专利名称：直线电机高度测量基准轨道装置及其测量调整方法
技术领域：
本发明涉及一种用于轨道车辆直线电机与感应板之间气隙的测量与调整机构，以及基于基准轨道装置进行垂向高度测量与调整的方法，属于轨道交通与机械制造领域。
背景技术：
伴随国内干线铁路大幅提速和城市轨道交通的快速发展，直线电机转向架以其较小的外形尺寸与重量、较大的外部安装空间和优化的轮对导向能力，正逐步地取得整体技术领先优势和市场的认可。现有采用的技术方案中，直线电机通过横向悬挂梁安装于构架下方。直线电机与感应板之间气隙限制在非常严格的范围内。若气隙范围过大，不但可能增加能耗、而且也会相应地减小牵引力；若气隙范围过小，则可能导致电机撞击感应板。为了保证车辆性能和安全，必须使直线电机与感应板之间的气隙在设计范围内，即需要在投入运行前有针对性进行基准垂向高度的准确测量。但是纵观现有国内外公开技术文献与专利中，尚未有此类能够实际使用的直线电机高度测量基准装置与方法。有鉴于此，特提出本专利申请。

发明内容
本发明所述的直线电机高度测量基准轨道装置及其测量调整方法，其目的在于解决上述现有技术存在的问题而针对直线电机与感应板之间的气隙，采取基准轨道测量装置和测量调整手段，以期能够精确地换算出直线电机与感应板之间的实际气隙。另一发明目的是，通过测量基准轨道装置可有效地规避轨道、感应板结构、安装尺寸与位置上的公差累积，提高所换算出的气隙精确性，而且降低现场测量与调整操作的工艺难度。为实现上述发明目的，所述的直线电机高度测量基准轨道装置主要包括有:固定支撑的一组钢轨；用于承载车轮并提供高度测量基准的检测轨，与钢轨之间通过槽榫结构进行水平对接；钢轨与检测轨之间的槽榫结构，在垂向高度方向上可相互错位，在横向上留有调整间隙；用于垂向支撑的检测轨支柱与检测轨之间，安装有垂向高度调整机构。如上述基本方案，采用检测轨做为测量基准轨道，直接测量直线电机距检测轨的垂向高度以换算出直线电机与感应板之间的气隙。上述测量方式比实际直接测量直线电机与感应板之间的间隙更为便捷与准确，原因主要分为，一是在直线电机气隙测量与调整现场若在轨道之间安装感应板，则将妨碍检修人员对于车底设备等的检查工作；二是，即使在铺设感应板的轨道段，感应板铺设的高度公差也较大，并不适于作为测量基准；三是，感应板在铺设时是以轨道高度作为基准，使用感应板作为测量基准将带来更多的公差积累，比如轨道自身的尺寸和位置公差、感应板与轨道的高度公差等。所以本发明所提出的直接使用检测轨作为测量基准的基础结构，将有效地减少公差积累以提高测量精度。以检测轨作为测量基准，对于检测轨自身有着更为精确的要求更高，主要包括与车轮接触位置的高度差要求，以及进一步地包括横向检测轨之间的间距要求。上述检测轨与钢轨的结构、外形相似，检测轨与钢轨之间进行水平对接的槽榫结构可实现高度、横向上的移动调整。即相邻的钢轨与检测轨之间相互配合对连时，在钢轨端部可实现垂向上的相互错位滑移而实现检测轨的高度变化。而在横向上，通过留有的间隙又可以允许检测轨在水平方向上具有一定的移动量。可用于进行垂向高度的机构可以有多种，例如采用垂向拉杆、液压缸助推、丝杠与丝母、齿轮与齿条等多种相互位置的动力与驱动装置。较为优选与可提高垂向高度控制精度的结构改进是，垂向高度调整机构包括有用于安装检测轨的斜面支撑、与斜面支撑的垂向端面相互贴合的斜面滑块，斜面滑块通过凸形滑块连接于检测轨支柱。检测轨通过检测轨支柱进行支撑，能够将检测轨架起合适的高度以适于人员进入而进行测量作业。