本申請涉及鐵路工程測試技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種鐵路橫向輪軌力標(biāo)定裝置和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

鐵路是交通運(yùn)輸?shù)拇髣?dòng)脈，對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著十分重要的作用。發(fā)展高速和重載運(yùn)輸是提高我國鐵路運(yùn)輸能力的基本戰(zhàn)略對策，能有效緩解鐵路運(yùn)量和運(yùn)能的矛盾，具有顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

但隨著列車速度的提高和軸重的增加，車輛和軌道之間的相互作用加劇，對列車的運(yùn)行安全要求也越來越高，因此，急需提高列車運(yùn)行安全的保障水平。在鐵路車輛運(yùn)行中，輪軌力的監(jiān)測對保障列車行車安全具有非常重要的意義。其中，輪軌力包括垂向輪軌力和水平輪軌力，垂向輪軌力是指由于列車自重及軌道不平順等因素所引起的、車輪在平行于鋼軌斷面對稱軸方向作用到鋼軌上的力；橫向輪軌力是指由于輪踏面和鋼軌頂面之間的蠕滑、摩擦或車輪輪緣和軌頭側(cè)面的接觸等因素所引起的車輪在垂直于鋼軌斷面對稱軸作用到鋼軌上的力。通過橫向輪軌力和垂向輪軌力的比值即可計(jì)算出脫軌系數(shù)，因此，能否準(zhǔn)確的對輪軌力進(jìn)行標(biāo)定，將直接關(guān)系到輪軌力的測試結(jié)果，并進(jìn)一步影響列車脫軌系數(shù)、輪重減載率等安全性指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果，最終影響對列車運(yùn)行安全性的判斷評價(jià)。

傳統(tǒng)的輪軌力標(biāo)定通常通過汽車等交通工具將標(biāo)定設(shè)備運(yùn)輸?shù)酱郎y點(diǎn)，然后由工作人員在現(xiàn)場對標(biāo)定設(shè)備進(jìn)行裝配，而且在重復(fù)的加壓以及卸壓過程中需要人員對標(biāo)定架進(jìn)行抬扶，以防發(fā)生偏移，操作復(fù)雜，且存在安全隱患。另外，在隧道、橋梁等鐵路環(huán)境中，由于汽車無法通行，導(dǎo)致必須由人工搬運(yùn)標(biāo)定設(shè)備，且傳統(tǒng)的輪軌力標(biāo)定裝置零部件多，重量大，增加了施工難度和工作量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請實(shí)施例中提供了一種鐵路橫向輪軌力標(biāo)定裝置和系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中鐵路橫向輪軌力標(biāo)定設(shè)備操作復(fù)雜，施工難度和工作量較大的技術(shù)問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本申請實(shí)施例公開了如下技術(shù)方案：

第一方面，本申請實(shí)施例提供了一種鐵路橫向輪軌力標(biāo)定裝置，包括標(biāo)定架主體，所述標(biāo)定架主體具有相互垂直的前后方向和左右方向，所述標(biāo)定架主體為沿所述左右方向延伸的殼體；

所述標(biāo)定架主體的內(nèi)部設(shè)有一液壓泵，所述液壓泵包括泵身和頂舉頭，所述液壓泵的兩端分別固定連接一連桿，所述連桿的另一端伸出所述標(biāo)定架主體，連接一擋塊，所述擋塊的開口形狀與軌頭相匹配，所述連桿和所述液壓泵的軸線位于與所述左右方向平行的同一條直線上；

所述標(biāo)定架主體的端部的兩側(cè)各設(shè)一驅(qū)動(dòng)輪組件，所述驅(qū)動(dòng)輪組件包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸與所述前后方向平行，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上設(shè)有一凸輪齒輪組件，所述凸輪齒輪組件包括凸輪和第一齒輪，所述凸輪的基圓直徑與所述第一齒輪的齒根圓直徑相等，所述凸輪和所述第一齒輪共軸設(shè)置，所述凸輪的外緣與所述第一齒輪的齒根圓在其軸線方向上的投影組成一條閉合曲線，且所述凸輪的外緣與所述第一齒輪的齒根圓在所述閉合曲線的連接處平滑過渡；

所述驅(qū)動(dòng)輪組件還包括與所述凸輪齒輪組件相互配合的滑塊齒輪組件，所述滑塊齒輪組件包括滑塊和第二齒輪，所述標(biāo)定架主體內(nèi)設(shè)有沿所述左右方向延伸的滑槽，所述滑塊嵌設(shè)在所述滑槽內(nèi)部、與所述滑槽滑動(dòng)連接，所述第二齒輪設(shè)置在所述滑塊的外側(cè)、與所述滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第二齒輪的轉(zhuǎn)軸與所述滑塊所在的平面垂直，所述滑塊與所述凸輪相匹配，所述第一齒輪和所述第二齒輪相匹配，所述滑塊朝向所述標(biāo)定架主體端部的一側(cè)與所述標(biāo)定架主體之間還設(shè)有復(fù)位彈簧；

當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述凸輪齒輪組件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述凸輪與所述滑塊相切，驅(qū)動(dòng)所述滑塊沿所述滑槽滑動(dòng)；或者，所述第一齒輪與所述第二齒輪嚙合，驅(qū)動(dòng)所述第二齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述驅(qū)動(dòng)輪組件還包括一L形支臂，所述L形支臂包括相互垂直的第一支臂和第二支臂，所述第一支臂嵌套在所述第二齒輪的軸孔內(nèi)、與所述第二齒輪固定連接，所述第二支臂的端部設(shè)有驅(qū)動(dòng)輪，所述驅(qū)動(dòng)輪與所述第二支臂轉(zhuǎn)動(dòng)連接，用于驅(qū)動(dòng)所述標(biāo)定架主體在鋼軌上行走，所述驅(qū)動(dòng)輪包括同軸設(shè)置的外輪和內(nèi)輪，所述外輪的直徑小于所述內(nèi)輪的直徑，所述外輪的輪面用于架設(shè)在軌頭的上表面，所述內(nèi)輪的外側(cè)面用于卡在軌頭的內(nèi)側(cè)面；

所述標(biāo)定架主體的端部各設(shè)兩個(gè)激光測距儀，所述兩個(gè)激光測距儀相對所述擋塊對稱設(shè)置，所述激光測距儀被配置為沿所述左右方向發(fā)射激光束；

所述標(biāo)定架主體上還設(shè)有與所述驅(qū)動(dòng)輪相配合的制動(dòng)裝置；

所述標(biāo)定架主體的上表面的中心還設(shè)有水準(zhǔn)儀。

優(yōu)選地，所述第二齒輪的分度圓與所述滑塊靠近所述凸輪的一側(cè)相切。

優(yōu)選地，所述凸輪的曲面上還設(shè)有定位面，所述定位面為設(shè)于所述凸輪曲面上的平面。

優(yōu)選地，所述定位面包括第一定位面和第二定位面，所述凸輪齒輪組件的軸線在所述第一定位面上的投影為所述第一定位面的對稱軸，所述第二定位面的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)所述第二定位面相對所述第一定位面對稱設(shè)置。

優(yōu)選地，所述第一定位面的中心點(diǎn)與所述凸輪的軸線之間的距離為S1，所述第二定位面的中心點(diǎn)與所述凸輪的軸線之間的距離為S2，其中，2mm＜S1-S2＜3mm。

