專利名稱：用于集裝箱的偏載測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及測量工具領(lǐng)域，尤其是一種用于集裝箱的偏載測試儀。
背景技術(shù)：
集裝箱運(yùn)輸由于具有能保證貨物運(yùn)輸安全，簡化貨物包裝，提高作業(yè)效率，便于多式聯(lián)運(yùn)，實(shí)現(xiàn)門到門運(yùn)輸，便于實(shí)現(xiàn)管理現(xiàn)代化等諸多優(yōu)越性，因而在鐵路運(yùn)輸中占有越來越大的比重。但是，集裝箱的超偏載問題比較普遍，嚴(yán)重影響鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩?。有些貨主為牟利而蓄意多裝，有的貨物形狀不規(guī)則難以均衡裝入集裝箱，輕重集裝箱裝在同一貨車上搭配不當(dāng)，這些都將引起集裝箱貨車的超偏載。由于集裝箱推行的是門到門的運(yùn)輸， 貨主在站外裝好重箱進(jìn)站時(shí)都已自行施封，鐵路運(yùn)輸部門不能隨意打開檢查。而在吊裝吊卸時(shí)，集裝箱吊具上一般也未使用電子吊鉤稱。因此，集裝箱本身的超載，辦理站就難以發(fā)現(xiàn)。集裝箱本身的偏載情況，只有在個別碼頭上有可測四角重力的大型測力裝置可測定，目前還沒有普遍適用的檢測 儀器。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種用于集裝箱的偏載測試儀，該偏載測試儀設(shè)置有舉升機(jī)構(gòu)，根據(jù)所設(shè)的壓力傳感器采集得到的數(shù)值完成對集裝箱偏載的測定。本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成一種用于集裝箱的偏載測試儀，其特征在于所述偏載測試儀包括舉升支架、舉升腳、舉升裝置，以及壓力傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其中所述舉升腳和所述舉升裝置的缸體固定于舉升支架上，所述舉升裝置的活塞端部支撐于一支撐板，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過所述壓力傳感器與所述舉升裝置的壓力系統(tǒng)連接。所述的舉升裝置包括舉升活塞、舉升油缸，所述舉升活塞位于舉升油缸內(nèi)部，所述舉升活塞支撐于所述支撐板上。所述的偏載測試儀設(shè)置有壓油裝置，所述壓油裝置包括手壓桿、柱塞、柱塞泵油缸、液壓油箱，所述柱塞位于所述柱塞泵油缸內(nèi)部，所述手壓桿連接柱塞，所述柱塞泵油缸與所述液壓油箱連通，所述壓油裝置通過油管將液壓油箱內(nèi)部的液壓油壓入所述舉升油缸內(nèi)。所述的機(jī)架底部設(shè)置有一支撐板，所述支撐板通過一調(diào)高螺桿與所述舉升活塞固定連接，所述調(diào)高螺桿與所述舉升活塞固定連接。所述的偏載測試儀的一側(cè)面上固接有一舉升腳，所述舉升腳與集裝箱的底角件孔結(jié)構(gòu)相匹配，能使其互相卡接。所述的舉升油缸、液壓油箱、柱塞泵油缸三者連通的油路上設(shè)置有控制連通狀態(tài)的回油閥和進(jìn)、出油閥。所述的偏載測試儀的一側(cè)面上設(shè)置有調(diào)平螺栓，所述調(diào)平螺栓與所述舉升支架螺紋連接。所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由單片機(jī)、數(shù)字顯示屏、操作面板組成，所述單片機(jī)控制連接所述數(shù)字顯示屏和操作面板，所述單片機(jī)控制連接所述壓力傳感器。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是由I到2人操作，能方便地搬動，可用于鐵路的集裝箱裝卸貨場，也可用于零散的集裝箱裝貨場地。具有自測功能包括自動調(diào)零，自動故障與狀態(tài)檢驗(yàn)、自動校準(zhǔn)、自動診斷及量程自動轉(zhuǎn)換等功能。