专利名称：一种智能化转辙机挤脱力测试台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及铁路交通信号领域，特别是涉及铁路道岔转辙机挤脱力的智能化
测试设备。
背景技术：
随着转辙机等在铁路集中联锁车站的广泛使用，涉及设备安全性能的挤脱力技术 指标的监控显得更为重要。目前路道岔转辙机性能测试设备都存在着性能单一，测试程序 复杂，精度不高等问题，急需一种多功能智能化的转辙机挤脱力测试设备，满足日益增长的 转辙机性能测试需要。
实用新型内容本实用新型的目的，是为了克服现有的转辙机测试设备在功能及精度上的不足而 开发，依据《TB/T2613-2005转辙机试验方法》、《TB/T2614-94转辙机通用技术条件》等技术 标准，并结合转辙机实际使用条件和当代最新的试验技术，专门为电动转辙机试验开发的 专用检测设备。 本实用新型包括有主机、液压系统及控制系统三部分组成； 所述主机包括直线伺服作动器、作动器支架和连接附具、位移测量机构，上述组 成部分均安装在平板上； 所述直线伺服作动器采用对称四通伺服阀控制，在工作状态时，作动器活塞杆推 动转辄机输出杆运动，对被测转辙机施加试验力，获取各种测试数据； 所述作动器支架和连接附具与直线伺服作动器固定连接，安装并支撑直线伺服作 动器； 所述位移测量机构包括2套，1套安装在作动器上，和作动器活塞杆连接，用于测 量作动器活塞的位移；另一套安装和转辙机挤切销连结，用于测量挤切销的位移； 所述液压系统包括油箱、电机油泵、液压控制�？�、油冷却器和其他液压附件，所 述液压系统与主机相连接，并输出动力至主机； 所述控制系统设有1个控制通道，包括试验力、位移、变形三个闭环控制回路，可 对转辙机的输入试验力、输入测试位移、挤切销位移进行闭环控制；所述控制系统还包括伺 服阀驱动单元，驱动所述直线伺服作动器的四通伺服阀；及远程液压泵站控制单元，连接至 远程液压泵站并控制。 进一步的，所述作动器支架包括后支架和吊装支架，后支架垂直方向上加工有安 装槽，作动器可在垂直方向移动，配合平板上水平方向的T形槽，作动器可适用于各种规格 转辙机。 进一步的，所述连接附具连接直线伺服作动器与作动器支架，其中前支架采用浮 动连接方式和作动器连接。 进一步的，所述平板加工有T型槽，被测转辙机通过T形螺栓及过渡板安装在平板上。 本实用新型在研制、开发过程中突出国际先进电液伺服试验机技术，采用良好的 人机界面控制，实现试验过程实时数据的分析研究。同时具有使用方便，测试精度高，可靠 性好、自动化程度高、系统的稳定性高等特点，试验机的整体性能已达到国内先进水平。
图1是本实用新型系统控制原理图。 图2是本实用新型的主机结构示意图。 图3是本实用新型液压系统结构示意图。 图4是本实用新型控制系统结构示意图。
具体实施方式如图1所示是本实用新型的系统控制原理图。被测试转辄机刚性固定安装在本 测试台的一端，伺服直线作动器通过支架安装在测试台的另一端，作动器的活塞杆和转辄 机的输出杆连接，作动器工作时，活塞杆推动转辄机输出杆运动，带动转辄机内部各部件运 动，从而完成整个试验过程。作动器活塞杆前端安装有负荷传感器用于测量工作时的试验 力，作动器安装有位移传感器用于测量工作位移。液压系统是为作动器提供动力，控制系统 用于控制作动器的工作，并将作动器工作时的各种参数采集后处理，形成各种曲线。附件包 括泵站与作动器相连的液压管路等。 图2所示，测试台主机主要作用是安装被测试转辄机，并对转辄机进行工作测试。 主机由伺服作动器、作动器支架和连接附具、位移测量机构、其他附件组成，以上机构和被 测试件均安装在平台上。被测转辙机通过T形螺栓及过渡板安装在平板上，通过更换过渡 平板可适用于不同的型号规格的转辙机。主机具有安装、调整试件方便，操作简单等特点。 伺服直线作动器是测试台的核心部件，测试系统通过作动器对转辙机施加试验 力，从而获得各种测试数据。作动器具有低阻尼、高响应、高寿命、大间隙能承受大侧向力的 特点。密封元件全部采用德国伺服作动器专用高速密封元件。作动器活塞杆的支撑打破传 统设计，采用非金属支撑、大间隙设计，可有效降低作动器的内摩擦阻力，使作动器启动压 力小于O. 05MPa，并提高测试机测试精度和作动器的使用寿命。伺服直线作动器振幅极限位 置设计液压缓冲区，避免运行失控产生损伤。作动器参照国际著名动态试验机公司的伺服 直线作动器结构特点，采用对称四通伺服阀控对称作动器原理设计。伺服直线作动器前端 配置美国世铨天津公司50kN负荷传感器用于试验负荷测量，外置光电编码器用于试验位 作动器支架及连接附具用于安装和支撑作动器。分为后支架和吊装支架两部分。 支架均采用钢板焊接结构。后支架垂直方向上加工有安装槽，作动器可在垂直方向移动，配 合平板上水平方向的T形槽，作动器可适用于各种规格转辙机。前支架采用浮动连接方式 和作动器连接，可有效防止作动器自身重量对测试数据产生的影响，浮动连接方式也可消 除安装误差对测试数据产生的影响。 