轮轨动态力地面测试标定系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109374198A(43)申请公布日2019.02.22(21)申请号201810964996.6(22)申请日2018.08.23(71)申请人苏州集成校准检测认证有限公司地址215123江苏省苏州市工业园区金鸡湖大道99号苏州纳米城中北区23幢214室(72)发明人肖颖周伦彬(74)专利代理机构苏州创元专利商标事务所有限公司32103代理人范晴丁浩秋(51)Int.Cl.G01L25/00(2006.01)B61K9/08(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图9页(54)发明名称轮轨动态力地面测试标定系统及方法(57)摘要本发明公开了一种轮轨动态力地面测试标定系统，包括：一横向静态力加载装置，用于向被测钢轨的轨头单点施加静态载荷力，所述钢轨两侧轨底上表面设置有应变传感器；一横向和垂向动态力加载装置，采用动态锤击法用力锤向钢轨施加动态力，所述力锤包括锤头、锤体和动态力测试传感器；一应变测量装置，包括设置在钢轨轨底两侧上表面和轨腰两侧表面上的应变传感器。用锤击法进行轮轨垂向力标定的方法，用这种加载方式可以解决现有轮轨垂向力地面标定的问题，提高测量精度和标定准确性，同时解决加载系统笨重不易携带的缺点。CN109374198ACN109374198A权利要求书1/1页1.一种轮轨动态力地面测试标定系统，其特征在于，包括：一横向静态力加载装置，用于向被测钢轨的轨头单点施加静态载荷力，所述钢轨两侧轨底上表面设置有应变传感器；一横向和垂向动态力加载装置，采用动态锤击法用力锤向钢轨施加动态力，所述力锤包括锤头、锤体和动态力测试传感器；一应变测量装置，包括设置在钢轨轨底两侧上表面和轨腰两侧表面上的应变传感器。2.根据权利要求1所述的轮轨动态力地面测试标定系统，其特征在于，所述横向静态力加载装置横向设置于两个钢轨间，所述横向静态力加载装置的一端设置有加载头，所述加载头向被测钢轨的轨头单点施加静态载荷力，所述横向静态力加载装置的另一端通过轨头支承连接另一钢轨的轨头，所述加载头与轨头支承通过加载杆和加载机构连接，所述加载机构驱动加载杆向轨头施加横向力。3.根据权利要求1所述的轮轨动态力地面测试标定系统，其特征在于，所述横向和垂向动态力加载装置的锤体包括操作装置，用于驱动锤头。4.根据权利要求1所述的轮轨动态力地面测试标定系统，其特征在于，所述横向和垂向动态力加载装置的锤体为一体构成或由多个单元组成的复合体，所述垂体由高密度材料制成。5.根据权利要求1所述的轮轨动态力地面测试标定系统，其特征在于，所述横向和垂向动态力加载装置在施加横向动态力时，将力锤的锤体用绳索水平吊在支架上，所述锤头对准轨头；在施加垂向动态力时，将力锤的与锤体相对的端面用弹性绳索吊在支架上，所述锤头垂直于轨头。6.根据权利要求5所述的轮轨动态力地面测试标定系统，其特征在于，所述力锤的锤击力的大小通过锤头质量和落锤/行锤速度进行控制。7.使用上述权利要求1-6任一种所述的测试标定系统的测试标定方法，其特征在于，包括以下步骤：S01：采用横向静态力加载装置向钢轨施加横向力，并测量横向静态力FLS和对应的钢轨横向变形应变εLS，获得横向力静态标定系数KLS，即：KLS=FLS/εLS；S02：采用横向和垂向动态力加载装置的力锤向钢轨施加横向动态力，并测量横向动态力FLD和对应的钢轨横向动态变形应变εLD，获得横向力动态标定系数KLD，即：KLD=FLD/εLD；S03：采用横向和垂向动态力加载装置的力锤向钢轨施加垂向动态力，并测量垂向动态力FVD和对应的钢轨垂向动态变形应变εVD，获得垂直方向力动态标定系数KVD，即：KVD=FVD/εVD；S04：根据在线实测的钢轨垂向动态变形应变εV和钢轨横向动态变形应变εL，得轨道系统的垂直方向动态轮轨力FV和横向动态轮轨力FL，FV=KVD*εV；FL=KLD*εLS05计算对应的在线静态轮轨力，即:静态力=动态力/ζ，动/静比ζ=KLD/KLS。2CN109374198A说明书1/6页轮轨动态力地面测试标定系统及方法技术领域[0001]本发明涉及铁路工程测试技术领域，具体地涉及一种轮轨动态力地面测试标定系统及方法。背景技术[0002]列车在轨道上运行时，轮轨之间的作用力是保证列车安全行驶设计的重要参数之一，关系到列车脱轨和倾覆的安全性指标，即脱轨系数和轮重减载率。这两项参数的精确计算取决于对轮轨力的准确测量和标定。能否准确地检测轮轨力，将直接关系到对列车的蛇行失稳、车轮踏面擦伤、超偏载等危险运营状态的判断。而在轮轨力测试中，能否准确的对轮轨力进行标定，将直接关系到轮轨力的测试结果，从而影响对列车运行安全性的判断评价。[0003]目前轮轨力的地面标定测试依据