偏載測試儀在開機(jī)和使用時(shí)，微處理機(jī)能自動對主要部件進(jìn)行測試，檢測出故障的部位甚至故障的原因，并及時(shí)自動采取保護(hù)措施，極大地方便了儀器的維護(hù)。具有數(shù)據(jù)處理功能這是偏載測 試儀的主要優(yōu)點(diǎn)之一。智能儀器由于采用了單片機(jī)或微處理器，具有計(jì)算集裝箱各種受力條件下的重心、偏載、偏心、總重等功能。具有操作自動化功能儀器的整個測量過程中的鍵盤檢測、量程選擇、開關(guān)啟動閉合、數(shù)據(jù)的采集、傳輸與處理以及顯示等，都用微處理器來控制操作，實(shí)現(xiàn)測量過程的全部自動化。具有友好的人機(jī)對話功能智能儀器使用簡單按鍵鍵盤及LCD中一文顯示屏將儀器的運(yùn)行情況、工作狀態(tài)以及對測量數(shù)據(jù)的處理結(jié)果及時(shí)告知操作人員，使儀器的操作更加方便直觀。

圖I是本實(shí)用新型主視圖；圖2是本實(shí)用新型右視圖；圖3是本實(shí)用新型俯視圖；圖4是本實(shí)用新型電子線路圖；圖5是本實(shí)用新型數(shù)字顯示屏示意圖；圖6是集裝箱角號及X、Y坐標(biāo)定義圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例對本實(shí)用新型特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說明， 以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解如圖1-6所不，圖中標(biāo)記1-26分別為舉升支架I、液壓油箱2、連桿3、回油閥4、 加油口螺塞5、液壓油箱蓋6、插銷7、柱塞8、柱塞泵油缸9、手壓桿10、電子箱11、油管12、 調(diào)平螺栓13、舉升活塞14、調(diào)高螺桿15、支撐板16、螺塞孔17、遠(yuǎn)保存鍵18、近保存鍵19、查詢鍵20、顯示屏21、壓力傳感器22、舉升腳下側(cè)半圓柱面23、舉升腳24、舉升腳上半圓柱面 25、舉升油缸26。實(shí)施例本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)如圖1-3所示。舉升支架I的內(nèi)部設(shè)有舉升油缸26，油缸內(nèi)裝有舉升活塞14。調(diào)高螺桿15通過螺紋旋裝在舉升活塞14上，下端頂在支承板16上。 舉升支架I的一側(cè)有舉升腳24，舉升腳24插入集裝箱端面的底角件孔中，舉升腳24的上半圓柱面25頂住集裝箱底角件端面孔的上半圓柱面，舉升腳24的下側(cè)半圓柱面23勾住集裝箱底角件底面孔的外側(cè)圓弧面形成卡接。當(dāng)向舉升油缸26內(nèi)壓油時(shí)，舉升活塞14向下伸出，舉升支架I向上抬起，通過上半圓柱面25的傳力舉起集裝箱的一個角。下側(cè)半圓柱面23的作用是防止舉升腳24從集裝箱的底角件孔中拔出。支承板16可擴(kuò)大地面的承壓面積，以免被調(diào)高螺桿15壓壞。當(dāng)舉升腳24插入集裝箱的底角件孔或從底角件孔中拔出時(shí)， 必須移去支承板16，否則無法進(jìn)行。兩個調(diào)平螺栓13用螺紋擰在舉升支架I的螺紋孔中， 前端頂在集裝箱下角件的外側(cè)面上。擰轉(zhuǎn)調(diào)平螺栓13可以改變油缸和活塞軸線的方向，使之垂直而不傾斜。軸線傾斜將影響測力精度。舉升活塞14的最大伸出量28_，這就是舉升一次的最大舉高量。當(dāng)需要舉得更高時(shí)，可以在集裝箱底角件下塞墊板，然后縮進(jìn)活塞，旋出調(diào)高螺桿15或墊高支承板16，再壓油舉升。液壓油箱2用四個長螺栓緊固在舉升支架I的頂面上，油管12連接液壓油箱2和舉升支架I的油道，可將液壓泵壓出的油通到舉升油缸26里。為減輕重量，本實(shí)施例采用超高壓液壓系統(tǒng)，最高壓力達(dá)50MPa。因此，液壓油泵只能選用柱塞泵，柱塞泵的油缸9通過螺紋旋緊在液壓油箱2的上面。上下壓動手壓桿10可使柱塞8在油缸9內(nèi)上下滑動，再通過進(jìn)、出油閥的自動開閉作用，液壓油箱2內(nèi)的液壓油就被壓向舉升油缸26。連桿3和插銷 7是四桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)壓油運(yùn)動所必需的，可以使得手壓桿10的豎直運(yùn)動傳遞到柱塞8上。液壓油路上裝有回油閥4，舉升前必須擰緊回油閥4。擰松回油閥4將使舉升油缸26內(nèi)的液壓油流回液壓油箱2，此時(shí)被舉起的集裝箱一角將回落到地面。
