水平滑块和滑轮组合式万能铁路轨距尺的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种对铁路两股钢轨之间的水平高低尺寸和轨距尺寸进行测量的测量装置，尤其是对水平高低的测量准确性高，数据稳定，使用简单方便。
【背景技术】
[0002]目前，铁路轨距尺对水平高低尺寸的测量，按照原理分类有三种，标尺式，螺旋式，电子感应式。
[0003]标尺式铁路轨距尺，就是在尺身中间上安装一个水准泡，在尺身的一端垂直安装一把直板尺，把轨距尺放置两股钢轨上，直板尺的一端放在水平低的钢轨上，当水准泡居中时，直板尺显示的尺寸就是两股钢轨间的水平高低差。
[0004]这种标尺式铁路轨距尺存在的问题:标尺每次放置垂直度，存在明显偏差，对测量数据的稳定性和重复性影响大。标尺垂直伸出尺身后，特别容易碰撞变形，一旦变形，数据就不准确。目前是国家不提倡，不推广，不进行产品认证。
[0005]螺旋式铁路轨距尺，是在尺身上安置一个水准泡总成，一个大尺寸螺矩的螺旋结构，水准泡总成的一端安装在螺矩里面，螺旋结构上面安置一个圆刻度盘。测量时，将轨距尺放置在两根钢轨上，旋转螺旋，带动水准泡总成升降，当水准泡居中时，圆片上刻度显示轨距尺的水平高低尺寸。
[0006]这种轨距尺，目前是市场上普遍使用。存在的问题，螺旋结构零件多，各零件间隔对尺寸影响很大，造成误差大；螺旋结构上刻度盘形体比较大，突出尺身，容易碰撞变形，造成显示数据误差极大。实际应用效果不理想。
[0007]电子感应式轨距尺，是利用电子感应器，感应出轨距尺的两端的水平高低差，结合芯片设计，显示轨距尺的两端的水平高低。
[0008]这种轨距尺优点是比较准确。但缺点是故障多，稳定性差，价格贵，经不起破坏性试验。电子感应器本身存在数据漂移的共性，造成显示数据变化，影响稳定性和重复性指标。电子结构配件多，故障多。经不起碰撞，耐破坏性能差。价格贵，影响推广。
[0009]以上三种轨距尺测量时，都是正切原理，既测量点的位移旋转的，而反映出来的数据是相应点垂直线的长度。实际使用中，都要按照《JJG219-2008》修正。
【发明内容】
[0010]为了提供一种数据准确，数据稳定，耐破坏，使用简单方便的轨距尺，本实用新型利提供一种全新测量原理，设计一套全新的测量装置。
[0011]I本实用新型所述的装置包括:
[0012](I).一套水平滑块总成。水平滑块总成包括:水平滑块，水准泡，圆轴，弹簧I。在轨距尺的H形尺身上设计安装一种水平滑块，上面安装水准泡，水平滑块一端用圆轴固定在尺身上，圆轴圆心是一个作用点，水平滑块另一端固定钢丝绳1，钢丝绳I连接到动滑轮组的轴体上，水平滑块固定钢丝绳I的点为另一个作用点。水平滑块可以围绕圆轴上下旋转。水平滑块两个作用点的长度，比轨距尺测量水平时基准长度1505_缩小η倍。
[0013](2).一套滑轮组件，由一套定滑轮组，一套动滑轮组，钢丝绳2组成。定滑轮组，动滑轮组中的滑轮外径带有U形或V形槽。定滑轮组和动滑轮组用钢丝绳2穿连在一起，形成一个滑轮组合。滑轮组合的距离和力是以η倍进行转换，既拉动钢丝绳2的移动距离，比动滑轮组移动距离扩大η倍，同时动滑轮组的力是作用在钢丝绳2上的力的η倍。
[0014](3).显示部件。显示部件，有标尺式和数显式两种。标尺式显示部件由带有刻度主标尺，带有标尺指示线副标尺组成。主标尺或副标尺，选一件固定在钢丝绳2上，另一件固定在尺身上；数显式显示部件，由数显框，尺身组成。数显框和尺身，选一件固定在钢丝绳2上，另一件固定在尺身上。
[0015](4).手轮操作组合部件。手轮操作组合部件由两个手轮，一个绕线轮，一个手轮轴，一个弹簧2组成。绕线轮带有U形凹槽，绕线轮连接钢丝绳2。
[0016](5).定滑轮。安装在尺身上，用来改变钢丝绳I的方向，设置在水平滑块和滑轮组合之间。定滑轮中的滑轮外径带有U形或V形槽。因为定滑轮能够改变方向，所以这个定滑轮通过钢丝绳I把水平滑块的上下位移转变为水平位移传递给动滑轮组。
[0017](6)本实用新型设计中的水平滑块总成，滑轮组件，钢丝绳1，钢丝绳2，显示装置，绕线轮全部安装在尺身内部，碰撞不到，耐破坏，提高轨距尺的稳定性。
[0018]2.本实用新型所述的测量原理包括:
[0019](I).设计中，水平滑块固定钢丝绳点，上下移动距离的值，是轨距尺测量时两端水平高低差的值缩小η倍。轨距尺测量水平前，都要进行检定，检定时先把轨距尺调到水平状态，既水平高低为0，水平滑块水准泡调居中，这样水平滑块中心线和轨距尺中心线平行且都在水平为O的水平线上。轨距尺测量水平高低时，轨距尺两端搭在两根钢轨顶面，假设两根钢轨有水平高低差，这时轨距尺中心线产生倾斜，不在水平O线上，水平滑块中心线平行轨距尺中心线，所以也不在水平O线上。测量时，通过水平滑块围绕圆轴上下旋转，旋转到水准泡居中时，水平滑块中心线处于水平O位线上，水平为O。水平滑块旋转时，水平滑块中心线从平行轨距尺中心线开始旋转，旋转到水准泡居中时，正好处在水平O位线，水平滑块旋转的角度β。测量时，轨距尺放在两根钢轨顶面上，中心线产生倾斜，轨距尺中心线从水平O位线旋转，旋转到测量时轨距尺倾斜状态的中心线，其所产生的角O，O = β。所以，测量时，水平滑块固定钢丝绳点的上下位移，和轨距尺相应一端的上下位移成正比，又因为水平滑块两作用点的长度比轨距尺水平基准长度缩小η倍，所以水平滑块固定钢丝绳点的位移长度的值，就是轨距尺两端水平高低差的值缩小η倍。
[0020](2)本实用新型设计安装一套滑轮组合，由一套定滑轮组，一套动滑轮组组成。定滑轮组和动滑轮组用钢丝绳2穿连在一起，形成一个滑轮组合。设计中滑轮组合的距离和力是以η倍进行转换，既钢丝绳2的移动距离，是动滑轮组移动距离的η倍，同时动滑轮组的力是作用在钢丝绳2的力的η倍。动滑轮组和钢丝绳2移动时，做的功都是相等的。NS=ns, N动滑轮组的力，S是动滑轮组移动的距离，η是钢丝绳2的力，s钢丝绳2的移动距离。所以，钢丝绳2的移动距离，比动滑轮组移动距离扩大η倍，钢丝绳2作用力比动滑组的作用力缩小η倍，相反，动滑轮组移动距离比钢丝绳2缩小η倍，作用力是钢丝绳2的作用力η倍。
[0021](3)原理设计误差为O。轨距尺测量时水平高低差的值，反映到水平滑块上点位移的长度值，缩小η倍，再通过钢丝绳I传递动滑轮组轴体上，动滑轮组通过滑轮组合传递到钢丝绳2，扩大η倍，正好还原了轨距尺测量时两端实际水平高低差的值，所以原理设计误差为O，大大提高了测量的准确性。显示装置固定在钢丝绳2上，就能显示出测量值。
[0022](4)测量时，水平滑块和轨距尺旋转的角度相等。二者测量时，相应旋转点的位移都是围绕角的顶点旋转产生的，因此都是余弦原理，理论上完全复现了轨距尺的真实测量结果。
[0023]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案
[0024]本实用新型是在铁路轨距尺的尺身上安装四个组合部件:(I)，水平滑块总成部件。(2)，定滑轮组和动滑轮组组合部件。(3)，尺寸显示组合部件。(4)，手轮操作组合部件。这四个部件由钢丝绳I，连接水平滑块和动滑轮组，钢丝绳2连接动滑轮组，定滑轮组，尺寸显示组合部件，手轮操作组合部件。
[0025]1，水平滑块总成部件。水平滑块总成包括:水平滑块，水准泡，圆轴，弹簧I。水平滑块上面安装水准泡。水平滑块纵向放置在轨距尺尺身内部位置。水平滑块一端用圆轴安装在轨距尺尺身上，另一端可以围绕圆轴上下旋转。水平滑块圆轴圆心是一个作用点，水平滑块另一端固定钢丝绳1，水平滑块固定钢丝绳I的点为另一个作用点。水平滑块两作用点长度是1505mm缩小η倍。1505mm是铁路两个钢轨轨头中心距离，既铁路轨距尺测量水平高低时对应的基准距离，轨距尺上相应的位置为水平基准点。水平滑块和动滑轮组的轴体用钢丝绳I连接。水平滑块上面安装弹簧1，保持恒定的弹力，弹力方向和钢丝绳I牵引力方向相反，这样连接的钢丝绳I始终处于绷紧状态，确保水平滑块能灵活反应出水平滑块和动滑轮组的位移和力的变化。
[0026]2，定滑轮组和动滑轮组组合部件。定滑轮组和动滑轮组组合部件称为滑轮组件，是定滑轮组、动滑轮组、钢丝绳2组成。定滑轮组和动滑轮组中滑轮外径带有U形或V形槽。滑轮组件平行安装在尺身上，放置在H形尺身内部位置。定滑轮组和动滑轮组用钢丝绳2穿连起来。定滑轮组轴固定在尺身上，动滑轮组在H形尺身内部滑动。钢丝绳I连接动滑轮组的轴体和水平滑块。定滑轮组中滑轮的只数和动滑轮组中滑轮的只数之间，设计为η倍进行转换，既钢丝绳2拉动距离的长度是动滑轮组轴体移动距离长度扩大η倍，同时钢丝绳2的作用力比动滑轮组轴体的力缩小η倍。
[0027]这样钢丝绳2移动距离长度，是动滑轮组移动距离长度η倍，但力变小η倍，手轮操作部件连接着钢丝绳2，操作时，拉动钢丝绳2，用力小，旋转方便。动滑轮组移动距离短，力扩大η倍，动滑轮组的轴体和水平滑块用钢丝绳I连接。操作手轮，钢丝绳2的力经过滑轮组合扩大η倍，传递到水平滑块上，力的方向和水平滑块上的弹簧I的力方向始终保持相