本發(fā)明屬于軌道車輛技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種測力輪對標定試驗臺。

背景技術(shù)：

根據(jù)gb/t5599-201《鐵道機車車輛動力學性能評定及試驗鑒定規(guī)范》中附錄c的要求，輪軌作用力一般通過測力輪對進行測量。測力輪對是軌道車輛動力學試驗研究中的核心傳感器件，通過標定輪對上設計位置處的應變變化，來檢測檢測機車、車輛、高速動車組在不同運行工況及線路條件下車輪作用在鋼軌上的垂向力和橫向力，通過對這些力值進行分析計算可導出脫軌系數(shù)、輪重減載率等重要的機車車輛動力學性能試驗指標。測力輪對標定試驗臺是通過對測力輪對進行垂向、橫向加載來標定測力輪對輸出特性、檢驗測力輪對各項性能指標、保證輪軌力測量精度的關(guān)鍵設備。

測力輪對標定試驗臺包括用于承載測力輪對和加載單元的龍門架，為了給測力輪對的裝入和取出提供作業(yè)空間，目前應用的測力輪對標定試驗臺的龍門架為可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，這就要求在測力輪對裝入或取出作業(yè)時，首先需要通過天車等設備將門架向兩側(cè)翻轉(zhuǎn)，待測力輪對裝入或取出后，再借助天車等設備將龍門架重新旋轉(zhuǎn)合攏。龍門架體積和重量都較大，對龍門架進行翻轉(zhuǎn)不僅十分不方便，而且存在較大的安全隱患。

中國專利cn102564690a公開了一種新型的測力輪對標定試驗臺，包括作為其它組件支撐基礎的標定臺承載底座，設置在該標定臺承載底座上用于固定安裝測力輪對的龍門架組件，以及設置在龍門架組件上用于對測力輪對進行定位的輪對裝卡限位裝置，所述的輪對裝卡限位裝置具有可調(diào)整定位所述測力輪對的機構(gòu)，該機構(gòu)至少包括可沿所述標定臺承載底座橫向無級定位所述測力輪對的加載龍門結(jié)構(gòu)。本發(fā)明測力輪對標定試驗臺包括兩個龍門架，當裝入或取出測力輪對時，通過龍門架橫移驅(qū)動裝置使兩龍門架向外側(cè)移動，直至兩龍門架之間距離達到測力輪對裝入或取出所需的空間，當測力輪對裝入或取出試驗臺后，再通過橫移驅(qū)動裝置使龍門架向內(nèi)側(cè)運動，結(jié)構(gòu)復雜且造價較高，不利于推廣應用。

因此，設計出一種結(jié)構(gòu)簡單的測力輪對標定試驗臺，具有較高的實用性和性價比，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是非常必要的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對上述的測力輪對標定試驗臺結(jié)構(gòu)復雜的技術(shù)問題，提出一種結(jié)構(gòu)簡單的測力輪對標定試驗臺，具有較高的實用性和性價比。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種測力輪對標定試驗臺，包括門架單元，所述門架單元包括底梁、頂梁和兩個豎梁，所述兩豎梁的相對兩端分別與底梁和頂梁相連；所述底梁上設置有可承載所述測力輪對的鋼軌座，所述底梁進一步連接有輔助梁組件，所述輔助梁組件上設置有可與所述鋼軌座相配合以裝卸所述測力輪對的軌道。

作為優(yōu)選，進一步包括可施加橫向載荷的橫向加載單元，所述橫向加載單元包括設置于底梁上的滑動座，所述滑動座上可移動地安裝有橫向油缸，所述橫向油缸的兩端分別連接有第一頂桿和第二頂桿，所述第一頂桿和第二頂桿分別與所述測力輪對的輪對相接觸。

作為優(yōu)選，所述橫向加載單元進一步包括可調(diào)節(jié)所述橫向油缸橫向移動的第一調(diào)節(jié)組件，所述第一調(diào)節(jié)組件包括設置于所述滑動座上的第一導軌，所述第一導軌上設置有可與所述第一導軌相配合的第一滑塊，所述第一滑塊與所述滑動座固連。

作為優(yōu)選，所述滑動座上設置有與所述第一頂桿相配合的固定塊，所述固定塊設置有固定孔，所述第一頂桿可活動地安裝于所述固定孔中。

作為優(yōu)選，所述測力輪對標定試驗臺進一步包括可施加垂向載荷的垂向加載單元，所述垂向加載單元包括設置于所述頂梁上的垂向油缸，所述垂向油缸連接有可夾持所述測力輪對的軸端的裝夾組件，所述裝夾組件包括上下組合設置的第一裝夾塊和第二裝夾塊。

