申请/专利权人：中铁第一勘察设计院集团有限公司

申请日：2019-07-09

公开（公告）日：2024-06-07

公开（公告）号：CN110308000B

主分类号：G01M17/08

分类号：G01M17/08;G01M17/10;G01G19/04;G01B21/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.07#授权;2019.11.01#实质审查的生效;2019.10.08#公开

摘要：本发明涉及一种集成车辆落成、称重、尺寸测量的操作系统及方法，于地面以下的操作空间内设置两道纵向平行且直立的机架，机架顶面设置有基准轨，与前后的轨道顺接；机架上基准轨的外侧设置有纵向的转向架举升装置，转向架举升装置外侧设置有车体举升装置；两道机架之间设置有中间升降平台，两道机架外侧设置有两侧升降平台；基准轨上设置有车轮称重设备。本发明能顺利完成车体落成、称重调整、尺寸测量三项作业的全部内容，相互之间没有干涉，在保证三项作业内容无冲突完成的前提下，实现工位叠加，免去车辆多工位转运，没有安全隐患，很大程度上节省了空间和时间，提高了效率，改善了作业环境。

主权项：1.集成车辆落成、称重、尺寸测量的操作系统，其特征在于：于地面以下的操作空间内设置两道纵向平行且直立的机架（7），机架（7）顶面设置有基准轨，与前后的轨道（8）顺接；机架（7）上基准轨的外侧设置有纵向的转向架举升装置（3），转向架举升装置（3）外侧设置有车体举升装置（1）；车体举升装置（1）由伸缩托头（11）、举升柱（12）、导向机构（13）、升降驱动装置（14）、移动驱动装置（15）组成；举升柱（12）下侧与升降驱动装置（14）的螺母传动机构（16）相连接，在螺母的托举下沿着导向机构（13）完成上下升降动作；升降驱动装置（14）与导向机构（13）共用一个钢结构框架（17）；钢结构框架（17）上设有水平移动走行轮（18），钢结构框架（17）一侧装有移动驱动装置（15）；移动驱动装置（15）主体结构为一台电动推杆（151）和固定铰座（152），电动推杆（151）的伸缩杆与车体举升装置的钢结构框架（17）铰接，电动推杆（151）的伸缩推拉车体举升装置水平沿运动轨迹移动；举升柱（12）上侧为伸缩托头（11），用于托举不同车辆的车体架车点；伸缩托头（11）包括固定框架、活动托头、托头驱动；托头驱动为电机减速机带动丝杠螺母传动结构，电机减速机与固定框架相连接，螺母与活动托头相连接；电机减速机带动丝杠旋转，驱动螺母作往复运动，螺母带动活动托头伸出缩回固定框架；车体举升装置（1）从机架（7）外侧升起，并向内伸出水平的伸缩托头（11）；两道机架（7）之间设置有中间升降平台（2），两道机架（7）外侧设置有两侧升降平台（4）；中间升降平台（2）下降到轨道面以下，形成中间操作空间；两侧升降平台（4）下降到轨道面以下，形成两侧操作空间；两侧升降平台（4）的纵向一侧设置有伸缩平台（5），伸缩平台（5）自操作空间纵向一侧的地面伸出；伸缩平台（5）下方的操作空间内设置有楼梯形的人员通道（9），固定于操作空间内壁；人员通道（9）连通到中间升降平台（2）；基准轨上设置有车轮称重设备（6），在转向架车轮轮缘下方，设置车轮称重设备（6），车体落成以后，转向架连带车体回落到轨面，车轮称重设备（6）与轮缘接触。

