一种转辙机的多功能测试台及方法
阅读说明：本技术 一种转辙机的多功能测试台及方法 (Multifunctional test board and method for point switch ) 是由 张颖 张辉 王晓琪 雷峰 沈代军 刘小蕊 于 2020-04-28 设计创作，主要内容包括：本发明属于一种转辙机的多功能测试台及方法,其特征是：包括：转辙机放置台(1)、待测转辙机(2)和测试箱(3),测试箱(3)由测试框架(4)、重锤负载实验单元(5)、液压负载实验单元(6)及电器控制箱(7)构成,测试框架(4)为框架结构,其高度高于转辙机放置台(1),重锤负载实验单元(5)、液压负载实验单元(6)及电器控制箱(7)分别固定在测试框架(4)内,测试框架(4)和转辙机放置台(1)并排固定。这种转辙机的多功能测试台及方法,可以解决重锤缓放机构恢复平衡时间长,整体测试运行效率不高；液压缓放机构无法单独作为液压负载使用；现有转辙机测试台功能单一的问题。(The invention belongs to a multifunctional test board and a method of a point switch, which is characterized in that: the method comprises the following steps: platform (1) is placed to the goat, goat (2) and test box (3) await measuring, test box (3) comprise test frame (4), weight load experiment unit (5), hydraulic load experiment unit (6) and electrical apparatus control box (7), test frame (4) are frame construction, it highly is higher than the goat and places platform (1), weight load experiment unit (5), hydraulic load experiment unit (6) and electrical apparatus control box (7) are fixed respectively in test frame (4), test frame (4) and goat are placed platform (1) and are fixed side by side. The multifunctional test board and the method of the point switch can solve the problems that the heavy hammer slow-release mechanism has long balance recovery time and the whole test operation efficiency is not high; the hydraulic slow release mechanism cannot be independently used as a hydraulic load; the problem of current goat testboard function singleness.)
技术领域
本发明属于铁路交通信号技术领域，具体涉及一种转辙机的多功能测试台及方法。
背景技术
铁路道岔转辙机是道岔转换的关键设备，为了测试转辙机能否按照铁路行业标准规定转换道岔，需要对转辙机的机械结构及电气控制的各种技术性能指标进行检验，从而需设计出各种模拟道岔负载的转辙机测试台。
在模拟真实道岔的负载时，常用的有重锤负载和液压负载。现有转辙机测试台中，重锤负载机械结构简单，负载力反映直观，能够准确模拟道岔阻力特性，主要应用于转辙机特性测试；缺点是重锤负载测试台外型体积较大，需设计重锤组的缓放、调节装置；重锤组重量大，在测试如快速转辙机等冲击力较大的转辙机时，重锤测试台的传动装置存在一定的安全隐患。
