一种应用于铁路轨道高速测量的磁悬浮减震防抖装置的制作方法

本发明涉及铁路轨道高速测量的，具体涉及一种应用于铁路轨道高速测量的磁悬浮减震防抖装置。

背景技术：

1、铁路轨道高速测量技术主要应用于铁路建设过程中的勘察设计、线路施工、轨道施工和运营维护阶段，在这些阶段中，测量工作对于确保铁路轨道的安全和精度至关重要。

2、在勘察设计阶段，主要内容有选线定线测量，线路平面和高程控制网的建设等。在线路施工阶段，测量工作主要包括线路平面和高程控制网的复测、加密，线路工程施工测量(中边桩放样等)，沉降观测，轨道施工测量(包括底座板、轨道板、长轨精调测量等)。线路建成后的运营维护，主要包括现有平面高程控制网的复测，主要结构物的变形观测，以及钢轨几何状态测量和调整。

3、现有的测量仪在铁路长时间使用过程中，整个工作过程在高频率震动，因此对测量仪光路结构固定、硬件pcb和器件寿命等提出更高的要求，为此，我们提出一种用于铁路轨道高速测量的磁悬浮减震防抖装置，以通过自动调整测量仪姿态的方式，控制整个测量仪的稳定。

4、为此，我们提供一种应用于铁路轨道高速测量的磁悬浮减震防抖装置解决上述问题。

技术实现思路

1、针对上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种应用于铁路轨道高速测量的磁悬浮减震防抖装置，通过陀螺仪芯片判断负载板的姿态，根据陀螺仪的信号控制第一电磁减震机构以及第二电磁减震机构调整本装置的稳定。

2、为了实现上述目的，本发明采用的一种应用于铁路轨道高速测量的磁悬浮减震防抖装置，包括：震动源和设在震动源下方的减震装置，该减震装置由负载板构成，此负载板置于震动源下方，并在负载板上配置陀螺仪芯片，用于接收振动信号，在陀螺仪芯片的外侧，设置有第一电磁减震机构，为竖直方向提供恢复力，以及第二电磁减震机构，为水平方向提供恢复力，陀螺仪芯片与上位机电连接，该陀螺仪芯片向上位机提供姿态信号，上述上位机与第一电磁减震机构和第二电磁减震机构电连接且向这两个机构提供控制信号以控制它们提供恢复力。

3、上述结构通过陀螺仪芯片判断负载板的姿态，根据陀螺仪的信号控制第一电磁减震机构以及第二电磁减震机构调整本装置的稳定。

4、作为上述方案的进一步优化，上述第一电磁减震机构包括至少两个安装在震动源上的固定柱a，第一阻尼弹簧减震器套设在固定柱a上，两个电磁铁a分布于固定柱a的上下两侧，两个电磁铁a之间设有电磁铁b，该电磁铁b与电磁铁a为异极且该电磁铁b置于负载板上以在该电磁铁b通电后为负载板提供竖直方向的恢复力；

5、上述第二电磁减震机构包括至少两个安装在震动源上的固定柱b，第二阻尼弹簧减震器套设在固定柱b上，四个电磁铁c分布在固定柱b的四个方向，电磁铁d套设在电磁铁c的外部，该电磁铁c与电磁铁d磁力相斥且电磁铁c通电后为负载板提供水平方向的恢复力。

6、具体的，从陀螺仪芯片获取姿态信号到上位机发出控制信号到负载板平衡之间，整个响应时间约在7ms。电磁铁a和b减小轴向方向震动，电磁c和d减小径向方向震动，而在负载板之间的阻尼弹簧减震器和高阻尼橡胶可减小磁力作用的间歇运动，从而达到整个铁路测量过程系统的稳定，实现减震和防抖的目的。

7、作为上述方案的进一步优化，上述固定柱a的数量为四个且分布于负载板的四个边角，固定柱b布置在相邻两个固定柱a之间以使四个固定柱a与四个固定柱b交叉布置，相互交叉布置的两组固定柱可确保固定柱b针对四个方向进行调节，而固定柱a缓冲由边角产生的铅垂振动，最大化确保铅垂缓冲效果及水平缓冲效果。

8、作为上述方案的进一步优化，靠近震动源的电磁铁a包括可拆卸配合的第一移动部件以及第二移动部件，第一移动部件包括与震动源连接的第一壳体以及从第一壳体延伸出的第一圆盘部，第一磁体设置在第一圆盘部上，第一安装端设置在第一轴部并布置在远离第一圆盘部的位置，第一圆盘部包括嵌入了环形的第一磁体的第一凹槽；

9、第二移动部件包括与固定柱a连接的第二壳体以及从第二壳体延伸的第二圆盘部，第二圆盘部分包括嵌入了环形的第二磁体的第二凹槽，第一磁体和第二磁体之间的靠近部分为相同磁极以使第二运动部件相对于第一运动部件进行磁悬浮，且第二磁体的另一磁极穿过第二运动部件并靠近电磁铁b，与该电磁铁的磁极相吸。