全文数据：集成车辆落成、称重、尺寸测量的操作系统及方法技术领域本发明涉及轨道交通车辆新造或检修技术领域，具体涉及一种集成车辆落成、称重、尺寸测量的操作系统及方法。背景技术现有轨道交通车辆的新造或检修过程中，单节车辆落成是在一个单独的落成工位进行，作业内容是将支撑移动车体的工艺转向架更换为正式的车辆转向架，并完成车辆转向架与车体的所有联接。单节车辆称重调整作业是在单车称重台上完成，作业内容包括单节车辆的轮重、轴重、总重的测量，同时计算轮重差、轴重差，总重差；如果测量超差，通过调整车辆轴簧、空气弹簧高度等手段进行调整，使其满足新造或检修工艺对车辆轮重差、轴重差的要求。单节车辆尺寸测量在另一工位的标准轨上进行，同时对影响尺寸不合格的零部件作必要调整，使其测量值满足相应工艺要求。上述三种作业分别在三个工位上进行，且部分车辆需要在三个工位间往返移动，占地面积大，周转时间长，作业效率低。发明内容本发明的目的是提供一种集成车辆落成、称重、尺寸测量的操作系统及方法，集车辆落成、称重调整、尺寸测量三项作业为一个工位。本发明所采用的技术方案为：集成车辆落成、称重、尺寸测量的操作系统，其特征在于：于地面以下的操作空间内设置两道纵向平行且直立的机架，机架顶面设置有基准轨，与前后的轨道顺接；机架上基准轨的外侧设置有纵向的转向架举升装置，转向架举升装置外侧设置有车体举升装置；两道机架之间设置有中间升降平台，两道机架外侧设置有两侧升降平台；基准轨上设置有车轮称重设备。转向架举升装置嵌入机架内，向上从机架顶面升起。车体举升装置从机架外侧升起，并向内伸出水平的伸缩托头。中间升降平台下降到轨道面以下，形成中间操作空间。两侧升降平台下降到轨道面以下，形成两侧操作空间。两侧升降平台的纵向一侧设置有伸缩平台，伸缩平台自操作空间纵向一侧的地面伸出。伸缩平台下方的操作空间内设置有楼梯形的人员通道，固定于操作空间内壁。人员通道连通到中间升降平台。车体举升装置位于两侧升降平台的范围内，两侧升降平台预留有车体举升装置的上升空间。集成车辆落成、称重、尺寸测量的操作方法，其特征在于：包括以下步骤：车辆单节车体利用工艺转向架承载和驱动进入工位，车体举升装置从地面升起，伸出支撑托头，在指定架车点承载车体重力，作业人员拆解工艺转向架和车体之间的联接，将工艺转向架移出工位；车辆转向架进入工位，车轮踏面到达转向架举升装置顶端，由转向架举升装置，将其送达所需高度，作业人员微调转向架位置，使其与车体能准确联接，所有部件单元联接完成后，支撑托头缩回到原始位置，转向架举升装置将转向架连带车体落下，即车体落成；在转向架车轮轮缘下方，设置车轮称重设备，车体落成以后，转向架连带车体回落到轨面，车轮轮缘与称重设备接触，车辆的重量通过车轮轮缘传递到称重设备，完成车辆的轮重测量、轴重测量，通过后台软件计算得出轮重差、轴重差，为车辆调整提供数据依据；中间升降平台、两侧升降平台和两侧伸缩平台，升降或者横移到所需位置，为作业人员提供足够的作业空间和作业平台，借助轨道和称重设备提供的支撑轨道作为测量基准，来进行车辆相关尺寸的测量调整作业。本发明具有以下优点：本发明能顺利完成车体落成、称重调整、尺寸测量三项作业的全部内容，克服现有轨道交通车辆新造或检修单节车辆落成、称重调整、尺寸测量分别在不同工位作业的弊端，相互之间没有干涉，在保证三项作业内容无冲突完成的前提下，实现工位叠加，免去车辆多工位转运，没有安全隐患，很大程度上节省了空间和时间，提高了效率，改善了作业环境。附图说明图1为本发明设备布置图（车体举升后）。图2为本发明断面图。图3为称重和尺寸测量调整时作业人员工作状况。图4为本发明平面图。图5为本发明设备布置图（车体举升前）图6为中间升降平台立面图。图7为中间升降平台侧面图。图8为两侧升降平台立面图。图9为两侧升降平台侧面图。图10为车体举升装置结构组成图。图11为转向架举升装置结构组成图。图中，1-车体举升装置，2-中间升降平台，3-转向架举升装置，4-两侧升降平台，5-伸缩平台，6-车轮称重设备，7-机架，8-轨道，9-人员通道；11-伸缩托头，12-举升柱，13-导向机构，14-升降驱动装置，15-移动驱动装置，151-电动推杆，152-固定铰座，16-螺母传动机构，17-钢结构框架，18-水平移动走行轮；21-平台本体，22-升降座，23-导向组成，24-丝杠传动系统；31-举升梁，32-举升柱体，33-导向轮，34-钢结构框，35-同步升降驱动装置，351-丝杠，352-螺母，353-柔性联轴器。