本實(shí)施例的壓力傳感器22豎立安裝在舉升支架I的上表面，位于液壓油箱2的凹槽內(nèi)，既少占空間，又可避免碰撞。壓力傳感器22有油道通到舉升油缸26，測量的直接值是舉升油缸26內(nèi)的油壓。壓力傳感器22的信號傳輸線通到電子箱11內(nèi)。電子箱11用四個螺釘緊固在液壓油箱2的側(cè)面，拆裝方便。電子箱11內(nèi)有電子線路板和蓄電池，頂面有顯示屏21，右側(cè)面有標(biāo)定螺塞孔17。遠(yuǎn)保存鍵18、近保存鍵19和查詢鍵20位于液壓油箱蓋 6的頂面，分別通過電線將操作信息傳輸?shù)诫娮酉?1內(nèi)。舉升支架I上表面還設(shè)置有加油口螺栓5，擰開加油口螺栓5可以往液壓油箱2內(nèi)部加油。本實(shí)施例的電子線路包括電子箱體、IXD液晶顯示器、12V鋰電池、CPU電路板、按鍵等部分組成。其中CPU電路板包括DC-DC電源模塊、14位高精度雙積分式AD器件、恒壓源、EEPROM及電源檢測、鍵盤接口等電路構(gòu)成。其部件結(jié)構(gòu)如圖4所示，數(shù)子屏幕顯示信息如圖5所示。本實(shí)施例在具體實(shí)施時(shí)首先應(yīng)按照如下步驟進(jìn)行準(zhǔn)備工作a)打開電源開關(guān)，顯示屏上電壓不應(yīng)低于11V，空載測量值應(yīng)不大于O. 05t。預(yù)熱 5min,使顯示狀態(tài)達(dá)正常。b)檢查液壓油箱油量，應(yīng)低于油箱蓋下表面10_20mm，太高太低都可能影響舉升功能。c)檢查液壓油管接頭、舉升油缸26、手壓油泵、油箱蓋、加油口螺塞5等有無漏油現(xiàn)象，如漏油必須排除。d)在現(xiàn)場測量之前，先按圖6所示的測定次序確定集裝箱4個角的序號，即大門左側(cè)的底角為I號，大門右側(cè)的底角為2號，逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)到3號、4號。測定過程必須從I 號角開始，按號進(jìn)行，到4號結(jié)束。如順序不對，儀器可能計(jì)算出錯誤結(jié)果。當(dāng)如上準(zhǔn)備工作均順利完成后可開始對集裝箱的偏載情況進(jìn)行測定a)舉測前，應(yīng)擰轉(zhuǎn)退出調(diào)平螺栓13，使之伸出部分不超出舉升架。調(diào)節(jié)調(diào)高螺桿 15，使之完全縮進(jìn)舉升活塞。擰松回油閥，將伸出的活塞完全壓入舉升油缸26，然后再擰緊回油閥。b)將舉升腳插入集裝箱端面?zhèn)认蚩字?，并使舉升腳鉤住底孔，再將支承板插入調(diào)高螺桿下面。c)協(xié)調(diào)擰轉(zhuǎn)兩調(diào)平螺栓和調(diào)高螺桿，使兩調(diào)平螺栓頂住集裝箱底角件外側(cè)面，調(diào)高螺桿頂住支承板，同時(shí)使舉升油缸26和舉升活塞14軸線位于垂直方向。油缸和活塞軸線的傾斜將影響測定值。d)上下壓動手壓桿10，使柱塞在柱塞泵油缸內(nèi)上下滑動，油箱內(nèi)的液壓油就被壓向舉升油缸26，舉升油缸26內(nèi)的舉升活塞14向下逐漸伸出。由于調(diào)高螺桿15頂在支承板上，舉升油缸26受地面反作用力而上升，將集裝箱的這個角慢慢舉起。e)在舉升時(shí)應(yīng)注意觀察集裝箱的相鄰兩個底角(即非舉升角的對角線上的角)是否有一個角已離開地面，可以用薄金屬片橫掃檢驗(yàn)。如有一個相鄰角已離開地面，停止舉升。需要注意的是，在一次舉升過程中應(yīng)平穩(wěn)連續(xù)的操作手壓桿，可以隨時(shí)讀取LCD顯示屏顯示出當(dāng)前測量的角重?cái)?shù)據(jù)。