專利名稱：輕軌軌道梁線形檢測(cè)的信號(hào)機(jī)械調(diào)制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及線形檢測(cè)技術(shù)，具體涉及到對(duì)輕軌軌道梁線形檢測(cè)中的信號(hào)調(diào)制關(guān)鍵機(jī)械裝置。
背景技術(shù)：
輕軌軌道梁既是車輛行駛的軌道，又是承重結(jié)構(gòu)。輕軌軌道由眾多高150cm、寬 85cm、長(zhǎng)約22米的梁通過(guò)支座與錨固螺桿固定在墩臺(tái)連接而成。當(dāng)錨桿發(fā)生松動(dòng)、路基面沉降，軌道線形與梁連接處的錯(cuò)臺(tái)高度等就會(huì)發(fā)生改變，從而影響列車運(yùn)行的安全與舒適性。因此高效實(shí)現(xiàn)輕軌軌道梁線形的檢測(cè)一直是困擾輕軌營(yíng)運(yùn)管理部門的一大難題。與高效實(shí)現(xiàn)輕軌軌道梁線形檢測(cè)相似的技術(shù)有鐵路路軌高度不平順檢測(cè)，其中日本921-41軌檢車就采用了懸測(cè)法原理的測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量路軌高度不平順，其原理是將一特定長(zhǎng)度的基準(zhǔn)梁安裝在檢測(cè)平臺(tái)上(檢測(cè)車)，基準(zhǔn)梁上再裝上三個(gè)由走行輪、彈簧、搖桿與角度編碼器組成的信號(hào)機(jī)械調(diào)制裝置，當(dāng)檢測(cè)平臺(tái)在軌道上以一定速度運(yùn)行，即可將軌道上存在不平順空間分布的隨機(jī)變形調(diào)制成一點(diǎn)位 正矢值(幅值)隨機(jī)信號(hào)，再通過(guò)帶通濾波、信號(hào)復(fù)原(逆濾波)即可獲得鐵路路軌高度不平順的長(zhǎng)周期信號(hào)。但在應(yīng)用“逆濾波”復(fù)原法時(shí)，因逆濾波在系統(tǒng)沖擊響應(yīng)頻譜有零點(diǎn)時(shí)濾波失效，所以復(fù)原波長(zhǎng)不得小于λ/2， 因而無(wú)法得到一些短波長(zhǎng)成分，另一方面，這種復(fù)原方法尤其在提高復(fù)原范圍上限時(shí)噪聲的影響較大。一般的檢測(cè)波長(zhǎng)lnT30m左右。輕軌軌道梁短且采用指形連接板連接，連接處有錯(cuò)臺(tái)；使用一定年限后走行面水泥表面疲勞駁落還會(huì)形成凹坑，故此往往輕軌軌道梁線形檢測(cè)機(jī)械裝置的行走輪以較快速度通過(guò)錯(cuò)臺(tái)、凹坑時(shí)會(huì)受到階躍激勵(lì)，裝置走行輪產(chǎn)生振動(dòng)，從而造成系統(tǒng)檢測(cè)不到如錯(cuò)臺(tái)等較小波長(zhǎng)的缺陷。因此針對(duì)這些問(wèn)題檢測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)調(diào)制機(jī)械裝置必須要有較高的響應(yīng)速度，較高的系統(tǒng)阻尼角頻率(《d)，合理的系統(tǒng)阻尼比(ξ )。然而現(xiàn)有的系統(tǒng)，如日本 921-41軌檢車系統(tǒng)，往往是一但設(shè)計(jì)加工調(diào)試完成，其動(dòng)態(tài)特性就確定了，不適應(yīng)檢測(cè)輕軌軌道梁不平順線形的檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種采用懸測(cè)法原理檢測(cè)輕軌軌道線形的檢測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)機(jī)械調(diào)制裝置，使其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、響應(yīng)速度合理、動(dòng)態(tài)特性穩(wěn)定且動(dòng)態(tài)特性可調(diào)整的特點(diǎn)ο本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)以上發(fā)明目的
本發(fā)明提出的輕軌軌道梁線形檢測(cè)機(jī)械裝置包括行走輪、搖桿、軸承座、角度編碼器、 板簧和一摩擦阻尼器。所述行走輪由搖桿的一端支撐，且搖桿通過(guò)軸支撐在軸承座上，而搖桿另一端與板簧的一端高副聯(lián)接，板簧的另一端通過(guò)調(diào)整塊聯(lián)接在軸承座上，支撐在軸承座上并與搖桿剛性聯(lián)接的軸的一端安裝摩擦阻尼器，另一端剛性連接角度編碼器；所述裝置通過(guò)軸承座安裝到檢測(cè)平臺(tái)或檢測(cè)車的基準(zhǔn)梁上。本裝置可以將軌道上存在不平順空間分布的隨機(jī)變形調(diào)制成一點(diǎn)位 正矢值(幅值)隨機(jī)信號(hào)。當(dāng)檢測(cè)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)，軌道的不平順(包括錯(cuò)臺(tái)、凹陷)迫使走行輪上下起伏從而帶動(dòng)搖桿擺動(dòng)以及軸轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)調(diào)整摩擦阻尼器，使系統(tǒng)阻尼系數(shù)改變，進(jìn)而可改變系統(tǒng)阻尼比(ξ )、阻尼角頻率(《d)。所述摩擦阻尼器由定摩擦盤、動(dòng)摩擦盤、螺旋彈簧、旋緊螺母和壓環(huán)組成；所述定摩擦盤穿過(guò)軸且固定在軸承座上，動(dòng)摩擦盤活套在軸上，并由螺旋彈簧壓緊在定摩擦盤上； 所述軸的外端頭套絲，裝有旋緊螺母，旋緊螺母通過(guò)壓環(huán)壓迫彈簧，當(dāng)旋緊螺母，螺母向定摩擦盤運(yùn)動(dòng)，通過(guò)壓環(huán)壓迫彈簧從而調(diào)節(jié)動(dòng)盤與定盤間的摩擦力。當(dāng)軸發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于軸與動(dòng)摩擦盤采用平鍵連接(即用鍵周向固定軸和盤)，因而動(dòng)、定摩擦盤產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)， 因此當(dāng)改變動(dòng)盤的軸向壓力，系統(tǒng)阻尼系數(shù)改變，進(jìn)而改變系統(tǒng)阻尼比(ξ )、阻尼角頻率
