一種懸臂式移動列車軸重測試裝置的製作方法
2023-06-04 23:16:16 1
專利名稱：一種懸臂式移動列車軸重測試裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種移動列車軸重測試系統，具體涉及一種懸臂式移動列車軸重測試裝置。
背景技術：
高速鐵路的快速發展是國民經濟發展、國力增強的重要體現。複雜風環境下列車運行安全研究雖得到廣泛關注，但僅局限於理論分析和數值模擬，仍然缺乏試驗驗證，且專門針對強風作用下高速鐵路列車抗傾覆性試驗也不多見，而風洞內移動列車動力有線測試的複雜性和不便性，嚴重製約了相關的研究進展。因此，研究一種懸臂式移動列車軸重測試裝置已成為亟待解決的技術問題。
發明內容針對現有技術存在的缺陷，本實用新型的目的是提出一種懸臂式移動列車軸重測試裝置，根據高速列車(模型)特點，採用移動列車軸重測試系統，採用無線採集、傳輸模塊，實現移動列車動力參數的無線採集、傳輸和處理。本實用新型的技術方案是:一種懸臂式移動列車軸重測試方法，其特徵在於步驟如下:(I) CRH高速列車模型底部設置有四個相互平行的軸，將CRH高速列車模型的四個軸中的中間兩個軸固定在CRH高速列車模型底部；(2)將特製的扁平懸臂梁一端與中間的固定軸固定連接，另一端與對應的外側軸相連；(3)通過測試懸臂梁的變形來反映軸力大小，應變變形大小與軸重關係由標定決定；(4)懸臂梁的變形通過布置應變計來進行測試，採用無線的方式控制應變計進行測試，實時記錄移動列車軸重時程曲線；(5)通過左右車輪軸重時程大小的比較，分析研究CRH高速列車模型運行抗傾覆性能。CRH (China RailwaysHigh-speed)，即中國高速鐵路，是中國鐵道部對中國高速鐵路系統建立的品牌名稱。CRH動車組是指車廂自帶動力的新式列車，採用動力分布式設計，車次前冠以字母「C」、「D」、「G」。標定的主要作用是:(1)確定儀器或測量系統的輸入一輸出關係，賦予儀器或測量系統分度值；(2)確定儀器或測量系統的靜態特性指標；(3)消除系統誤差，改善一起或系統的正確度。在科學測量中，標定是一個不容忽視的重要步驟。本實用新型的另一技術方案是:一種懸臂式移動列車軸重測試裝置，包括CRH高速列車模型和中央PC機，其特徵在於，CRH高速列車模型底部設置有轉向架懸臂梁測力裝置，CRH高速列車模型內部設置有應變傳感器、動態應變儀、嵌入式計算機和電源系統，電源系統為轉向架懸臂梁測力裝置、應變傳感器、動態應變儀和嵌入式計算機提供電源，轉向架懸臂梁測力裝置連接應變傳感器，應變傳感器連接動態應變儀，動態應變儀連接嵌入式計算機，嵌入式計算機上設置有無線發送接收模塊，嵌入式計算機通過無線發送接收模塊與中央PC機內的無線發送接收模塊進行連接，中央PC機連接有時標系統、觸發系統、標定系統。CRH高速列車模型:動力測試對象，提供安裝測試系統位置和空間；轉向架懸臂梁測力裝置:測試列車各軸重(氣動升力)；應變傳感器:感應測力原件的微小變形；動態應變儀:將應變傳感器感應的微小信號轉化為電壓信號；嵌入式計算機:信號的採集存儲；無線發送模塊:將列車上採集的數據無線傳輸到無線接收模塊；無線發送模塊:將無線接收模塊的數據傳到中央PC ;時標系統:確保各測點的冋步性；觸發系統:提供米樣指令，指不系統開始採樣；標定系統:對測力大小進行標定；電源系統:提供列車上無限測試裝置的電源；中央PC機:接收和存儲採集信號，並進行後期的處理分析。