作為優(yōu)選，所述第一裝夾塊和第二裝夾塊為v型塊，所述第一裝夾塊和第二裝夾塊的v型內(nèi)凹面相互背離設置。

作為優(yōu)選，所述第一裝夾塊和第二裝夾塊之間設置有可防止所述測力輪對軸端的防護環(huán)。

作為優(yōu)選，進一步包括橫向調(diào)節(jié)單元，所述橫向調(diào)節(jié)單元包括可調(diào)節(jié)所述橫向加載單元橫向移動的第二調(diào)節(jié)組件，所述第二調(diào)節(jié)組件包括設置于所述底梁上的第二導軌，所述第二導軌上設置有可與所述第二導軌相配合的第二滑塊，所述第二滑塊與所述滑動座固連；所述第二調(diào)節(jié)組件進一步包括設置于所述底梁上的止檔座，所述止檔座通過頂絲與所述滑動座的一端相連。

作為優(yōu)選，所述橫向調(diào)節(jié)單元進一步包括可限制所述橫向加載單元橫向移動的止動組件，所述止動組件包括頂桿和彈簧，所述頂桿的一端與所述滑動座的一端固連，所述頂桿的另一端與所述滑動座該端對應的止檔座固連；所述彈簧壓縮套設于所述頂桿上，所述彈簧的兩端分別與所述滑動座、止檔座接觸。

作為優(yōu)選，所述垂向油缸進一步連接有可監(jiān)測所述垂向油缸載荷量的第一傳感器；所述第二頂桿連接有可監(jiān)測所述橫向油缸載荷量的第二傳感器；所述滑動座連接有可監(jiān)測所述滑動座位移量的第三傳感器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果在于：

1、本發(fā)明的測力輪對標定試驗臺，其門架單元為固定安裝的單門架，其底梁上連接有輔助梁組件，輔助梁組件上設置有可與鋼軌座相配合的軌道，在軌道上朝向或者背離鋼軌座方向推動測力輪對即可裝卸測力輪對，避免了現(xiàn)有技術(shù)中裝載和卸載測力輪對時需要移動門架的技術(shù)問題，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，有利于提高工作效率。

2、本發(fā)明的測力輪對標定試驗臺，其通過設置橫向調(diào)節(jié)單元，改變了橫向加載單元的橫向位置并將橫向加載單元在該橫向位置處固定，從而實現(xiàn)了對測力輪對不同橫向位置進行垂向加載。

附圖說明

圖1為本發(fā)明測力輪對標定試驗臺的主視圖；

圖2為本發(fā)明測力輪對標定試驗臺的俯視圖；

圖3為本發(fā)明測力輪對標定試驗臺的左視圖；

圖4為本發(fā)明橫向加載單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖3中a處放大圖；

圖6為本發(fā)明垂向加載單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

以上各圖中：1、門架單元；11、底梁；12、豎梁；13、頂梁；14、輔助梁組件；141、第一輔助梁；142、第二輔助梁；15、鋼軌座；16、軌道；2、橫向加載單元；21、滑動座；22、橫向油缸；23、第一頂桿；24、第二頂桿；25、第一調(diào)節(jié)組件；251、第一導軌；252、第一滑塊；26、固定塊；3、垂向加載單元；31、垂向油缸；32、裝夾組件；321、第一裝夾塊；322、第二裝夾塊；33、防護環(huán)；34、第一傳感器；4、橫向調(diào)節(jié)單元；41、第二調(diào)節(jié)組件；411、第二導軌；412、第二滑塊；413、止檔座；414、頂絲；42、止動組件；421、頂桿；422、彈簧；5、測力輪對；51、軸端；52、輪對；53、輪軸。

具體實施方式

下面，通過示例性的實施方式對本發(fā)明進行具體描述。然而應當理解，在沒有進一步敘述的情況下，一個實施方式中的元件、結(jié)構(gòu)和特征也可以有益地結(jié)合到其他實施方式中。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，測力輪對包括兩個輪對和連接于兩個輪對的輪軸，所述兩個輪對的兩端設置有軸端，加載試驗時所述輪對放置于鋼軌上，所述垂向油缸對所述軸端進行加載，所述橫向油缸對兩輪對進行加載；橫向為附圖1中水平方向，垂向為附圖1中與橫向垂直的上下方向；術(shù)語“內(nèi)”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