(ω )。本信號(hào)機(jī)械調(diào)制裝置在對(duì)軌道不平順空間分布不平順檢測(cè)時(shí)，裝置的動(dòng)態(tài)特性對(duì)檢測(cè)的準(zhǔn)確度有較大的影響。本發(fā)明為得到有較好動(dòng)態(tài)特性的檢測(cè)系統(tǒng)，采用了有較高剛度的板簧作為彈性元件來(lái)提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度同時(shí)保證走行輪與檢測(cè)走行面接觸；采用可調(diào)摩擦阻尼器調(diào)整系統(tǒng)阻尼實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性可調(diào)。其原理說(shuō)明如下，由如

圖1可知，本系統(tǒng)是一個(gè)二價(jià)阻尼系統(tǒng)，當(dāng)檢測(cè)系統(tǒng)相對(duì)不平順軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，其動(dòng)力學(xué)微分方程如下
權(quán)利要求
1.輕軌軌道梁線形檢測(cè)的信號(hào)機(jī)械調(diào)制裝置，其包括行走輪(1)、搖桿(2)、軸承座(3) 和角度編碼器(5)上；其特征在于，其還包括板簧(6)和一摩擦阻尼器(7)；所述行走輪(1)由搖桿(2)的一端支撐，且搖桿通過(guò)軸(8)支撐在軸承座(3)上，而搖桿另一端與板簧(6)的一端高副聯(lián)接，板簧的另一端通過(guò)調(diào)整塊(4)聯(lián)接在軸承座上，支撐在軸承座上并與搖桿剛性聯(lián)接的軸(8)的一端安裝摩擦阻尼器(7)，另一端剛性連接角度編碼器(5)；所述裝置通過(guò)軸承座(3)安裝到檢測(cè)平臺(tái)或檢測(cè)車的基準(zhǔn)梁上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕軌軌道梁線形檢測(cè)的信號(hào)機(jī)械調(diào)制裝置，其特征在于所述摩擦阻尼器由定摩擦盤(74)、動(dòng)摩擦盤(72)、螺旋彈簧(75)、旋緊螺母(76)和壓環(huán)(71) 組成；所述是定摩擦盤穿過(guò)軸(8)且固定在軸承座上，動(dòng)摩擦盤活套在軸(8)上，并由螺旋彈簧壓緊在定摩擦盤上；所述軸的外端頭套絲，裝有旋緊螺母，旋緊螺母通過(guò)壓環(huán)壓迫螺旋彈簧。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕軌軌道梁線形檢測(cè)的信號(hào)機(jī)械調(diào)制裝置，其特征在于搖桿為日字形結(jié)構(gòu)，一端的橫檔為支撐走行輪軸(9)，另一端的橫檔為與板簧構(gòu)成高副連接的 V形槽軸(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕軌軌道梁線形檢測(cè)的信號(hào)機(jī)械調(diào)制裝置，其特征在于其特征在于所述與板簧構(gòu)成高副連接的V形槽軸(10)的橫斷面開(kāi)有120° V形槽，所述板簧的尖端被磨成90°，插于V形槽中，構(gòu)成高副聯(lián)接。
全文摘要
本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)一種輕軌軌道梁線形檢測(cè)的信號(hào)機(jī)械調(diào)制裝置，其是用懸測(cè)法原理將軌道梁空間分布的幾何不平順轉(zhuǎn)換成一時(shí)間域信號(hào)的機(jī)械式信號(hào)調(diào)制裝置。其有一行走輪由搖桿支撐且搖桿通過(guò)軸支撐在軸承座上，而搖桿另一端用板簧高副聯(lián)接，板簧的另一端通過(guò)調(diào)整塊聯(lián)接在軸承座上，支撐在軸承座上與搖桿剛性聯(lián)接的軸一端裝一摩擦阻尼器另一端剛性連接一角度編碼器。本發(fā)明通過(guò)設(shè)置摩擦阻尼器和采用板簧結(jié)構(gòu)，使其響應(yīng)速度合理，動(dòng)態(tài)特性可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，而且動(dòng)態(tài)特性穩(wěn)定，并且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，非常適用于采用懸測(cè)法原理檢測(cè)輕軌軌道線形的檢測(cè)系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G01B21/20GK102346028SQ20111015900
公開(kāi)日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月14日
發(fā)明者葉俊勇, 汪同慶, 陳小強(qiáng) 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)