優(yōu)選地，所述第一支臂與所述第二齒輪通過鉤頭楔鍵固定連接。

優(yōu)選地，所述標(biāo)定架主體的上表面的兩端分別設(shè)有一標(biāo)尺，所述標(biāo)尺的中心刻度與所述連桿的中心線相對設(shè)置。

第二方面，本申請實(shí)施例提供了一種鐵路橫向輪軌力標(biāo)定系統(tǒng)，包括第一方面所述的標(biāo)定裝置和激光發(fā)射器，所述標(biāo)定裝置還包括沿所述前后方向設(shè)置在同一條直線上的第一激光接收器、第二激光接收器和第三激光接收器；

所述第一激光接收器的數(shù)量為一個(gè)，設(shè)置在所述標(biāo)定架主體底部的中心線上，所述第二激光接收器和所述第三激光接收器的數(shù)量分別為兩個(gè)，設(shè)置在所述標(biāo)定架主體兩側(cè)的第一支臂上，其中，兩個(gè)所述第二激光接收器和兩個(gè)所述第三激光接收器分別相對所述第一激光接收器對稱設(shè)置，且所述第二激光接收器位于所述第三激光接收器的內(nèi)側(cè)；

所述激光發(fā)射器設(shè)置在軌底與待測點(diǎn)相匹配的位置，且所述激光發(fā)射器被配置為朝垂直于所述激光接收器的運(yùn)行線路發(fā)射激光束。

由以上技術(shù)方案可見，本申請實(shí)施例提供的鐵路橫向輪軌力標(biāo)定裝置可以自主行駛至待測點(diǎn)對鋼軌的橫向輪軌力進(jìn)行自動(dòng)標(biāo)定，操作簡單，使用方便。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本申請實(shí)施例提供的一種鐵路橫向輪軌力標(biāo)定裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本申請實(shí)施例提供的一種鐵路橫向輪軌力標(biāo)定裝置的底部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本申請實(shí)施例提供的圖1中虛線處的局部放大圖；

圖4為本申請實(shí)施例提供的一種驅(qū)動(dòng)輪組件的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本申請實(shí)施例提供的另一種驅(qū)動(dòng)輪組件的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本申請實(shí)施例提供的一種凸輪齒輪組件的軸向投影示意圖；

圖7為本申請實(shí)施例提供的一種凸輪齒輪組件沿圖6中箭頭A方向的投影示意圖；

圖8為本申請實(shí)施例提供的一種滑塊齒輪組件的軸向投影示意圖；

圖9為本申請實(shí)施例提供的另一種驅(qū)動(dòng)輪組件的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10A為本申請實(shí)施例提供的一種鐵路橫向輪軌力標(biāo)定裝置的行走狀態(tài)局部示意圖；

圖10B為本申請實(shí)施例提供的一種鐵路橫向輪軌力標(biāo)定裝置的頂緊狀態(tài)局部示意圖；

圖10C為本申請實(shí)施例提供的一種鐵路橫向輪軌力標(biāo)定裝置的標(biāo)定狀態(tài)局部示意圖；

圖11為本申請實(shí)施例提供的另一種滑塊齒輪組件的軸向投影示意圖；

圖12為本申請實(shí)施例提供的另一種鐵路橫向輪軌力標(biāo)定裝置的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13A-13D為本申請實(shí)施例提供的一種鐵路橫向輪軌力標(biāo)定裝置的分級(jí)制動(dòng)示意圖；

圖中的符號(hào)表示為：1-標(biāo)定架主體，2-液壓泵，201-泵身，202-頂舉頭，3-連桿，4-擋塊，5-驅(qū)動(dòng)輪組件，501-驅(qū)動(dòng)電機(jī)，502-凸輪齒輪組件，5021-凸輪，5022-第一齒輪，5023-凸輪的基圓，5024-第一定位面，5025-第二定位面，503-滑塊齒輪組件，5031-滑塊，5032-第二齒輪，5033-第二齒輪的分度圓，504-滑槽，505-復(fù)位彈簧，506-L形支臂，5061-第一支臂，5062-第二支臂，507-驅(qū)動(dòng)輪，5071-內(nèi)輪，5072-外輪，508-鉤頭楔鍵，6-激光測距儀，7-標(biāo)尺，8-水準(zhǔn)儀，9-電源，10-鋼軌，1001-軌頭，1002-軌腰，1003-軌底，11-激光發(fā)射器，1201-第一激光接收器，1202-第二激光接收器，1203-第三激光接收器，X-左右方向，Y-前后方向。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請實(shí)施例中的附圖，對本申請實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒旧暾堉械膶?shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請保護(hù)的范圍。

本申請實(shí)施例所涉及的鋼軌10為由軌頭1001、軌腰1002和軌底1003組成的“工”字形鋼軌10，為了描述簡潔，在本文中簡稱鋼軌10。

本申請實(shí)施例所涉及的鐵路橫向輪軌力標(biāo)定裝置(以下簡稱標(biāo)定裝置)應(yīng)用于由兩條平行的鋼軌10組成的軌道，本文中涉及到的標(biāo)定架主體1兩側(cè)的鋼軌10應(yīng)當(dāng)理解為組成軌道的兩條平行的鋼軌10。

本申請實(shí)施例所涉及的附圖為了標(biāo)記簡潔，相同的功能單元采用同樣的標(biāo)號(hào)進(jìn)行標(biāo)記。

圖1為本申請實(shí)施例提供的一種鐵路橫向輪軌力標(biāo)定裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本申請實(shí)施例提供的一種鐵路橫向輪軌力標(biāo)定裝置的底部結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1并結(jié)合圖2所示，本申請實(shí)施例提供的標(biāo)定裝置包括標(biāo)定架主體1，為了便于說明在標(biāo)定架主體1上標(biāo)記有相互垂直的前后方向Y和左右方向X，所述標(biāo)定架主體1為沿所述左右方向X延伸的殼體，所述標(biāo)定裝置的其它功能部件均設(shè)置在標(biāo)定架主體1上，使所述標(biāo)定裝置實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能，所述前后方向Y即所述標(biāo)定裝置的行走方向。

所述標(biāo)定架主體1的內(nèi)部沿左右方向X設(shè)有一液壓泵2，所述液壓泵2包括泵身201和頂舉頭202，所述液壓泵2的兩端分別固定連接一連桿3，所述連桿3的另一端伸出所述標(biāo)定架主體1，連接一擋塊4，所述連桿3與所述標(biāo)定架主體1滑動(dòng)連接。其中，擋塊4與連桿3的連接方式本申請不做具體限定，例如可以采用螺紋連接、焊接等，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，其均應(yīng)當(dāng)落入本申請的保護(hù)范圍之內(nèi)。所述擋塊4的開口形狀與軌頭1001相匹配，所述連桿3和所述液壓泵2的軸線位于與所述左右方向X平行的同一條直線上。另外，當(dāng)所述擋塊4抵頂在軌頭1001上時(shí)，擋塊4下部的凸臺(tái)與軌腰1002之間存在2-3mm的間隙，以確保擋塊4的開口內(nèi)側(cè)面和軌頭1001內(nèi)側(cè)面相貼合。