具体实施方式下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。本发明涉及一种集成车辆落成、称重、尺寸测量的操作系统，预留地下操作空间，满足作业人员可以进行拆解、组装、测量等作业内容。具体系统结构是：于地面以下的操作空间内设置两道纵向平行且直立的机架7，机架7顶面设置有基准轨，与前后的轨道8顺接；机架7上基准轨的外侧设置有纵向的转向架举升装置3，转向架举升装置3外侧设置有车体举升装置1；两道机架7之间设置有中间升降平台2，两道机架7外侧设置有两侧升降平台4；基准轨上设置有车轮称重设备6，用于车辆的轮重测量，并通过后台计算轮重差、轴重、轴重差、总重。转向架举升装置3嵌入机架7内，向上从机架7顶面升起。转向架举升装置用于完成车辆转向架的托举，由举升梁31、举升柱体32、导向轮33、钢结构框34、同步升降驱动装置35组成。每根举升梁31下有两个根举升柱体32，每根举升柱体32配有上下两组导向轮33，举升梁31安装在下侧钢结构框34上，钢结构框34两侧设有两套丝杠351和螺母352组成的升降驱动装置，并通过柔性联轴器353相连接组成同步升降驱动装置35。同步升降驱动装置35的两根丝杠351同步转动带动螺母352升降，螺母352托举上部钢结构框34、举升柱体32和举升梁31沿着导向轮33上下升降，实现托举转向架举升。车体举升装置1从机架7外侧升起，并向内伸出水平的伸缩托头11。车体举升装置用于完成车辆车体架车点的托举，四组车体举升装置可以完成一节车体的举升作业。车体举升装置由伸缩托头11、举升柱12、导向机构13、升降驱动装置14、移动驱动装置15组成。举升柱12上侧为伸缩托头11，用于托举不同车辆的车体架车点；举升柱12下侧与升降驱动装置14的螺母传动机构16相连接，在螺母的托举下沿着导向机构12完成上下升降动作；升降驱动装置14与导向机构12共用一个钢结构框架17，钢结构框架17上设有水平移动走行轮18，钢结构框架17一侧装有移动驱动装置15；移动驱动装置15主体结构为一台电动推杆151和固定铰座152，电动推杆151的伸缩杆与车体举升装置钢结构框架14铰接，电动推杆151的伸缩推拉车体举升装置水平沿运动轨迹移动。托头升降由升降驱动装置电机减速机带动丝杠转动，丝杠转动驱动螺母升降，螺母带动举升柱12升降，举升柱12托举托头升降。伸缩托头11主要有固定框架、活动托头、托头驱动组成，托头驱动为电机减速机带动丝杠螺母传动结构，电机减速机与固定框架相连接，螺母与活动托头相连接。电机减速机带动丝杠旋转，驱动螺母作往复运动，螺母带动活动托头伸出缩回固定框架。中间升降平台2下降到轨道面以下，形成中间操作空间。中间升降平台2由1件平台本体21和2件升降座22、2套导向组成23、2套丝杠传动系统24组成，平台本体采用型钢及花纹钢板焊接制作，升降座22固定于设备机架或土建基础，导向组成23包括安装于平台本体下面的导向架和安装于升降座上面的组合轴承，导向架由两根竖直通长的叉车槽钢和两根横梁焊接在一起，上横梁安装于平台本体下面，叉车槽钢沿两侧组合轴承升降，来实现平台升降过程中的导向。丝杠传动系统24由电机、轴承、丝杠、螺母组成，电机和轴承固定安装于升降座顶部，丝杠穿过升降座和导向架的下横梁，螺母安装于导向架下横梁下面。电机带动丝杠旋转，螺母沿丝杠上下移动，带动导向架及升降平台做上下运动，实现平台升降。两侧升降平台4下降到轨道面以下，形成两侧操作空间。两侧升降平台4包括1套平台主体21、2件升降座22、2套导向组成23、2套丝杠传动系统24。平台本体21采用型钢及花纹钢板焊接制作，升降座22固定于设备机架或土建基础，导向组成23包括安装于平台本体下面的导向架和安装于升降座上面的组合轴承，导向架由两根竖直通长的叉车槽钢和两根横梁焊接在一起，上横梁安装于平台本体下面，叉车槽钢沿两侧组合轴承升降，来实现平台升降过程中的导向。