用于对移动平台（5）施加水平横向推力的水平加载作动器（6）、设置在货车转向架（3）的侧架下摆点位置（3.2）上的第一位移传感器（7）、设置在货车转向架（3）的侧架中央方框三角孔侧（3.5）上的第四位移传感器（11），其中，所述垂直加载作动器（4）、水平加载作动器（6）和轮对夹紧作动器（10）的控制信号输入端连接数据处理器（2）对应的控制信号输出端，第一位移传感器（7）和第四位移传感器（11）的信号输出端连接数据处理器（2）对应的信号输入端。

2.根据权利要求1所述的铁路货车转向架摆动刚度在线检测装置，其特征在于：它还包括设置在货车转向架（3）的摇枕端部（3.3）上的第二位移传感器（8）、设置在货车转向架（3）的侧架上弦杆（3.4）上的第三位移传感器（9），所述第二位移传感器（8）和第三位移传感器（9）的信号输出端连接数据处理器（2）对应的信号输入端。

3.根据权利要求1所述的铁路货车转向架摆动刚度在线检测装置，其特征在于：所述第四位移传感器（11）位于第一位移传感器（7）上方250～300mm距离处。

4.根据权利要求1所述的铁路货车转向架摆动刚度在线检测装置，其特征在于：所述移动平台（5）包括台板（5.1）和设置在台板（5.1）底部的滚轮（5.2），所述货车转向架（3）通过轮对夹紧作动器（10）固定在台板（5.1）的顶部。

5.根据权利要求1所述的铁路货车转向架摆动刚度在线检测装置，其特征在于：它还包括设置在移动平台（5）与水平加载作动器（6）之间的压力传感器（12），所述压力传感器（12）的信号输出端连接数据处理器（2）对应的信号输入端。

6.一种利用权利要求1～5中任意一项所述铁路货车转向架摆动刚度在线检测装置的铁路货车转向架摆动刚度在线检测方法，其特征在于，它包括如下步骤：

步骤1：工业控制计算机（1）通过数据处理器（2）控制垂直加载作动器（4）向货车转向架（3）施加压力A，压力A为货车空载时对货车转向架（3）的压力；工业控制计算机（1）通过数据处理器（2）控制轮对夹紧作动器（10）夹紧货车转向架（3）的轮对（3.1）；

步骤2：工业控制计算机（1）通过数据处理器（2）控制水平加载作动器（6）向移动平台（5）的一侧施加推力B；

步骤3：第一位移传感器（7）通过数据处理器（2）向工业控制计算机（1）传送位移值D；第四位移传感器（11）通过数据处理器（2）向工业控制计算机（1）传送位移值G；上述位移值D为货车转向架（3）的侧架下摆点位置（3.2）的空载摆动位移量，上述位移值G为货车转向架（3）的侧架中央方框三角孔侧（3.5）的空载摆动位移量；

步骤4：在工业控制计算机（1）内根据压力A、推力B、位移值D和位移值G，依据如下公式得到货车空载状态下，货车转向架的摆动刚度：

tanα=ΔSH,]]>则α=arctanΔSH]]>

其中：H为第四位移传感器（11）与第一位移传感器（7）之间的垂向距离；△S为第一位移传感器（7）的位移值D与第四位移传感器（11）的位移值G之差；则可得到侧架摆动角α；

最终得到货车空载状态下转向架横向摆动刚度Kb，货车空载状态下转向架横向摆动刚度Kb=F/α，其中，F为横向推力B,α为侧架摆动角。