一种适用于列车脱轨的模拟起复演练装置的制作方法

本实用新型属于列车事故处理设备相关技术领域，更具体地，涉及一种适用于列车脱轨的模拟起复演练装置。

背景技术：

列车在紧急制动或者超速运行的情况下，将面临脱轨的风险。多年的运营实践表明，列车脱轨是危机行车安全的重要隐患，处理不当甚至将引起重大事故，严重影响铁路的安全运营，且易造成较大的经济损失。

列车脱轨事故发生后，进行快速起复作业是必不可少的，起复作业的快慢直接决定了列车内人员的安全及列车脱轨造成的经济损失大小，故快速有效地起复作业显得至关重要，这也对维修人员的作业能力要求较高。为了提高维修人员的作业能力，提高抢修的效率，对维修人员进行起复作业模拟培训教学是非常有必要的。目前的起复作业培训主要是通过实物演练进行，由于设施设备有限，而需要接收培训的人员众多，造成了一种僧多肉少的现象，培训时人员扎堆，效率较低，培训效果难以保证。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种适用于列车脱轨的模拟起复演练装置，所述模拟起复演练装置基于现有起复模拟培训的特点，进行了研究及设计。所述模拟起复演练装置将起复器与虚拟现实系统进行结合，能够有效模拟起复作业的全过程，且虚拟现实系统自动模拟作业场景，便于操作人员直观的观察，使用条件简单，不受场地限制，教学演练效果显著，能够满足大规模教学演练需求。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种适用于列车脱轨的模拟起复演练装置，其包括起复器及虚拟现实系统，其特征在于：

所述起复器电性连接于所述虚拟现实系统，其包括水平驱动器、连接于所述水平驱动器的移动车台、设置在所述移动车台上的竖直驱动器、连接于所述竖直驱动器的举升平台及位移检测元件，所述水平驱动器用于驱动所述移动车台水平移动，所述竖直驱动器用于驱动所述举升平台上下移动，由此实现所述举升平台的上下左右移动；所述举升平台用于承载待起复对象，并带动所述待起复对象同步移动；所述位移检测元件电性连接于所述虚拟现实系统，其用于检测所述举升平台的位移信息并将检测到的位移信息传输给所述虚拟现实系统；所述虚拟现实系统用于根据接收到的所述位移信息自动形成及显示虚拟作业场景，以便操作者依据所述虚拟作业场景来调整所述举升平台的位姿来实现所述待起复对象的起复作业。

进一步地，所述位移检测元件包括分别设置在所述移动车台及所述举升平台上的水平位移检测元件及竖直位移检测元件，所述水平位移检测元件及所述竖直位移检测元件分别用于检测所述移动车台的水平位移及所述举升平台的竖直位移。

进一步地，所述位移检测元件为位移传感器。

进一步地，所述水平驱动器及所述竖直驱动器分别为水平移动油缸及竖直移动油缸；所述水平移动油缸的推杆连接于所述移动车台，所述竖直移动油缸的推杆连接于所述举升平台。

进一步地，所述位移检测元件包括分别设置在所述水平移动油缸及所述竖直移动油缸上的水平移动编码器及竖直移动编码器，所述水平移动编码器及所述竖直移动编码器分别用于检测所述水平移动油缸的推杆的水平位移及所述竖直移动油缸的推杆的上下位移，并将检测到的位移信息转换成数字信号后传输给所述虚拟现实系统。

进一步地，所述水平驱动器及所述竖直驱动器分别为水平直线电机及竖直直线电机，所述水平直线电机的输出轴及所述竖直直线电机的输出轴分别连接于所述移动车台及所述举升平台，以分别驱动所述移动车台水平移动及所述举升平台上下移动。

进一步地，所述水平驱动器为带传动结构。

进一步地，所述水平驱动器为丝杠螺母结构，所述丝杠螺母结构的螺母连接于所述移动车台。

进一步地，所述虚拟现实系统包括电性连接于所述位移检测元件的接收模块、处理模块及仿真模块，所述处理模块电性连接所述接收模块及所述仿真模块，所述接收模块用于接收位移信息，并将接收到的所述位移信息传输给所述处理模块，所述处理模块将接收到的位移信息进行处理后传输给所述仿真模块，所述仿真模块根据接收到的信息进行相应动作以形成所述虚拟作业场景。

进一步地，所述虚拟现实系统还包括电性连接于所述仿真模块的显示屏，所述显示屏用于显示所述虚拟作业场景。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，本实用新型提供的适用于列车脱轨的模拟起复演练装置主要具有以下有益效果：