液压负载结构简单，负载力输出稳定,能够实现液压缸的自润滑，使用寿命长，主要应用于进行转辙机的特性、寿命测试等；根据需要，液压负载可针对快动转辙机的特点设计配置专用液压缸完成快动转辙机的特性测试。液压负载的缺点是负载力输出不能完全模拟道岔阻力特性；针对快动转辙机设计的液压油路系统所选取的阀类元件压力级别要求高，加工成本增加。
现有重锤组缓放机构主要为电机拖拽重锤缓放机构和底部油缸的缓放机构。在测试前，两种形式的缓放机构均保持两组重锤组平衡在一定位置。在进行测试时，通过传动装置连接的两组重锤不再保持平衡，即将低位的重锤组作为负载由转辙机进行驱动提起，将高位的重锤组通过缓放机构固定在高位不动或缓慢落下，当一次测试结束后再将高位的重锤组完全落下，使重锤组恢复平衡，为下一次试验做好准备。应用电机缓放重锤的机构运行比较平稳，但是重锤恢复平衡的时间较长，使测试台整体运用的效率不高。使用底部油缸的缓放机构除了可以完成缓放机构的基本功能外，可以通过对液压系统的控制实现重锤缓放速度的控制，大幅度提高测试的运行效率，但此种缓放机构仅能实现重锤缓放的功能，无法单独作为液压负载使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种转辙机的多功能测试台及方法，以解决现有技术中提到的重锤缓放机构恢复平衡时间长，整体测试运行效率不高；液压缓放机构无法单独作为液压负载使用；现有转辙机测试台功能单一的问题。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：涉及一种转辙机的多功能测试台，包括放置待测转辙机的转辙机放置台，转辙机放置台侧面连接测试箱，测试箱包括测试框架，测试框架上设有重锤负载实验单元、液压负载实验单元及电器控制箱；
重锤负载实验单元包括与待测转辙机连接的推板机构及重锤组，推板机构上设有液压缸，推板机构设置于测试框架上层，重锤组设置于测试框架下层；液压负载实验单元包括与待测转辙机连接的推板机构及推板机构上的液压缸，液压缸与液压阀组及油泵电机组连接，液压阀组及油泵电机组设置在测试框架底层或侧面。
本发明通过采用液压缸作为重锤负载的缓放、调节机构，实现重锤负载实验的测试；同时液压缸作用负载，测试各种待测转辙机；并可将液压缸作为主动力输出元件，实现对待测转辙机的挤脱测试等；真正实现一缸多用，实现待测转辙机各项负载力的检验，满足多种待测转辙机的测试要求，适用范围广，应用前景广阔。
优选地，推板机构包括与测试框架上层连接的前安装底板及后安装底板，前安装底板前端及后安装底板后端分别设有前固定板及后固定板，前固定板与后固定板之间左右对称设有至少四根直线限位杆，贯穿直线限位杆设有液压推板及动作推板，液压推板及动作推板为上下设置，且为可拆卸式活动连接；
液压缸活塞杆与前固定板及后固定板连接，液压缸贯穿液压推板，且液压缸与液压推板相交处相连接；
前安装底板及后安装底板两端分别对称设有高轴承座及低轴承座，高轴承座设置于低轴承座内侧，且左右同侧高轴承座分别设有副链条，副链条与液压推板为可拆卸式活动连接，左右同侧低轴承座分别设有主链条，主链条与动作推板为可拆卸式活动连接，重锤组包括前后两组，前安装底板的主链条及副链条与前组重锤组连接，后安装底板的主链条及副链条与后组重锤组连接；
动作推板中间位置设有动作杆，动作杆贯穿前固定板，且动作杆端头设有与待测转辙机连接的接头。
推板机构是实现待测转辙机测试的关键，推板机构的灵活设置，实现液压缸的一缸多用效果，提高实验检测效率，并且满足多种待测转辙机的测试要求。
优选地，液压推板及动作推板竖向设置相应通孔，通过长插销进行可拆卸式活动连接。
可拆卸式活动连接可以灵活地对不同实验的转换，当进行重锤负载实验时，拆除连接，使液压推板与动作推板相互独立，当进行液压负载实验时，使液压推板与动作推板连接。
优选地，液压推板与副链条竖向或横向设置相应通孔，通过短插销进行可拆卸式活动连接；
动作推板与主链条竖向或横向设置相应通孔，通过短插销进行可拆卸式活动连接。
可拆卸式活动连接可以灵活地对不同实验的转换，使用插销方式使实验过程快速准确地进行转换实验，当进行重锤负载实验时，插入短插销，副链条跟随液压推板进行运动，主链条跟随动作推板进行运动；当进行液压负载实验时，取出短插销，它们运动相互独立。