在實(shí)際使用過程中，所述標(biāo)定裝置設(shè)置在軌道的兩條鋼軌10之間，且所述標(biāo)定裝置的左右方向X與鋼軌10的延伸方向相互垂直。則當(dāng)液壓泵2加壓時(shí)，液壓泵2伸長，進(jìn)而帶動(dòng)液壓泵2兩端的連桿3推動(dòng)擋塊4朝遠(yuǎn)離標(biāo)定架主體1的方向移動(dòng)，使得標(biāo)定架主體1兩側(cè)的擋塊4分別抵頂住兩側(cè)的軌頭1001；當(dāng)液壓泵2卸壓時(shí)，液壓泵2收縮，進(jìn)而帶動(dòng)液壓泵2兩端的連桿3拉動(dòng)擋塊4脫離兩側(cè)的軌頭1001。

當(dāng)標(biāo)定架主體1兩側(cè)的擋塊4分別抵頂住兩側(cè)的軌頭1001時(shí)，為了檢測鋼軌10的形變狀態(tài)，在標(biāo)定架主體1上還設(shè)有激光測距儀6。圖3為本申請實(shí)施例提供的圖1中虛線處的局部放大圖，如圖3所示，在標(biāo)定架主體1的端部設(shè)有激光測距儀6，激光測距儀6被配置為沿左右方向X發(fā)射，即當(dāng)標(biāo)定裝置工作時(shí)，激光測距儀6朝垂直于鋼軌10延伸的方向發(fā)射激光束。由于在進(jìn)行橫向輪軌力標(biāo)定時(shí)，擋塊4和鋼軌10的接觸位置為著力點(diǎn)，即鋼軌10發(fā)生形變的中心點(diǎn)，因此，在本申請一種優(yōu)選實(shí)施例中，標(biāo)定架主體1的每一端設(shè)置兩個(gè)激光測距儀6，且每一端的兩個(gè)激光測距儀6相對擋塊4對稱設(shè)置。其中，每一端激光測距儀6的測距結(jié)果取每一端所有激光測距儀6的測距均值，在本申請實(shí)施例中標(biāo)定架主體1的每一端設(shè)置兩個(gè)激光測距儀6，即取兩個(gè)激光測距儀6的測距均值作為該端的測距結(jié)果。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以根據(jù)實(shí)際需求在標(biāo)定架主體1的每一端設(shè)置其它數(shù)量的激光測距儀6，如4個(gè)、6個(gè)或8個(gè)等，在不脫離本申請發(fā)明構(gòu)思的前提下，其均應(yīng)當(dāng)處于本申請的保護(hù)范圍之內(nèi)。

為了達(dá)到較好的測試效果，連桿3的中心線應(yīng)當(dāng)正對待測點(diǎn)，但在實(shí)際工作過程中，連桿3的中心線不易觀察，導(dǎo)致連桿3的中心線與待測點(diǎn)不易對正。在本申請實(shí)施例中，標(biāo)定架主體1的上表面的兩端分別設(shè)有一標(biāo)尺7，所述標(biāo)尺7的中心刻度與所述連桿3的中心線相對設(shè)置。由于標(biāo)尺7與連桿3的中心線之間的位置關(guān)系是確定的，因此通過標(biāo)尺7即可確定連桿3的中心線位置，實(shí)現(xiàn)對待測點(diǎn)的精確定位。

本申請實(shí)施例提供的標(biāo)定裝置需要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)主要功能，其一為向標(biāo)定架主體1兩側(cè)的鋼軌10施加橫向力進(jìn)而實(shí)現(xiàn)橫向輪軌力標(biāo)定；其二為驅(qū)動(dòng)標(biāo)定裝置在鋼軌10上自主行走。其中，向標(biāo)定架主體1兩側(cè)的鋼軌10施加橫向力可以通過液壓泵2實(shí)現(xiàn)，但是為了使得橫向輪軌力標(biāo)定的準(zhǔn)確性，在液壓泵2施加橫向力時(shí)，標(biāo)定架主體1和鋼軌10之間不能受其它部件干擾，也就是說，在液壓泵2施加橫向力時(shí)，驅(qū)動(dòng)標(biāo)定裝置行走的部件必須與鋼軌10脫離。為了實(shí)現(xiàn)該目的，本申請實(shí)施例提供的標(biāo)定裝置在標(biāo)定架主體1的端部的兩側(cè)各設(shè)一驅(qū)動(dòng)輪組件5，即在標(biāo)定架主體1的四個(gè)邊角處各設(shè)一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪組件5，所述驅(qū)動(dòng)輪組件5包括相互配合的凸輪齒輪組件502、滑塊齒輪組件503、L形支臂506和驅(qū)動(dòng)輪507，為了便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解各部件的具體結(jié)構(gòu)和工作原理，以下結(jié)合各部件的局部示意圖進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖4為本申請實(shí)施例提供的一種驅(qū)動(dòng)輪組件的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5為本申請實(shí)施例提供的另一種驅(qū)動(dòng)輪組件的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4并結(jié)合圖5所示，本申請實(shí)施例提供的驅(qū)動(dòng)輪組件5包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)501，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)501固定設(shè)置在標(biāo)定架主體1上，且所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)501的輸出軸與所述前后方向Y平行。所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)501的輸出軸上設(shè)有一凸輪齒輪組件502，所述凸輪齒輪組件502包括凸輪5021和第一齒輪5022，所述凸輪5021和所述第一齒輪5022共軸設(shè)置。

圖6為本申請實(shí)施例提供的一種凸輪齒輪組件的軸向投影示意圖，如圖6所示，所述凸輪5021的基圓5023的直徑與所述第一齒輪5022的齒根圓直徑相等，所述凸輪5021的外緣與所述第一齒輪5022的齒根圓在其軸線方向上的投影組成一條閉合曲線，且所述凸輪5021的外緣與所述第一齒輪5022的齒根圓在所述閉合曲線的連接處平滑過渡。也就是說，本申請實(shí)施例提供的凸輪齒輪組件502，以垂直于其軸向方向的投影來看(如圖6所示)，凸輪5021和第一齒輪5022組成一個(gè)360°的轉(zhuǎn)動(dòng)體，其中，凸輪5021和第一齒輪5022各占180°；沿圖6中箭頭A方向的投影來看(如圖7所示)，凸輪5021和第一齒輪5022在其軸線方向上交錯(cuò)設(shè)置，即凸輪5021和第一齒輪5022在其軸線方向上的投影不完全重疊，其中可能包括部分重疊、緊密貼合和相互分離三種情況。

其中，如果凸輪5021和第一齒輪5022在垂直于其軸線方向上的投影部分重疊，則在裝配凸輪齒輪組件502和滑塊齒輪組件503時(shí)，需要將凸輪5021的重疊部分與滑塊5031在其軸線方向上錯(cuò)開(凸輪5021的重疊部分不與滑塊5031相互作用)，將第一齒輪5022的重疊部分與第二齒輪5032在其軸線方向上錯(cuò)開(第一齒輪5022的重疊部分不與第二齒輪5032相互作用)，否則凸輪5021滑塊5031的相互作用與第一齒輪5022和第二齒輪5032的嚙合會(huì)發(fā)生沖突。但是采用這種設(shè)置方式必然會(huì)造成凸輪5021和第一齒輪5022部分結(jié)構(gòu)和材料的浪費(fèi)，另外，由于凸輪5021和第一齒輪5022僅僅部分位置受力，使得凸輪5021和第一齒輪5022的受力不均勻，進(jìn)而影響凸輪5021和第一齒輪5022的使用壽命。