斜面滑块的斜面部分与斜面支撑的斜面部分相互贴合，当斜面滑块沿凸形滑块移动时，因为斜面相互助推作用而可使得斜面支撑带动检测轨上升或下降，从而实现高度方向上的连续无级调整。为进一步地提高垂向高度调整准确性，可将斜面滑块通过双头螺柱连接于高度调整支座。即斜面滑块的侧面带有内螺纹，而检测轨支柱上设置有高度调整支座，该支座同样带有内螺纹。在两处内螺纹之间连接双头螺柱，向不同方向拧动该双头螺柱则可实现斜面滑块向不同方向的移动。为实现与车轮接触的4处检测轨在横向上相互之间间距的严格控制与调整，可在横向上，两侧检测轨之间连接有轨距调整机构。较为优选的实施方式是，所述的轨距调整机构包括有，连接于横向两侧检测轨之间的一对轨距调整支撑杆，轨距调整支撑杆之间连接有双头螺柱。即在左右两侧检测轨的斜面支撑之间，将轨距调整支撑杆端部设有内螺纹，在两根轨距调整支撑杆之间再连接一双头螺柱，向不同方向拧动该螺柱，可以实现左右两侧的斜面支撑间距增大或减小，从而实现轨距的调整。基于本发明的设计构思，结合上述直线电机高度测量基准轨道装置而可实现下述直线电机高度测量调整方法:由检测轨承载4个车轮，检测轨与钢轨之间通过槽榫结构进行水平对接；通过垂向高度调整机构调整检测轨的垂向基准高度；通过直接测量直线电机距离检测轨的垂向高度，以换算出直线电机与运行线路上的感应板之间的气隙。具体地，在检测轨与支撑其的检测轨支柱之间，采用一组相互垂向贴合的斜面支撑与斜面滑块；通过调整斜面滑块相对于检测轨支柱的水平位置，实现斜面支撑带动检测轨进行升降。在横向上，通过轨距调整机构调整两侧检测轨之间的横向间距。综上内容，本发明直线电机高度测量基准轨道装置及其测量调整方法具有以下优点与有益效果:1、采取基准轨道测量装置和测量调整手段，能够精确地换算出直线电机与感应板之间的实际气隙，有利于提高直线电机系统设计与现场调试质量。2、通过测量基准轨道装置可有效地规避诸多部件在结构、尺寸与位置上的公差累积，提高所换算出的气隙精确性。3、能够有效地降低现场测量与调整操作的工艺难度，且不受现场空间与安装条件的制约。


现结合以下附图对本发明做进一步地说明；图1是所述测量基准轨道装置的示意图；图2是图1的A向结构示意图；图3是钢轨的结构示意图；图4是图3的B-B向剖面示意图；图5是检测轨的结构示意图；图6是图5的C-C向剖面示意图；图7是图3的D向示意图；图8是图5的E向示意图；如图1至图8所示，钢轨1，检测轨2，车轮3，直线电机4，转向架5，钢轨支柱11，槽12，榫13，检测轨支柱21，斜面支撑22，斜面滑块23，凸形滑块24，双头螺柱25，高度调整支座26，轨距调整支撑杆27。
具体实施例方式实施例1，如图1至图8所示，所述的直线电机高度测量基准轨道装置主要包括有钢轨1、检测轨2、钢轨支柱11和检测轨支柱21。其中，钢轨I采用固定支撑；用于承载车轮3并提供高度测量基准的检测轨2，与钢轨I之间通过槽榫结构进行水平对接，即钢轨I上设置有槽12，在检测轨2上设置有与槽12外形近似的榫13 ；槽12与榫13在垂向高度方向上可相互错位，在横向上留有调整间隙；用于垂向支撑的检测轨支柱21与检测轨2之间安装有垂向高度调整机构，包括有用于安装检测轨2的斜面支撑22、与斜面支撑22的垂向端面相互贴合的斜面滑块23，斜面滑块23通过凸形滑块24连接于检测轨支柱21，斜面滑块23通过双头螺柱25连接于高度调整支座26。
