鐵路軌道輪軌力監測系統的製作方法
2023-05-05 18:35:41 3
鐵路軌道輪軌力監測系統的製作方法
【專利摘要】一種鐵路軌道輪軌力監測系統，包括應變花採集裝置、NI9237模塊、PC機，應變花採集裝置按剪應力法粘貼在鋼軌上，粘貼位置分別為左軌軌腰、左軌軌底、右軌軌腰、右軌軌底；每個位置中的應變花通過排線進行組橋，橋路的輸出端連接至與NI9237模塊配套的橋盒上，橋盒的輸出端通過RJ-50插口分別連接至NI9237模塊的四個通道中；NI9237的輸出端通過USB接口與PC機連接。本發明的鐵路軌道輪軌力監測系統，能夠監測到每趟列車經過測點時的輪軌力，在監測過程中，輪軌力應變波形能夠實時的顯示出來，並提取輪軌力應變波形中波峰的峰值，通過標定係數的換算得到輪軌力的值。
【專利說明】鐵路軌道輪軌力監測系統
【技術領域】
[0001]本發明屬於鐵道工程【技術領域】，尤其涉及一種鐵路軌道輪軌力監測系統。
【背景技術】
[0002]列車運行時的穩定性和安全性受很多因素的影響，包括地質條件、機車車輛、通信信號、氣候條件、線路條件等。評估列車運行穩定性和安全性的參數主要有脫軌係數和輪重減載率，這兩個參數是由輪軌力的計算而得。因此，對輪軌力進行監測是評估列車運行穩定和安全的重要措施。
[0003]目前，鐵路軌道輪軌力監測系統的安裝方式分為兩種，一種將監測系統安裝在軌檢車上，這種監測系統只能監測到軌檢車運行時的輪軌力，而其他車輛經過該段線路時的輪軌力卻不能獲得；另一種是將監測系統安裝在軌道旁，這種監測系統雖然可以監測到每輛列車經過測點的輪軌力，但該監測過程卻不能在列車運行時實時的反映出來。
【發明內容】
[0004]本發明的目的就是提供一種能夠實時監測每趟列車經過測點時輪軌力的鐵路軌道輪軌力監測系統。
[0005]本發明的鐵路軌道輪軌力監測系統，包括應變花採集裝置、NI 9237模塊、PC機，應變花採集裝置按剪應力法粘貼在鋼軌上，粘貼位置分別為左軌軌腰、左軌軌底、右軌軌腰、右軌軌底，這四個位置所採集的應變分別對應左軌垂向力、左軌橫向力、右軌垂向力、右軌橫向力；每個位置中的應變花通過排線進行組橋，橋路的輸出端連接至與NI 9237模塊配套的橋盒上，每個橋盒的輸出端通過RJ-50插口分別連接至NI 9237模塊的四個通道中，即四個通道分別採集以上四個位置的輪軌力應變；NI 9237的輸出端通過USB接口與PC機連接。
[0006]應變花採集裝置是將鋼軌的應變轉化為應變花的電阻，採用應變花通過剪應力法測量鋼軌由輪軌力產生的應變；NI 9237模塊是一種基於電橋採集應變的模塊，該模塊能夠通過電橋採集到應變花的電阻變化，從而採集到鋼軌的應變；PC機完成對輪軌力應變的數據採集、數據存儲、數據處理分析，並顯示。
[0007]當列車經過測點時，系統對輪軌力應變進行正式採集，該過程所採集到的數據不僅會實時的顯示在程序的界面上，而且會保存在預先設置的數據存儲路徑當中；當列車完全經過測點後，採集結束，系統會對所採集到的數據進行處理和分析。剛採集到的原始數據夾雜著一定的幹擾噪聲，主要包括基線漂移和寬帶噪聲，數據處理功能能消除以上噪聲，得到理想的有效數據，從而提取到輪軌力應變波形中波峰的峰值，分析功能通過標定係數將輪軌力應變值轉換成輪軌力的值，並且通過輪軌力間的相互計算能夠得到脫軌係數和輪重減載率的值。
