[其他]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

说明书

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。