如果凸輪5021和第一齒輪5022在垂直于其軸線方向上的投影相互分離，即在垂直于其軸線方向上的投影錯(cuò)開一定的距離，會(huì)導(dǎo)致凸輪齒輪組件502的結(jié)構(gòu)不夠緊湊，浪費(fèi)標(biāo)定架主體1的內(nèi)部空間。

在本申請一種優(yōu)選實(shí)施例中，采用凸輪5021和第一齒輪5022在垂直于其軸線方向上的投影緊密貼合的設(shè)置方式，既可以保證凸輪5021和第一齒輪5022的均勻受力，又可以減小凸輪齒輪組件502的體積，節(jié)約標(biāo)定架主體1的內(nèi)部空間。

所述驅(qū)動(dòng)輪組件5還包括與所述凸輪齒輪組件502相互配合的滑塊齒輪組件503，所述滑塊齒輪組件503包括滑塊5031和第二齒輪5032，所述標(biāo)定架主體1內(nèi)設(shè)有沿所述左右方向X延伸的滑槽504，所述滑塊5031嵌設(shè)在所述滑槽504內(nèi)部、與所述滑槽504滑動(dòng)連接，所述第二齒輪5032設(shè)置在所述滑塊5031的外側(cè)、與所述滑塊5031轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第二齒輪5032的轉(zhuǎn)軸與所述滑塊5031所在的平面垂直，所述滑塊5031與所述凸輪5021相匹配，所述第一齒輪5022和所述第二齒輪5032相匹配，所述滑塊5031朝向所述標(biāo)定架主體1端部的一側(cè)與所述標(biāo)定架主體1之間還設(shè)有復(fù)位彈簧505。

假如以圖4所示的凸輪齒輪組件502和滑塊齒輪組件503的位姿為其當(dāng)前狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)501驅(qū)動(dòng)凸輪齒輪組件502順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則隨著凸輪齒輪組件502的轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪5021半徑(凸輪5021與滑塊5031的接觸點(diǎn)到凸輪5021的軸線之間的距離)逐漸減小，滑塊齒輪組件503在復(fù)位彈簧505的作用下逐漸向凸輪齒輪組件502移動(dòng)，保持凸輪5021和滑塊5031的緊密貼合；當(dāng)凸輪5021旋轉(zhuǎn)到與第一齒輪5022的結(jié)合處時(shí)，凸輪5021和滑塊5031分離，第一齒輪5022和第二齒輪5032開始嚙合，第一齒輪5022帶動(dòng)第二齒輪5032轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)?shù)谝积X輪5022帶動(dòng)第二齒輪5032旋轉(zhuǎn)到一定的角度時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)501驅(qū)動(dòng)凸輪齒輪組件502逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則第一齒輪5022帶動(dòng)第二齒輪5032反轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)谝积X輪5022旋轉(zhuǎn)到與凸輪5021的結(jié)合處時(shí)，第一齒輪5022和第二齒輪5032分離，凸輪5021和滑塊5031重新接觸，并且隨著凸輪5021的轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪5021半徑逐漸變大，凸輪5021推動(dòng)滑塊齒輪組件503壓縮復(fù)位彈簧505，朝遠(yuǎn)離凸輪齒輪組件502的方向運(yùn)動(dòng)，通過控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)501的正反轉(zhuǎn)，交替實(shí)現(xiàn)第二齒輪5032的轉(zhuǎn)動(dòng)和滑動(dòng)。

圖8為本申請實(shí)施例提供的一種滑塊齒輪組件的軸向投影示意圖，在圖8所示的角度來看，如果第二齒輪5032的邊緣伸出滑塊5031的邊緣的距離過大會(huì)導(dǎo)致滑塊齒輪組件503的結(jié)構(gòu)不夠緊湊，浪費(fèi)標(biāo)定架主體1的內(nèi)部空間；如果第二齒輪5032的邊緣伸出滑塊5031的邊緣的距離過小或者位于滑塊5031的邊緣的內(nèi)部，會(huì)導(dǎo)致第一齒輪5022和第二齒輪5032不易嚙合。在本申請一種優(yōu)選實(shí)施例中，所述第二齒輪5032的分度圓5033與所述滑塊5031靠近所述凸輪5021的一側(cè)相切。采用這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在保證第一齒輪5022和第二齒輪5032易于嚙合的同時(shí)，可以使得滑塊齒輪組件503更加緊湊，節(jié)省標(biāo)定架主體1的內(nèi)部空間。

圖9為本申請實(shí)施例提供的另一種驅(qū)動(dòng)輪組件的局部結(jié)構(gòu)示意圖，如圖9所示，本申請實(shí)施例提供的驅(qū)動(dòng)輪組件5還包括一L形支臂506，所述L形支臂506包括相互垂直的第一支臂5061和第二支臂5062，所述第一支臂5061嵌套在所述第二齒輪5032的軸孔內(nèi)、與所述第二齒輪5032固定連接。為了限定第二齒輪5032的軸向位移，第一支臂5061和第二齒輪5032可以通過鉤頭楔鍵508固定。

所述第二支臂5062的端部設(shè)有驅(qū)動(dòng)輪507，所述驅(qū)動(dòng)輪507與所述第二支臂5062轉(zhuǎn)動(dòng)連接，用于驅(qū)動(dòng)所述標(biāo)定架主體1在鋼軌10上行走，所述驅(qū)動(dòng)輪507包括同軸設(shè)置的外輪5072和內(nèi)輪5071，所述外輪5072的直徑小于所述內(nèi)輪5071的直徑，所述外輪5072的輪面用于架設(shè)在軌頭1001的上表面，所述內(nèi)輪5071的外側(cè)面用于卡在軌頭1001的內(nèi)側(cè)面。

為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本申請實(shí)施例提供的標(biāo)定裝置的工作原理，以下結(jié)合圖10A-10C分別對標(biāo)定裝置的不同工作狀態(tài)進(jìn)行說明。為了便于識(shí)別其中的細(xì)節(jié)，在圖10A-10C中僅截取了標(biāo)定裝置左側(cè)進(jìn)行說明，但可以理解的是，標(biāo)定裝置的右側(cè)與左側(cè)對稱。

圖10A為本申請實(shí)施例提供的一種鐵路橫向輪軌力標(biāo)定裝置的行走狀態(tài)局部示意圖，如圖10A所示，在標(biāo)定裝置行走時(shí)，凸輪5021與滑塊5031相抵觸，推動(dòng)第二齒輪5032帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪507卡在軌頭1001上，使外輪5072的輪面架設(shè)在軌頭1001的上表面。另外，為了避免驅(qū)動(dòng)輪507和軌頭1001卡死，使驅(qū)動(dòng)輪507保持旋轉(zhuǎn)能力，在內(nèi)輪5071的外側(cè)面和軌頭1001的內(nèi)側(cè)面之間存在間隙L，其中間隙L的大小可以通過旋轉(zhuǎn)凸輪5021進(jìn)行調(diào)整，在本申請一種優(yōu)選實(shí)施例中，間隙L的大小配置為2-3mm。