如圖1至圖3所示，一種測力輪對標定試驗臺，包括門架單元1，所述門架單元是本發(fā)明測力輪對標定試驗臺的安裝其他附件和承受加載的主體，所述門架單元1包括底梁11、豎梁12和橫梁13，所述底梁11橫向放置，所述豎梁12為兩個，所述兩個豎梁12垂直設置于所述底梁11的兩端，所述橫梁13連接于所述兩個豎梁12的頂端，所述底梁11、豎梁12和橫梁13材質(zhì)為鋼材且通過焊接固定連接為整體；所述底梁11上設置有可承載所述測力輪對5的鋼軌座15，所述鋼軌座15為兩個，加載試驗時，所述測力輪對5的兩個輪對52分別設置于所述鋼軌座15上；所述門架單元1進一步包括輔助梁組件16，所述輔助梁組件16包括第一輔助梁141和第二輔助梁142，所述第一輔助梁141為兩個，所述兩個第一輔助梁141位于所述底梁11上鋼軌座15相應位置的一側(cè)，并與所述底梁11固定連接，所述第二輔助梁142位于所述底梁11上鋼軌座15相應位置的另一側(cè)，并與所述底梁11固定連接，所述第一輔助梁141和第二輔助梁142的材質(zhì)為鋼材，所述第一輔助梁141和第二輔助梁142通過焊接或者螺栓于所述底梁11固連成為整體，所述底梁11、豎梁12、橫梁13、第一輔助梁141和第二輔助梁142之間的連接強度滿足試驗時對測力輪對加載載荷的要求；所述門架單元1進一步包括軌道16，所述軌道分別設置于所述第一輔助梁141和第二輔助梁142上并與所述鋼軌座15相配合，裝載時，通過天車或者叉車等外力工具將所述測力輪對5放置于所述第一輔助梁141上的軌道16上，人工推動所述測力輪對5沿該軌道16滾動至所述鋼軌座15上，卸載時，人工推動所述測力輪對5滾動至所述第二輔助梁142上的軌道16上，并沿該軌道16滾動，然后通過天車或者叉車等外力工具將測力輪對5吊走。

本發(fā)明的測力輪對標定試驗臺，其門架單元為固定安裝的單門架，其底梁上連接有輔助梁組件，輔助梁組件上設置有可與鋼軌座相配合的軌道，在軌道上朝向或者背離鋼軌座方向推動測力輪對即可裝卸測力輪對，避免了現(xiàn)有技術(shù)中裝載和卸載測力輪對5時需要移動門架的技術(shù)問題，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，有利于提高工作效率。

參見圖1、圖4，如圖1、圖4所示，本發(fā)明的測力輪對標定試驗臺進一步包括橫向加載單元2，所述橫向加載單元為所述測力輪對5施加橫向載荷，所述橫向加載單元2滑動座21、橫向油缸22、第一頂桿23和第二頂桿24，所述滑動座21安裝于所述底梁11上，所述橫向油缸22橫向設置于所述滑動座21上并可在所述滑動座21上橫向移動，所述第一頂桿23和第二頂桿24分別連接于所述橫向油缸22的兩端，其中所述第二頂桿24與所述橫向油缸22的頂出端相連；橫向加載時，所述橫向油缸22驅(qū)動所述第二頂桿24向右移動并與所述測力輪對5的輪對52相接觸，隨著所述橫向油缸22頂出端繼續(xù)頂出，所述測力輪對5的輪對52迫使所述橫向油缸22沿著所述滑動座21向左移動，所述橫向油缸22頂出端繼續(xù)頂出，所述第一頂桿23與所述測力輪對5的輪對52相接觸；所述第一頂桿23和第二頂桿24與所述測力輪對5對準后，所述橫向油缸22繼續(xù)頂出直至達到設計橫向載荷值，從而實現(xiàn)對所述測力輪對橫向加載。

具體地，為了實現(xiàn)所述橫向油缸22在所述滑動座21上左右移動，所述橫向加載單元2進一步包括第一調(diào)節(jié)組件25，所述第一調(diào)節(jié)組件25包括第一導軌251和第一滑塊252，所述第一導軌251沿橫向設置于所述滑動座21上，所述第一滑塊252與所述第一導軌251相配合并可與所述第一導軌251上橫向滑動，所述第一滑塊252進一步與所述橫向油缸22固定連接以帶動所述橫向油缸22在所述第一導軌251上橫向移動。