优选地，前后两组重锤组分别贯穿设有运动轨迹杆。
运动轨迹轩的设置使重锤组按照一定的轨迹上升或下降，防止重锤组晃动，使实验更为稳定安全。
优选地，接头与待测转辙机伸缩杆通过插销连接。
插销连接方式使连接动作快速稳定，提高实验效率。本发明的有益效果是：本发明通过采用液压缸作为重锤负载的缓放、调节机构，实现重锤负载实验的稳定测试；同时液压缸作用负载，测试各种待测转辙机；并可将液压缸作为主动力输出元件，实现对待测转辙机的挤脱测试等；真正实现一缸多用，实现待测转辙机各项负载力的检验，满足多种待测转辙机的测试要求，适用范围广，应用前景广阔。
附图说明
图1为本发明一种转辙机的多功能测试台的结构示意图；
图2为本发明推板机构的结构示意图；
图3为推板机构在重锤负载测试时的连接方式示意图；
图4为推板机构在液压负载测试时的连接方式示意图 ；
图5为本发明液压控制原理示意图。
图中：1、转辙机放置台；2、待测转辙机；3、测试箱；4、测试框架；5、重锤负载实验单元；6、液压负载实验单元；7、电器控制箱；8、推板机构；801、前安装底板；802、后安装底板；803、前固定板；804、后固定板；805、直线限位杆；806、液压推板；807、动作推板；808、高轴承座；809、低轴承座；810、副链条；811、主链条；812、动作杆；813、接头；814、长插销；815、短插销；9、重锤组；901、运动轨迹杆；10、液压缸；11、液压阀组；12、油泵电机组；13、溢流阀；14、节流阀；15、单向阀；16、两位两通电磁换向阀；17、三位四通电磁换向阀；18、调速阀；19、滤油器；20、油箱。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心、横向、纵向、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2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。
实施例1
如图1所示，本发明涉及一种转辙机的多功能测试台及方法，包括：转辙机放置台1、待测转辙机2和测试箱3，测试箱3由测试框架4、重锤负载实验单元5、液压负载实验单元6及电器控制箱7构成，测试框架4为框架结构，其高度高于转辙机放置台1，重锤负载实验单元5、液压负载实验单元6及电器控制箱7分别固定在测试框架4内，测试框架4和转辙机放置台1并排固定，待测转辙机2放置在转辙机放置台1上，测试框架4被上下分割成三层框架体，在下端两个框架体内错位分别固定一组重锤组9；所述的液压负载实验单元6包括测试框架4最上层框架内固定的推板机构8，及推板机构8连接的液压缸10，液压缸10连接的液压阀组11及油泵电机组12，液压阀组11及油泵电机组12设置在测试框架4底层或侧面；推板机构8连接两组重锤组9，分别是后侧重锤组和前侧重锤组，实现重锤负载的实验，液压缸10在重锤实验中起到缓放和调节两组重锤组9的作用。
液压缸10与液压阀组11及油泵电机组12连接，液压缸10作为主动力输出元件，进行液压负载的实验，实现待测转辙机2各项负载力的检验，满足多种待测转辙机2的测试要求。
如图2所示，给出推板机构8结构示意图，推板机构8包括：前安装底板801及后安装底板802，前固定板803、后固定板804、直线限位杆805、液压推板806、动作推板807、高轴承座808、低轴承座809、副链条810、主链条811、动作杆812、接头813、长插销814、短插销815；测试框架4的上层框架连接的前安装底板801及后安装底板802，前安装底板801前端及后安装底板802后端分别设有前固定板803及后固定板804，前固定板803与前安装底板801可以是一体成型或组合成型为L型；后固定板804与后安装底板802可以是一体成型或组合成型为L型，前固定板803与后固定板804之间左右对称设有至少四根直线限位杆805，通过焊接连接或螺接连接均可。直线限位杆805分多层或上下两层水平设置。
