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一种能同步履带转动信息的钢轨探伤仿真实训仪履带结构的制作方法

时间:2022-02-03 阅读: 作者:专利查询

一种能同步履带转动信息的钢轨探伤仿真实训仪履带结构的制作方法

1.本发明涉及铁道铁轨应用设备技术中,对于轨道探伤的技术学习、培训的设备领域,具体为一种能同步履带转动信息的钢轨探伤仿真实训仪履带结构。


背景技术:

2.钢轨探伤工是钢轨防断的主力军,属于单人作业,自身技能水平的高低直接决定了探伤工作的误判率和漏探率,而误判和漏探事件的发生,轻则造成维修成本的浪费,重则直接威胁铁路运输安全。
3.目前钢轨探伤培训领域都采用建实训基地,在实训基地里放置实物伤损轨作为培训手段,以口口相传的师带徒培训模式开展,一方面重复投资,且投资分散、培训伤损轨不共享又难于形成规模效应;另一方面钢轨探伤工培养周期长、培养成本高、培训难度大,工学矛盾突出。另一方面,目前的钢轨探伤培训,缺乏实战训练的条件,一方面是轨道伤损不集中,每个伤损存在的间距长,要想进行实战练习所需时间长,耗费精力、各方面成本高,导致目前的培训学习都在实训基地完成,但这样的实训基地又很少,也无法满足日益练习、多点化、碎片化的练习。再者,实物伤损轨是线路上的在役钢轨,在高负荷的列车碾压过程中自然形成的带有特定伤损的钢轨,每一根自然伤损轨都是独一无二的,无法人为复制。因其形成需要时间成本,且伤损类型带有深厚的地域特征,从下道、收集、运输到存储需要投入大量的人力、物力和场地,历来都是一个段或是一个局的实训稀缺资源。以申请人为例:2016年建段之初,从4个兄弟单位抽调15名探伤工,成立探伤工区,历时四年,在工务部的大力支持和我们自己大力培养下,才勉强培养出25名探伤工,绝大部分现在还是1级,加之我们养护的是2016年底开通的沪昆高铁和南昆客专,钢轨条件好,无法积累实战经验,探伤技能整体偏弱,这对高铁养护来说是非常不利的。在科技飞速发展的今天,传统的培训方式已不能满足年轻人精力充沛、求知欲旺盛的要求,一个具备独立探伤能力的合格的探伤工需要3-5 年的培养周期,也无法跟上近年来集团公司大量增开设备的脚步。如何快速、高效、高质量的培养、训练处合格能力的探伤工,已是目前行业内的难题。


技术实现要素:

4.为解决上述现有技术存在的不足和缺陷,为加快探伤人员的培养,扭转现场钢轨探伤技能人才储备不足的局面,发明人研发团队经过研发和设计,目前构建了钢轨探伤仿真实作平台,有效整合伤损轨数据资源,建立伤损波形数据库,开发了一套以仿真的手段和沉浸式的培训方式,能有效解决设备使用中的安全隐患,以安全易用的结构形式实现快速提升探伤工业务技能的设备。具体的,本实用新型是这样实现的:
5.一种能同步履带转动信息的钢轨探伤仿真实训仪履带结构,用于安装在行走底盘1上,作为一个组件与钢轨探伤仿真实训仪的钢轨探伤仪5对接安装使用,步行履带7能在行走底盘1上循环滚动,并通过前后的转动轴8和轴承座9安装在行走底盘1的前后两端之间,编码轮12直接安装在转动轴8端部与之直连,或与转动轴8传动连接,使得步行履带7转动时
带动所述编码轮12同步等量转动。
6.进一步的,所述编码轮12通过有线或无线通讯的方式连接至钢轨探伤仪5的示波器6的相应接口实现通讯连接,能传递编码轮12 的转动方向信息和转动速度信息。
7.进一步的,所述步行履带7为无动力驱动结构,且步行履带7为中部相对于两端部内凹的弧形形状底盘。
8.进一步的,所述步行履带7两侧边安装有底盘边框罩11,底盘边框罩11作为底座支撑安装步行履带7、转动轴8和轴承座9。
9.进一步的,仿制钢轨模型4的底部通过一个安装座15安装在底盘边框罩11上,所述钢轨探伤仪5放置在仿制钢轨模型4上。
10.进一步的,所述仿制钢轨模型4的底部通过可升降调节高度的安装方式安装在安装座15上,安装座15通过螺钉可拆装式的安装在底盘边框罩11上。
11.进一步的,所述仿制钢轨模型4的两侧面上分别安装有一对轮盒 14,四个轮盒14的设置位置和大小间距、高度均与钢轨探伤仪5自带的四个行走轮17相对应,使得钢轨探伤仪5通过四个行走轮17摆放在四个轮盒14上从而使其放置在仿制钢轨模型4上。
12.进一步的,所述底盘边框罩11上设有至少一个安装孔,所述仿制钢轨模型4的底部于相应部位设有至少一根穿过安装孔进行安装的螺杆16,所述仿制钢轨模型4能通过调节螺杆16实现相对于底盘边框罩11之间的高度。
13.本实用新型的工作原理介绍:无动力的步行履带,通过在转动轴上安装的阻尼盘进行摩擦系数的调整,保证学员在其上行走不会过滑而难以站稳和行走,步行履带中部相对于两端部内凹的弧形形状底盘,这样的形状能够使得学员在其上走动式,靠重力和斜面产生的作用力自动下滑,从而实现原步行走,并在转动轴上安装有编码轮,编码轮能感应到步行履带的转动,实现学员的行动动作信息;步行履带两侧边的底盘边框罩,一方面作为结构外壳从侧面安装和包裹转动轴两侧,另一方面,在步行履带的两侧,底盘边框罩的上表面还提供了一个静止固定的踩踏区域,在学员上下实训仪的时候,可以脚踩底盘边框罩进行上下,从而保证上下时的方便的安全。仿制钢轨模型的两侧面上分别安装有一对轮盒,钢轨探伤仪可以固定于轮盒中,采用机械锁紧的方式将运动轮子锁死,这样操作人员在运动底盘上的行走就可以最大限度模拟真实场景,对操作人员的业务水平的提供有很大帮助。
14.本实用新型的有益效果介绍:本实用新型整合目前全局探伤培训基地的实物伤损轨资源,由段钢轨探伤首席技师用同一台gt-20钢轨探伤仪,用两档干扰灵敏度和一档判伤灵敏度进行伤损波形采集,准确对每处伤损进行定性、定位和定量分析,作为判伤标准答案。并带领波形分析团队对伤损波形进行单元拆分,建立伤损数据库,完成实物伤损轨向数字伤损轨的转化,消除单位间实物伤损轨交换壁垒,达到全局共享规模效应,解决实操培训对实物伤损轨的高度依赖;利用模拟探伤仪、步行器、学习一体机在内的钢轨探伤实训仪,步行器控制探伤速度,模拟探伤仪显示探伤波形,学习一体机用来学习和答题,高度仿真还原钢轨探伤情境,通过学员在步行器上行走仿真现场探伤行进方向和速度,将探伤作业标准中的反复探伤和探伤速度要求纳入评价体系;通过示波器再现钢轨探伤a/b超波形,仿真现场探伤仪器探测及探伤人员识波、判伤过程;通过两档干扰灵敏度和一档判伤灵敏度采集的伤损波形,经培训组织者的精心组卷,仿真现场探伤灵敏度的调整。通过学员在本发明的产品上的答题或系统自动采集等方式,按钢轨探伤技术比赛的标准进行客观评价,从而
达到学员积分智能管理,通过积分升级机制实现对实训学员技能提高兴趣的持续激励。
附图说明
15.图1为钢轨探伤仿真实训仪的结构主视图;
16.图2为钢轨探伤仿真实训仪的结构仰视图;
17.图3为钢轨探伤仿真实训仪的结构立体图;
18.图4、5为步行履带转动轴上阻尼盘的结构示意图;
19.图6为步行履带转动轴上编码轮的结构示意图;
20.图7为仿制钢轨模在安装座的结构示意图;
21.其中:1行走底盘、2安装架、3操作显示屏、4仿制钢轨模型、5钢轨探伤仪、6示波器、7步行履带、8转动轴、9轴承座、10阻尼盘、11底盘边框罩、12编码轮、14轮盒、15安装座、16螺杆、17 行走轮。
具体实施方式