繼續(xù)參見圖4，如圖4所示，所述滑動座21上與所述第一頂桿23對應位置處設置有固定塊26，所述固定塊26橫向設置有固定孔，所述第一頂桿23穿設于所述固定孔中并可在所述固定孔中橫向移動，即所述固定孔與所述第一頂桿23間隙配合，所述固定塊26可在橫向油缸22移動過程中對所述第一頂桿23起支撐作用。

參見圖1、圖6，如圖1、圖6所示，所述測力輪對標定試驗臺進一步包括垂向加載單元3，所述垂向加載單元3為所述測力輪對5施加垂向載荷，所述垂向加載單元3包括垂向油缸31和裝夾組件32，所述垂向油缸31垂向設置，所述垂向油缸31的頂出端位于下方并與所述裝夾組件32固定連接，所述垂向油缸31的相對另一端位于上方并與所述橫向13固定連接；所述裝夾組件32包括上下組合設置第一裝夾塊321和第二裝夾塊322，所述第一裝夾塊321和第二裝夾塊322之間通過螺栓連接在一起并可裝夾所述測力輪對5的軸端；為了對所述測力輪對5平穩(wěn)夾持，所述垂向加載單元3設置為兩個，所述兩個垂向加載單元3分別位于所述測力輪對5兩個軸端51對應位置處。

為了實現(xiàn)對所述測力輪對5軸端51自動找正，即，使所述測力輪對5軸端51自動落入所述裝夾組件32的中心，所述第一裝夾塊321和第二裝夾塊322均設置為v型塊，且所述第一裝夾塊321和第二裝夾塊322的v型內(nèi)凹面相互背離設置，以使所述軸端51落入所述第一裝夾塊321和第二裝夾塊322的v型內(nèi)凹面中。

作為優(yōu)選，為了防止所述軸端51的磨損，所述第一裝夾塊321和第二裝夾塊322之間設置有防護環(huán)33，所述防護環(huán)33設置為尼龍或者銅材質(zhì)并與所述軸端51外圓周面接觸。

參見圖4、圖5，如圖4、圖5所示，為了實現(xiàn)對所述測力輪對5不同橫向位置進行垂向加載，本發(fā)明的測力輪對標定試驗臺進一步包括可調(diào)節(jié)所述橫向加載單元2橫向位置的橫向調(diào)節(jié)單元4，所述橫向調(diào)節(jié)單元4包括第二調(diào)節(jié)組件41，所述第二調(diào)節(jié)組件41包括第二導軌411和第二滑塊412，所述第二導軌411橫向設置于所述底梁11上，所述第二滑塊412與所述第二導軌411相配合并可在所述第二導軌411上橫向滑動，所述第二滑塊412的頂端與所述滑動座21底面固連以帶動所述滑動座21沿橫向在所述底梁11上移動，進而帶動所述橫向加載單元2整體橫向移動；為了固定所述橫向加載單元2的橫向位置，所述第二調(diào)節(jié)組件41進一步包括設置于所述底梁11上的止檔座413，以及與所述止檔座413螺紋連接的頂絲414，所述止檔座413位于所述滑動座21的橫向一端，所述頂絲414橫向設置且另一端與所述滑動座21的該端螺紋連接；通過止檔座413和頂絲414的相互配合使所述橫向加載單元2的橫向位置固定，進一步地，通過旋轉(zhuǎn)所述頂絲414與所述止檔座413連接的一端從而改變所述橫向加載單元2的橫向位置。

作為優(yōu)選，為了增加所述橫向加載單元2橫向調(diào)節(jié)過程中的穩(wěn)定性，所述第二調(diào)節(jié)單元41設置為兩個，所述兩個第二調(diào)節(jié)單元41分別與所述滑動座21的左右兩端相連接，所述兩個第二導軌411、第二滑塊412分別位于所述滑動座21左右兩端的下方，所述兩個第二滑塊412分別與所述滑動座21底面相連；所述兩個止檔座413分別位于所述滑動座21的左右兩側(cè)，所述兩個止檔座413分別通過頂絲414分別與所述滑動座21的兩端相連。

