鐵路長大貨物車動力學(xué)檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及車體動力學(xué)檢測領(lǐng)域，提供一種鐵路長大貨物車動力學(xué)檢測系統(tǒng)，包括檢測模塊、分析模塊以及顯示模塊，檢測模塊與分析模塊連接，分析模塊與顯示模塊連接，檢測模塊包括：輪軌力模塊，其包括測力輪對，設(shè)置在車體的輪對軸頸上；振動加速度模塊，其包括第一振動加速度傳感器和第二振動加速度傳感器，第一振動加速度傳感器橫向布置在鐵路長大貨物車的小底架心盤上，第二振動加速度傳感器豎直布置在小底架心盤上；以及軸箱彈簧撓度模塊，其包括拉線式位移傳感器，拉線式位移傳感器固定在與軸箱固定連接的轉(zhuǎn)向架上，其拉繩固定在軸箱彈簧的底端。本實用新型通過幾個關(guān)鍵方面的檢測能夠了解車體的實時動力學(xué)運(yùn)動狀態(tài)。
【專利說明】鐵路長大貨物車動力學(xué)檢測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及車體動力學(xué)檢測領(lǐng)域，特別涉及一種鐵路長大貨物車動力學(xué)檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]車輛的動力學(xué)分析是為了解車輛的動力學(xué)性能，對車輛各個關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的受力以及車輛的運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行分析，在車輛的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)上布置各種不同類型的傳感裝置，進(jìn)行相關(guān)參量的采集與分析，檢測車輛關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、振動以及變形量等參數(shù)，取得理想的參數(shù)變化值。
[0003]根據(jù)車輛結(jié)構(gòu)以及運(yùn)行環(huán)境的不同，對車輛的檢測項目也不同，現(xiàn)有對家用及一般貨運(yùn)車輛，都已經(jīng)有了完備的動力學(xué)分析系統(tǒng)對其進(jìn)行檢測。而針對鐵路長大貨物車這種特殊的專用運(yùn)輸車，還未能有較為系統(tǒng)的動力學(xué)分析系統(tǒng)。
[0004]鐵路長大貨物車是運(yùn)輸特長和特重貨物的專有運(yùn)輸車輛，如車輛長度一般在19米以上的長大平車；縱向梁中部做成下凹而呈元寶型的凹底平車；底架中央部分做成空心，貨物通過支承架坐落在孔內(nèi)的落下孔車；將車輛制成兩節(jié)，貨物鉗夾在兩節(jié)車之間或通過專門的貨物承載架裝載在兩節(jié)車之間的鉗夾車等。國家電力建設(shè)項目所需的大型變壓器、發(fā)電機(jī)等超重、超限設(shè)備的鐵路運(yùn)輸都需要使用長大貨物車進(jìn)行裝載。
[0005]由于此種大型車自重和載重量都很大，在行駛的過程中，車體的輪對對軌道產(chǎn)生垂直壓力和橫向壓力，是決定車體承載量和行駛速度的關(guān)鍵參數(shù)。由于軌道有一定的承受極限，若載重量過大，會對軌道造成破壞，造成行駛不安全；若將載重量大幅減小，雖然滿足了軌道行駛的安全性，但其經(jīng)濟(jì)性就會降低。
[0006]因車體各個部件的性能、行駛路段的路況，載重重量以及行駛速度等原因，車體在行駛的過程中會產(chǎn)生垂直振動或水平振動，若振動的強(qiáng)度過大，會對軌道及運(yùn)載設(shè)備造成破壞，根據(jù)路況和車體自身的性能，調(diào)整車體的載重重量，控制行駛速度，將振動的強(qiáng)度控制在一定的范圍內(nèi)，對車體的行駛安全顯得尤為重要。小底架是特種車輛的主要承載部件，它介于車體和轉(zhuǎn)向架之間，起到承上啟下的作用，故小底架的振動強(qiáng)度可近乎等同于車體的振動強(qiáng)度。