圖10B為本申請實(shí)施例提供的一種鐵路橫向輪軌力標(biāo)定裝置的頂緊狀態(tài)局部示意圖。當(dāng)標(biāo)定裝置行走到待測點(diǎn)位置，需要將標(biāo)定裝置保持在一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)，否則，在后續(xù)進(jìn)行橫向輪軌力標(biāo)定時(shí)，容易導(dǎo)致標(biāo)定架主體1傾斜，進(jìn)而影響標(biāo)定的準(zhǔn)確性。在本申請實(shí)施例中，當(dāng)標(biāo)定裝置行走到待測點(diǎn)位置后，控制凸輪5021轉(zhuǎn)動(dòng)，使驅(qū)動(dòng)輪507朝靠近鋼軌10的方向移動(dòng)，直到內(nèi)輪5071的外側(cè)面和軌頭1001的內(nèi)側(cè)面緊密貼合，即間隙L為0，使標(biāo)定架主體1處于一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。

圖10C為本申請實(shí)施例提供的一種鐵路橫向輪軌力標(biāo)定裝置的標(biāo)定狀態(tài)局部示意圖。當(dāng)標(biāo)定裝置開始標(biāo)定時(shí)，為了避免因驅(qū)動(dòng)輪507與鋼軌10之間的相互作用關(guān)系而影響標(biāo)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，可以通過第一齒輪5022驅(qū)動(dòng)第二齒輪5032轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪507擺動(dòng)至鋼軌10的上方。在這種狀態(tài)下，僅有標(biāo)定架主體1兩側(cè)的擋塊4與鋼軌10接觸，不受其它部件的干擾，標(biāo)定結(jié)果更加準(zhǔn)確。關(guān)于凸輪齒輪組件502的控制過程，在后續(xù)實(shí)施例中進(jìn)行詳細(xì)說明。

由上述對圖10A和圖10B的分析可知，在標(biāo)定裝置處于行走狀態(tài)和頂緊狀態(tài)時(shí)，凸輪5021和滑塊5031應(yīng)當(dāng)處于一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)，但是凸輪5021和滑塊5031之間的接觸為線接觸，采用這種接觸方式通常不易保持穩(wěn)定，進(jìn)而可能會(huì)造成驅(qū)動(dòng)輪507和鋼軌10之間的位置關(guān)系不穩(wěn)定。

圖11為本申請實(shí)施例提供的另一種滑塊齒輪組件的軸向投影示意圖，如圖11所示，本申請實(shí)施例提供的凸輪5021在其曲面上還設(shè)有定位面，該定位面為平面，通過定位面與滑塊5031的面接觸可以提高標(biāo)定裝置在行走狀態(tài)或頂緊狀態(tài)時(shí)驅(qū)動(dòng)輪507和鋼軌10之間的穩(wěn)定性，其中，所述定位面包括第一定位面5024和第二定位面5025，所述第一定位面5024在凸輪5021上的位置被配置為當(dāng)?shù)谝欢ㄎ幻?024和滑塊5031接觸時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪507和鋼軌10處于頂緊狀態(tài)，優(yōu)選地，所述凸輪齒輪組件5的軸線在所述第一定位面5024上的投影為所述第一定位面5024的對稱軸，且所述第一定位面5024為所述凸輪5021上距離所述凸輪齒輪組件5的軸線最遠(yuǎn)的平面；所述第二定位面5025在凸輪5021上的位置被配置為當(dāng)?shù)诙ㄎ幻?025和滑塊5031接觸時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪507與鋼軌10存在間隙L，優(yōu)選地，所述第二定位面5025的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)所述第二定位面5025相對所述第一定位面5024對稱設(shè)置。

由于在一種優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)標(biāo)定裝置處于行走狀態(tài)時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪507與鋼軌10之間的間隙L為2-3mm，相應(yīng)地，所述第一定位面5024的中心點(diǎn)與所述凸輪5021的軸線之間的距離為S1，所述第二定位面5025的中心點(diǎn)與所述凸輪5021的軸線之間的距離為S2，其中，2mm＜S1-S2＜3mm。

在本申請一種優(yōu)選實(shí)施例中，在標(biāo)定架主體1上還設(shè)有水準(zhǔn)儀8，通過水準(zhǔn)儀8可以對標(biāo)定架主體1的水平度進(jìn)行檢查，便于當(dāng)標(biāo)定架主體1處于傾斜狀態(tài)時(shí)，及時(shí)對標(biāo)定架主體1的位姿進(jìn)行調(diào)整，確保標(biāo)定準(zhǔn)確性。

在本申請一種優(yōu)選實(shí)施例中，標(biāo)定架主體1采用航空鋁合金，質(zhì)量輕，剛度大，強(qiáng)度大。

為了實(shí)現(xiàn)對上述標(biāo)定裝置的控制，在本申請一種可選實(shí)施例中，該裝置還包括一控制器，所述控制器與驅(qū)動(dòng)輪507、驅(qū)動(dòng)電機(jī)501、液壓泵2以及激光測距儀6電連接，用于向上述部件發(fā)送控制指令，并接收激光測距儀6采集的距離數(shù)據(jù)，標(biāo)定架主體1的運(yùn)行速度、運(yùn)行時(shí)間，以及擋塊4與鋼軌10之間的壓強(qiáng)數(shù)據(jù)。需要指出的是，本申請實(shí)施例中的控制器可以與標(biāo)定架主體1一體設(shè)置，也可以與標(biāo)定架主體1分離設(shè)置，當(dāng)控制器與標(biāo)定架主體1分離設(shè)置時(shí)，控制器通過無線與標(biāo)定架主體1相連。

另外，當(dāng)本申請實(shí)施例提供的標(biāo)定裝置行走到待測點(diǎn)位置時(shí)為了使其能夠及時(shí)停止，在標(biāo)定架主體1上還設(shè)有與驅(qū)動(dòng)輪507相配合的制動(dòng)裝置，所述制動(dòng)裝置可以為驅(qū)動(dòng)輪507提供一定的正壓力，在制動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)輪507之間產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力，進(jìn)而使鐵路橫向輪軌力標(biāo)定裝置減速直至停止。所述標(biāo)定架主體1上還設(shè)有電源9為所述標(biāo)定裝置供電。

為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本技術(shù)方案，以下結(jié)合鐵路橫向輪軌力標(biāo)定裝置的具體使用過程進(jìn)行說明。其主要包括以下步驟：

步驟S110：將所述標(biāo)定裝置放置在鋼軌10上，向所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)501發(fā)送預(yù)行走指令，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)501驅(qū)動(dòng)所述凸輪齒輪組件502轉(zhuǎn)動(dòng)，使得所述凸輪5021推動(dòng)所述滑塊5031朝向所述滑槽504的外側(cè)滑動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)輪507朝向鋼軌10的方向移動(dòng)，使所述標(biāo)定架主體1兩端的驅(qū)動(dòng)輪507分別卡設(shè)在所述標(biāo)定架主體1兩側(cè)的鋼軌10上，且所述內(nèi)輪5071的外側(cè)面與所述軌頭1001的內(nèi)側(cè)面保持2mm-3mm的空隙，所述滑槽504的外側(cè)是指所述滑槽504遠(yuǎn)離所述凸輪5021的一側(cè)。

在初始階段，液壓泵2未加壓，液壓泵2處于收縮狀態(tài)，此時(shí)僅有標(biāo)定架主體1兩側(cè)的4個(gè)驅(qū)動(dòng)輪507卡在兩側(cè)的鋼軌10上，如圖10A示出的狀態(tài)。

步驟S120：向所述驅(qū)動(dòng)輪507發(fā)送驅(qū)動(dòng)指令，使所述驅(qū)動(dòng)輪507驅(qū)動(dòng)所述標(biāo)定裝置沿鋼軌10的延伸方向行駛，直到到達(dá)待測點(diǎn)。

