一种适用于轨道车辆传感器安装的多用途装置的制作方法

1.本发明涉及轨道交通技术领域，具体为一种适用于轨道车辆传感器安装的多用途装置。


背景技术：

2.为监测轨道车辆运行状态、实现无人驾驶等功能，车辆需要配置轨道电路读取传感器、脱轨检测传感器等传感器，该类传感器通常要求布置于轨道正上方、与轨面保持较小间距且间距浮动小。
3.现有三类传感器安装装置，一是固定在车体底架，二是固定在转向架构架侧梁端部，三是固定在转向架侧梁或横梁下部。
4.现有技术的不足：现有固定在车体底架的安装装置如201120503410.x专利申请中所述，但在轨道车辆实际行驶过程中，车体与轨道存在较大位移，尤其是在过弯或线路环境较为恶劣的情况下，影响传感器工作精度，对于行车安全的威胁较大。
5.另一种安装装置位于侧梁端部，一般使用钢材焊接结构，存在自重较大、造价较高、较易生锈等问题，尤其是自重较大难以适应本就恶劣的振动冲击运用环境，最终对行车安全造成影响；第三种安装于转向架侧梁或横梁下部，如201811258509.0专利申请中所述。受限于安装空间影响，该结构整体趋势为垂直方向延伸，在部分型号转向架上非常靠近轮对，轮对镟修和更换时不得不预先拆下整个安装装置，给维护带来不便的同时也造成连接紧固件浪费，另外，安装结构本身安装螺栓和焊接部位较多，对其结构可靠性也是挑战；此外，轮缘润滑是各个转向架端部必不可少的装置，可降低轮缘磨耗。转向架端部安装接口紧缺，目前不存在安装轨道正上方传感器时也可固定轮缘润滑设备的装置；固定在车体底架的传感器由于车体与轨道的较大位移，影响传感器精度；固定在转向架构架侧梁端部的钢材焊接安装装置自重较大、造价较高、较易生锈；固定在转向架侧梁或横梁下部的安装装置安装空间不足，现有装置影响轮对维护、造成紧固件浪费、较多的螺栓紧固和焊接连接影响结构可靠性；以及转向架构架端部位置紧张带来的轨道车辆传感器和轮缘润滑共用装置缺失的问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种适用于轨道车辆传感器安装的多用途装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种适用于轨道车辆传感器安装的多用途装置，包括安装支架，所述安装支架包括有：波浪形立面a，所述波浪形立面a位于靠近车轮的一侧；波浪形立面b，所述波浪形立面b位于远离车轮的一侧，所述波浪形立面a和波浪形
立面b用于串连各连接面和各连接口；连接面，所述连接面位于波浪形立面a和波浪形立面b靠近车轮一侧的上端，所述连接面用于与转向架连接；第一安装面，所述第一安装面位于连接面的下端，所述第一安装面用于安装轮缘润滑喷嘴；第二安装面，所述第二安装面位于波浪形立面a和波浪形立面b的下端，所述第二安装面用于安装传感器；第一支撑面、第二支撑面和第三支撑面，所述第一支撑面、第二支撑面和第三支撑面设置在波浪形立面a和波浪形立面b之间且由上到下设置，所述第一支撑面、第二支撑面和第三支撑面用于增加连接面与波浪形立面a和波浪形立面b之间结构强度。
8.作为本发明的进一步改进，所述波浪形立面a上部曲面度下降，所述波浪形立面b上部曲度比下部曲度大，形成结构强点。
9.作为本发明的进一步改进，所述连接面远离波浪形立面a和波浪形立面b一侧的侧面上设置有凸台，所述连接面上在凸台上下端的两侧均设置有用于与转向架连接的连接孔。
10.作为本发明的进一步改进，所述第一安装面上设置有用于安装轮缘润滑喷嘴的第一安装孔，所述第一安装面与轨道轨面呈15
°
夹角，所述第一安装面与第二支撑面连接并平行。
11.作为本发明的进一步改进，所述第二安装面上设置有用于传感器线缆走线的通孔，所述第二安装面的下端面上设置有垫片，所述第二安装面上和垫片上均设置有用于安装传感器的第二安装孔。
12.作为本发明的进一步改进，所述第一支撑面和第三支撑面上均设置有腰孔，所述第一支撑面与连接面呈45
°
夹角。
13.作为本发明的进一步改进，所述第三支撑面上设置有用于固定传感器线缆的管卡固定孔。
14.作为本发明的进一步改进，所述波浪形立面a、波浪形立面b和连接面连接处设置有用于受力传递的第一加强筋、第二加强筋和第三加强筋。