[0007]車體的軸箱，為套在輪對軸頸上聯(lián)結(jié)輪對和轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的部件。其作用是把車體重量和載荷傳遞給輪對，潤滑輪對軸頸，減少摩擦，降低運(yùn)行阻力，軸箱彈簧起到緩沖車體重量和載荷與輪對之間作用力的作用，綜合車體重量與車體在駛?cè)牖蝰偝銎侣窌r所產(chǎn)生的沖擊力，保證軸箱彈簧在合理的壓縮的范圍內(nèi)，確保車體運(yùn)行的平穩(wěn)。但是目前，還沒有針對鐵路長大貨物車的動力學(xué)檢測系統(tǒng)，無法掌握鐵路長達(dá)貨物車的運(yùn)行狀態(tài)。
實用新型內(nèi)容
[0008](一)要解決的技術(shù)問題
[0009]本實用新型提出一種鐵路長大貨物車動力學(xué)檢測系統(tǒng)，以解決還未有針對鐵路長大貨物車的動力學(xué)檢測系統(tǒng)，以實時掌握鐵路長大貨物車的運(yùn)行狀態(tài)的技術(shù)空白。
[0010](二)技術(shù)方案
[0011]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種鐵路長大貨物車動力學(xué)檢測系統(tǒng)，其包括檢測模塊、分析模塊以及顯示模塊，所述檢測模塊與所述分析模塊連接，所述分析模塊與所述顯示模塊連接，所述檢測模塊包括:
[0012]輪軌力模塊，其包括測力輪對，設(shè)置在車體的輪對軸頸上，用于檢測輪軌垂直力和輪軌橫向力；
[0013]振動加速度模塊，其包括第一振動加速度傳感器和第二振動加速度傳感器，所述第一振動加速度傳感器橫向布置在所述鐵路長大貨物車的小底架心盤上，用于檢測車體橫向振動加速度，所述第二振動加速度傳感器豎直布置在所述小底架心盤上，用于檢測車體豎直方向振動加速度；以及
[0014]軸箱彈簧撓度模塊，其包括拉線式位移傳感器，所述拉線式位移傳感器固定在與軸箱固定連接的轉(zhuǎn)向架上，其拉繩固定在軸箱彈簧的底端，用于檢測軸箱彈簧的靜撓度和動撓度。
[0015]進(jìn)一步地，所述測力輪對為輻板式測力輪對。
[0016]進(jìn)一步地，車體兩側(cè)輪對軸頸皆設(shè)置有所述測力輪對。
[0017]進(jìn)一步地，所述測力輪對為多組，設(shè)置在車體的不同輪對軸頸上。
[0018]進(jìn)一步地，所述拉線式位移傳感器包括第一拉線式位移傳感器和第二拉線式位移傳感器，所述第一拉線式位移傳感器設(shè)置在車體前進(jìn)方向的左側(cè)軸箱，所述第二拉線式位移傳感器設(shè)置在車體前進(jìn)方向的右側(cè)軸箱。
[0019]進(jìn)一步地，所述第一拉線式位移傳感器為多個，設(shè)置在不同的左側(cè)軸箱上。
[0020]進(jìn)一步地，所述第二拉線式位移傳感器為多個，設(shè)置在不同的右側(cè)軸箱上。
[0021](三)有益效果
[0022]本實用新型提出的一種鐵路長大貨物車動力學(xué)檢測系統(tǒng)，包括輪軌力模塊，振動加速度模塊以及軸箱彈簧撓度模塊，通過測力輪對檢測輪對的輪軌力；通過加速度傳感器檢測車體的橫向振動加速度和豎直方向振動加速度；通過拉線式位移傳感器檢測軸箱彈簧的靜撓度和動撓度，將上述檢測結(jié)果傳輸給分析模塊分析，分析模塊再將分析結(jié)構(gòu)傳輸給顯示模塊顯示，以了解車體的實時動力學(xué)運(yùn)行狀態(tài)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本實用新型實施例的一種鐵路長大貨物車動力學(xué)檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。
[0025]如圖1，本實用新型實施例的一種鐵路長大貨物車動力學(xué)檢測系統(tǒng)，其包括檢測模塊、分析模塊以及顯示模塊，所述檢測模塊與所述分析模塊連接，所述分析模塊與所述顯示模塊連接，其中，分析模塊可為單片機(jī)，顯示模塊可為觸摸屏，所述檢測模塊包括:
[0026]輪軌力模塊，其包括測力輪對，設(shè)置在車體的輪對軸頸上，其為具有測力功能的輪對，用于檢測輪軌垂直力和輪軌橫向力，所述輪軌垂直力為車體的輪對豎直方向上對軌道的壓力，所述輪軌橫向力為車體的輪對對軌道側(cè)面的作用力，測力輪對將檢測到的輪軌垂直力和輪軌橫向力的信息傳輸給分析模塊，分析模塊對信息進(jìn)行分析后傳輸給顯示模塊顯示，由于鐵軌有一定的安全承載極限，而車體在駛?cè)朕D(zhuǎn)彎段或坡路時，由于向心加速度和豎直方向的加速度的影響，輪軌橫向力和輪軌垂直力會加大，所以在裝載貨物時，不能只考慮靜止?fàn)顟B(tài)下的輪軌力，還應(yīng)在行駛的過程中檢測輪軌垂直力和輪軌橫向力，利用檢測到的輪軌力信息，調(diào)整貨物的裝載重量以及車體的行駛速度，使車體在安全的輪軌垂直力和輪軌橫向力下行駛；
[0027]振動加速度模塊，其包括第一振動加速度傳感器和第二振動加速度傳感器，由于小底架的振動強(qiáng)度可近乎等同于車體的振動強(qiáng)度，所述第一振動加速度傳感器橫向布置在所述鐵路長大貨物車的小底架心盤上，用于檢測車體橫向振動加速度，所述第二振動加速度傳感器豎直布置在所述小底架心盤上，用于檢測車體豎直方向振動加速度，所述第一振動加速度傳感器和第二振動加速度傳感器將檢測到的小底架的橫向振動加速度和豎直方向振動加速度信息傳輸給分析模塊，分析模塊對信息進(jìn)行分析后傳輸給顯不模塊顯不，根據(jù)鐵路的實際路況，車體行駛過程中會發(fā)生橫向和豎直方向不同程度的振動，若振動強(qiáng)度過大，會對鐵軌和車體以及承載貨物造成強(qiáng)烈的沖擊，可能導(dǎo)致鐵軌、車體或運(yùn)載的貨物損壞，根據(jù)檢測到的振動強(qiáng)度，適當(dāng)調(diào)整車體的行駛速度，避免車體振動過大；以及
[0028]軸箱彈簧撓度模塊，其包括拉線式位移傳感器，所述拉線式位移傳感器固定在與軸箱固定連接的轉(zhuǎn)向架上，其拉繩固定在軸箱彈簧的底端，用于檢測軸箱彈簧的靜撓度和動撓度，由于拉線式位移傳感器固定在轉(zhuǎn)向架上，而車體的軸箱固定在轉(zhuǎn)向架下方，軸箱彈簧的頂端固定在了軸箱的內(nèi)部，相當(dāng)于拉線式位移傳感器間接固定在軸箱彈簧的一端，而拉繩固定在了軸箱彈簧的另一端，軸箱彈簧壓縮和伸展時，拉繩被拉出的長度也會發(fā)生變化，由此檢測軸箱彈簧的靜撓度和動撓度。車體載重后靜止?fàn)顟B(tài)下，軸箱彈簧被壓縮一定程度，此時檢測軸箱彈簧的靜撓度；車體途徑彎道或駛?cè)肫侣窌r，部分軸箱彈簧會受到進(jìn)一步壓縮，車體行駛過程中，軸箱彈簧的被壓縮程度也會產(chǎn)生變化，此過程中檢測軸箱彈簧的動撓度。載重重量、彎道半徑的大小、駛?cè)肫侣返钠露却笮∫约败圀w的行駛速度共同決定了軸箱彈簧受壓縮的程度，若車體轉(zhuǎn)彎時車體一側(cè)的軸箱彈簧被過于壓縮，表示車體向該側(cè)的傾斜角度過大，車體有發(fā)生側(cè)翻的危險，應(yīng)適當(dāng)降低行駛速度，或在裝載時適當(dāng)減輕裝載重量；若車體在駛?cè)肫侣窌r軸箱彈簧被壓縮到了極限，軸箱彈簧失去了減震的作用，車體會發(fā)生較大強(qiáng)度的振動，可能導(dǎo)致車體零部件或運(yùn)載貨物的損壞，軸箱彈簧模塊將檢測到的軸箱彈簧的靜撓度和動撓度信息傳輸給分析模塊，分析模塊將信息分析后傳輸給顯示模塊，根據(jù)顯示模塊顯示的軸箱彈簧被壓縮的程度，將載重重量和行駛速度控制在安全范圍以內(nèi)。
[0029]較佳的，所述測力輪對為輻板式測力輪對，輻板式測力輪對能夠更精確的檢測輪軌垂直力和輪軌橫向力。
