專利名稱:鐵路貨運安全門標定裝置及鐵路貨運安全門標定車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及不規(guī)則表面或輪廓的計量領(lǐng)域,具體來說是一種鐵路貨運 安全門標定裝置及鐵路貨運安全門標定車。
背景技術(shù):
隨著經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展,經(jīng)由鐵路運輸?shù)拈L、大貨物不斷增加。才艮據(jù)貨物列 車運行安全的要求,貨車車輛、及其裝載的貨物均不得超越規(guī)定的輪廓尺寸線,
即不得超越鐵路限界;否則,貨車車輛、及其裝載的貨物就有可能撞擊鄰近線 路的建筑物或設(shè)備,并因此造成安全事故。為此,需要實時地檢測運行中的貨 車車輛、及其裝載貨物的輪廓,測得其超限時立即進行報警,防止其撞擊鄰近 線路的建筑物或設(shè)備。
鐵路貨運安全門(以下簡稱安全門),就是一種用于檢測鐵路運輸中車輛 及貨物是否超限的設(shè)備。其采用二維激光掃描測量技術(shù),通過獲得車輛及貨物 的全斷面輪廓尺寸,動態(tài)、實時地檢測車輛及貨物的超限狀態(tài),在其超限時可 立即進行報警。顯然,為保證檢測數(shù)據(jù)的可靠性,安全門在新裝及裝后需定期 標定;否則,就有可能影響檢測精度,甚至產(chǎn)生漏報或誤報。
現(xiàn)有技術(shù)中,安全門定檢單位借助一種T7型檢衡車的砝碼小車對安全門 進行標定,其方法是,將砝碼小車按比例縮小,制作成標準機車車輛限界的上 部限界門,通過校驗安全門的檢測數(shù)據(jù),對安全門進行標定;若檢測結(jié)果與該 標定裝置的標稱值之間的差異較小,說明安全門檢測精度符合要求;反之,若 檢測結(jié)果與該標定裝置的標稱值之間的差異較大,說明安全門檢測精度不符合 要求;由此,通過比較兩者之間的數(shù)據(jù)差異,就可以對安全門進行標定。但是, 該標定裝置存在明顯的缺陷,簡述如下
一是標定周期較長,該標定裝置須在現(xiàn)場安裝、調(diào)試后方可使用,操作較 為不便;二是不能標定全部限界,因一級超限限界、二級超限限界與標準機車 車輛限界之間非成比例縮放關(guān)系,該標定裝置僅能部分標定標準機車車輛限 界,而不能標定一、二級超限限界;三是標定誤差較大,將砝碼小車按比例縮小后形成的上限界門,其形狀、尺寸與標準限界的形狀、尺寸之間存在較大差
異,換言之,就是存在較大的系統(tǒng)誤差;由于檢測結(jié)果誤差較大,其只能做定
性分析,而不能作為定量分析的依據(jù)。實際上,釆用上述簡易標定裝置得出的 安全門檢測數(shù)據(jù),也一直未得到安全門應(yīng)用單位及貨運部門的認可。
目前,市場上尚無定量標定安全門的專用設(shè)備或裝置,也尚未發(fā)現(xiàn)記載有 關(guān)內(nèi)容的文獻資料。有鑒于此,為確保鐵路貨運安全,需要開發(fā)一種高精度、 可移動的安全門標定設(shè)備。
實用新型內(nèi)容
針對上述缺陷,本實用新型提供一種檢測精度高的鐵路貨運安全門標定裝 置,可以同時對安全門進行標準限界、 一級限界、二級限界標定。在此基礎(chǔ)上, 本實用新型還提供一種鐵路貨運安全門標定車。
為解決以上技術(shù)問題,本實用新型提供的鐵路貨運安全門標定裝置,其技 術(shù)方案是,包括,可伸縮的限界門,其外表面包括標準限界面、 一級限界面及 二級限界面,所述標準限界面、 一級限界面及二級限界面在工況時的形狀、尺
寸分別與標準限界、 一級限界及二級限界的形狀、尺寸相同;伺服系統(tǒng),包括 驅(qū)動電機,用于控制所述限界門的伸縮;傳動機構(gòu),其輸出端與所述限界門連 接,其輸入端與所述驅(qū)動電機的輸出軸連接,用于將所述驅(qū)動電機輸出的旋轉(zhuǎn) 運動變換為所述限界門的直線運動。
優(yōu)選地,所述限界門由上限界門、左限界門、右限界門組成;所述上限界 門的上表面設(shè)置標準上限界、 一級上限界面、二級上限界面;所述左限界門的 外表面設(shè)置標準左限界面、 一級左限界面、二級左限界面;所述右限界門的外 表面設(shè)置標準右限界面、 一級右限界面、二級右限界面。
優(yōu)選地,所述伺服系統(tǒng)包括上限界門驅(qū)動電機、左限界門驅(qū)動電機、右限 界門驅(qū)動電機,分別用于控制所述上限界門、左限界門、右限界門的伸縮;所 述傳動機構(gòu)包括上傳動機構(gòu)、左傳動機構(gòu)、右傳動機構(gòu),分別用于將所述上限 界門驅(qū)動電機、左限界門驅(qū)動電機、右限界門驅(qū)動電機輸出的旋轉(zhuǎn)運動變換為 所述上限界門、左限界門、右限界門的直線運動。