15.作为本发明的进一步改进，所述安装支架采用铸铝一体化成型.作为本发明的进一步改进，所述安装支架以第二支撑面为基准面分为上下两个空间部分，所述安装支架上空间部分从上往下为逐渐收拢的趋势，所述安装支架下空间部分中第二安装面上端的波浪形立面a和波浪形立面b平行设置，所述第二支撑面下空间部分两个曲面为分别以中心曲线为同心圆的弧线。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中为一体铸铝件，可减少由于焊接和紧固件连接带来的结构不可靠，一体件疲劳寿命长，且附带利于轮缘润滑设备工作的安装支架，实现安装功能的二合一，同时独特的波浪形外立面设计，在实现结构稳定性、轻量化与美观化的同时，方便后期轮对维护以减少维护成本。另外，本发明满足近轨面传感器在转向架构架端部的安装空间、强度要求；重量较铸铁件轻、刚度大，削弱传感器振动从而有效保护传感器。可根据具体转向架型号调节构架端部安装尺寸和形式，可调节安装装置本体高度、轮缘润滑支架高度等以满足不同
型号与种类近轨面传感器的安装需求。
附图说明
17.图1为一种适用于轨道车辆传感器安装的多用途装置的安装立体图；图2为一种适用于轨道车辆传感器安装的多用途装置的安装支架立体图；图3为一种适用于轨道车辆传感器安装的多用途装置的安装支架与转向架安装立体图；图4为一种适用于轨道车辆传感器安装的多用途装置的波浪形立面a侧立体图；图5为一种适用于轨道车辆传感器安装的多用途装置的俯视图；图6为一种适用于轨道车辆传感器安装的多用途装置的波浪形立面b侧立体图。
18.图中：1、安装支架；101、波浪形立面a；102、波浪形立面b；103、连接面；1031、凸台；1032、连接孔；104、第一安装面；1041、第一安装孔；105、第二安装面；1051、通孔；1052、垫片；1053、第二安装孔；106、第一支撑面；1061、腰孔；107、第二支撑面；108、第三支撑面；1081、固定孔；109、第一加强筋；110、第二加强筋；111、第三加强筋。
具体实施方式
19.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
20.需要说明的是，当元件被称为“固定”、“安装”、“连接”或“设置”有另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上的。需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有说明 书特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
21.作为本发明的进一步改进，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
22.请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种适用于轨道车辆传感器安装的多用途装置，包括安装支架1，安装支架1包括有波浪形立面a101、波浪形立面b102、连接面103、第一安装面104、第二安装面105、第一支撑面106、第二支撑面107和第三支撑面108，波浪形立面a101位于靠近车轮的一侧，波浪形立面b102位于远离车轮的一侧，波浪形立面a101和波浪形立面b102用于串连各连接面和各连接口，连接面103位于波浪形立面a101和波浪形立面b102靠近车轮一侧的上端，连接面103用于与转向架连接，第一安装面104位于连接面103的下端，第一安装面104用于安装轮缘润滑喷嘴，第二安装面105位于波浪形立面a101和波浪形立面b102的下端，第二安装面105用于安装传感器，第一支撑面106、第二支撑面107和第三支撑面108位于在波浪形立面a101和波浪形立面b102之间且由上到下分布，第一支撑面106、第二支撑面107和第三支撑面108用于增加连接面103与波浪形立面a101和波浪形立面b102之间结构强度，波浪形立面a101和波浪形立面b102均采用波浪形、结构刚度更大、
不易变形，整体呈上大下小结构、主次分明、受力传递流畅，波浪形立面a101位于近车轮一侧（内侧），其上部走势极速下降，下部缓慢过渡到第二安装面105，波浪形立面b102位于远离车轮一侧（外侧），其结构参考旋转单叶双曲面，上部走势先缓慢下降，再极速下降，形成一个结构强点，致使受力整体向内部倾斜，加强了整体结构强度，如同将一捆木棍从中间绑紧，棍与棍之间因有了交叉形成的节点而获得较好的约束力，整体的结构稳定性得以提高。其载荷－位移全过程均呈上凸状，即结构刚度随位移增加而增大，使得结构整体失稳的可能性降低，波浪形立面a101和波浪形立面b102使得其与连接面103和第二安装面105相贯，保持整体结构的流畅并得以实现良好倒模，形成相贯型组合型体，该造型美观实用，空间活跃，优美自然，同时，本装置还通过曲面切割除去上半部分，在保证结构强度的同时最大化实现装置轻量化和美观性，另外，波浪形立面b102下方空白设计也给轮对前方让出了空间，满足轮对的镟修和更换所需空间，避免轮对维护前后拆装本装置，减少了紧固件的浪费，降低了人工成本。
