[发明专利]一种铁路转辙机复合力学环境可靠性实验装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于铁路信号产品实验领域，特别是一种铁路转辙机复合力学环境可靠性实验装置及方法。

技术背景

转辙机是道岔的转换设备，它的主要功能是转换锁闭道岔尖轨，表示和监督联锁区内道岔尖轨或者心轨的位置以及状态，对于铁路信号灯实现自动控制及远距离控制有着重要的意义。由于转辙机是铁路信号安全产品，其发生故障对铁路安全和列车行驶产生重要影响，因此，转辙机性能的安全及可靠性至关重要。

目前，铁路标准对转辙机的振动实验均为单方向性能及耐久实验，且不考虑转辙机使用环境中的复杂力学环境对转辙机安全和可靠性的影响，即使转辙机通过相关测试，也难免在使用过程中出现问题。因此，一种铁路转辙机复合力学环境可靠性实验方法及其实现装置孕育而生，其特点是复合力学实验台分别将垂向载荷和水平向载荷作用于转辙机的底壳和动作杆上（理论模型如图1(a)所示），形成一种双轴向复合力学实验环境，进行转辙机可靠性实验。与转辙机传统的单向实验（理论模型如图1(b)和(c)所示）相比，改变了以往转辙机只能进行单向实验的方法；与传统的双轴联动实验（理论模型如图1(d)所示）相比，改变了实验载荷只能通过底壳传递到整机的不足。

发明内容

本发明的目的针对上述已有技术的不足，提出一种铁路转辙机复合力学环境可靠性实验装置及方法，以便通过模拟转辙机使用环境中真实的安装方式及复合力学环境，达到对转辙机的安全及可靠性实验的目的。

本发明的目的是这样实现的, 提供一种铁路转辙机复合力学环境可靠性实验装置及方法，其特征是:它至少包括控制器、水平振动台和垂直振动台，水平振动台和垂直振动台均通过实验台主体与地基连接；水平振动台和垂直振动台的静态振动轴线相交；控制器至少有2个输出通道分别与水平振动台和垂直振动台电连接；转辙机在拉入/伸出锁闭状态下，垂直振动台顶面通过扩展台面与转辙机的地脚螺栓连接；转辙机的动作杆通过夹具与水平振动台连接。

所述的转辙机动作杆与夹具连接处有第一振动传感器。

所述的转辙机地脚螺栓上有第二振动传感器。

所述的第一振动传感器和第二振动传感器将振动信号采集并通过控制器的输入通道输入给控制器，通过控制器进行控制调整。

所述的垂直振动台内部有垂直台冷却单元。

所述的水平振动台内部有水平台冷却单元。

所述的道岔现场采集的垂直和水平方向的载荷谱数据通过计算机进行载荷谱校验计算，再将计算结果信息通过控制器上的2个输出通道分别输入到垂向功率放大器和水平功率放大器上进行信号放大；垂向功率放大器和水平功率放大器将放大的控制信号分别加载在垂直振动台和水平振动台上驱动振动台往复运动；垂直振动台通过与扩展台面连接的转辙机地脚螺栓将垂向振动传递到转辙机上，同时垂直振动台在振动过程中产生的热量通过第二水冷却单元循环散热；在垂直振动台产生垂直方向振动的同时，水平振动台将水平方向振动冲击通过与转辙机连接的夹具传递到转辙机动作杆上，同时水平向振动台在振动过程中产生的热量通过第一水冷却单元进行循环散热；通过水平振动台和垂直振动台的双轴向联动工作，模拟转辙机在轨道车辆经过时产生的垂直方向和水平方向的复合运动，通过安装在转辙机动作杆与夹具连接处的第一传感器和安装在转辙机地脚螺栓附近的第二传感器获取振动信号，垂向振动和水平振动产生的复合振动分别通过转辙机地脚螺栓和转辙机动作杆传递到转辙机上获取复合振动信号，获取的振动信号通过输入通道反馈给控制器进行控制调整，完成输出到输入的闭环控制，进行转辙机的模拟振动，保证了振动传递的振动信号可靠。

本发明具有如下优点：

1）转辙机分别通过地脚螺栓和夹具与垂向振动台和水平振动台连接的实验方式与转辙机道岔现场实际使用环境外部安装方式一致，改变了传统单向实验台只能通过地脚螺栓固定于实验台安装方式的不足；

2）转辙机复合力学环境实验的载荷加载方式通过垂向激励和水平向激励分别作用于底壳和动作杆，与转辙机现场使用工况的载荷传递路径一致，改变了传统的双轴联动振动台载荷只能加载在台面上的不足；

3）转辙机复合力学环境实验的垂向激励和水平向激励分别作用在转辙机整机上，形成一种两轴向的复合载荷环境，改变了传统转辙机只能单方向进行振动实验的不足。

4）水平向控制点布置在动作杆连接螺栓附近的夹具上，提高了系统输入的精度，改变了传统控制点只布置于台面的不足。

下面结合实施例附图对本发明做进一步说明。

附图说明

图1为本发明复合力学环境实验方法与传统实验的理论模型对比图；