直线伺服作动器两端采用三维无间隙关节支座结构，最大限度的减少来自被试件 侧向力对作动器的损伤，关节支座结构采用�？榛杓疲鸪罂梢越星昂蠓ɡ剂樱亟谥ё岢屑湎赌ニ鸷罂傻髡Ｖげ馐韵低吃俗榛�。 2套位移测量机构分别安装在作动器和转辙机挤切销上。位移传感器采用高精度 光电编码器，具有精度高，抗干扰能力强，可在任意位置清零等特点。1套安装在作动器上， 和作动器活塞杆连接，用于测量作动器活塞的位移；另一套安装和转辙机挤切销连结，用于 测量挤切销的位移。 图3所示的液压系统的主要作用是为主机工作提供动力。主要由油箱、电机油泵、 液压控制�？�、油冷却器和其他液压附件组成。 泵站油箱采用全封闭设计，可有效防止外界杂质进入液压系统对液压油的污染。 油泵、电机组配置采用串联双弹性支撑方式，进一步减少泵站噪音。 液压控制模块由主溢流阀、蓄能器、副主溢流阀、副溢流阀和换向阀、精密滤油器 组成的高低压软切换液压模块用于控制泵站输出压力。 泵站液压模块可任意设定两级系统压力，具有低压启动/关机，高压工作的功能， 可有效降低泵站启动/停止时对系统造成的冲击。模块液压元件均采用国内著名公司产 品，可有效提高液压系统可靠性。伺服阀采用进口试验机专用高响应伺服阀，有极高的稳定 性和控制精度。 液压系统安装有油温保护、液位保护、系统压力保护三种安全保护装置，自动化 程度高，提高液压系统的安全性。泵站安装有双电接点温控表用于油温(低于1(TC、高于 55°C )控制；液位控制继电器用于泵站液位控制，泵站具有滤油器堵塞报警或停车功能。泵 站安装有风冷却器，可不依靠冷却水对液压系统进行冷却，适用方便。 图4测控系统作用是控制整个试验过程，并将试验过程中采集的数据处理成各种 曲线和试验参数。测控系统分为控制部分和软件两部分。 控制通道数量1个，包括试验力、位移、变形三个闭环控制回路，可对转辙机的输 入试验力、输入测试位移(速度)、挤切销位移(变形)进行闭环控制。伺服阀驱动单元用 于驱动伺服阀；远程液压泵站控制功能用于远程控制液压泵站。控制器具有极限参数设置 功能，具有完备的保护功能。除具有过载(110%)保护、二级过流保护外，还具有任意设置 负荷上下限保护、位移(速度)保护等。控制系统具有自适应职能分档功能，可根据试验参 数的数值按照1、2、5、10衰减倍数进行自适应分档显示，可保证测试数值得准确。
权利要求一种智能化转辙机挤脱力测试台，包括有主机、液压系统及控制系统三部分组成；所述主机包括直线伺服作动器、作动器支架和连接附具、位移测量机构，上述组成部分均安装在平板上；所述直线伺服作动器采用对称四通伺服阀控制，在工作状态时，作动器活塞杆推动转辄机输出杆运动，对被测转辙机施加试验力，获取各种测试数据；所述作动器支架和连接附具与直线伺服作动器固定连接，安装并支撑直线伺服作动器；所述位移测量机构包括2套，1套安装在作动器上，和作动器活塞杆连接，用于测量作动器活塞的位移；另一套安装和转辙机挤切销连结，用于测量挤切销的位移；所述液压系统包括油箱、电机油泵、液压控制�？�、油冷却器和其他液压附件，所述液压系统与主机相连接，并输出动力至主机；所述控制系统设有1个控制通道，包括试验力、位移、变形三个闭环控制回路，可对转辙机的输入试验力、输入测试位移、挤切销位移进行闭环控制；所述控制系统还包括伺服阀驱动单元，驱动所述直线伺服作动器的四通伺服阀；及远程液压泵站控制单元，连接至远程液压泵站并控制。
2. 根据权利要求1所述一种智能化转辙机挤脱力测试台，其特征在于所述作动器支 架包括后支架和吊装支架，后支架垂直方向上加工有安装槽，作动器可在垂直方向移动，配 合平板上水平方向的T形槽，作动器可适用于各种规格转辙机。
3. 根据权利要求1所述一种智能化转辙机挤脱力测试台，其特征在于所述连接附具 连接直线伺服作动器与作动器支架，其中前支架采用浮动连接方式和作动器连接。
4. 根据权利要求1所述一种智能化转辙机挤脱力测试台，其特征在于所述平板加工 有T型槽，被测转辙机通过T形螺栓及过渡板安装在平板上。
专利摘要本实用新型涉及铁路交通信号领域，特别是涉及铁路道岔转辙机挤脱力的智能化测试设备。本实用新型包括有主机、液压系统及控制系统三部分组成。本实用新型在研制、开发过程中突出国际先进电液伺服试验机技术，采用良好的人机界面控制，实现试验过程实时数据的分析研究。同时具有使用方便，测试精度高，可靠性好、自动化程度高、系统的稳定性高等特点，试验机的整体性能已达到国内先进水平。
文档编号G01L5/00GK201548359SQ20092025056
公开日2010年8月11日 申请日期2009年11月19日 优先权日2009年11月19日
发明者刘峰, 王雎, 袁征峰, 陈晓云 申请人:天津铁路信号工厂
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