專(zhuān)利名稱(chēng)：基于傳感器的輻條式測(cè)力輪對(duì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于傳感器的輻條式測(cè)力輪對(duì)。
背景技術(shù)：
機(jī)車(chē)車(chē)輛和軌道之間動(dòng)態(tài)輪軌力作用的研究是合理設(shè)計(jì)機(jī)車(chē)車(chē)輛及軌道結(jié)構(gòu)部 件的重要依據(jù)，輪軌力可使機(jī)車(chē)車(chē)輛在軌道上安全運(yùn)行，也可能會(huì)引起不健康的車(chē)輛脫軌、 車(chē)輪嚴(yán)重磨損以及車(chē)輪振動(dòng)等。為了進(jìn)一步掌握輪軌之間的相互作用力關(guān)系，國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家 做了大量研究，其中利用測(cè)力輪對(duì)進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量輪軌力是一種直接、可靠的方法。目前用來(lái)進(jìn)行測(cè)試的測(cè)力輪對(duì)分為軸測(cè)法和輪測(cè)法，軸測(cè)法是在連接軸上某個(gè)敏 感區(qū)域粘貼應(yīng)變片并按一定的連接方法組成測(cè)試橋路對(duì)輪軌之間作用的垂向力和橫向力 進(jìn)行測(cè)量。輪測(cè)法是在輪對(duì)輻板上粘貼應(yīng)變片并按一定的連接方法組成測(cè)試橋路對(duì)輪軌之 間作用的垂向力和橫向力進(jìn)行測(cè)量。不難看出，目前無(wú)論是哪一種測(cè)力輪對(duì)均采用的是粘 貼應(yīng)變片組橋方法，此種方法要求粘貼應(yīng)變片位置及角度必須非常精確，而且由于一個(gè)測(cè) 力輪對(duì)橋路是由許多應(yīng)變片組成，如果某一個(gè)應(yīng)變片粘貼位置存在偏差或發(fā)生損壞都會(huì)影 響到整個(gè)測(cè)試橋路，甚至個(gè)別應(yīng)變片損壞后可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)測(cè)力輪對(duì)的不可用，因此使的 這種測(cè)力輪對(duì)制作工藝上難度較大，后期維護(hù)較困難，制作及維護(hù)成本較高。由于公知的測(cè) 力輪對(duì)橫向力及垂向力測(cè)量分別利用壓力法及彎矩法，測(cè)試精度不高。本發(fā)明人根據(jù)多年從事傳感器研究方面的經(jīng)驗(yàn)，為解決公知的測(cè)力輪對(duì)所存在缺 陷，從結(jié)構(gòu)和測(cè)試原理上做出根本性的改變，最終發(fā)明了一種基于傳感器的輻條式測(cè)力輪 對(duì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是為克服公知的測(cè)力輪對(duì)所存在的缺陷，本發(fā)明從結(jié) 構(gòu)和測(cè)試原理上做出根本性的改變，提供一種制作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、節(jié)約成本、測(cè)試精度高 的基于傳感器的輻條式測(cè)力輪對(duì)。為此，本發(fā)明提出的基于傳感器的輻條式測(cè)力輪對(duì)由測(cè)力輪、連接軸、傳感器、夾 緊裝置等部分組成，無(wú)需在測(cè)力輪對(duì)表面粘貼應(yīng)變片，利用夾緊裝置將傳感器緊固于測(cè)力 輪輻條上即可，安裝、拆卸便捷，易于維修與更換。本發(fā)明的特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明基于傳感器的輻條式測(cè)力輪對(duì)無(wú)需在輪對(duì)上粘貼應(yīng)變片，利用夾緊裝置將 在精密車(chē)間加工出的高精度傳感器緊固于測(cè)力輪輻條上，利用壓力法及剪力法分別對(duì)垂向 力及橫向力進(jìn)行測(cè)量，大大提高了測(cè)力輪對(duì)的測(cè)量精度。使用過(guò)程中，如某一個(gè)傳感器發(fā)生 損壞可松開(kāi)夾緊裝置，更換一個(gè)新的傳感器即可，維護(hù)維修方便；如測(cè)力輪磨耗超出限定值 不能繼續(xù)使用，可將測(cè)力輪上所有傳感器拆下，并安裝于重新加工的測(cè)力輪輻條上即可，可 明顯節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本和制作周期。


圖1是本發(fā)明的基于傳感器的輻條式測(cè)力輪對(duì)前視2是本發(fā)明的基于傳感器的輻條式測(cè)力輪對(duì)左視3是本發(fā)明的測(cè)力輪等軸測(cè)視4是本發(fā)明的傳感器安裝等軸測(cè)視5是本發(fā)明的傳感器安裝前視6是本發(fā)明的傳感器A前視7是本發(fā)明的傳感器A等軸測(cè)視圖