對于鐵路隧道、橋梁等公路交通工具(如汽車等)不易到達(dá)的區(qū)域，可以將本裝置設(shè)置在隧道或橋梁外部的鋼軌10上，通過控制器向驅(qū)動(dòng)輪507發(fā)送驅(qū)動(dòng)指令，使所述驅(qū)動(dòng)輪507驅(qū)動(dòng)所述鐵路橫向輪軌力標(biāo)定裝置沿鋼軌10的延伸方向行駛，直至待測點(diǎn)。其中，當(dāng)鐵路橫向輪軌力標(biāo)定裝置到達(dá)待測點(diǎn)附近時(shí)，還可以通過標(biāo)定架主體1上的標(biāo)尺7進(jìn)行精確定位，或通過水平儀對鐵路橫向輪軌力標(biāo)定裝置的水平度進(jìn)行檢查，以便當(dāng)其傾斜時(shí)，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

步驟S130：向所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)501發(fā)送固定指令，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)501驅(qū)動(dòng)所述凸輪齒輪組件502轉(zhuǎn)動(dòng)，使得所述凸輪5021推動(dòng)所述滑塊5031朝向所述滑槽504的外側(cè)滑動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)輪507朝向鋼軌10的方向移動(dòng)，使所述內(nèi)輪5071的外側(cè)面與所述軌頭1001的內(nèi)側(cè)面緊密貼合。

在上述步驟S120中，當(dāng)標(biāo)定裝置行走時(shí)，內(nèi)輪5071的外側(cè)面和軌頭1001的內(nèi)側(cè)面之間存在一定的間隙，當(dāng)標(biāo)定裝置行走到待測點(diǎn)位置后，為了使標(biāo)定裝置固定，便于后續(xù)步驟中的標(biāo)定，向驅(qū)動(dòng)電機(jī)501發(fā)送固定指令，驅(qū)動(dòng)電機(jī)501驅(qū)動(dòng)凸輪5021轉(zhuǎn)動(dòng)，使使驅(qū)動(dòng)輪507朝靠近鋼軌10的方向移動(dòng)，直到內(nèi)輪5071的外側(cè)面和軌頭1001的內(nèi)側(cè)面緊密貼合，使標(biāo)定架主體1處于一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，如圖10B所示。

在步驟S130中，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)501的旋轉(zhuǎn)方向由凸輪5021當(dāng)前所處的位姿決定，其目的均是推動(dòng)滑塊5031朝向所述滑槽504的外側(cè)滑動(dòng)。例如，當(dāng)凸輪5021與滑塊5031的接觸部分為圖11左側(cè)的第二定位面5025時(shí)，為了使得所述凸輪5021推動(dòng)所述滑塊5031朝向所述滑槽504的外側(cè)滑動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)501應(yīng)該驅(qū)動(dòng)凸輪5021順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)凸輪5021與滑塊5031的接觸部分為圖11右側(cè)的第二定位面5025時(shí)，為了使得所述凸輪5021推動(dòng)所述滑塊5031朝向所述滑槽504的外側(cè)滑動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)501應(yīng)該驅(qū)動(dòng)凸輪5021逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。為了便于說明，在本申請實(shí)施例步驟S130中，以驅(qū)動(dòng)電機(jī)501逆時(shí)針為例進(jìn)行說明。

步驟S140：向所述液壓泵2發(fā)送預(yù)加壓指令，使所述液壓泵2驅(qū)動(dòng)所述標(biāo)定架主體1兩側(cè)的擋塊4預(yù)頂緊所述標(biāo)定架主體1兩側(cè)的鋼軌10。

步驟S150：向所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)501發(fā)送驅(qū)動(dòng)輪507回收指令，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)501順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)所述凸輪齒輪組件502順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，所述滑塊5031在復(fù)位彈簧505的作用下向所述滑槽504的內(nèi)側(cè)滑動(dòng)，直到所述凸輪5021脫離所述滑塊5031，所述第一齒輪5022和第二齒輪5032嚙合，驅(qū)動(dòng)所述第二齒輪5032轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)輪507擺動(dòng)至鋼軌10的上方。

由于在步驟S140中，擋塊4已經(jīng)預(yù)頂緊在鋼軌10上，因此可以在此時(shí)收回驅(qū)動(dòng)輪507，如圖10C所示的狀態(tài)。

步驟S160：向所述液壓泵2發(fā)送測試加壓指令，使所述擋塊4與鋼軌10之間施加一定的測試壓力f_i，當(dāng)所述擋塊4與鋼軌10之間的壓強(qiáng)的波動(dòng)值小于5％，且持續(xù)時(shí)間超過t時(shí)，采集所述擋塊4與鋼軌10之間的壓強(qiáng)p_i，以及激光測距儀6檢測到的距離h_i，其中，i＝1。

在一次橫向輪軌力的標(biāo)定過程中可能要測試多次，采集多次測試數(shù)據(jù)，為了便于說明，將測試壓力記為f_i，將擋塊4與鋼軌10之間的壓強(qiáng)記為p_i，將激光測距儀6檢測到的距離記為h_i，其中i為測試的次數(shù)。則當(dāng)i＝1時(shí)，其表示第一次的測試數(shù)據(jù)。

步驟S170：向所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)501發(fā)送固定指令，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)501逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)所述凸輪齒輪組件502逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，使得所述第一齒輪5022驅(qū)動(dòng)所述第二齒輪5032轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)輪507擺動(dòng)至與鋼軌10處于同一水平面上，所述第一齒輪5022和所述第二齒輪5032脫離，所述凸輪5021和所述滑塊5031相抵，使得所述凸輪5021推動(dòng)所述滑塊5031朝向所述滑槽504的外側(cè)滑動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)輪507朝向鋼軌10的方向移動(dòng)，使所述內(nèi)輪5071的外側(cè)面與所述軌頭1001的內(nèi)側(cè)面緊密貼合。

由于每次測試完成后液壓泵2都要進(jìn)行卸壓，然后才能進(jìn)行第二次測試。當(dāng)液壓泵2卸壓后為了保證標(biāo)定裝置仍然處于穩(wěn)定狀態(tài)，需要借助驅(qū)動(dòng)輪507進(jìn)行輔助固定。

步驟S180：向所述液壓泵2發(fā)送卸壓指令，所述液壓泵2的頂舉頭202和泵身201回收，使得所述擋塊4脫離所述標(biāo)定架主體1兩側(cè)的鋼軌10。

步驟S190：向所述液壓泵2發(fā)送預(yù)加壓指令，使所述液壓泵2驅(qū)動(dòng)所述標(biāo)定架主體1兩側(cè)的擋塊4預(yù)頂緊所述標(biāo)定架主體1兩側(cè)的鋼軌10。

步驟S200：向所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)501發(fā)送驅(qū)動(dòng)輪507回收指令，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)501順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)所述凸輪齒輪組件502順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，所述滑塊5031在復(fù)位彈簧505的作用下向所述滑槽504的內(nèi)側(cè)滑動(dòng)，直到所述凸輪5021脫離所述滑塊5031，所述第二齒輪5032和第一齒輪5022嚙合，驅(qū)動(dòng)所述第一齒輪5022轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)輪507擺動(dòng)至鋼軌10的上方。