丝杠传动系统24由电机、轴承、丝杠、螺母组成，电机和轴承固定安装于升降座顶部，丝杠穿过升降座和导向架的下横梁，螺母安装于导向架下横梁下面。电机带动丝杠旋转，螺母沿丝杠上下移动，带动导向架及升降平台做上下运动，实现平台升降。车体举升装置1位于两侧升降平台4的范围内，两侧升降平台4预留有车体举升装置1的上升空间。两侧升降平台4的纵向一侧设置有伸缩平台5，伸缩平台5自操作空间纵向一侧的地面伸出，伸缩平台5下方的操作空间内设置有楼梯形的人员通道9，固定于操作空间内壁。人员通道9连通到中间升降平台2。伸缩平台5用于遮盖中间升降平台2和两侧升降平台4的进出通道，即人员通道9。两侧伸缩平台主要用于遮盖地下过轨道通道楼梯，在非工作及架车状态平台伸出覆盖通道楼梯，为作业人员提供平整作业场地；两侧伸缩平台由上活动平台、下固定平台和驱动装置组成。下固定平台为栅式结构，在上活动平台伸出时，露出的下固定平台仍可满足作业人员站立和车辆通行。上活动平台通过固定平台下侧的伸缩驱动装置提供动力实现伸缩移动。平台伸缩驱动装置由双电动推杆组成，实现上活动水平平移，实现平台伸缩。除升降装置和称重装置所占用的位置以外，地面铺设活动盖板和固定盖板，有操作人员需要进入地下或者半地下作业时，活动盖板移开或者下降成为载人平台。因各类升降装置、活动盖板，都是可以垂直或者水平移动到所需位置，所以车体下方、侧面均有人员测量时的作业空间，不管采取什么测量方式，都可以在此工位完成。本发明可设置电气控制系统，控制各功能部件的动作，收集测量装置的数据和信号，并对所测数据进行分析，计算出解决方案，操作人员根据作业指导书的要求和操作系统提供的数据及方案，对被测车体和转向架进行整改，直到各项指标均合格。上述设备科集成动车车体落成、称重调整、尺寸测量三种作业为一体，将车体与转向架落成作业，在转向架各轮缘位置对落成的车体进行称重测量及调整加垫操作，车体落成后各关键尺寸的测量，三个项目的检修作业集成在同一个工位完成，三种作业在同一工位完成，相互之间没有空间和时间的干涉。车体落成作业的步骤包括，工艺转向架载动车车体进入工位，工艺转向架拆解，车辆转向架联接，完成车体落成。车体称重调整作业的步骤包括，称重专用装置接触转向架各轮缘，测得同一车体八个轮重，对所得八个数据进行统一分析，如不合格，在本工位对转向架进行工艺调整，直到所有数据合格为止。在本工位为车体尺寸测量预留出充足的作业空间，可以按照检修作业指导书，在本工位完成所有车体落成后的必测数据。操作实施例如下：车辆单节车体利用工艺转向架承载和驱动进入此工位，车体举升装置1从地面升起，伸出支撑托头，在指定架车点承载车体重力，作业人员拆解工艺转向架和车体之间的联接，将工艺转向架移出工位；车辆转向架进入工位，车轮踏面到达转向架举升装置3顶端，由转向架举升装置3，将其送达所需高度，作业人员微调转向架位置，使其与车体能准确联接，所有部件单元联接完成后，支撑托头，缩回到原始位置，转向架举升装置3将转向架连带车体落下，即车体落成。在转向架车轮轮缘下方，设置车轮称重设备6，车体落成以后，转向架连带车体回落到轨面，车轮称重设备6与轮缘接触，转向架举升装置3继续下降，离开车轮踏面，转向架连带车体的所有重量，落在8个车轮称重设备6上面，此时即可以对落成后的车体进行称重测量。控制系统此时可以显示和计算车体各轮重、轴重、总重的测量，同时计算轮重差、轴重差，总重差；如果测量超差，通过调整车辆轴簧、空气弹簧高度等手段进行调整，使其满足新造或检修工艺对车辆轮重差、轴重差的要求。所有称重及调整作业完成后，中间升降平台2，两侧升降平台4，两侧伸缩平台5，升降或者横移到所需位置，为作业人员提供足够的作业空间和作业平台，来进行车体相关尺寸的测量，控制系统可对测量数据进行记录、计算、显示，以便操作人员评判落成的车体是否合格。如不合格，按作业指导书修正相应零部件，直到所有必测数据全部合格为止。车体落成、称重调整、尺寸测量，三项作业全部完成后，所有装置、平台，回归原始位置，合格的转向架移出此工位。本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