優選地，轉向架懸臂梁測力裝置包括扁平懸臂梁和應變計，應變計安裝在扁平懸臂梁上。優選地，CRH高速列車模型的底板下設置有四個相互平行的軸，四個軸的中間兩個軸固定在CRH高速列車模型底部，扁平懸臂梁一端與中間的固定軸固定連接，另一端與對應的外側軸相連。優選地，CRH高速列車模型的扁平懸臂梁上布設測點，測點上設置有應變傳感器或者測點連接應變傳感器。優選地，CRH高速列車模型的扁平懸臂梁上設置有四個測點。優選地，應變傳感器、嵌入式計算機和電源系統均設置在CRH高速列車模型的車箱內。優選地，嵌入式計算機或/和中央PC機內裝有軟體系統，軟體系統包括數據採集模塊、數據濾波模塊、數據標定模塊、數據緩存模塊、數據同相模塊、數據發送模塊、數據接受模塊、數據顯示模塊、數據儲存模塊、數據查詢模塊、數據分析模塊、參數設置模塊和操作管理模塊。軟體系統:實現數據的採集、濾波、標定、緩存、同相、發送、接收、顯示、存儲、查詢、分析和管理。優選地，懸臂式移動列車軸重測試裝置還設置有調試裝置。優選地，無線發送接收模塊的發送接收端設置有硬體加密器。優選地，移動便攜設備通過無線發送接收模塊連接到懸臂式移動列車軸重測試裝置的硬體加密器，實現移動便攜設備與懸臂式移動列車軸重測試裝置內部數據信息的連通。優選地，懸臂式移動列車軸重測試裝置內還設置有交換機，用以提供無線傳輸以及網絡共享。交換機:提供網絡無線傳輸。本實用新型的有益技術效果是:1、測試移動列車的軸重時程曲線，判別列車運營的安全性；根據高速列車(模型)特點，研製了專門的移動列車軸重測試裝置。2、無線採集、傳輸功能，實現了移動列車動力測試的可能性；因風洞內移動列車有線測試的複雜性，研製的無線採集、傳輸模塊，實現移動列車動力參數的無線採集、傳輸和處理。以上特點為高速鐵路「風-車-橋」系統氣動性能的試驗研究提供了技術保證。裝置和方法除了進行「風-車-橋」移動列車風洞試驗外，還可擴展到實際列車無線動力測試。
圖1是本實用新型實施例懸臂式移動列車軸重測試裝置的結構示意圖之一。[0023]圖2是本實用新型實施例懸臂式移動列車軸重測試裝置的結構示意圖之二。本實用新型目的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。
具體實施方式
具體實施的一種懸臂式移動列車軸重測試方法，步驟如下:(I)CRH高速列車模型底部設置有四個相互平行的軸，將CRH高速列車模型的四個軸中的中間兩個軸固定在CRH高速列車模型底部；(2)將特製的扁平懸臂梁一端與中間的固定軸固定連接，另一端與對應的外側軸相連；(3)通過測試懸臂梁的變形來反映軸力大小，相關關係由標定決定(需要解釋一下)；(4)懸臂梁的變形通過布置應變計來進行測試，採用無線的方式控制應變計進行測試，實時記錄移動列車軸重時程曲線；(5)通過左右車輪軸重時程大小的比較，分析研究CRH高速列車模型運行抗傾覆性能。