23.波浪形立面a101上部曲面度下降，波浪形立面b102上部曲度比下部曲度大，形成结构强点，结构参考旋转单叶双曲面，上部走势先缓慢下降，再极速下降，形成一个结构强点，致使受力整体向内部倾斜，加强了整体结构强度。
24.连接面103远离波浪形立面a101和波浪形立面b102一侧的侧面上一体成型有凸台1031，凸台1031用于连接转向架起定位、防剪切功能，连接面103上在凸台1031上下端的两侧均一体成型有用于与转向架连接的连接孔1032。
25.第一安装面104上一体成型有用于安装轮缘润滑喷嘴的第一安装孔1041，可实现喷嘴位置的调整，第一安装面104与轨道轨面呈15
°
夹角，更利于喷嘴工作及喷溅效果，第一安装面104与第二支撑面107连接并平行，更有利于受力传递。
26.第二安装面105上一体成型有用于传感器线缆走线的通孔1051，第二安装面105的下端面上安装有垫片1052，通过选用不同规格的垫片1052调整安装轨道电路读取器位于钢轨上方工作高度，减少镟轮对工作高度的影响，第二安装面105上和垫片1052上均一体成型有用于安装传感器的第二安装孔1053，避免线缆因从轨道电路读取器到车体底架跨距太长而造成的晃动、挂物或磨损。
27.第一支撑面106和第三支撑面108上均一体成型有腰孔1061，起减振作用，第一支撑面106与连接面103呈45
°
夹角，起到转折受力、合理分配两侧刚度的作用。
28.第三支撑面108上一体成型有用于固定传感器线缆的管卡固定孔1081。
29.波浪形立面a101、波浪形立面b102和连接面103连接处一体成型有用于受力传递的第一加强筋109、第二加强筋110和第三加强筋111，用于增加结构强度及受力传递。
30.安装支架1采用铸铝一体化成型。
31.安装支架1以第二支撑面107为基准面分为上下两个空间部分，安装支架1上空间部分从上往下为逐渐收拢的趋势，安装支架1下空间部分中第二安装面105上端的波浪形立面a101和波浪形立面b102平行设置，第二支撑面107下空间部分两个曲面为分别以中心曲线为同心圆的弧线。
32.本实施例中装置在重18kg，材质为ac-alsi7mg0.3，下方吊挂物6.5kg，侧面2kg的条件下，使用模态叠加法模拟装置损伤，模态叠加法是以系统无阻尼的振型（模态）为空间基底，通过坐标变换，使原动力方程解耦，求解n个相互独立的方程获得模态位移，进而通过
叠加各阶模态的贡献求得系统的响应，从一阶到三阶的模态计算结果分别是78.654hz、118.568hz和246.64hz，结果显示的刚度较高，同样条件下的垂向损伤计算结果最大为0.09，远满足总损伤＜1的合格条件，上述结果体现了本装置结构稳定，疲劳寿命长；传感器为轨道电路读取器的核心为可靠的基于电磁感应的线圈，获取以钢轨为导体，自动、连续检测所属轨道区段的占用/出清状态信息，以及检查所属轨道区段的断轨故障信息，并通过线缆向列车控制系统传递行车信息，以保障行车安全；螺栓为开孔螺栓，使用防松钢丝扎带进行防松，防止构架端部振动带来的松脱，致使传感器或安装装置掉落于轨道上带来的财产损失及行车威胁。
33.在本装置中，装置在筑模和倒模过程中可以第二支撑面107为基准面，划分为上下两个空间部分，上半部分主体从上往下为逐渐收拢的趋势，满足往上拔模的趋势特征，下半部分第二安装面105上方的波浪形立面a101和波浪形立面b102平行，可实现横向拔模，第二支撑面107下方的空间部分可进行旋转拔模，整个装置一体成型，所有连接均非焊接，提高了各个板材间的连接可靠性与整体的加工尺寸精度。同时相比于传统的铸铁件轨道电路读取器安装装置，减少了重量与因重量大带来的行车过程中的振动，减少了成本。作为悬臂结构，上述提到的本装置独特的波浪形外立面设计和无焊接少螺栓连接的形式，合理削弱了振动，大大提高了装置的强度与疲劳寿命，减少维护成本，有效维持轨道电路读取器稳定性。
34.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性地包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