权利要求：1.集成车辆落成、称重、尺寸测量的操作系统，其特征在于：于地面以下的操作空间内设置两道纵向平行且直立的机架（7），机架（7）顶面设置有基准轨，与前后的轨道（8）顺接；机架（7）上基准轨的外侧设置有纵向的转向架举升装置（3），转向架举升装置（3）外侧设置有车体举升装置（1）；两道机架（7）之间设置有中间升降平台（2），两道机架（7）外侧设置有两侧升降平台（4）；基准轨上设置有车轮称重设备（6）。2.根据权利要求1所述的集成车辆落成、称重、尺寸测量的操作系统，其特征在于：转向架举升装置（3）嵌入机架（7）内，向上从机架（7）顶面升起。3.根据权利要求2所述的集成车辆落成、称重、尺寸测量的操作系统，其特征在于：车体举升装置（1）从机架（7）外侧升起，并向内伸出水平的伸缩托头。4.根据权利要求3所述的集成车辆落成、称重、尺寸测量的操作系统，其特征在于：中间升降平台（2）下降到轨道面以下，形成中间操作空间。5.根据权利要求4所述的集成车辆落成、称重、尺寸测量的操作系统，其特征在于：两侧升降平台（4）下降到轨道面以下，形成两侧操作空间。6.根据权利要求5所述的集成车辆落成、称重、尺寸测量的操作系统，其特征在于：两侧升降平台（4）的纵向一侧设置有伸缩平台（5），伸缩平台（5）自操作空间纵向一侧的地面伸出。7.根据权利要求6所述的集成车辆落成、称重、尺寸测量的操作系统，其特征在于：伸缩平台（5）下方的操作空间内设置有楼梯形的人员通道（9），固定于操作空间内壁。8.根据权利要求7所述的集成车辆落成、称重、尺寸测量的操作系统，其特征在于：人员通道（9）连通到中间升降平台（2）。9.根据权利要求8所述的集成车辆落成、称重、尺寸测量的操作系统，其特征在于：车体举升装置（1）位于两侧升降平台（4）的范围内，两侧升降平台（4）预留有车体举升装置（1）的上升空间。10.集成车辆落成、称重、尺寸测量的操作方法，其特征在于：包括以下步骤：车辆单节车体利用工艺转向架承载和驱动进入工位，车体举升装置（1）从地面升起，伸出支撑托头，在指定架车点承载车体重力，作业人员拆解工艺转向架和车体之间的联接，将工艺转向架移出工位；车辆转向架进入工位，车轮踏面到达转向架举升装置（3）顶端，由转向架举升装置（3），将其送达所需高度，作业人员微调转向架位置，使其与车体能准确联接，所有部件单元联接完成后，支撑托头缩回到原始位置，转向架举升装置（3）将转向架连带车体落下，即车体落成；在转向架车轮轮缘下方，设置车轮称重设备（6），车体落成以后，转向架连带车体回落到轨面，车轮轮缘与称重设备（6）接触，车辆的重量通过车轮轮缘传递到称重设备（6），完成车辆的轮重测量、轴重测量，通过后台软件计算得出轮重差、轴重差，为车辆调整提供数据依据；中间升降平台（2）、两侧升降平台（4）和两侧伸缩平台（5），升降或者横移到所需位置，为作业人员提供足够的作业空间和作业平台，借助轨道（8）和称重设备（6）提供的支撑轨道作为测量基准，来进行车辆相关尺寸的测量调整作业。

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