優(yōu)選地,還包括支架和底座;所述上限界門固定在所述支架的上部;所述 左限界門、右限界門對稱設(shè)置在所述支架的兩側(cè),并分別通過所述左傳動機構(gòu)、
5右傳動機構(gòu)與所述支架連接;所述支架的底部通過所述上傳動機構(gòu)與所述底座 連接。
優(yōu)選地,所述左限界門的下端設(shè)置可伸縮的左輔助限界門;所述右限界門 的下端設(shè)置可伸縮的右輔助限界門。
優(yōu)選地,所述上限界門的上表面采用3248環(huán)氧玻璃布層壓板。
優(yōu)選地,所述驅(qū)動電機為祠服電機。
優(yōu)選地,所述傳動纟幾構(gòu)為蝸4侖-蝸桿傳動纟幾構(gòu)。
在此基礎(chǔ)上,本實用新型提供的鐵路貨運安全門標定車,在車體中安裝所 述的鐵路貨運安全門標定裝置;在該安裝位置的上方,設(shè)置活動頂棚;在該安 裝位置的兩側(cè)設(shè)置側(cè)門。
優(yōu)選地,所述限界門與所述側(cè)門的門框之間設(shè)置間隙。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型提供的鐵路貨運安全門標定裝置,在限界門 上同時設(shè)置三個限界面,在工況時可自動生成標準限界、 一級限界、二級限界, 由此可同時對安全門進行標準限界、 一級限界、二級限界的標定;采用伺服系 統(tǒng),可精確地控制驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)數(shù)(轉(zhuǎn)動角度);通過傳動機構(gòu),輕易實現(xiàn)驅(qū) 動電機的旋轉(zhuǎn)運動到限界門直線運動的轉(zhuǎn)換;由此,在伺服系統(tǒng)的控制下,可 精確地控制限界門伸縮的行程,保證其生成的標準限界、 一級限界、二級限界 的形狀、尺寸符合要求,減小系統(tǒng)誤差,提高對安全門的標定精度。
本實用新型提供的鐵路貨運安全門標定車,可隨意移動到任何安全門的位 置進行標定;在對安全門標定時無需現(xiàn)場安裝、調(diào)試,可節(jié)省標定時間,提高 標定效率。
圖1為本實用新型4失^^貨運安全門標定裝置的結(jié)構(gòu)圖2A為圖1所示限界門中上限界門的主視圖2B為圖l所示限界門中上限界門的俯視圖3A為圖1所示限界門中左限界門的主視圖3B為圖1所示限界門中左限界門的左視圖4A為圖1所示限界門中右限界門的主視圖4B為圖1所示限界門中右限界門的右視圖;圖5為圖1中伺服系統(tǒng)的電氣原理圖6為本實用新型鐵路貨運安全門標定裝置的動作順序圖(工作狀態(tài)); 圖7A為本實用新型鐵路貨運安全門標定車的示意圖(主視); 圖7B為圖7A中鐵路貨運安全門標定車在拆去部分組件后的俯視圖。
具體實施方式
為便于對本實用新型進行描述,先對有關(guān)術(shù)語解釋如下
鐵路限界為了確保機車車輛在鐵路線路上運行的安全,防止機車車輛撞 擊鄰近線路的建筑物和設(shè)備,而對機車車輛和鄰近線路的建筑物、設(shè)備所規(guī)定 的不允許超越的輪廓尺寸線,稱為鐵路限界。鐵路機車車輛的外形尺寸不得超 過標準機車車輛限界;同時,貨物裝車后,貨物任何部分的高度和寬度也不得 超過機車車輛限界(以下簡稱標準限界)。若貨物中某部分的高度和/或?qū)挾?超過標準機車車輛限界時,稱為超限貨物。按貨物超限的程度,將其分為一級 超限限界、二級超限限界(以下分別簡稱一級限界、二級限界)。需說明的是, 上述標準限界、 一級限界與二級限界并不相似,即非成比例縮放關(guān)系,關(guān)于上 述標準限界、 一級限界與二級限界的具體形狀、尺寸,請詳細參考《標準軌距 鐵路機車車輛限界》及《鐵路超限貨物運輸規(guī)則》。
鐵路貨運安全門用于檢測鐵路運輸中貨物超限的設(shè)備,是保證鐵路安全 運輸?shù)囊豁椉夹g(shù)。該設(shè)備可動態(tài)、實時地檢測出運行中的貨車車輛及裝載貨物 的輪廓,并根據(jù)檢測結(jié)果進行超限報警。為保證鐵路貨運安全門檢測數(shù)據(jù)的可 靠性,該設(shè)備在新裝及安裝后需定期進行標定。