[0030]較佳的，車體兩側(cè)輪對軸頸皆設(shè)置所述測力輪對，較佳的，所述測力輪對為多組，設(shè)置在車體的不同輪對軸頸上，從而更全面的從車體的兩側(cè)和各個不同輪對軸頸上獲取輪軌橫向力和輪軌垂直力信息，將信息傳輸給分析系統(tǒng)，分析系統(tǒng)將接收到的信息綜合分析，使分析結(jié)果更加合理。[0031]較佳的，所述拉線式位移傳感器包括第一拉線式位移傳感器和第二拉線式位移傳感器，所述第一拉線式位移傳感器設(shè)置在車體前進(jìn)方向的左側(cè)軸箱，所述第二拉線式位移傳感器設(shè)置在車體前進(jìn)方向的右側(cè)軸箱。較佳的，所述第一拉線式位移傳感器為多個，設(shè)置在不同的左側(cè)軸箱上。較佳的，所述第二拉線式位移傳感器為多個，設(shè)置在不同的右側(cè)軸箱上。從而使得拉線式位移傳感器均勻的布置于整個車體的兩側(cè)軸箱，將檢測的信息傳輸給分析系統(tǒng)，分析系統(tǒng)再將接收到的信息綜合分析，使得分析結(jié)果更加合理。
[0032]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種鐵路長大貨物車動力學(xué)檢測系統(tǒng)，其特征在于，其包括檢測模塊、分析模塊以及顯示模塊，所述檢測模塊與所述分析模塊連接，所述分析模塊與所述顯示模塊連接，所述檢測模塊包括: 輪軌力模塊，其包括測力輪對，設(shè)置在車體的輪對軸頸上，用于檢測輪軌垂直力和輪軌橫向力； 振動加速度模塊，其包括第一振動加速度傳感器和第二振動加速度傳感器，所述第一振動加速度傳感器橫向布置在所述鐵路長大貨物車的小底架心盤上，用于檢測車體橫向振動加速度，所述第二振動加速度傳感器豎直布置在所述小底架心盤上，用于檢測車體豎直方向振動加速度；以及 軸箱彈簧撓度模塊，其包括拉線式位移傳感器，所述拉線式位移傳感器固定在與軸箱固定連接的轉(zhuǎn)向架上，其拉繩固定在軸箱彈簧的底端，用于檢測軸箱彈簧的靜撓度和動撓度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路長大貨物車動力學(xué)檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述測力輪對為輻板式測力輪對。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路長大貨物車動力學(xué)檢測系統(tǒng)，其特征在于，車體兩側(cè)輪對軸頸皆設(shè)置有所述測力輪對。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路長大貨物車動力學(xué)檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述測力輪對為多組，設(shè)置在車體的不同輪對軸頸上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路長大貨物車動力學(xué)檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述拉線式位移傳感器包括第一拉線式位移傳感器和第二拉線式位移傳感器，所述第一拉線式位移傳感器設(shè)置在車體前進(jìn)方向的左側(cè)軸箱，所述第二拉線式位移傳感器設(shè)置在車體前進(jìn)方向的右側(cè)軸箱。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鐵路長大貨物車動力學(xué)檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述第一拉線式位移傳感器為多個，設(shè)置在不同的左側(cè)軸箱上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鐵路長大貨物車動力學(xué)檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述第二拉線式位移傳感器為多個，設(shè)置在不同的右側(cè)軸箱上。
【文檔編號】B61K9/00GK203681576SQ201420024671
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月15日
【發(fā)明者】周衛(wèi)仁, 郭錫文, 蔣小廣, 熊玉峰 申請人:中特物流有限公司