步驟S210：向所述液壓泵2發(fā)送測試加壓指令，使所述擋塊4與鋼軌10之間施加一定的測試壓力F_i，當(dāng)所述擋塊4與鋼軌10之間的壓強(qiáng)的波動(dòng)值小于5％，且持續(xù)時(shí)間超過t時(shí)，采集所述擋塊4與鋼軌10之間的壓強(qiáng)p_i，以及激光測距儀6檢測到的距離h_i，其中，i為發(fā)送所述測試加壓指令的次數(shù)，其中，F(xiàn)_i＞F_i-1。

步驟S220：判斷i是否小于n，其中n為預(yù)設(shè)的測試加壓指令的次數(shù)，若判斷結(jié)果為是，返回步驟S170；否則，進(jìn)入步驟S230。

步驟S230：根據(jù)公式f_i＝p_i·s，計(jì)算出每次施加測試壓力后的橫向力f_i，進(jìn)而得到n次施加測試壓力后的數(shù)組(f_i，h_i)，根據(jù)所述n次施加測試壓力后的數(shù)組(f_i，h_i)擬合出f和h的關(guān)系曲線，實(shí)現(xiàn)橫向輪軌力的標(biāo)定，其中s為所述擋塊4與鋼軌10的接觸面積。

采用上述技術(shù)方案，使標(biāo)定裝置可以自主行駛至待測點(diǎn)對鋼軌10的橫向輪軌力進(jìn)行自動(dòng)標(biāo)定，操作簡單，使用方便。

相關(guān)技術(shù)中，通常依靠操作人員的經(jīng)驗(yàn)控制制動(dòng)裝置制動(dòng)，使標(biāo)定裝置停在待測點(diǎn)位置，但是，本方式對操作人員的經(jīng)驗(yàn)要求較高，且通常不能準(zhǔn)確地停在待測點(diǎn)位置，當(dāng)標(biāo)定裝置停止后，通常還要進(jìn)行多次調(diào)整，導(dǎo)致操作繁瑣。

針對這種現(xiàn)象，本申請實(shí)施例還提供一種鐵路橫向輪軌力標(biāo)定系統(tǒng)，包括上述實(shí)施例所提供的標(biāo)定裝置和激光發(fā)射器11。如圖12所示，本申請實(shí)施例所提供的標(biāo)定裝置與上述實(shí)施例基本相似，其不同之處在于，所述標(biāo)定裝置還包括沿所述前后方向Y設(shè)置在同一條直線上的第一激光接收器1201、第二激光接收器1202和第三激光接收器1203；所述第一激光接收器1201的數(shù)量為一個(gè)，設(shè)置在所述標(biāo)定架主體1底部的中心線上，所述第二激光接收器1202和所述第三激光接收器1203的數(shù)量分別為兩個(gè)，設(shè)置在所述標(biāo)定架主體1兩側(cè)的第一支臂5061上，其中，兩個(gè)所述第二激光接收器1202和兩個(gè)所述第三激光接收器1203分別相對所述第一激光接收器1201對稱設(shè)置，且所述第二激光接收器1202位于所述第三激光接收器1203的內(nèi)側(cè)。

所述激光發(fā)射器11設(shè)置在軌底1003與待測點(diǎn)相匹配的位置，且所述激光發(fā)射器11被配置為朝垂直于所述激光接收器的運(yùn)行線路發(fā)射激光束。當(dāng)標(biāo)定裝置通過激光發(fā)射器11的發(fā)射區(qū)域時(shí)，使激光接收器可以接收到激光束，進(jìn)而執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，以下結(jié)合圖13A-13D對標(biāo)定裝置的減速過程進(jìn)行詳細(xì)說明，具體包括以下步驟。

步驟S310：將所述標(biāo)定裝置放置在鋼軌10上，向所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)501發(fā)送預(yù)行走指令，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)501驅(qū)動(dòng)所述凸輪齒輪組件502轉(zhuǎn)動(dòng)，使得所述凸輪5021推動(dòng)所述滑塊5031朝向所述滑槽504的外側(cè)滑動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)輪507朝向鋼軌10的方向移動(dòng)，使所述標(biāo)定架主體1兩端的驅(qū)動(dòng)輪507分別卡設(shè)在所述標(biāo)定架主體1兩側(cè)的鋼軌10上，且所述內(nèi)輪5071的外側(cè)面與所述軌頭1001的內(nèi)側(cè)面保持2mm-3mm的空隙，所述滑槽504的外側(cè)是指所述滑槽504遠(yuǎn)離所述凸輪5021的一側(cè)。

步驟S320：向所述驅(qū)動(dòng)輪507發(fā)送驅(qū)動(dòng)指令，使所述驅(qū)動(dòng)輪507驅(qū)動(dòng)所述標(biāo)定裝置沿鋼軌10的延伸方向行駛，如圖13A所示。

步驟S330：當(dāng)?shù)谌す饨邮掌?203接收到激光發(fā)射器11發(fā)射的激光信號(hào)時(shí)，如圖13B所示，采集當(dāng)前的時(shí)間t₁和所述標(biāo)定架主體1當(dāng)前的速度v₁，并向所述制動(dòng)裝置發(fā)送第一剎車指令，使所述制動(dòng)裝置向所述驅(qū)動(dòng)輪507提供第一正壓力G₁。

在本申請實(shí)施例中，施加第一正壓力G₁的目的在于為后續(xù)計(jì)算出第二正壓力G₂提供參考數(shù)據(jù)，所述第一正壓力G₁的大小不定，可以是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取得的一個(gè)估計(jì)值。

當(dāng)?shù)谌す饨邮掌?203接收到激光信號(hào)時(shí)，說明標(biāo)定裝置正在接近待測點(diǎn)，此時(shí)通過制動(dòng)裝置向驅(qū)動(dòng)輪507提供第一正壓力G₁使驅(qū)動(dòng)輪507開始減速。

步驟S340：當(dāng)?shù)诙す饨邮掌?202接收到激光發(fā)射器11發(fā)射的激光信號(hào)時(shí)，如圖13C所示，采集當(dāng)前的時(shí)間t₂和所述標(biāo)定架主體1當(dāng)前的速度v₂，根據(jù)公式：v₁-v₂＝a₁(t₁-t₂)，計(jì)算出所述標(biāo)定裝置由第三激光接收器1203到第二激光接收器1202之間的加速度a₁；根據(jù)公式ma₁＝μG₁，計(jì)算出所述制動(dòng)裝置與所述驅(qū)動(dòng)輪507之間的摩擦系數(shù)μ，其中，m為所述標(biāo)定裝置的質(zhì)量；根據(jù)公式2a₂s＝v₃²-v₂²，計(jì)算出第二激光接收器1202和第一激光接收器1201之間的加速度a₂，其中，v₃＝0，s為第二激光接收器1202和第一激光接收器1201之間的距離；根據(jù)公式ma₂＝μG₂，計(jì)算出第二正壓力G₂，并向所述制動(dòng)裝置發(fā)送第二剎車指令，使所述制動(dòng)裝置向所述驅(qū)動(dòng)輪507提供第二正壓力G₂。

按照第二正壓力G₂提供的摩擦力大小，使得標(biāo)定裝置到達(dá)待測點(diǎn)位置時(shí)速度正好降為0，使標(biāo)定裝置準(zhǔn)確地停在待測點(diǎn)位置。

步驟S350：當(dāng)所述第一激光接收器1201接收到激光發(fā)射器11發(fā)射的激光信號(hào)時(shí)，如圖13D所示，向所述制動(dòng)裝置發(fā)送第三剎車指令，使所述制動(dòng)裝置抱死所述驅(qū)動(dòng)輪507。