22.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面结合具体实施方式并参照附图,对本实用新型进一步详细说明。应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本实用新型的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
23.实施例1:一种能同步履带转动信息的钢轨探伤仿真实训仪履带结构,用于安装在行走底盘1上,作为一个组件与钢轨探伤仿真实训仪的钢轨探伤仪5对接安装使用,步行履带7能在行走底盘1上循环滚动,并通过前后的转动轴8和轴承座9安装在行走底盘1的前后两端之间,编码轮12直接安装在转动轴8端部与之直连,或与转动轴 8传动连接,使得步行履带7转动时带动所述编码轮12同步等量转动。在步行履带7内部,于履带前方的转动轴8上直接或间接传动式安装有编码轮12,编码轮12用于记载步行履带7的转动速度和方向信息,即步行履带7的转动能够将运动信息传导至编码轮12上,带动编码轮12前进或后退转动,从而获取步行履带7的运动信息,并将该运动信息传输至钢轨探伤仪5;钢轨探伤仪5的示波器6内安装有数据接收元件和图像播放元件,数据接收元件用于接收主机端准备好的伤损波形图像信息,图像播放元件用于将接收到的伤损波形图像信息通过示波器6播放出来,而图像播放元件播放伤损波形图像信息的速度,则通过连接至编码轮12进行获取,当接收到编码轮12发出的正转和速度信号,图像播放元件则以相同或相适配的速度正向播放伤损波形图像信,当接收到编码轮12发出的倒转和速度信号,图像播放元件则以相同或相适配的速度逆向播放伤损波形图像,使得示波器6的图像播放和步行履带7同步;学员根据观测到的伤损波形图像进行了解伤损信息,此时,主机向操作显示屏3发送与当前显示的伤损波形图像相对应的伤损信息,学员通过操作显示屏3获取与之对应的信息进行学习,或者,通过操作显示屏3对伤损波形图像所对应的伤损类型、信息作出判断,或答题回答判断信息,从而达到学习和培训的目的。整个过程中,学员在步行履带7上手扶钢轨探伤仪5的扶手进行走动,模拟了实际探伤过程中的行为模式,也仿真的显示了伤损波形的图像,且整个过程和学员的步行速度方向均是同步,所以产生了很强的沉浸式学习体验,模拟了在真实的轨道上进行轨道探伤的过程。
24.编码轮12通过有线或无线通讯的方式连接至钢轨探伤仪5的示波器6的相应接口实现通讯连接,能传递编码轮12的转动方向信息和转动速度信息。步行履带7为无动力驱动结构,且步行履带7中部相对于两端部内凹的弧形形状底盘。步行履带7两侧边安装有底盘边框罩11,底盘边框罩11作为底座支撑安装步行履带7、转动轴8和轴承座9。无动力的步行履带7,通过在转动轴8上安装的阻尼盘10 进行摩擦系数的调整,保证学员在其上行走不会过滑而难以站稳和行走,步行履带7中部相对于两端部内凹的弧形形状底盘,这样的形状能够使得学员在其上走动式,靠重力和斜面产生的作用力自动下滑,从而实现原步行走,并在转动轴8上安装有编码轮12,编码轮12能感应到步行履带7的转动,实现学员的行动动作信息;步行履带7两侧边的底盘边框罩11,一方面作为结构外壳从侧面安装和包裹转动轴8两侧,另一方面,在步行履带7的两侧,底盘边框罩11的上表面还提供了一个静止固定的踩踏区域,在学员上下实训仪的时候,可以脚踩底盘边框罩11进行上下,从而保证上下时的方便的安全。仿制钢轨模型4的两侧面上分别安装有一对轮盒14,钢轨探伤仪5可以固定于轮盒14中,采用机械锁紧的方式将运动轮子锁死,这样操作人员在运动底盘上的行走就可以最大限度模拟真实场景,对操作人员的业务水平的提供有很大帮助。
25.仿制钢轨模型4的两侧面上分别安装有一对轮盒14,四个轮盒 14的设置位置和大小间距、高度均与钢轨探伤仪5自带的四个行走轮17相对应,使得钢轨探伤仪5通过四个行走轮17摆放在四个轮盒 14上从而使其放置在仿制钢轨模型4上。仿制钢轨模型4的底部通过一个安装座15安装在底盘边框罩11上,所述钢轨探伤仪5放置在仿制钢轨模型4上。这样的安装方式使得钢轨探伤仪5更接近步行履带7上的学员,和实际探伤过程中探伤员距离探伤仪的距离相当;仿制钢轨模型4的底部通过可升降调节高度的安装方式安装在安装座 15上,安装座15通过螺钉可拆装式的安装在底盘边框罩11上。可以满足不同身高需求的学员舒适的模拟,默认状态下仿制钢轨模型4 的高度和行走底盘1相当,尽可能接近实际探伤工作中真实轨道和探伤员行走路面之间的高度。实际调整高度式,可以通过底盘边框罩11上设有至少一个安装孔,以及仿制钢轨模型4的底部于相应部位设有至少一根穿过安装孔进行安装的螺杆16,通过螺杆16控制仿制钢轨模型4的相对于底盘边框罩11之间的高度,实现高度的调节变化。
26.应当理解的是,本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理,而不构成对本实用新型的限制。因此,在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外,本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。