【技術實現步驟摘要】
本申請涉及鐵路安全監測，尤其涉及一種鐵路行車安全監測裝置負載動平衡配重方法及監測裝置。
技術介紹
1、鐵路沿線發生的滑坡、落石等障礙物侵入鐵路限界會嚴重影響列車的行車安全。因此在鐵路沿線安裝部署激光雷達監測裝置，來實時檢測障礙物侵限情況，進而全時段、全天候監測限界內鐵軌軌面區域，一旦發現有落石等可能危及列車行車安全的障礙物，監測裝置中的雷達將信息反饋給系統，即刻觸發異物侵限告警，可有效降低列車因障礙物侵限引發的行車事故。但由于監測裝置多采用單線激光雷達，激光掃描面為一個二維平面，監測裝置只能檢測障礙物在掃描面的投影輪廓，無法有效實現目標的三維掃描。因此在實際應用中，容易因樹枝、草團、道砟等目標物引起系統誤判誤告，降低系統的可用性。
2、為實現障礙物目標的三維掃描和建模，降低系統誤判的可能性，鐵路沿線可以使用轉動裝置。將激光雷達固定在轉動裝置上，將設置有轉動裝置的監測裝置安裝在鐵軌外側立桿上，安裝于特定高度(如3米至5米高度內)，以此來實現全方位的監測鐵路沿線周圍情況。一些轉動裝置采用蝸輪蝸桿和深溝球軸承組合的轉動結構。然而由于受負載的重心以及安裝誤差的影響，轉動裝置在轉動過程中會產生振動，在負載長期轉動的條件下，會導致蝸輪蝸桿磨損嚴重，進而使轉動裝置的穩定性變差，無法滿足長期轉動運行要求。
技術實現思路
1、本申請提供一種鐵路行車安全監測裝置負載動平衡配重方法及監測裝置，以解決轉動裝置穩定性差的問題。
2、第一方面，本申請提供一種鐵路行車安全監測裝置負載動平
3、獲取數模圖，所述數模圖包括負載的數模圖以及監測裝置的數模圖；
4、根據所述數模圖分別配置負載的材料特性以及監測裝置中各零件的材料特性，所述材料特性包括所述負載的重量和所述監測裝置中各零件的重量；
5、根據所述材料特性生成所述負載的等效重心；
6、設置多個特征方向；
7、根據所述負載的重量和所述等效重心的坐標位置，計算預設轉速下所述負載在所述特征方向下的轉動慣量；
8、計算多個所述特征方向下的所述轉動慣量的加權平均值；
9、根據所述加權平均值獲取所述負載的動平衡配重位置，以在所述負載上配置所述動平衡配重。
10、可選的，所述獲取數模圖包括：
11、分別獲取所述負載的尺寸數值和所述監測裝置的尺寸數值；
12、根據所述負載的尺寸數值和所述監測裝置的尺寸數值構建模型，以生成所述數模圖。
13、可選的，所述設置特征方向包括：
14、分別獲取所述負載的安裝高度與第一距離，所述安裝高度為所述負載的幾何中心與軌道安裝面之間的距離，所述第一距離為兩條軌道中心線與所述負載的幾何中心之間的水平距離；
15、根據所述安裝高度與所述第一距離設置所述特征方向。
16、可選的，所述特征方向包括：基準方向、第一方向和第二方向，所述基準方向為根據所述第一距離與所述安裝高度構建的三角形的斜邊方向，所述第一方向與所述基準方向的夾角為45°，且所述第二方向與所述第一方向以所述基準方向為軸對稱。
17、可選的，所述根據所述負載的重量和所述等效重心的坐標位置，計算預設轉速下的所述特征方向的轉動慣量包括：
18、按照下式計算所述轉動慣量：
19、i＝m×r2；
20、其中，i為轉動慣量，m為負載的重量，r為沿特征方向上的等效重心到負載邊緣的距離。
21、可選的，所述動平衡配重的設置方向與所述特征方向相反。
22、可選的，所述方法還包括：
23、根據所述轉動慣量的加權平均值計算預設轉速下所述負載的第一轉動力矩；
24、計算第二距離，所述第二距離為所述負載的等效重心與所述監測裝置轉動軸之間的距離；
25、根據所述負載所受的重力和所述第二距離，計算所述負載的第二轉動力矩；
26、若所述第一轉動力矩與所述第二轉動力矩的差值小于差值閾值，則標定所述動平衡配重位置。
27、可選的，所述方法還包括：
28、控制所述負載在預設轉速下轉動；
29、獲取所述負載在所述特征方向的振動值和自由狀態下的振動值；
30、若所述振動值未超過振動閾值，則標定所述動平衡配重位置。
31、第二方面，本申請提供一種鐵路行車安全監測裝置，包括：殼體、安裝座、轉動裝置、傳動組件、電機、角度計算模塊、旋轉連接器和限位模塊，以及應用上述第一方面所述的負載動平衡配重方法獲取的動平衡配重；
32、所述傳動組件、所述電機、所述角度計算模塊、所述旋轉連接器和所述限位模塊設置在所述殼體的內部；
33、所述殼體的頂端設置有第一孔，所述殼體的內部設置有隔板，所述隔板設置有第二孔，所述轉動裝置的頂端穿過所述第一孔伸出所述殼體，所述轉動裝置的底端通過所述第二孔與所述隔板插接，所述轉動裝置轉動連接所述殼體；
34、所述轉動裝置的頂端連接所述安裝座，所述轉動裝置遠離所述安裝座的一端連接所述角度計算模塊，所述轉動裝置的底端連接所述旋轉連接器；
35、所述電機設置在所述殼體上；