當(dāng)?shù)谝患す饨邮掌?201接收到激光發(fā)射器11發(fā)射的激光信號(hào)時(shí)，說明標(biāo)定裝置已經(jīng)到達(dá)待測點(diǎn)位置，此時(shí)通過制動(dòng)裝置抱死驅(qū)動(dòng)輪507，使鐵路橫向輪軌力標(biāo)定裝置停止。

步驟S360：向所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)501發(fā)送固定指令，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)501驅(qū)動(dòng)所述凸輪齒輪組件502轉(zhuǎn)動(dòng)，使得所述凸輪5021推動(dòng)所述滑塊5031朝向所述滑槽504的外側(cè)滑動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)輪507朝向鋼軌10的方向移動(dòng)，使所述內(nèi)輪5071的外側(cè)面與所述軌頭1001的內(nèi)側(cè)面緊密貼合。

步驟S370：向所述液壓泵2發(fā)送預(yù)加壓指令，使所述液壓泵2驅(qū)動(dòng)所述標(biāo)定架主體1兩側(cè)的擋塊4預(yù)頂緊所述標(biāo)定架主體1兩側(cè)的鋼軌10。

步驟S380：向所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)501發(fā)送驅(qū)動(dòng)輪507回收指令，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)501驅(qū)動(dòng)所述凸輪齒輪組件502轉(zhuǎn)動(dòng)，所述滑塊5031在復(fù)位彈簧505的作用下向所述滑槽504的內(nèi)側(cè)滑動(dòng)，直到所述凸輪5021脫離所述滑塊5031，所述第一齒輪5022和第二齒輪5032嚙合，驅(qū)動(dòng)所述第二齒輪5032轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)輪507擺動(dòng)至鋼軌10的上方。

步驟S390：向所述液壓泵2發(fā)送測試加壓指令，使所述擋塊4與鋼軌10之間施加一定的測試壓力f_i，當(dāng)所述擋塊4與鋼軌10之間的壓強(qiáng)的波動(dòng)值小于5％，且持續(xù)時(shí)間超過t時(shí)，采集所述擋塊4與鋼軌10之間的壓強(qiáng)p_i，以及激光測距儀6檢測到的距離h_i，其中，i＝1。

步驟S400：向所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)501發(fā)送固定指令，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)501驅(qū)動(dòng)所述凸輪齒輪組件502轉(zhuǎn)動(dòng)，使得所述第一齒輪5022驅(qū)動(dòng)所述第二齒輪5032轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)輪507擺動(dòng)至與鋼軌10處于同一水平面上，所述第一齒輪5022和所述第二齒輪5032脫離，所述凸輪5021和所述滑塊5031相抵，使得所述凸輪5021推動(dòng)所述滑塊5031朝向所述滑槽504的外側(cè)滑動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)輪507朝向鋼軌10的方向移動(dòng)，使所述內(nèi)輪5071的外側(cè)面與所述軌頭1001的內(nèi)側(cè)面緊密貼合。

步驟S410：向所述液壓泵2發(fā)送卸壓指令，所述液壓泵2的頂舉頭202和泵身201回收，使得所述擋塊4脫離所述標(biāo)定架主體1兩側(cè)的鋼軌10。

步驟S420：向所述液壓泵2發(fā)送預(yù)加壓指令，使所述液壓泵2驅(qū)動(dòng)所述標(biāo)定架主體1兩側(cè)的擋塊4預(yù)頂緊所述標(biāo)定架主體1兩側(cè)的鋼軌10。

步驟S430：向所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)501發(fā)送驅(qū)動(dòng)輪507回收指令，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)501驅(qū)動(dòng)所述凸輪齒輪組件502轉(zhuǎn)動(dòng)，所述滑塊5031在復(fù)位彈簧505的作用下向所述滑槽504的內(nèi)側(cè)滑動(dòng)，直到所述凸輪5021脫離所述滑塊5031，所述第一齒輪5022和第二齒輪5032嚙合，驅(qū)動(dòng)所述第二齒輪5032轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)輪507擺動(dòng)至鋼軌10的上方。

步驟S440：向所述液壓泵2發(fā)送測試加壓指令，使所述擋塊4與鋼軌10之間施加一定的測試壓力F_i，當(dāng)所述擋塊4與鋼軌10之間的壓強(qiáng)的波動(dòng)值小于5％，且持續(xù)時(shí)間超過t時(shí)，采集所述擋塊4與鋼軌10之間的壓強(qiáng)p_i，以及激光測距儀6檢測到的距離h_i，其中，i為發(fā)送所述測試加壓指令的次數(shù)，其中，F(xiàn)_i＞F_i-1。

步驟S450：判斷i是否小于n，其中n為預(yù)設(shè)的測試加壓指令的次數(shù)，若判斷結(jié)果為是，返回步驟S400；否則，進(jìn)入步驟S460。

步驟S460：根據(jù)公式f_i＝p_i·s，計(jì)算出每次施加測試壓力后的橫向力f_i，進(jìn)而得到n次施加測試壓力后的數(shù)組(f_i，h_i)，根據(jù)所述n次施加測試壓力后的數(shù)組(f_i，h_i)擬合出f_i和h_i的關(guān)系曲線，實(shí)現(xiàn)橫向輪軌力的標(biāo)定，其中s為所述擋塊4與鋼軌10的接觸面積。

采用本申請實(shí)施例所提供的方案，對標(biāo)定裝置采用分級(jí)制動(dòng)的方式使其準(zhǔn)確地停止在待測點(diǎn)位置。具體為：通過第三激光接收器1203和第二激光接收器1202之間的相關(guān)參數(shù)計(jì)算出制動(dòng)時(shí)的摩擦系數(shù)，摩擦系數(shù)受多種因素(如鋼軌10表面粗糙度、潤滑狀態(tài)等)的影響，在本申請實(shí)施例中根據(jù)現(xiàn)場的相關(guān)數(shù)據(jù)對摩擦系數(shù)進(jìn)行計(jì)算更加準(zhǔn)確。當(dāng)計(jì)算出摩擦系數(shù)后，根據(jù)第二激光接收器1202和第一激光接收器1201之間的相關(guān)參數(shù)(如速度、激光接收器之間的距離等)計(jì)算出制動(dòng)裝置需要施加多大的摩擦力，從而得出所需的正壓力使得鐵路橫向輪軌力標(biāo)定裝置到達(dá)待測點(diǎn)位置時(shí)的速度正好降為0。

采用傳統(tǒng)的制動(dòng)方式，假如制動(dòng)力過小，可能使得標(biāo)定裝置到達(dá)待測點(diǎn)位置時(shí)還具有較大的運(yùn)行速度，即使此時(shí)采取抱死措施，則標(biāo)定裝置依靠自身的慣性仍會(huì)向前滑動(dòng)一定距離；假如制動(dòng)力過大，可能使得標(biāo)定裝置在到達(dá)待測點(diǎn)位置之前就已經(jīng)停止。因此，采用本申請實(shí)施例所提供的制動(dòng)方式可以確保標(biāo)定裝置停在待測點(diǎn)位置的精確度。

需要說明的是，在本文中，諸如“第一”和“第二”等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

以上所述僅是本申請的具體實(shí)施方式，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解或?qū)崿F(xiàn)本申請。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本申請的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本申請將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。