具體實(shí)施例方式為了對(duì)本發(fā)明基于傳感器的輻條式測(cè)力輪對(duì)所具有的特征闡述的更加清楚，下面 結(jié)合附圖以及實(shí)施例做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖1和圖2是基于傳感器的輻條式測(cè)力輪對(duì)前視圖和左視圖，輪輻安裝傳感器式 測(cè)力輪對(duì)由測(cè)力輪、連接軸、傳感器、夾緊裝置等部分組成，與鐵路用標(biāo)準(zhǔn)輪對(duì)具有相同的 安裝方式、輪廓尺寸以及外形，以實(shí)現(xiàn)互換。圖3是測(cè)力輪等軸測(cè)視圖，測(cè)力輪與鋼軌接觸的踏面部分以及與連接軸配合的內(nèi) 孔部分均采用標(biāo)準(zhǔn)車(chē)輪的尺寸及形狀，輪輻部分采用等厚的12個(gè)輻條式結(jié)構(gòu)，輻條截面為 矩形。測(cè)力輪的制造先采用鑄造的方式形成一個(gè)毛坯，毛坯必須預(yù)留IOmm 20mm的加工 余量，然后再根據(jù)圖紙采用機(jī)械加工的方式加工踏面、內(nèi)孔以及輻條等，輻條側(cè)面加工時(shí)應(yīng) 具有較好的平面度和粗糙度以保證傳感器安裝的要求。圖4是傳感器安裝在輻條上的局部視圖，測(cè)力輪制造完成后安裝傳感器，本實(shí)施 例中所采用附著式傳感器由完全相同的傳感器A及傳感器B兩部分組成，傳感器A及傳感 器B兩部分對(duì)正位置后，用夾緊裝置將傳其夾緊，使傳感器A及傳感器B的受力爪嵌入測(cè)力 輪輻條側(cè)面，測(cè)力輪在受到橫向及垂向力作用時(shí)輻條側(cè)面發(fā)生應(yīng)變，傳感器感應(yīng)輻條側(cè)面 處發(fā)生的應(yīng)變，進(jìn)而對(duì)垂向力及橫向力進(jìn)行測(cè)量。在整個(gè)安裝過(guò)程中必須注意傳感器的位 置不能發(fā)生改變。圖6和圖7是傳感器A的前視圖及等軸測(cè)視圖，傳感器A由工作面、受力爪、應(yīng)變 片及基座等組成，傳感器A及傳感器B經(jīng)過(guò)接線后組成一個(gè)完整的附著式傳感器，此種傳感 器具有雙向測(cè)力功能，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)垂向力及橫向力的測(cè)量?；趥鞲衅鞯妮棗l式測(cè)力輪對(duì)傳感器安裝完成后，安裝封板以密封測(cè)力輪對(duì)，保 護(hù)傳感器。以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，但不能以此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，即大凡依照 本發(fā)明申請(qǐng)專(zhuān)利范圍及說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所做的等同變化及修飾，皆屬于本發(fā)明專(zhuān)利所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求
一種基于傳感器的輻條式測(cè)力輪對(duì)，其特征在于所述基于傳感器的輻條式測(cè)力輪對(duì)由測(cè)力輪、連接軸、傳感器、夾緊裝置等組成。利用輻條式結(jié)構(gòu)以及剪力法測(cè)量橫向力，大大提高了測(cè)量精度。利用夾緊裝置將傳感器緊固于測(cè)力輪輻條上，安裝、拆卸便捷，易于維修與更換。
2.如權(quán)利要求1所述的基于傳感器的輻條式測(cè)力輪對(duì)，其特征在于所述測(cè)力輪對(duì)采 用壓力法測(cè)量垂向力，剪力法測(cè)量橫向力。
3.如權(quán)利要求1所述的基于傳感器的輻條式測(cè)力輪對(duì)，其特征在于所述測(cè)力輪為等 厚輪輻輻條式結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的基于傳感器的輻條式測(cè)力輪對(duì)，其特征在于所述傳感器為附 著式傳感器，其成對(duì)安裝于輻條上，且可同時(shí)輸出垂向和橫向應(yīng)變信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1所述的基于傳感器的輻條式測(cè)力輪對(duì)，其特征在于所述夾緊裝置用 來(lái)將傳感器緊固于輻條上，使傳感器感應(yīng)輻條處發(fā)生的應(yīng)變來(lái)測(cè)量輪對(duì)所受到的垂向力及 橫向力。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于傳感器的輻條式測(cè)力輪對(duì)，基于傳感器的輻條式測(cè)力輪對(duì)由測(cè)力輪、連接軸、傳感器、夾緊裝置等部分組成。測(cè)力輪采用等厚輪輻輻條式結(jié)構(gòu)，可提高測(cè)量靈敏度。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)測(cè)力輪對(duì)表面粘貼應(yīng)變片方式所帶來(lái)的缺陷，只需將傳感器在精密車(chē)間加工出來(lái)后，利用夾緊裝置將其緊固于測(cè)力輪輻條上即可。利用壓力法及剪力法分別對(duì)測(cè)力輪承受的垂向力及橫向力進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量。安裝、拆卸便捷，易于維修與更換，測(cè)量精度大大提高，避免了公知測(cè)力輪對(duì)制作難度大、維護(hù)維修困難、制作成本高的缺陷。
文檔編號(hào)B61K9/00GK101982363SQ201010501730
公開(kāi)日2011年3月2日 申請(qǐng)日期2010年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月11日
發(fā)明者司道林, 暴學(xué)志, 李家林, 楊亮, 柴雪松, 秦菊, 隋國(guó)棟 申請(qǐng)人:中國(guó)鐵道科學(xué)研究院鐵道建筑研究所