伺服驅(qū)動系統(tǒng),簡稱伺服系統(tǒng),是一種以機械位置或角度作為控制對象的 自動控制系統(tǒng),包括控制器、功率驅(qū)動單元、驅(qū)動電機等部分,根據(jù)驅(qū)動電機 的類型,可將其分為直流伺服系統(tǒng)和交流伺服系統(tǒng)。
伺服電機內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵,伺服驅(qū)動器控制的U/V/W三相電形成 電磁場,轉(zhuǎn)子在此磁場的作用下轉(zhuǎn)動,同時電機自帶的編碼器反饋信號給伺服 驅(qū)動器,伺服驅(qū)動器根據(jù)反饋值與目標值進行比較,調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度。伺 服電機的精度,決定于編碼器(控制器)的精度(線數(shù))。
本實用新型的基本構(gòu)思是,設(shè)置可伸縮的限界門;在工況時,限界門自動 伸展到設(shè)定尺寸后,分別生成標準限界、 一級限界及二級限界;安全門掃描所
7生成的標準限界、 一級限界及二級限界,將掃描后形成的^r測數(shù)據(jù)與該標準限
界、 一級限界及二級限界的標稱值進行校驗,從而完成對安全門的標定。 下面結(jié)合實施方式與附圖具體進行說明。 請參考圖l,該圖為本實用新型鐵路貨運安全門標定裝置的結(jié)構(gòu)圖。本實
用新型的鐵路貨運安全門標定裝置(以下簡稱標定裝置)100,包括可伸縮 的限界門l,其外表面包括三個曲面,分別稱為標準限界面、 一級限界面、二 級限界面;在工況時,所述標準限界面、 一級限界面、二級限界面的形狀、尺 寸分別與標準限界SO、 一級限界S1及二級限界S2的形狀、尺寸相同;所述標 準限界面、 一級限界面、二級限界面,用于生成標準限界SO、 一級限界S1及二 級限界S2,以便提供安全門標定的檢測基準;伺服系統(tǒng)2,包括驅(qū)動電機,將 電能轉(zhuǎn)換為機械能,用干控制限界門l的伸縮及伸縮的尺寸;傳動機構(gòu)3,其輸 出端與限界門l連接,其輸入端與驅(qū)動電機的輸出軸連接,用于將驅(qū)動電機輸 出的旋轉(zhuǎn)運動變換為限界門的直線運動。
上述部件中所述限界門1為本實用新型的關(guān)^^定部件,以下將詳細描述; 所述伺服系統(tǒng)2、傳動機構(gòu)3可選用多種現(xiàn)有技術(shù)方案,具體可參照有關(guān)文獻資 料,以下僅對與本實用新型密切相關(guān)的部分進行說明。
所述限界門l,可為整體結(jié)構(gòu),也可采用由多部分組成的分體結(jié)構(gòu),其工 作原理相同。但采用分體結(jié)構(gòu)時,可方便限界門l的安裝,也有利于簡化限界 門l縮放的控制方案。不失一般性,下面以限界門l采用三部分的分體結(jié)構(gòu)具體
進行說明。
如圖l所示,該分體結(jié)構(gòu)的標定裝置100,包括,P艮界門l,由上限界門l-l、 左限界門l-2、右限界門l-3三部分組成;伺服系統(tǒng)2,包括上限界門驅(qū)動電機、 左限界門驅(qū)動電機、右限界門驅(qū)動電機;傳動機構(gòu)3,包括上傳動機構(gòu)3-l、左 傳動機構(gòu)3-2、右傳動機構(gòu)3-3;以及支架4和底座5;所述上限界門1-1固定在支 架4的上部;所述左限界門l-2與右限界門l-3的形狀、尺寸完全相同,對稱設(shè) 置在支架4的兩側(cè),并分別通過左傳動機構(gòu)3-2、右傳動機構(gòu)3-3與支架4連接; 所述支架4的底部通過上傳動機構(gòu)3-l與底座5連接。
由此,左限界門l-2、右限界門l-3可在水平方向進行伸縮;同時,通過支 架4的升降,上限界門l-l、左限界門l-2、右限界門l-3也可在豎直方向進行伸縮。工況時,上限界門l-l、左限界門l-2、右限界門l-3分別伸展到設(shè)定的尺寸,
就可生成完整的標準限界SO、 一級限界S1及二級限界S2。
為同時生成上述的三種限界,上限界門1-1、左限界門1-2、右限界門1-3 的外表面上分別設(shè)置三個限界面,以下對上限界門1-1、左限界門1-2、右限 界門1-3的結(jié)構(gòu)進行描述。
請參考圖2-4,其中,圖2A、圖2B分別為圖1所示限界門中上限界門的主 視圖、俯視圖;圖3A、圖3B分別為圖1所示限界門中左限界門的主視圖、左視 圖;圖4A、圖4B分別為圖1所示限界門中右限界門的主視圖、右視圖。如圖2-4 所示,所述上限界門l-l的上表面設(shè)置臺階狀分布的標準上限界面l-l-O、 一級 上限界面l-l-l、 二級上限界面l-l-2;所述左限界門l-2的外表面設(shè)置臺階狀分 布的標準左限界面1-2-0、 一級左限界面l-2-l、 二級左限界面l-2-2;所述右限 界門l-2的外表面設(shè)置臺階狀分布的標準右限界面1-3-0、 一級右限界面l-3-l、 二級右限界面1-3-2。上述各部分限界面對接后,可形成完整的標準限界面、 一級限界面、二級限界面。