10、上述结构通过优化振动传输路径，实现了对高频振动的有效应对。在震动源产生震动时，首先传递至第一运动部件，然后通过第一运动部件、第二运动部件、第二磁体以及第一磁体的复杂相互作用，实现了第二运动部件的磁悬浮效果。这种悬浮状态使得振动力无法直接传递至第二磁体，从而显著减少了第二磁体受到的振动压力。这一缓冲效果的增强，进一步提升了第一电磁减震机构的性能表现，展现出卓越的振动衰减能力。

11、作为上述方案的进一步优化，上述第一移动部件的外侧设有凹口，该凹口内容纳有缓冲部件且该凹口的深度小于缓冲部件的高度以使缓冲部件从凹口的底面突出并使凹口与震动源接触，通过这样的配置，缓冲部件防止第一移动部件直接接触震动源，从而进一步增加第一移动部件对振动力的吸收，从而减少振动力向第二磁体的传递。

12、作为上述方案的进一步优化，该第一磁体的内部设有一个由橡胶材质构成的减震腔，该减震腔的内部中心旋转连接有中心轴，定型中间板连接至该中心轴上且在定型中间板的两侧安装有配重块，上述中心轴的底部设有伸缩部，该伸缩部的外部设有一个与震动源连接的转动腔，，该中心轴的外部套设有一个扭簧且该扭簧的一端固定在震动源上，上述减震腔的内部设有减震隔板以通过该减震隔板将减震腔分割成一个填充有液体的液室及数个填充有气体的气腔，上述结构通过巧妙的设计，实现了对高频和低频震动的全面应对。其关键在于液室的体积变化，这一创新设计能够有效地吸收高频震动。同时，辅助减震结构亦发挥了重要作用，它由减震隔板连通的气腔组合构成，进一步增强了整体的震动衰减能力，在这一精妙的结构中，中心轴、定型中间板、配重块、伸缩部、转动腔以及扭簧共同构成了一个卓越的低频震动抵抗结构。这一结构能够抵抗由低频震动引发的轻微振动，从而确保了第一电磁减震机构在宽广的频率范围内均能发挥出显著的减震效果。这一创新设计无疑为震动控制领域树立了新的标杆。

13、一种应用于铁路轨道高速测量的磁悬浮减震防抖方法，应用如上述方案所述的一种应用于铁路轨道高速测量的磁悬浮减震防抖装置，具有高精度、高速稳定以及高可靠性等突出特点，可以大大提高铁路轨道测量的效率和准确性，为铁路的安全运营提供有力保障。

14、本发明的一种应用于铁路轨道高速测量的磁悬浮减震防抖装置，具备如下有益效果：

15、1.本发明的一种应用于铁路轨道高速测量的磁悬浮减震防抖装置，根据陀螺仪的信号，上位机会发出相应的控制信号来调整第一电磁减震机构和第二电磁减震机构，从而保持本装置的稳定。

16、2.本发明的一种应用于铁路轨道高速测量的磁悬浮减震防抖装置，从陀螺仪芯片获取姿态信号到上位机发出控制信号到负载板平衡之间，整个响应时间约在7ms。电磁铁a和b通过排斥力减小了负载板在轴向方向的移动，而电磁铁c和d则减小了负载板在径向方向的移动。同时，负载板之间的阻尼弹簧减震器和高阻尼橡胶可减小磁力作用的间歇运动，从而达到整个铁路测量过程系统的稳定，实现减震和防抖的目的。

17、3.本发明的一种应用于铁路轨道高速测量的磁悬浮减震防抖装置，通过优化振动传输路径，实现了对高频振动的有效应对。在震动源产生震动时，首先传递至第一运动部件，然后通过第一运动部件、第二运动部件、第二磁体以及第一磁体的构成磁悬浮结构，实现了第二运动部件的磁悬浮效果。这种悬浮状态使得振动力无法直接传递至第二磁体，从而显著减少了第二磁体受到的振动压力。这一缓冲效果的增强，进一步提升了第一电磁减震机构的性能表现，展现出卓越的振动衰减能力。

18、4.本发明的一种应用于铁路轨道高速测量的磁悬浮减震防抖装置，通过巧妙的设计，实现了对高频和低频震动的全面应对。其关键在于液室的体积变化，这一创新设计能够有效地吸收高频震动。该结构的原理主要是利用液体的粘滞特性来消耗震动能量，从而减少震动的传递。当震动作用在装有液体的密闭容器上时，液体的粘滞特性会消耗一部分能量，从而减少震动的传递。同时，辅助减震结构亦发挥了重要作用，它由减震隔板连通的气腔组合构成，进一步增强了整体的震动衰减能力，在这一精妙的结构中，中心轴、定型中间板、配重块、伸缩部、转动腔以及扭簧共同构成了一个卓越的低频震动抵抗结构。这一结构能够抵抗由低频震动引发的轻微振动，从而确保了第一电磁减震机构在宽广的频率范围内均能发挥出显著的减震效果。这一创新设计无疑为震动控制领域树立了新的标杆。

19、参照后文的说明与附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式，应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。