贯穿直线限位杆805设有液压推板806及动作推板807，液压推板806及动作推板807与直线限位杆805垂直设置，液压推板806与动作推板807为上下设置，且液压推板806及动作推板807为可拆卸式活动连接，此连接方式可以是在液压推板806及动作推板807的竖向设置相应通孔，通过长插销814进行可拆卸式活动连接；也可以是在液压推板806及动作推板807侧面设置活动扣，通过活动扣接方式进行可拆卸式活动连接，亦可是通过螺钉连接。可拆卸式活动连接的目的是为了灵活转换重锤负载实验和液压负载实验，当进行重锤负载实验时，液压推板806与动作推板807为分体式；当进行液压负载实验时，液压推板806与动作推板807为全体式。
液压缸10活塞杆与前固定板803及后固定板804连接，液压缸10贯穿液压推板806，且液压缸10与液压推板806相交处相连接，液压缸10与前固定板803、后固定板804及液压推板806之间均为垂直设置。
前安装底板801及后安装底板802两端分别对称设有高轴承座808及低轴承座809，高轴承座808设置于低轴承座809内侧，且左右同侧高轴承座808分别设有副链条810，副链条810与液压推板806为可拆卸式活动连接，此连接方式可以是在液压推板806与副链条810竖向或横向设置相应通孔，通过短插销815进行可拆卸式活动连接，也可通过侧面设置锁扣方式或螺钉连接方式，以达到可拆卸式活动连接的目的。可拆卸式活动连接是为了灵活转换重锤负载实验和液压负载实验，当进行重锤负载实验时，插入短插销815，副链条跟随液压推板进行运动；当进行液压负载实验时，取出短插销815，副链条810与液压推板806互不影响。将长插销814一次性插入液压推板806及动作推板807的竖向通孔，使液压推板806与动作推板807为全体式运动形式。
左右同侧低轴承座809分别设有主链条811，主链条811与动作推板807为可拆卸式活动连接，此连接方式可以是在动作推板807与主链条811竖向或横向设置相应通孔，通过短插销815进行可拆卸式活动连接，也可通过侧面设置锁扣方式或螺钉连接方式，以达到可拆卸式活动连接的目的。可拆卸式活动连接是为了灵活转换重锤负载实验和液压负载实验，当进行重锤负载实验时，短插销815插入两个相应通孔，主链条811跟随动作推板807进行运动；当进行液压负载实验时，取出短插销815，主链条811与动作推板807互不影响。
重锤组9包括前后两组，前安装底板801的主链条811及副链条810与前组重锤组9连接，后安装底板802的主链条811及副链条810与后组重锤组9连接；前后两组重锤组9可以是放置在测试框架4的同一层或不同层，如放置在不同层，则需对链条与高轴承座808及低轴承座809的定位位置做相应调整。
为了使重锤组9在上升和下降时，能够按照垂直轨迹运行，同时为了防止重锤组9运行中晃动，使前后两组重锤组9分别贯穿运动轨迹杆901。
动作推板807中间位置设有动作杆812，动作杆812贯穿前固定板803，动作杆812与动作推板807垂直连接，可以是焊接连接或通过法兰连接，动作杆812端头设有与待测转辙机2连接的接头813。接头813与待测转辙机2伸缩杆可以是通过插销连接，插销连接方式固定和拆卸方式快速，也可以是其他可拆卸式活动连接。
实施例1进行重锤负载实验时，推板机构8在重锤负载测试时的连接方式示意图，如图3所示，液压推板806与副链条810在相应位置设计有插接孔，通过短插销815（或其它可拆卸式活动连接方式）连接起来，动作推板807与主链条811在相应位置设计有插接孔，通过短插销815（或其它可拆卸式活动连接方式）连接起来；短插销815与待测转辙机2的伸缩杆连接，各链条与前后重锤组9保持平衡，各链条处于拉直状态。
待测转辙机2伸缩杆缩回时，动作杆812带动动作推板807向前运动，同时带动主链条811向前运动；后侧重锤组9在主链条811的拉动下沿运动轨迹杆901升起，而后侧重锤组9的副链条810处于自由弯曲状态，此时前侧重锤组9的位置不变；在液压阀组11的作用下，控制液压缸10的运动速度，实现对前侧重锤组9的缓放。
待测转辙机2伸缩杆伸出时，动作杆812带动动作推板807向后运动，则带动主链条811向后运动，前侧重锤组9在主链条811的拉动下沿运动轨迹杆901升起，而前侧重锤组9的副链条810处于自由弯曲状态，此时后侧重锤组9的位置不变；在液压阀组11的作用下，控制液压缸10的运动速度，实现对后侧重锤组9的缓放。