所述標準上限界面1-1-0、 一級上限界面1-1-1、 二級上限界面1-1-2,標準 左限界面l-2-0、 一級左限界面l-2-l、 二級左限界面1-2-2,標準右限界面l-3-0、 一級右限界面1-3-1、 二級右限界面l-3-2的形狀、尺寸分別按照標準限界SO、 一級限界S1及二級限界S2的上部分、左部分及右部分制作,其對接后形成完整 的標準限界S0、 一級限界S1及二級限界S2。在各限界面的形狀、尺寸滿足精 度要求的前提下,該限界門1生成的標準限界S0、 一級限界S1及二級限界S2, 就可提供符合要求的檢測基準,從而減小系統(tǒng)誤差,提高標定精度。
平時,上限界門l-l、左限界門l-2、右限界門l-3處于收縮狀態(tài);工作時, 上限界門l-l、左限界門l-2、右限界門l-3均伸展至設(shè)定尺寸的位置。當其伸展 到設(shè)定位置時標準上限界面l-l-0、標準左限界面l-2-0、標準右限界面l-3-0 對接后形成標準限界SO; —級上限界面1-1-1、 一級左限界面1-2-1、 一級右限 界面l-3-l對接后形成一級限界Sl; 二級上限界面l-l-2、 二級左限界面l-2-2、 二級右限界面l-3-2對接后形成二級限界S2。由此,用安全門分別掃描限界門l 生成的上述標準限界SO、 一級限界S1及二級限界S2,并將掃描后形成的檢測 數(shù)據(jù)與該標準限界SO、 一級限界S1及二級限界S2的標稱值進行校驗,就可以如上述,所述限界門l中,上限界門l-l、左限界門l-2、右限界門l-3均包 括三個限界面,優(yōu)選地,上限界門l-l、左限界門l-2、右限界門l-3采用整體結(jié) 構(gòu)。顯然,上限界門l-l、左限界門l-2、右限界門l-3也可采用分體結(jié)構(gòu),即分 別設(shè)置三個單體,每個單體設(shè)置一個限界面,其同樣能生成符合要求的標準限 界S0、 一級限界S1及二級限界S2。但是,釆用分體結(jié)構(gòu),需增加傳動機構(gòu), 也不如采用整體結(jié)構(gòu)緊湊,故不推薦使用。
上述標定裝置100,能完成距軌面1000mm以上部分的三級限界,即標準限 界S0、 一級限界S1、 二級限界S2的檢測。特別地,考慮到我國通用貨車的現(xiàn) 狀,可相應(yīng)提高檢測裕量。優(yōu)選地,左限界門l-2下端設(shè)置可伸縮的左輔助限 界門1-4,右限界門l-3的下端設(shè)置可伸縮的右輔助限界門l-5,可向下伸長 100mm左右;所述左輔助限界門l-4、右限界門1-3,非工作狀態(tài)時收縮,工作 狀態(tài)時向下伸出,從而擴展了標準限界SO、 一級限界S1及二級限界S2的范圍, 4吏得標定裝置100可標定距4九面卯0mm以上空間。
特別地,安全門大都位于鐵路主要編組站入口,在我國電氣化鐵路的比例 越來越高的情況下,實際上無法解除電網(wǎng)作業(yè)。為此,標定裝置100應(yīng)采取一 定的絕緣措施。優(yōu)選地,上限界門1-1的上表面,即標準上限界面1-1-0、 一 級上限界面1-1-1、 二級上限界面1-1-2采用3248環(huán)氧玻璃布層壓板,其厚度 為10mm左右,其絕緣性能好,可有效防止在電網(wǎng)下作業(yè)時發(fā)生意外。
所述伺服系統(tǒng)2,可為開環(huán)或閉環(huán)伺服系統(tǒng),優(yōu)選地為開環(huán)伺服系統(tǒng),其 結(jié)構(gòu)較為簡單,也能保證檢測精度。即通過控制驅(qū)動電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動角度,就 可相應(yīng)確定傳動機構(gòu)3的行程,使得限界門1精確地生成標準限界SO、 一級 限界S1、 二級限界S2,簡述如下