f)停止舉升后約8-lOs后，集裝箱偏載測試儀的IXD顯示屏?xí)@示閃爍的測量數(shù)據(jù)，表示本次測量結(jié)束。此時(shí)，操作者必須根據(jù)具體情況進(jìn)行操作。若是近端相鄰角(約 2.5m遠(yuǎn))離地，則按下集裝箱偏載測試儀上的“近保存”鍵。若是遠(yuǎn)端相鄰角(約6m遠(yuǎn))離地，則按下集裝箱偏載測試儀上的“遠(yuǎn)保存”鍵。保存后，IXD顯示屏輪號自動增加I，表示可以測量集裝箱的下一個角。g)擰松回油閥4，被舉起的集裝箱一角在自重作用下回落到地面，此時(shí)舉升油缸 26內(nèi)的液壓油自動流回液壓油箱。擰轉(zhuǎn)兩調(diào)平螺栓13和調(diào)高螺桿15，使它們縮回，抽出支承板16，然后從角件中拔出集裝箱偏載測試儀。h)舉升活塞14的最大伸出量不小于28mm，這就是舉升一次的最大舉高量。大多情況舉高不到28mm就有某一個相鄰角離地，但有時(shí)候舉高28mm后也沒有一個相鄰角離地。 沒有一個相鄰角離地，就測不準(zhǔn)角重的數(shù)據(jù)。遇到這種情況，可以先在集裝箱已舉起的角件下塞進(jìn)墊板，然后擰松回油閥4，推進(jìn)活塞，旋出調(diào)高螺桿或墊高支承板，再擰緊回油閥4， 繼續(xù)壓手壓桿舉升，直至有一個相鄰角離地為止。i)按上述步驟，按逆時(shí)針方向?yàn)轫樞蛞来螠y定下一個角重。j)集裝箱偏載測試儀有自動計(jì)算功能，依次測量所有4個角重后，便可計(jì)算出集裝箱的總重W、重心前后偏重Y、左右偏載X。應(yīng)注意X、Y有時(shí)是負(fù)值，角重?cái)?shù)字前面有號，表示重心在圖6所示集裝箱幾何中心的下方和左方。角重?cái)?shù)字前面無符號就是“ + ”，表示重心在圖6所示集裝箱幾何中心的上方和右方。本實(shí)施例具有的查詢功能的使用方法a)必須注意到，儀器只保存最后一個集裝箱的測量數(shù)據(jù)以供查詢。若用戶未使用查詢功能，下一個集裝箱開始測量后，儀器會自動清除上一個集裝箱的測量結(jié)果。儀器斷電后，也不保存以前的測量結(jié)果。因此，用戶每測完一個集裝箱后，要馬上查詢并抄存所測數(shù)據(jù)，以免丟失。b)每4個角重測量結(jié)束后，方可以進(jìn)行集裝箱的總重W、重心前后偏重Y、左右偏載X等信息的查詢。c)查詢時(shí)，顯示屏前面數(shù)字為集裝箱的角號(目前顯示文字“輪號”)，從I號開始，每按一次“查詢”按鍵,儀器會自動增加一個角號。d)逐次按下查詢按鍵，偏載測試儀將依次顯示最近一次測量的4個角重、總重、 偏重、偏載等信息。按“查詢”按鍵。本實(shí)施例具有自動找零功能，即先將偏載測試儀放置在平整的地面上，偏載測試儀上禁止加載任何重物，在打開電源開關(guān)前，先按下偏載測試儀的“查詢”按鍵不松手，再打開電源開關(guān)。打開電源開關(guān)后，即可松開“查詢”按鍵，則IXD顯示屏?xí)@示倒數(shù)的10、9、 8…2、1、0。倒數(shù)結(jié)束后，則系統(tǒng)完成自動零位處理，顯示“0000”值，并進(jìn)入正常使用狀態(tài)。 為了防止檢測過程中零點(diǎn)的飄移，要求先打開偏載測試儀電源，預(yù)熱30分鐘，讓測量電路系統(tǒng)進(jìn)入熱穩(wěn)定狀態(tài)后再進(jìn)行自找零點(diǎn)的操作。綜上所述，經(jīng)過試制、試用、改進(jìn)、配套，成功制出了集裝箱偏載測試儀。在集裝箱貨 運(yùn)站試用過程中，按鍵輸入、測定值自動儲存、自動計(jì)算、液晶屏顯示，所有功能正常。實(shí)測所得的總重W、重心偏離量X、Y誤差小于2%。經(jīng)反復(fù)舉升可靠性試驗(yàn)，舉升能力不下降， 舉升油缸26、柱塞泵、油管接頭等都不漏油。