進一步地，當改變所述橫向加載單元2的橫向位置時，需要先將所述滑動座21兩端的頂絲414旋出此時所述滑動座21在左右方向處于自由狀態(tài)，即所述滑動座21在左右方向均可發(fā)生位移，為了增加調(diào)節(jié)所述橫向加載單元2橫向位置時的便捷性，所述橫向調(diào)節(jié)單元4進一步包括可限制所述橫向加載單元2橫向移動的止動組件42，所述止動組件42為與所述滑動座21橫向一端的第二調(diào)節(jié)組件41上，所述止動組件42包括頂桿421和彈簧422，所述頂桿421的一端與所述滑動座21的一端固連，所述頂桿421的另一端與所述滑動座21該端對應的止檔座413固連；所述彈簧422套設于所述頂桿421上，所述彈簧222的兩端分別與所述滑動座21、止檔座413接觸，所述彈簧422處于壓縮狀態(tài)，從而對所述滑動座21和該端的止檔座413施加壓力，當所述滑動座21兩端的頂絲414旋出時，所述彈簧422的彈力迫使所述滑動座21朝向背離所述止動組件42所在端的方向移動，即，所述滑動座21只能單向運動，進而便于調(diào)節(jié)所述橫向加載單元2的橫向位置。

需要說明的是，所述垂向油缸31和橫向油缸22均連接有液壓系統(tǒng)以及可分別控制所述垂向油缸31和橫向油缸22輸出壓力的控制閥組件。

本發(fā)明的測力輪對標定試驗臺進一步包括控制單元，所述控制單元包括傳感器組件，所述傳感器組件包括可監(jiān)測所述橫向油缸22載荷量的第一傳感器27，可監(jiān)測所述垂向油缸31載荷量的第二傳感器34，以及可監(jiān)測所述滑動座21位移量的第三傳感器43，所述第一傳感器27設置于所述橫向油缸22的頂出端并與所述第二頂桿24相連，所述第二傳感器34設置于所述垂向油缸31的頂出端與所述裝夾組件32之間，所述第三傳感器43設置于所述滑動座21的底面；所述控制單元進一步包括可向所述橫向油缸22和垂向油缸31發(fā)出控制信號的控制模塊，傳感器組件將檢測信號發(fā)送給控制模塊，控制模塊發(fā)出控制信號，進而實現(xiàn)本發(fā)明測力輪對標定試驗臺的自動加載功能，提高本發(fā)明測力輪對標定試驗臺的準確性和穩(wěn)定性，并降低了工作人員的勞動強度。當無需自動加載時，可將控制單元關(guān)閉，手動操作所述橫向油缸22和垂向油缸31的啟停，提高操作靈活性能。

為了使本發(fā)明的測力輪對標定試驗臺更加清楚，下面對本發(fā)明測力輪對標定試驗臺的工作過程進行說明如下：

測力輪對5安裝：

利用叉車或者天車等外力工具將測力輪對5放置到第一輔助梁141的軌道16上，手動推動測力輪對5沿該軌道16滾動至所述底梁11的鋼軌座15上，同時位于所述兩個垂向加載單元3的正下方，且和所述橫向加載單元2同軸線；安裝所述裝夾組件32和防護環(huán)33至所述垂向油缸31下方，同時啟動兩個垂向油缸31以使所述裝夾組件32與所述軸端51平齊，手動穿設兩個軸端51至所述兩個防護環(huán)33中；啟動橫向油缸22,以使所述第一頂桿23或者第二頂桿24與所述輪對52接觸，隨著所述橫向油缸22繼續(xù)頂出，以及所述橫向油缸22沿所述第一導軌251滑動，所述第一頂桿23和第二頂桿24均與所述輪對52接觸，從而完成測力輪對5的安裝作業(yè)；

加載：

啟動所述橫向油缸22以對所述測力輪對5進行橫向加載，所述第一傳感器27將橫向載荷值傳遞給控制模塊，所述控制模塊發(fā)出控制信號給所述橫向油缸22的控制閥組件，從而使所述橫向油缸22的輸出壓力滿足設定值，橫向加載完成后關(guān)閉所述橫向油缸22；啟動所述垂向油缸31以對所述測力輪對5進行垂向加載，所述第二傳感器34將垂向載荷值傳遞給控制模塊，所述控制模塊發(fā)出控制信號給所述垂向油缸31的控制閥組件，從而使所述垂向油缸31的輸出壓力滿足設定值，垂向加載完成后關(guān)閉所述垂向油缸31；

對測力輪對5橫向不同位置進行垂向加載：

再次啟動所述兩個垂向油缸31以提起所述測力輪對5，分別將所述滑動座21兩端止檔座413上的頂絲414從所述滑動座21上旋出，推動滑動座21沿橫向移動，并通過所述第三傳感器43監(jiān)測所述滑動座21橫向位移量；當所述滑動座21移動至設計位置時，再次分別將所述頂絲414與所述滑動座21旋緊，重復上述垂向加載作業(yè)以對所述測力輪對5橫向不同位置進行垂向加載。