請參考圖5,該圖為圖1中伺服系統(tǒng)的電氣原理圖。該伺服系統(tǒng)2,包括, 驅(qū)動電機組2-1,輸出限界門1所需的功率;伺服驅(qū)動器組2-2,用于調(diào)整驅(qū) 動電機組2-l中各驅(qū)動電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度;傳感器組2-3,檢測并輸出限界 門1或其它有關(guān)部件的位置信號;控制器2-4,通過通信串口設(shè)置伺服驅(qū)動器 組2-2的控制參數(shù),并根據(jù)接收的傳感器組2-3的檢測信號,計算并輸出伺服 驅(qū)動器組2-2的控制信號。所述伺服系統(tǒng)2,可為直流伺服系統(tǒng),也可為交流伺服系統(tǒng),優(yōu)選地為交 流伺服系統(tǒng),其便于利用外界電網(wǎng)電源。在這種交流伺服系統(tǒng)中,利用外接三
相工頻380V交流電源驅(qū)動所述驅(qū)動電機組2-1中的各驅(qū)動電機;并通過祠服 驅(qū)動器組2-2控制各驅(qū)動電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動角度;進一步地,就可確定傳動機構(gòu) 3的行程;最終由限界門1精確地生成標準限界S0、 一級限界S1、 二級限界 S2,進而完成安全門的標定。
此外,伺服系統(tǒng)2中還包括操作按鈕2-5 、顯示器2-6 、驅(qū)動器電源2-7 、 三相變壓器2-8、主接觸器2-9、主斷路器2-10、加熱器2-11、穩(wěn)壓電源2-12 等電氣元件,由此構(gòu)成一個完整的電氣控制系統(tǒng);鑒于此部分電氣元件的功能、 連接方式為現(xiàn)有技術(shù),在此不再贅述。
如前述,限界門1由上限界門1-1、左限界門1-2、右限界門l-3三部分組 成。相應(yīng)地,伺服系統(tǒng)2中包括三條控制支路,具體是
電機組2-1,包括,上限界門驅(qū)動電機、左限界門驅(qū)動電機、右限界門驅(qū) 動電機,分別輸出上限界門1-1、左限界門1-2、右限界門l-3伸縮時所需要的 功率;所述上限界門驅(qū)動電機、左限界門驅(qū)動電機、右限界門驅(qū)動電機可為伺 服電機或步進電機;優(yōu)選地,為提高驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)動角度的控制精度,各 驅(qū)動電機均為伺服電機,分別稱為上限界門伺服電機2-1-1、左限界門伺服電 機2-1-2,右限界門伺服電機2-1-3。
伺服驅(qū)動器組2-2,包括,上限界門伺服驅(qū)動器2-2-1、左限界門伺服驅(qū)動 器2-2-2、右限界門伺服驅(qū)動器2-2-3,分別用于調(diào)整上限界門伺服電機2-l-l、 左限界門伺服電機2-1-2,右限界門伺服電機2-l-3轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)(轉(zhuǎn)動角度)。
同樣地,傳感器組2-3,包括,左打開傳感器2-3-1、左回零減速傳感器 2-3-2、左關(guān)閉傳感器2-3-3,分別用于檢測并輸出左限界門l-2在打開、回零 減速、關(guān)閉狀態(tài)下的位置信號;右打開傳感器2-3-4、右回零減速傳感器2-3-5、 右關(guān)閉傳感器2-3-6,分別用于檢測并輸出右限界門l-3在打開、回零減速、 關(guān)閉狀態(tài)下的位置信號;下降傳感器2-3-7、回零減速傳感器2-3-8、上升傳感 器2-3-9,分別用于檢測并輸出上限界門1-3在下降、回零減速、上升狀態(tài)下 的位置信號。優(yōu)選地,上述各傳感器為位置傳感器,具體為接近開關(guān),其檢測 并輸出有關(guān)部件的位置信號。
ii由此,按照圖5所示的電器電氣控制原理,控制器2-4可實時監(jiān)測限門1
的位置。具體是,各傳感器檢測并輸出的位置信號被控制器2-4接收;根據(jù)預(yù) 定的邏輯,控制器2-4計算并輸出合適大小的控制信號,就可精確地控制標準 限界S0、 一級限界S1、 二級限界S2的生成;由此,減小標定基準的系統(tǒng)誤 差,提高安全門的標定精度。
所述傳動機構(gòu)3,其輸入端與伺服系統(tǒng)2中的伺服電機連接,其輸出端與限 界門1連接。如前述,在限界門l位分體結(jié)構(gòu)的情況下,傳動機構(gòu)3由上傳動機 構(gòu)3-l、左傳動機構(gòu)3-2、右傳動機構(gòu)3-3三部分組成,其分別將相應(yīng)電機的輸出 功率變換并傳遞到上限界門l-l、左限界門l-2、右限界門l-3上;換言之,也就 是將上限界門伺服電機2-l-l、左限界門伺服電機2-l-2,右限界門伺服電機2-l-3 輸出的旋轉(zhuǎn)運動變換為上限界門l-l、左限界門l-2、右限界門l-3的直線運動, 使得上限界門l-l、左限界門l-2、右限界門l-3按照控制器2-4設(shè)置的參數(shù)要求 進4亍伸縮。