当待测转辙机2的伸缩杆伸出或缩回动作中或动作结束后，由重锤组9的自身重量或通过液压阀组11的控制，使链条向重锤缓放侧运动，使两侧重锤组9较快的恢复平衡状态，为下次重锤试验做好准备。
此连接模式下，也可完成重锤组9重量调整时的手动操作以及使动作杆812的伸出或缩回操作。
实施例2
如图4所示，与实施例1不同的是：实施例2液压负载实验时，推板机构8包括：前安装底板801及后安装底板802，前固定板803、后固定板804、直线限位杆805、液压推板806、动作推板807、高轴承座808、低轴承座809、副链条810、主链条811、动作杆812、接头813、长插销814；副链条810与液压推板806分离，主链条811与动作推板807分离，即脱开重锤组9。将长插销814一次性插入液压推板806及动作推板807的竖向通孔，使液压推板806与动作推板807为全体式运动形式。其运动时，一起沿直线限位杆805运动。通过调整液压阀组11的溢流阀即可输出需要的液压负载力。
本多功能测试台可输出重锤负载及液压负载两种负载力，其液压控制系统原理如图5所示，此液压控制系统原理仅仅只是一种控制方式，还可以有多种控制方式，以此控制方式为例，可实现至少5种工作模式：
无源液压负载力模式：油泵电机组12不工作，三位四通电磁换向阀17处于中位截止，两位两通电磁换向阀16通电，液压缸10中的油液只通过溢流阀13回油箱20。此时调节溢流阀13的大小可调节液压缸10的输出负载力。
有源液压负载力模式：油泵电机组12工作，三位四通电磁换向阀17根据需要配合待测转辙机2的动作方向接通电磁铁1DT或2DT，两位两通电磁换向阀16通电，液压缸10中的油液只通过溢流阀13回油箱20。此时调节溢流阀13的大小可调节液压缸10的输出负载力。
无源重锤负载力模式：油泵电机组12不工作，所有电磁阀均不通电，溢流阀13压力调至系统压力之上，节流阀14控制液压缸10的运动速度，实现对重锤组9的缓放；
或油泵电机组12不工作，先将两位两通电磁换向阀16通电，其余电磁阀不通电，使油缸不移动。待测转辙机2启动后，延时将两通电磁换向阀16断电, 节流阀14控制液压缸10的运动速度，实现对重锤组9的缓放；
或油泵电机组12不工作，将两位两通电磁换向阀16通电，使油缸不移动。待测转辙机2启动后，延时将三位四通电磁换向阀17根据需要配合待测转辙机2的动作方向接通电磁铁1DT或2DT，液压缸10中的油液通过三位四通电磁换向阀17回油箱20,实现对重锤组9的缓放。滤油器19上端的调速阀18可以调节重锤组9缓放的速度。
有源重锤负载力模式：油泵电机组12工作，三位四通电磁换向阀17根据需要配合待测转辙机2的动作方向，在待测转辙机2动作过程中接通电磁铁1DT或2DT，溢流阀13压力调至系统压力之上，两位两通电磁换向阀16不通电，节流阀14控制液压缸10的运动速度，实现对重锤组9的缓放；
或油泵电机组12工作，三位四通电磁换向阀17根据需要配合待测转辙机2的动作方向接通电磁铁1DT或2DT，溢流阀13压力调至系统压力之上，两位两通电磁换向阀16通电，使液压缸10短时提起待测转辙机2的动作方向的反方向侧的重锤组9，待待测转辙机2启动后，使两位两通电磁换向阀16断电，节流阀14控制液压缸10的运动速度，实现对重锤组9的缓放；
或油泵电机组12工作，三位四通电磁换向阀17根据需要配合待测转辙机2的动作方向接通电磁铁1DT或2DT，溢流阀13压力调至系统压力之上，两位两通电磁换向阀16通电，使液压缸10短时提起待测转辙机2的动作方向的反方向侧的重锤组9，待待测转辙机2启动后，按无源重锤负载力模式进行操作，实现对重锤组9的缓放。
重锤负载力调整模式：手动操作测试箱3上的电器控制箱7调节重锤组9重量时，油泵电机组12工作，三位四通电磁换向阀17根据需要配合液压缸10的动作方向接通电磁铁1DT或2DT，两位两通电磁换向阀16通电，液压缸10的直线运动将通过副链条810的传动转化为重锤组9的升降运动，待一组重锤完全落至地面，同侧的主链条811、副链条组810完全松弛，即可通过调整重锤组9上的插拔销位置更换重锤组重量。
此种控制模式下重锤组9的升降运动亦可通过主链条811的传动转化为动作推板807上动作杆812的伸出或缩回运动。实现对动作杆812的运动控制。