(1)所述起复器电性连接于所述虚拟现实系统，所述模拟起复演练装置将起复器与虚拟现实系统进行结合，能够有效模拟起复作业的全过程，且虚拟现实系统自动模拟作业场景，便于操作人员直观的观察，使用条件简单，不受场地限制，教学演练效果显著，能够满足大规模教学演练需求，提高了效率；

(2)所述虚拟现实系统包括有电性连接于所述仿真模块的显示屏，所述显示屏用于显示所述虚拟作业场景，便于操作者直观查看虚拟作业场景，使用简便；

(3)所述模拟起复演练装置结构简单，灵活性较高，便于推广应用，且极大地提高了起复作业培训的灵活性。

附图说明

图1是本实用新型第一实施方式提供的适用于列车脱轨的模拟起复演练装置的示意图；

图2是是图1中的适用于列车脱轨的模拟起复演练装置的起复器的示意图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-起复器，2-虚拟现实系统，3-水平移动编码器，4-水平移动油缸，5-竖直拉绳束缚端，6-举升平台，7-竖直移动编码器，8-竖直移动油缸，9-底座，10-移动车台，11-水平拉绳束缚端。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本实用新型较佳实施方式提供的适用于列车脱轨的模拟起复演练装置，所述模拟起复演练装置将起复器与虚拟现实系统进行结合，能够有效模拟起复作业的全过程，且虚拟现实系统自动模拟作业场景，便于操作人员直观的观察，使用条件简单，不受场地限制，教学演练效果显著，能够满足大规模教学演练需求。

所述模拟起复演练装置包括起复器及电性连接于所述起复器的虚拟现实系统，所述起复器用于承载待起复的对象，并带动待起复的对象进行上下左右移动。所述虚拟现实系统用于接收来自所述起复器测得的所述待起复的对象的位移信息，并根据接收到的所述位移信息自动模拟作业场景，使得操作者可以根据虚拟作业场景自动调整所述起复器，直到起复作业完成。

所述起复器包括底座、水平驱动器、水平位移检测元件、移动车台、竖直驱动器、竖直位移检测元件及举升平台，所述水平驱动器设置在所述底座上，其一端连接于所述移动车台。

所述移动车台设置在所述底座上，其用于承载所述竖直驱动器、所述竖直位移检测元件及所述举升平台，并带动所述竖直驱动器、所述竖直位移检测元件及所述举升平台沿所述底座水平移动。所述水平位移检测元件设置在所述移动车台上，其用于检测所述移动车台的水平移动位移，并将检测到的水平位移信息传输给所述虚拟现实系统。本实施方式中，所述移动车台的水平位移即为所述待起复的对象的水平位移。

所述竖直驱动器的一端设置在所述移动车台上，另一端连接于所述举升平台。本实施方式中，所述竖直驱动器竖直设置，其用于驱动所述举升平台上下移动，进而驱动所述待起复的对象上下移动。

所述竖直位移检测元件设置在所述举升平台上，其用于检测所述举升平台的竖直位移，并将检测到的竖直位移信息传输给所述虚拟现实系统。本实施方式中，所述举升平台的竖直位移即为所述待起复的对象的竖直位移。

所述虚拟现实系统分别电性连接于所述水平位移检测元件及所述竖直位移检测元件，并根据接收到的来自所述水平位移检测元件的水平位移信息或/及来自所述竖直位移检测元件的竖直位移信息进行处理后自动模拟作业场景并进行显示，以使得操作者能够依据所述虚拟现实系统显示的虚拟作业场景分别控制所述水平驱动器及所述竖直驱动器以调整所述待起复的对象的位姿，直到起复作业完成。本实施方式中，所述虚拟现实系统包括接收模块、处理模块及仿真模块，所述接收模块用于接收位移信息，并将接收到的所述位移信息传输给所述处理模块。所述处理模块将接收到的位移信息进行处理后传输给所述仿真模块，所述仿真模块进行相应动作，以形成虚拟作业场景；所述处理模块电性连接所述接收模块及所述仿真模块。

所述模拟起复演练装置工作时，打开所述虚拟现实系统，所述虚拟现实系统的显示屏显示起复作业的初始界面。之后，操作所述水平驱动器来控制所述移动车台带动待起复的对象进行水平移动，同时操作所述竖直驱动器来控制所述举升平台带动所述待起复的对象上下移动，与此同时，所述水平位移检测元件及所述竖直位移检测元件检测待起复的对象的水平及竖直位移信息，并将检测到的水平及竖直位移信息传输到所述虚拟现实系统，所述虚拟现实系统将接收到的位移信息进行处理后自动形成虚拟作业场景，并在所述显示屏上显示形成的虚拟作业场景。操作员根据所述显示屏显示的虚拟作业场景分别控制所述水平位移驱动器及所述竖直位移驱动器以调整所述待起复的对象的水平位移及竖直位移，直至起复作业完成。