所述上傳動才幾構(gòu)3-l、左傳動才幾構(gòu)3-2、右傳動才幾構(gòu)3-3,可采用枳a械傳動、 電力傳動、液壓傳動、氣壓傳動,或其任意組合的傳動方式。優(yōu)選地,上傳動 機構(gòu)3-1 、左傳動機構(gòu)3-2、右傳動機構(gòu)3-3傳動機構(gòu)3均采用全機械傳動機構(gòu), 其動力源分別為伺服系統(tǒng)2中的上限界門伺服電機2-1-1、左限界門伺服電機 2-1-2,右限界門伺服電機2-1-3。
優(yōu)選地,傳動才幾構(gòu)3中的各部分,包括上傳動4幾構(gòu)3-l、左傳動4幾構(gòu)3-2、 右傳動機構(gòu)3-3,均采用蝸輪-蝸桿傳動機構(gòu),其具有自鎖功能,同時具有無累 計誤差的優(yōu)點,可提高安全門的標定精度。由此,上限界門伺服電機2-1-1、 左限界門伺服電機2-1-2,右限界門伺服電機2-1-3轉(zhuǎn)動后,帶動相應(yīng)的蝸輪、 蝸桿動作,就可以完成上限界門1-1、左限界門l-2及右限界門1-3的展開與 收回。特別地,上限界門1-1、左限界門l-2及右限界門1-3均展開至工作位 時,就可生成符合要求的標準限界S0、 一級限界Sl及二級限界S2,并進而 完成安全門的標定。
為避免操作失誤,對應(yīng)上限界門1-1、左限界門l-2及右限界門1-3展開 至工作位、或收回至回送位,其分別設(shè)置展開和收縮按鈕;分別操作上述兩個 按鈕,即可時限界門l按規(guī)定順序完成伸縮。為提高可靠性,分別在上限界門1-1、左限界門l-2及右限界門1-3工作位及回送位設(shè)置限位行程開關(guān),以保證
上傳動4幾構(gòu)3-l、左傳動才幾構(gòu)3-2、右傳動才幾構(gòu)3-3的運4亍安全、可靠。
所述支架4,用于安裝、固定上限界門l-l、左傳動機構(gòu)3-2、右傳動機構(gòu) 3-3及伺服系統(tǒng)2的有關(guān)部件。優(yōu)選地,采用冷彎型鋼組焊結(jié)構(gòu),其有利于提高 剛度、減輕自重。
所述底座5,通過上傳動機構(gòu)3-l與用于支架4連接;上限界門伺服電機2-l-l 的轉(zhuǎn)動,通過上傳動機構(gòu)3-l傳到支架4上,帶動支架4作豎直方向的升降運動; 進一步地,就可控制上限界門l-l、左限界門l-2及右限界門l-3的工作高度。
上述標定裝置100,設(shè)置伺服系統(tǒng)2,通過應(yīng)用計算機控制技術(shù),可精確 地實現(xiàn)標準限界S、 一級限界S1、 二級限界S2的自動生成,以下簡述其動作 順序。
請參考圖6,該圖為本實用新型鐵路貨運安全門標定裝置的動作順序圖 (工作狀態(tài))。在進入工作狀態(tài)時,限界門1按從Q1—Q2—Q3—Q4—Q5的 動作順序,同步實現(xiàn)標準限界S0、 一級限界Sl、 二級限界S2的自動生成。 具體是,左限界門1-2、右限界門1-3分別通過左傳動機構(gòu)3-2、右傳動機構(gòu) 3-3的動作,同步外伸至行程所設(shè)定尺寸后停止;其次,通過上傳動機構(gòu)3-1 的動作,支架4上升,也使得上限界門1-1、左限界門l-2及右限界門1-3同 步上升至設(shè)定限界高度后停止;再次,左限界門1-2、右限界門1-3分別通過 左傳動機構(gòu)3-2、右傳動機構(gòu)3-3的動作,同步回縮至工作位置;最后,放下 左輔助限界門1-4與右輔助限界門1-5;由此,形成完整的三個限界,從而為 安全門標定提供標定基準。需指出的是,左輔助限界門l-4與右輔助限界門1-5 的步驟非為必要操作步驟,可視情況進行取舍。
類似地,標定裝置100在非工作狀態(tài)勢其動作順序為待標定完安全門后, 按從Q5—Q4—Q3—Q2—Ql的順序即可恢復(fù)至回送狀態(tài),在此不再贅述。
以上所述的標定裝置IOO,在限界門l上同時設(shè)置三個限界面,在工況時可 自動生成標準限界SO、 一級限界S1、 二級限界S2,由此可同時對安全門進行 標準限界、 一級限界、二級限界的標定;采用伺服系統(tǒng)2,可精確地控制驅(qū)動 電機的轉(zhuǎn)數(shù)(轉(zhuǎn)動角度);通過傳動機構(gòu)3,輕易實現(xiàn)驅(qū)動電機的旋轉(zhuǎn)運動到 限界門l直線運動的轉(zhuǎn)換。由此,在伺服系統(tǒng)2的控制下,可精確地控制限界門