具體實施的一種懸臂式移動列車軸重測試裝置，包括CRH高速列車模型I和中央PC機2，其特徵在於，CRH高速列車模型I底部設置有轉向架懸臂梁測力裝置3，CRH高速列車模型I內部設置有應變傳感器4、動態應變儀5、嵌入式計算機6和電源系統7，電源系統7為轉向架懸臂梁測力裝置3、應變傳感器4、動態應變儀5和嵌入式計算機6提供電源，轉向架懸臂梁測力裝置3連接應變傳感器4，應變傳感器4連接動態應變儀5，動態應變儀5連接嵌入式計算機6，嵌入式計算機6上設置有無線發送接收模塊8，嵌入式計算機6通過無線發送接收模塊8與中央PC機2內的無線發送接收模塊8進行連接，中央PC機2連接有時標系統9、觸發系統10、標定系統11。其還在於:轉向架懸臂梁測力裝置3包括扁平懸臂梁和應變計，應變計安裝在扁平懸臂梁上。其還在於:CRH高速列車模型I的底板下設置有四個相互平行的軸，四個軸的中間兩個軸固定在CRH高速列車模型底部，扁平懸臂梁一端與中間的固定軸固定連接，另一端與對應的外側軸相連。其還在於:CRH高速列車模型I的扁平懸臂梁上布設測點，測點上設置有應變傳感器4或者測點連接應變傳感器4。其還在於:CRH高速列車模型I的扁平懸臂梁上設置有四個測點。其還在於:應變傳感器4、動態應變儀5、嵌入式計算機6和電源系統7均設置在CRH高速列車模型I的車箱內。其還在於:嵌入式計算機6或/和中央PC機2內裝有軟體系統，軟體系統包括數據採集模塊、數據濾波模塊、數據標定模塊、數據緩存模塊、數據同相模塊、數據發送模塊、數據接受模塊、數據顯示模塊、數據儲存模塊、數據查詢模塊、數據分析模塊、參數設置模塊和操作管理模塊。其還在於:懸臂式移動列車軸重測試裝置還設置有調試裝置。其還在於:無線發送接收模塊8的發送接收端設置有硬體加密器。[0040]其還在於:移動便攜設備通過無線發送接收模塊8連接到懸臂式移動列車軸重測試裝置的硬體加密器，實現移動便攜設備與懸臂式移動列車軸重測試裝置內部數據信息的連通。其還在於:懸臂式移動列車軸重測試裝置內還設置有交換機，用以提供無線傳輸以及網絡共享。圖1是本實用新型實施例懸臂式移動列車軸重測試裝置的結構示意圖之一，圖2是本實用新型實施例懸臂式移動列車軸重測試裝置的結構示意圖之二，如圖1、2所示，懸臂式移動列車軸重測試裝置包括CRH高速列車模型I和中央PC機2，CRH高速列車模型I底部設置有轉向架懸臂梁測力裝置3，CRH高速列車模型I內部設置有應變傳感器4、動態應變儀5、嵌入式計算機6和電源系統7，電源系統7為轉向架懸臂梁測力裝置3、應變傳感器4、動態應變儀5和嵌入式計算機6提供電源，轉向架懸臂梁測力裝置3連接應變傳感器4，應變傳感器4連接動態應變儀5，動態應變儀5連接嵌入式計算機6，嵌入式計算機6上設置有無線發送接收模塊8，嵌入式計算機6通過無線發送接收模塊8與中央PC機2內的無線發送接收模塊8進行連接，中央PC機2連接有時標系統9、觸發系統10、標定系統11，轉向架懸臂梁測力裝置3包括扁平懸臂梁和應變計，應變計安裝在扁平懸臂梁上，CRH高速列車模型I的底板下設置有四個相互平行的軸，四個軸的中間兩個軸固定在CRH高速列車模型底部，扁平懸臂梁一端與中間的固定軸固定連接，另一端與對應的外側軸相連，CRH高速列車模型I的扁平懸臂梁上布設測點，測點上設置有應變傳感器4或者測點連接應變傳感器4，CRH高速列車模型I的扁平懸臂梁上設置有四個測點，應變傳感器4、動態應變儀5、嵌入式計算機6和電源系統7均設置在CRH高速列車模型I的車箱內，懸臂式移動列車軸重測試裝置內還設置有交換機，用以提供無線傳輸以及網絡共享。
