[发明专利]线路限界检测动态模拟试验系统及方法

说明书

本发明提供了线路限界检测动态模拟试验系统及方法，该线路限界检测动态模拟试验系统包括：两套双向钢轨平移单元，用于承载钢轨，使得对应的钢轨沿水平及竖直方向平移，以模拟不同的铁路现场钢轨环境；六自由度运动模拟单元，包括：多个作动器、悬挂平台及控制器，所述作动器上端固定在所述悬挂装置上，下端与所述悬挂平台连接，所述控制器控制所述作动器伸缩，使所述悬挂平台沿空间坐标系的三个坐标轴平动和转动，以模拟不同铁路现场车身运动情况；支撑框架，带有配重块，用于为双向钢轨平移单元和六自由度运动模拟单元提供支撑、运动平衡和固定框架。本发明能够实现铁路现场车身六自由度运动模拟。

技术领域

本发明涉及一种线路限界检测动态模拟试验系统及方法，属于铁路和城市轨道交通限界检测领域。

背景技术

限界(这里特指建筑限界或设备限界)用于保障列车在行驶时有足够的行驶空间和行驶安全，它是一条以钢轨顶面和线路中心线为基准，用于限制建筑物和设备在任何情况下均不得侵入的横断面轮廓尺寸控制线。

针对线路限界的检测，国内外均基于激光扫描或断面摄像测量技术来开发线路限界动态检测系统，能够实现在不中断行车的条件下实时、连续地对限界状况进行动态检测。但目前国内还没有相关的动态模拟试验系统，所有的试验均在线路现场进行，极大地限制了试验的频次和准确性，提高了试验测试的成本，同时无法对限界检测设备进行准确的评估。

发明内容

本发明实施例提供一种线路限界检测动态模拟试验系统及方法，以实现铁路现场钢轨及车身运动情况模拟研究。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种线路限界检测动态模拟试验系统，所述的线路限界检测动态模拟试验系统包括：

支撑框架，包括底板、支撑梁及设置在所述支撑梁上端的悬挂装置；

两套双向钢轨平移单元，设置在所述底板上，分别用于承载钢轨，使得对应的钢轨沿水平及竖直方向平移，以模拟不同的铁路现场钢轨环境；

六自由度运动模拟单元，包括：多个作动器、悬挂平台及控制器，所述作动器上端固定在所述悬挂装置上，下端与所述悬挂平台连接，所述控制器控制所述作动器伸缩，使所述悬挂平台沿空间坐标系的三个坐标轴平动和转动，以模拟不同铁路现场车身运动情况。

一实施例中，所述的双向钢轨平移单元包括：

钢轨固定安装装置及直线滑台；

钢轨固定安装装置，固定在所述直线滑台的Z方向平移模块上，用于承载所述钢轨。

一实施例中，所述的钢轨固定安装装置包括：

锁定装置，用于锁定钢轨，防止钢轨掉落；

竖直固定装置，固定在所述直线滑台的Z方向平移模块上；

水平固定平台，与所述竖直固定装置连接，用于放置所述钢轨。

一实施例中，所述的支撑框架进一步包括：配重块，设置在所述底板上。

一实施例中，所述的控制器包括：PLC控制器、伺服驱动器及供电模块；

所述PLC控制器，用于通过所述作动器控制所述悬挂平台的运动，并实时接收所述作动器的位移采集模块反馈的位移信息，根据所述位移信息计算所述作动器的作动缸的位移偏差，控制伺服驱动器驱动所述作动器的伺服电机，使所述伺服电机驱动所述作动缸运动，实现所述悬挂平台的姿态纠正。

一实施例中，所述六自由度运动模拟单元还包括：上位机，连接至所述控制器，用于向控制器发送悬挂平台的运动波形指令，并通过控制器同步接收作动器反馈的作动缸的位移值以及悬挂平台的位置状态。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种线路限界检测动态模拟方法，应用于上述线路限界检测动态模拟试验系统，所述的方法包括：