36、所述傳動組件的輸入端連接所述電機，所述傳動組件的輸出端連接所述轉動裝置，所述傳動組件固定在所述殼體上；
37、所述限位模塊沿所述旋轉連接器周向設置；
38、所述電機、所述角度計算模塊和所述限位模塊電連接所述旋轉連接器。
39、可選的，所述傳動組件包括蝸輪、蝸桿、主動輪、從動輪、皮帶、第一轉子和連接座；
40、所述蝸輪與所述轉動裝置插接，所述蝸輪與所述蝸桿嚙合；所述蝸桿的兩端分別插接所述第一轉子，兩個所述第一轉子分別設置在所述連接座內，所述連接座連接所述殼體；所述蝸桿的一端連接所述從動輪，所述從動輪、所述主動輪分別與所述皮帶嚙合，所述主動輪連接所述電機的輸出軸。
41、由上述技術方案可知，本申請提供一種鐵路行車安全監測裝置負載動平衡配重方法及監測裝置，所述方法包括：獲取負載以及監測裝置的數模圖；根據數模圖分別配置負載以及監測裝置的材料特性，其中，材料特性包括負載以及監測裝置的重量；根據材料特性生成負載的等效重心；設置多個特征方向；根據負載的重量和等效重心的坐標位置，計算預設轉速下負載在特征方向下的轉動慣量；計算多個特征方向下的轉動慣量的加權平均值；根據加權平均值獲取負載的動平衡配重位置。通過采用本申請的方法在負載上設置動平衡配重，可有效降低負載的等效載荷，減少負載在轉動過程中的振動，進而可提升轉動裝置的可靠性和使用壽命，可解決轉動裝置穩定性差的問題。
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1.一種鐵路行車安全監測裝置負載動平衡配重方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的鐵路行車安全監測裝置負載動平衡配重方法，其特征在于，所述獲取數模圖包括：
3.根據權利要求1所述的鐵路行車安全監測裝置負載動平衡配重方法，其特征在于，所述設置特征方向包括：
4.根據權利要求3所述的鐵路行車安全監測裝置負載動平衡配重方法，其特征在于，多個所述特征方向包括：基準方向、第一方向和第二方向，所述基準方向為根據所述第一距離與所述安裝高度構建的三角形的斜邊方向，所述第一方向與所述基準方向的夾角為45°，且所述第二方向與所述第一方向以所述基準方向為軸對稱。
5.根據權利要求1所述的鐵路行車安全監測裝置負載動平衡配重方法，其特征在于，所述根據所述負載的重量和所述等效重心的坐標位置，計算預設轉速下的所述特征方向的轉動慣量包括：
6.根據權利要求1所述的鐵路行車安全監測裝置負載動平衡配重方法，其特征在于，所述動平衡配重的設置方向與所述特征方向相反。
7.根據權利要求1所述的鐵路行車安全監測裝置負載動平衡配重方法，其特征在
8.根據權利要求1所述的鐵路行車安全監測裝置負載動平衡配重方法，其特征在于，所述方法還包括：
9.一種鐵路行車安全監測裝置，其特征在于，包括：殼體(1)、安裝座(2)、轉動裝置(3)、傳動組件(4)、電機(5)、角度計算模塊(6)、旋轉連接器(7)和限位模塊(8)，以及應用權利要求1-8任一項所述的負載動平衡配重方法獲取的動平衡配重；
10.根據權利要求9所述的鐵路行車安全監測裝置，其特征在于，所述傳動組件(4)包括蝸輪(41)、蝸桿(42)、主動輪(43)、從動輪(44)、皮帶(45)、第一轉子(46)和連接座(47)；
...【技術特征摘要】
1.一種鐵路行車安全監測裝置負載動平衡配重方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的鐵路行車安全監測裝置負載動平衡配重方法，其特征在于，所述獲取數模圖包括：
3.根據權利要求1所述的鐵路行車安全監測裝置負載動平衡配重方法，其特征在于，所述設置特征方向包括：
4.根據權利要求3所述的鐵路行車安全監測裝置負載動平衡配重方法，其特征在于，多個所述特征方向包括：基準方向、第一方向和第二方向，所述基準方向為根據所述第一距離與所述安裝高度構建的三角形的斜邊方向，所述第一方向與所述基準方向的夾角為45°，且所述第二方向與所述第一方向以所述基準方向為軸對稱。
5.根據權利要求1所述的鐵路行車安全監測裝置負載動平衡配重方法，其特征在于，所述根據所述負載的重量和所述等效重心的坐標位置，計算預設轉速下的所述特征方向的轉動慣量包括：
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【專利技術屬性】
技術研發人員：王志峰，
申請(專利權)人：保定市天河電子技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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