13l伸縮的行程,保證其生成的標準限界SO、 一級限界S1、 二級限界S2的形狀、
尺寸符合要求,減小系統(tǒng)誤差,提高對安全門的標定精度。
為了減少現(xiàn)場安裝時間、提高標定效率,可將上述標定裝置ioo安裝在一 種特種車輛上,以形成了可移動的鐵路貨運安全門標定裝置,以下稱其為鐵路
貨運安全門標定車(以下簡稱為標定車)200,下面對其進行說明。
請同時參考圖7A、圖7B,其中,圖7A為本實用新型鐵路貨運安全門標 定車的示意圖(主視);圖7B為圖7A中鐵路貨運安全門標定車在拆去部分 組件后的俯視圖。該標定車200,在其車體中標定裝置100,用于對安全門進 行標定。為節(jié)省費用,標定車200的車體可由多種車輛改制;優(yōu)選地,采用通 用棚車改造而成,其車體由底架、側(cè)墻、端墻、車頂組成。這種棚車,其本身 為一種鐵路貨車,其改造工作量小,并能逼真地模擬鐵路貨運的運行環(huán)境。
如圖7所示,鐵路貨運安全門標定裝棄置100安裝在底架21;在該安裝 位置的上方,設(shè)置活動頂棚22;在該安裝位置兩側(cè)的側(cè)墻上,分別安裝側(cè)門 23。
設(shè)置活動頂棚22、側(cè)門23后,標定裝置100中的限界門1能自由的伸縮, 即,上限界門1-1、左限界門1-2、右限界門l-3可收回至車體內(nèi),也可上升至 限界高度;同時,左限界門1-2、右限界門l-3還能進行水平方向的伸縮行程。 在工況時,將活動頂棚22及兩側(cè)門23打開,通過伺服系統(tǒng)2,就可將限界門 l伸展到相應(yīng)得尺寸位置,并生成完整的標準限界SO、 一級限界S1、 二級限 界S2,進而完成安全門的標定。
特別地,為保證限界門1,特別是左限界門1-2、右限界門l-3在伸縮過 程中不與門框24干涉,限界門1與門框24之間應(yīng)保持一定間隙;特別地,左 限界門1-2、右限界門l-3與門框24的上側(cè)梁之間應(yīng)分別保持較大的間隙,通 常為145mm左右。
所述活動頂棚22和/或側(cè)門23的開啟、關(guān)閉,可釆用人工方式或機械方 式進行;優(yōu)選地,活動頂棚22和/或側(cè)門23采用開環(huán)控制,以減輕勞動強度。 同時,所述活動頂棚22和/或側(cè)門23可釆用旋轉(zhuǎn)門的結(jié)構(gòu)形式,也可采用推 拉門的結(jié)構(gòu)形式;優(yōu)選地,采用推拉門的結(jié)構(gòu)形式,以便利用前述伺服系統(tǒng)2 的電氣控制系統(tǒng)。在這種情況下,只要增加一條控制支路,而不必另行設(shè)計控制方案,具體如下述
如圖5所示,在伺服系統(tǒng)2中,增設(shè)推拉門控制支路,包括,推拉門伺服 電機2-1-4,用于輸出活動頂棚22、側(cè)門23開啟或關(guān)閉所需的功率;推拉門 伺服驅(qū)動器2-2-4,調(diào)整推拉門伺服電機2-1-4轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動角度;推拉門打開傳 感器2-3-9、推拉門回零減速傳感器2-3-10、推拉門關(guān)閉傳感器2-3-12,分別 用于檢測活動頂棚22、側(cè)門23在打開、回零減速、關(guān)閉狀態(tài)下的位置信號。 推拉門伺服電機2-1-4啟動后,通過推拉門傳動機構(gòu)3-4,就可開啟或關(guān)閉活 動頂棚22、側(cè)門23。
特別地,采用圖5所示伺服系統(tǒng)2后,限界門1與活動頂棚22、側(cè)門23 可實現(xiàn)互鎖保護。如活動頂棚22和/或側(cè)門23未打開或開度不足,限界門1 不會向外伸出,由此防止限界門1與側(cè)門23或活動頂棚22發(fā)生碰撞,損壞設(shè) 備。
該標定車200,在現(xiàn)有車輛技術(shù)基礎(chǔ)上安裝標定裝置100,使得標定裝置 100可隨意移動到任何安全門位置,即成為一種可移動標定裝置;由此,無需 現(xiàn)場安裝、調(diào)試,節(jié)省標定時間,提高標定效率。