35.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种适用于轨道车辆传感器安装的多用途装置，包括安装支架（1），其特征在于：所述安装支架（1）包括有：波浪形立面a（101），所述波浪形立面a（101）位于靠近车轮的一侧；波浪形立面b（102），所述波浪形立面b（102）位于远离车轮的一侧，所述波浪形立面a（101）和波浪形立面b（102）用于串连各连接面和各连接口；连接面（103），所述连接面（103）位于波浪形立面a（101）和波浪形立面b（102）靠近车轮一侧的上端，所述连接面（103）用于与转向架连接；第一安装面（104），所述第一安装面（104）位于连接面（103）的下端，所述第一安装面（104）用于安装轮缘润滑喷嘴；第二安装面（105），所述第二安装面（105）位于波浪形立面a（101）和波浪形立面b（102）的下端，所述第二安装面（105）用于安装传感器；第一支撑面（106）、第二支撑面（107）和第三支撑面（108），所述第一支撑面（106）、第二支撑面（107）和第三支撑面（108）设置在波浪形立面a（101）和波浪形立面b（102）之间且由上到下设置，所述第一支撑面（106）、第二支撑面（107）和第三支撑面（108）用于增加连接面（103）与波浪形立面a（101）和波浪形立面b（102）之间结构强度。2.根据权利要求1所述的一种适用于轨道车辆传感器安装的多用途装置，其特征在于：所述波浪形立面a（101）上部曲面度下降，所述波浪形立面b（102）上部曲度比下部曲度大，形成结构强点。3.根据权利要求1所述的一种适用于轨道车辆传感器安装的多用途装置，其特征在于：所述连接面（103）远离波浪形立面a（101）和波浪形立面b（102）一侧的侧面上设置有凸台（1031），所述连接面（103）上在凸台（1031）上下端的两侧均设置有用于与转向架连接的连接孔（1032）。4.根据权利要求1所述的一种适用于轨道车辆传感器安装的多用途装置，其特征在于：所述第一安装面（104）上设置有用于安装轮缘润滑喷嘴的第一安装孔（1041），所述第一安装面（104）与轨道轨面呈15
°
夹角，所述第一安装面（104）与第二支撑面（107）连接并平行。5.根据权利要求1所述的一种适用于轨道车辆传感器安装的多用途装置，其特征在于：所述第二安装面（105）上设置有用于传感器线缆走线的通孔（1051），所述第二安装面（105）的下端面上设置有垫片（1052），所述第二安装面（105）上和垫片（1052）上均设置有用于安装传感器的第二安装孔（1053）。6.根据权利要求1所述的一种适用于轨道车辆传感器安装的多用途装置，其特征在于：所述第一支撑面（106）和第三支撑面（108）上均设置有腰孔（1061），所述第一支撑面（106）与连接面（103）呈45
°
夹角。7.根据权利要求1所述的一种适用于轨道车辆传感器安装的多用途装置，其特征在于：所述第三支撑面（108）上设置有用于固定传感器线缆的管卡固定孔（1081）。8.根据权利要求1所述的一种适用于轨道车辆传感器安装的多用途装置，其特征在于：所述波浪形立面a（101）、波浪形立面b（102）和连接面（103）连接处设置有用于受力传递的第一加强筋（109）、第二加强筋（110）和第三加强筋（111）。9.根据权利要求1所述的一种适用于轨道车辆传感器安装的多用途装置，其特征在于：所述安装支架（1）采用铸铝一体化成型。
10.根据权利要求1所述的一种适用于轨道车辆传感器安装的多用途装置，其特征在于：所述安装支架（1）以第二支撑面（107）为基准面分为上下两个空间部分，所述安装支架（1）上空间部分从上往下为逐渐收拢的趋势，所述安装支架（1）下空间部分中第二安装面（105）上端的波浪形立面a（101）和波浪形立面b（102）平行设置，所述第二支撑面（107）下空间部分两个曲面为分别以中心曲线为同心圆的弧线。

技术总结
本发明公开了一种适用于轨道车辆传感器安装的多用途装置，包括安装支架，所述安装支架包括有波浪形立面a、波浪形立面b、连接面、第一安装面、第二安装面、第一支撑面、第二支撑面和第三支撑面，所述波浪形立面a位于靠近车轮的一侧，所述波浪形立面b位于远离车轮的一侧，所述波浪形立面a和波浪形立面b用于串连各连接面和各连接口，所述连接面位于波浪形立面a和波浪形立面b靠近车轮一侧的上端，所述连接面用于与转向架连接，所述第一安装面位于连接面的下端。本发明结构简单，设计合理，可根据具体转向架型号调节构架端部安装尺寸和形式，可调节安装装置本体高度、轮缘润滑支架高度等以满足不同型号与种类近轨面传感器的安装需求。满足不同型号与种类近轨面传感器的安装需求。满足不同型号与种类近轨面传感器的安装需求。


技术研发人员：陈云莎 胡定祥 肖遥 黄之军 潘敏凯 李雨晗
受保护的技术使用者：中车南京浦镇车辆有限公司
技术研发日：2022.11.16
技术公布日：2023/3/7