權(quán)利要求1.一種用于集裝箱的偏載測試儀，其特征在于所述偏載測試儀包括舉升支架、舉升腳、舉升裝置，以及壓力傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其中所述舉升腳和所述舉升裝置的缸體固定于舉升支架上，所述舉升裝置的活塞端部支撐于一支撐板，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過所述壓力傳感器與所述舉升裝置的壓力系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于集裝箱的偏載測試儀，其特征在于所述的舉升裝置包括舉升活塞、舉升油缸，所述舉升活塞位于舉升油缸內(nèi)部，所述舉升活塞支撐于所述支撐板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于集裝箱的偏載測試儀，其特征在于所述的偏載測試儀設(shè)置有壓油裝置，所述壓油裝置包括手壓桿、柱塞、柱塞泵油缸、液壓油箱，所述柱塞位于所述柱塞泵油缸內(nèi)部，所述手壓桿連接柱塞，所述柱塞泵油缸與所述液壓油箱連通，所述壓油裝置通過油管將液壓油箱內(nèi)部的液壓油壓入所述舉升油缸內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于集裝箱的偏載測試儀，其特征在于所述的機(jī)架底部設(shè)置有一支撐板，所述支撐板通過一調(diào)高螺桿與所述舉升活塞固定連接，所述調(diào)高螺桿與所述舉升活塞固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于集裝箱的偏載測試儀，其特征在于所述的偏載測試儀的一側(cè)面上固接有一舉升腳，所述舉升腳與集裝箱的底角件孔結(jié)構(gòu)相匹配，能使其互相卡接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于集裝箱的偏載測試儀，其特征在于所述的舉升油缸、液壓油箱、柱塞泵油缸三者連通的油路上設(shè)置有控制連通狀態(tài)的回油閥和進(jìn)、出油閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于集裝箱的偏載測試儀，其特征在于所述的偏載測試儀的一側(cè)面上設(shè)置有調(diào)平螺栓，所述調(diào)平螺栓與所述舉升支架螺紋連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于集裝箱的偏載測試儀，其特征在于所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由單片機(jī)、數(shù)字顯示屏、操作面板組成，所述單片機(jī)控制連接所述數(shù)字顯示屏和操作面板，所述單片機(jī)控制連接所述壓力傳感器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種測量工具領(lǐng)域，尤其是一種用于集裝箱的偏載測試儀，其特征在于所述偏載測試儀包括舉升支架、舉升腳、舉升裝置，以及壓力傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其中所述舉升腳和所述舉升裝置的缸體固定于舉升支架上，所述舉升裝置的活塞端部支撐于一支撐板，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過所述壓力傳感器與所述舉升裝置的壓力系統(tǒng)連接。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是由1到2人操作，能方便地搬動，可用于鐵路的集裝箱裝卸貨場，也可用于零散的集裝箱裝貨場地，并且具有自測功能、數(shù)據(jù)處理功能、操作自動化功能、具有良好的人機(jī)對話功能。
文檔編號G01G19/00GK202453064SQ20122004538
公開日2012年9月26日 申請日期2012年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月13日
發(fā)明者劉偉棟, 夏偉力, 李建華, 王穎景, 甘英俊, 鄭健 申請人:上海鐵路局科學(xué)技術(shù)研究所