以下以几个具体实施方式来对本实用新型进行进一步的说明。

实施例1

本实用新型第一实施方式提供的适用于列车脱轨的模拟起复演练装置，所述模拟起复演练装置包括起复器1及电性连接于所述起复器1的虚拟现实系统2，所述起复器1用于承载待起复对象，并带动所述待起复对象进行上下左右移动。所述虚拟现实系统2用于接收来自所述起复器1测得的所述待起复对象的位移信息，并根据接收到的所述位移信息自动模拟作业场景，使得操作者可以根据所述虚拟现实系统2显示的虚拟作业场景来控制所述起复器1，直至起复作业完成。

所述起复器1包括水平移动编码器3、水平移动油缸4、竖直拉绳束缚端5、举升平台6、竖直移动编码器7、竖直移动油缸8、底座9、移动车台10及水平拉绳束缚端11，其中，所述水平移动编码器3及所述竖直移动编码器7分别电性连接于所述虚拟现实系统2。

所述移动车台10及所述水平移动油缸4设置在所述底座9上，其中所述移动车台10活动的设置在所述底座9上，其用于承载所述竖直移动油缸8、所述竖直移动编码器7及所述举升平台6。本实施方式中，所述底座9为矩形，所述水平移动油缸4固定设置在所述底座9的一端，其推杆连接于所述移动车台10；所述水平移动油缸4用于驱动所述移动车台10水平移动；水平拉绳的两端分别连接所述水平拉绳束缚端11与所述水平移动编码器3，其中所述水平拉绳束缚端11设置在所述移动车台10上，此作用是通过连接将水平位移转换成所述水平移动编码器3的位移信号。

所述水平移动编码器3设置在所述水平移动油缸4上，其用于检测所述水平移动油缸4的推杆的位移，并将检测到的位移信息转换成数字信号后传输给所述虚拟现实系统2。本实施方式中，所述水平移动油缸4的推杆的位移即为所述移动车台10的水平位移。

所述竖直移动油缸8的一端固定在所述移动车台10上，其推杆连接于所述举升平台6；所述竖直移动油缸8用于驱动所述举升平台6上下移动。所述竖直移动编码器7设置在所述竖直移动油缸8上，其用于检测所述竖直移动油缸8的推杆的位移，并将检测到的位移信息转换成数字信号后传输给所述虚拟现实系统2。本实施方式中，所述竖直移动油缸8的推杆的位移即为所述举升平台6的上下位移；竖直拉绳的两端分别连接所述竖直拉绳束缚端5与所述竖直移动编码器7，所述竖直拉绳束缚端5设置在所述举升平台6上，此作用是通过连接将竖向位移转换成所述竖直移动编码器7的位移信号。

所述举升平台6用于承载待起复对象，并带动所述待起复对象同步上下左右移动，直至完成起复作业。

实施例2

本实用新型第二实施方式提供的适用于列车脱轨的模拟起复演练装置与本实用新型第一实施方式提供的适用于列车脱轨的模拟起复演练装置基本相同，不同点在所述水平移动油缸4由带传动结构代替，所述水平移动编码器3及所述竖直移动编码器7分别由所述水平位移传感器及竖直位移传感器代替，所述带传动结构设置在所述底座9上，其连接所述移动车台10并带动所述移动车台10水平移动；所述水平位移传感器及所述竖直位移传感器分别设置在所述移动车台10及所述举升平台6上，且分别用于检测所述移动车台10的水平位移及所述举升平台6的上下位移并将检测到的位移信息传输给所述虚拟现实系统2。

实施例3

本实用新型第三实施方式提供的适用于列车脱轨的模拟起复演练装置与本实用新型第一实施方式提供的适用于列车脱轨的模拟起复演练装置基本相同，不同点在于所述带传动结构及所述竖直移动油缸分别由水平直线电机及竖直直线电机代替，且所述水平直线电机所述竖直直线电机分别设置在所述底座9及所述移动车台10上，以分别用于驱动所述移动车台10左右移动及所述举升平台6进行上下移动。

当然，在其他结构中，本实用新型第二实施方式中的带传动结构还可以由丝杠螺母结构代替，所述丝杠螺母结构设置在所述底座9上，其螺母连接于所述移动车台10，所述移动车台10由所述丝杠螺母结构带动而实现水平移动。

本实用新型提供的适用于列车脱轨的模拟起复演练装置，其将起复器与虚拟现实系统进行结合，能够有效模拟起复作业的全过程，且虚拟现实系统自动模拟作业场景，便于操作人员直观的观察，使用条件简单，不受场地限制，教学演练效果显著，能够满足大规模教学演练需求。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。