在横向上两侧检测轨2之间连接有轨距调整机构，包括有连接于横向两侧检测轨2之间的一对轨距调整支撑杆27，轨距调整支撑杆27之间连接有双头螺柱25。基于上述直线电机高度测量基准轨道装置而可实现下述直线电机高度测量调整方法:由检测轨2承载4个车轮3，检测轨2与钢轨I之间通过槽榫结构进行水平对接；通过垂向高度调整机构调整检测轨2的垂向基准高度；通过直接测量直线电机4距离检测轨2的垂向高度，以换算出直线电机4与运行线路上的感应板之间的气隙。其中，在检测轨2与支撑其的检测轨支柱21之间，采用一组相互垂向贴合的斜面支撑22与斜面滑块23 ;通过调整斜面滑块23相对于检测轨支柱21的水平位置，实现斜面支撑22带动检测轨2进行升降。在横向上，通过轨距调整机构调整两侧检测轨2之间的横向间距。
权利要求
1.一种直线电机高度测量基准轨道装置，包括有固定支撑的一组钢轨(I)，其特征在于:用于承载车轮(3)并提供高度测量基准的检测轨(2)，与钢轨(I)之间通过槽榫结构进行水平对接； 钢轨(I)与检测轨(2)之间的槽榫结构，在垂向高度方向上可相互错位，在横向上留有调整间隙； 用于垂向支撑的检测轨支柱(21)与检测轨(2)之间，安装有垂向高度调整机构。
2.根据权利要求1所述的直线电机高度测量基准轨道装置，其特征在于:所述的垂向高度调整机构包括有，用于安装检测轨(2)的斜面支撑(22)、与斜面支撑(22)的垂向端面相互贴合的斜面滑块(23)，斜面滑块(23)通过凸形滑块(24)连接于检测轨支柱(21)。
3.根据权利要求2所述的直线电机高度测量基准轨道装置，其特征在于:斜面滑块(23)通过双头螺柱(25)连接于高度调整支座(26)。
4.根据权利要求1、2或3所述的直线电机高度测量基准轨道装置，其特征在于:在横向上，两侧检测轨⑵之间连接有轨距调整机构。
5.根据权利要求4所述的直线电机高度测量基准轨道装置，其特征在于:所述的轨距调整机构包括有，连接于横向两侧检测轨(2)之间的一对轨距调整支撑杆(27)，轨距调整支撑杆(27)之间连接有双头螺柱(25)。
6.如权利要求1至5所述直线电机高度测量基准轨道装置的测量调整方法，其特征在于:由检测轨(2)承载4个车轮(3)，检测轨(2)与钢轨(I)之间通过槽榫结构进行水平对接; 通过垂向高度调整机构调整检测轨(2)的垂向基准高度； 通过直接测量直线电机(4)距离检测轨(2)的垂向高度，以换算出直线电机(4)与运行线路上的感应板之间的气隙。
7.根据权利要求6所述的直线电机高度测量调整方法，其特征在于:在检测轨(2)与支撑其的检测轨支柱(21)之间，采用一组相互垂向贴合的斜面支撑(22)与斜面滑块(23)； 通过调整斜面滑块(23)相对于检测轨支柱(21)的水平位置，实现斜面支撑(22)带动检测轨(2)进行升降。
8.根据权利要求6或7所述的直线电机高度测量调整方法，其特征在于:在横向上，通过轨距调整机构调整两侧检测轨(2)之间的横向间距。
全文摘要
本发明所述的直线电机高度测量基准轨道装置及其测量调整方法，针对直线电机与感应板之间的气隙，采取基准轨道测量装置和测量调整手段，以期能够精确地换算出直线电机与感应板之间的实际气隙。直线电机高度测量基准轨道装置包括有固定支撑的一组钢轨；用于承载车轮并提供高度测量基准的检测轨，与钢轨之间通过槽榫结构进行水平对接；钢轨与检测轨之间的槽榫结构，在垂向高度方向上可相互错位，在横向上留有调整间隙；用于垂向支撑的检测轨支柱与检测轨之间，安装有垂向高度调整机构。
文档编号G01B21/16GK103185561SQ201110453549
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者张雄飞, 李言义, 蔺高 申请人:南车青岛四方机车车辆股份有限公司