權利要求1.一種懸臂式移動列車軸重測試裝置，包括CRH高速列車模型和中央PC機，其特徵在於，CRH高速列車模型底部設置有轉向架懸臂梁測力裝置，CRH高速列車模型內部設置有應變傳感器、動態應變儀、嵌入式計算機和電源系統，電源系統為轉向架懸臂梁測力裝置、應變傳感器、動態應變儀和嵌入式計算機提供電源，轉向架懸臂梁測力裝置連接應變傳感器，應變傳感器連接動態應變儀，動態應變儀連接嵌入式計算機，嵌入式計算機上設置有無線發送接收模塊，嵌入式計算機通過無線發送接收模塊與中央PC機內的無線發送接收模塊進行連接，中央PC機連接有時標系統、觸發系統、標定系統。
2.根據權利要求1所述的懸臂式移動列車軸重測試裝置，其特徵在於:轉向架懸臂梁測力裝置包括扁平懸臂梁和應變計，應變計安裝在扁平懸臂梁上。
3.根據權利要求2所述的懸臂式移動列車軸重測試裝置，其特徵在於:CRH高速列車模型的底板下設置有四個相互平行的軸，四個軸的中間兩個軸固定在CRH高速列車模型底部，扁平懸臂梁一端與中間的固定軸固定連接，另一端與對應的外側軸相連。
4.根據權利要求3所述的懸臂式移動列車軸重測試裝置，其特徵在於:CRH高速列車模型的扁平懸臂梁上布設測點，測點上設置有應變傳感器或者測點連接應變傳感器。
5.根據權利要求3所述的懸臂式移動列車軸重測試裝置，其特徵在於:CRH高速列車模型的扁平懸臂梁上設置有四個測點。
6.根據權利要求1至5中任一權利要求所述的懸臂式移動列車軸重測試裝置，其特徵在於:應變傳感器、嵌入式計算機和電源系統均設置在CRH高速列車模型的車箱內。
7.根據權利要求1至5中任一權利要求所述的懸臂式移動列車軸重測試裝置，其特徵在於:懸臂式移動列車軸重測試裝置還設置有調試裝置。
8.根據權利要求1至5中任一權利要求所述的懸臂式移動列車軸重測試裝置，其特徵在於:無線發送接收模塊的發送接收端設置有硬體加密器。
9.根據權利要求8所述的懸臂式移動列車軸重測試裝置，其特徵在於:移動便攜設備通過無線發送接收模塊連接到懸臂式移動列車軸重測試裝置的硬體加密器。
10.根據權利要求1至5中任一權利要求所述的懸臂式移動列車軸重測試裝置，其特徵在於:懸臂式移動列車軸重測試裝置內還設置有交換機。
專利摘要一種懸臂式移動列車軸重測試裝置，包括CRH高速列車模型和中央PC機，其特徵在於，CRH高速列車模型底部設置有轉向架懸臂梁測力裝置，CRH高速列車模型內部設置有應變傳感器、動態應變儀、嵌入式計算機和電源系統，電源系統為轉向架懸臂梁測力裝置、應變傳感器、動態應變儀和嵌入式計算機提供電源，轉向架懸臂梁測力裝置連接應變傳感器，應變傳感器連接動態應變儀，動態應變儀連接嵌入式計算機，嵌入式計算機上設置有無線發送接收模塊，嵌入式計算機通過無線發送接收模塊與中央PC機內的無線發送接收模塊進行連接，中央PC機連接有時標系統、觸發系統、標定系統。為高速鐵路「風-車-橋」系統氣動性能的試驗研究提供了技術保證。
文檔編號G08C17/02GK203053543SQ20132006230
公開日2013年7月10日 申請日期2013年2月3日 優先權日2013年2月3日
發明者何旭輝, 劉應龍, 餘志武, 葉劍, 杜風宇 申請人:中南大學, 高速鐵路建造技術國家工程實驗室