以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當指出的是,上述優(yōu)選實施 方式不應(yīng)視為對本實用新型的限制,本實用新型的保護范圍應(yīng)當以權(quán)利要求所 限定的范圍為準。對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實用新型 的精神和范圍內(nèi),還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實 用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1、一種鐵路貨運安全門標定裝置,其特征在于包括,可伸縮的限界門,其外表面包括標準限界面、一級限界面及二級限界面,所述標準限界面、一級限界面及二級限界面在工況時的形狀、尺寸分別與標準限界、一級限界及二級限界的形狀、尺寸相同;伺服系統(tǒng),包括驅(qū)動電機,用于控制所述限界門的伸縮;傳動機構(gòu),其輸出端與所述限界門連接,其輸入端與所述驅(qū)動電機的輸出軸連接,用于將所述驅(qū)動電機輸出的旋轉(zhuǎn)運動變換為所述限界門的直線運動。
2、 如權(quán)利要求l所述的鐵路貨運安全門標定裝置,其特征在于所述限 界門由上限界門、左限界門、右限界門組成;所述上限界門的上表面設(shè)置標 準上限界、 一級上限界面、二級上限界面;所述左限界門的外表面設(shè)置標準 左限界面、 一級左限界面、二級左限界面;所述右限界門的外表面設(shè)置標準 右限界面、 一級右限界面、二級右限界面。
3、 如權(quán)利要求2所述的鐵路貨運安全門標定裝置,其特征在于所述伺 服系統(tǒng)包括上限界門驅(qū)動電機、左限界門驅(qū)動電機、右限界門驅(qū)動電機,分 別用于控制所述上限界門、左限界門、右限界門的伸縮;所述傳動機構(gòu)包括 上傳動機構(gòu)、左傳動機構(gòu)、右傳動機構(gòu),分別用于將所述上限界門驅(qū)動電機、 左限界門驅(qū)動電機、右限界門驅(qū)動電機輸出的旋轉(zhuǎn)運動變換為所述上限界門、 左限界門、右限界門的直線運動。
4、 如權(quán)利要求3所述的鐵路貨運安全門標定裝置,其特征在于還包括 支架和底座;所述上限界門固定在所述支架的上部;所述左限界門、右限界 門對稱設(shè)置在所述支架的兩側(cè),并分別通過所述左傳動機構(gòu)、右傳動機構(gòu)與 所述支架連接;所述支架的底部通過所述上傳動機構(gòu)與所述底座連接。
5、 如權(quán)利要求4所述的鐵路貨運安全門標定裝置,其特征在于所述左 限界門的下端設(shè)置可伸縮的左輔助限界門;所述右限界門的下端設(shè)置可伸縮 的右輔助限界門。
6、 如權(quán)利要求5所述的鐵路貨運安全門標定裝置,其特征在于所述上 限界門的上表面采用3248環(huán)氧玻璃布層壓板。
7、 如權(quán)利要求l-6任一項所述的鐵路貨運安全門標定裝置,其特征在于所述驅(qū)動電機為伺服電機。
8、 如權(quán)利要求7所述的鐵路貨運安全門標定裝置,其特征在于所述傳動機構(gòu)為蝸輪-蝸桿傳動機構(gòu)。
9、 一種鐵路貨運安全門標定車,其特征在于在車體中安裝如權(quán)利要求 l-6任一項所述的鐵路貨運安全門標定裝置;在該安裝位置的上方,設(shè)置活動 頂棚;在該安裝位置的兩側(cè)設(shè)置側(cè)門。
10、 如權(quán)利要求9所述的鐵路貨運安全門標定車,其特征在于所述限 界門與所述側(cè)門的門框之間設(shè)置間隙。
專利摘要本實用新型公開一種鐵路貨運安全門標定裝置,包括,可伸縮的限界門,其外表面包括標準限界面、一級限界面及二級限界面,所述標準限界面、一級限界面及二級限界面在工況時的形狀、尺寸分別與標準限界、一級限界及二級限界的形狀、尺寸相同;伺服系統(tǒng),包括驅(qū)動電機,用于控制所述限界門的伸縮;傳動機構(gòu),其輸出端與所述限界門連接,其輸入端與所述驅(qū)動電機的輸出軸連接,用于將所述驅(qū)動電機輸出的旋轉(zhuǎn)運動變換為所述限界門的直線運動。本實用新型可同時對安全門進行標準限界、一級限界、二級限界的標定,標定精度較高。在此基礎(chǔ)上,本實用新型還公開一種鐵路貨運安全門標定車,無需現(xiàn)場安裝、調(diào)試,可節(jié)省標定時間,提高標定效率。
文檔編號B61K9/00GK201235829SQ20082011644
公開日2009年5月13日 申請日期2008年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月11日
發(fā)明者于躍斌, 勇 付, 周志剛, 張俊林, 震 祝, 魏鴻亮 申請人:齊齊哈爾軌道交通裝備有限責任公司