[0008]本發明的鐵路軌道輪軌力監測系統，能夠監測到每趟列車經過測點時的輪軌力，在監測過程中，輪軌力應變波形能夠實時的顯示出來，並提取輪軌力應變波形中波峰的峰值，通過標定係數的換算得到輪軌力的值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為本發明的連接布置示意圖；
圖2為輪軌垂向力應變花貼片和組橋方式示意圖；
圖3為輪軌橫向力應變花貼片和組橋方式示意圖。
【具體實施方式】
[0010]一種鐵路軌道輪軌力監測系統，包括應變花採集裝置、NI 9237模塊、PC機，應變花採集裝置按剪應力法粘貼在鋼軌上，粘貼位置分別為左軌軌腰、左軌軌底、右軌軌腰、右軌軌底，這四個位置所採集的應變分別對應左軌垂向力、左軌橫向力、右軌垂向力、右軌橫向力；每個位置中的應變花通過排線進行組橋，橋路的輸出端連接至與NI 9237模塊配套的橋盒上，每個橋盒的輸出端通過RJ-50插口分別連接至NI 9237模塊的四個通道中，SP四個通道分別採集以上四個位置的輪軌力應變；NI 9237的輸出端通過USB接口與PC機連接。
[0011]測試輪軌垂向力應變花貼片和組橋方式如圖2所示，測試垂向力P的應變花1、2、
3、4、1』、2』、3』、4』分別貼在離枕盒中心線IlOmm的兩個斷面上，貼片位置在軌腰兩側的中和軸上，應變花中應變片的方向與鋼軌縱向成45°角。
[0012]測試輪軌橫向力應變花貼片和組橋方式如圖3所示，測試橫向力H的應變花4為、A2,B2,A1' 、A2』、B2』分別貼在離枕盒中心線IlOmm的兩個斷面距軌底邊緣20mm處，應變花中應變片的方向與鋼軌縱向成45°角。
[0013]系統在軌道上的連接布置圖如圖1所示，在監測點左、右鋼軌的軌腰和軌底，按圖2和圖3中測試輪軌垂向力和橫向力的應變花貼片和組橋方式進行貼片和組橋。排線被引致軌道旁，距軌道有一定的距離，從而不影響現場通車情況。總共有四股排線，每股排線包含了各應變花粘貼位置的橋路輸出線，並且這些橋路輸出線按剪應力法的組橋方式連接在與NI 9237模塊配套的橋盒上。
【權利要求】
1.一種鐵路軌道輪軌力監測系統，包括應變花採集裝置、NI 9237模塊、PC機，其特徵在於:應變花採集裝置按剪應力法粘貼在鋼軌上，粘貼位置分別為左軌軌腰、左軌軌底、右軌軌腰、右軌軌底，每個位置中的應變花通過排線進行組橋，橋路的輸出端連接至與NI9237模塊配套的橋盒上，每個橋盒的輸出端通過RJ-50插口分別連接至NI 9237模塊的四個通道中，NI 9237的輸出端通過USB接口與PC機連接。
2.根據權利要求1所述的鐵路軌道輪軌力監測系統，其特徵在於:測試垂向力的應變花分別貼在離枕盒中心線IlOmm的兩個斷面上，貼片位置在軌腰兩側的中和軸上，應變花中應變片的方向與鋼軌縱向成45°角。
3.根據權利要求1所述的鐵路軌道輪軌力監測系統，其特徵在於:測試橫向力的應變花分別貼在離枕盒中心線IlOmm的兩個斷面距軌底邊緣20mm處，應變花中應變片的方向與鋼軌縱向成45°角。
【文檔編號】G01L1/22GK104165716SQ201410347233
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月21日 優先權日:2014年7月21日
【發明者】雷曉燕, 賴建飛, 劉慶傑 申請人:華東交通大學