專利名稱：稱重軌型轉(zhuǎn)向架計量動態(tài)軌道衡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種鐵路貨車稱重裝置，特別是一種稱重軌型轉(zhuǎn)向架計量動態(tài)軌道衡。
1964年美國安裝了世界上第一臺動態(tài)電子軌道衡，實現(xiàn)了鐵路貨車連掛不摘鉤、不停車、連續(xù)稱重。它由一個深基坑，4只傳感器和一個承重橋構(gòu)成。此后20多年發(fā)展的許多種類軌道衡都是淵源于這臺稱重系統(tǒng)，雖然在技術(shù)上不斷改進(jìn)，但在結(jié)構(gòu)原理上沒有新的突破。由于這種秤的基礎(chǔ)造價高，還要整修或新修專用鐵路線，需要大量投資，而且土建和設(shè)備安裝調(diào)試時間長，線路需要停運4至6周，對生產(chǎn)影響很大。為此，人們又開始研究另一類型稱重系統(tǒng)，即通過測量鋼軌承受載荷后的變形量來換算出該載荷的相應(yīng)重量的系統(tǒng)。
1979年美國工程師EdwinD.Snead開發(fā)出稱重軌型軸計量動態(tài)軌道衡，其外觀如

圖1所示，它不需常規(guī)的傳感器，基坑和承重橋，而是將應(yīng)變片合理布置和直接粘貼在一段特殊鋼軌上，并用魚尾板將這段鋼軌與線路鋼軌連接成一體，以軸計量方式稱量連掛的動態(tài)車輛，據(jù)報導(dǎo)獲得了1％至1.5％的準(zhǔn)確度。該稱重系統(tǒng)的核心部分已于1983年12月22日獲得美國專利，其專利號為4416342，該發(fā)明包括粘貼應(yīng)變片的兩根鋼軌1，每根鋼軌設(shè)有4個應(yīng)變片以形成一個電橋，當(dāng)貨車經(jīng)過鋼軌時，兩根鋼軌上的應(yīng)變片阻值發(fā)生變化，使兩個電橋2的阻值發(fā)生變化，使電橋的輸出端電壓發(fā)生變化，該變化的電壓輸入計算部分3的輸入端，如圖2所示。計算部分包括放大器，A／D轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)采集處理與控制電路、以及電源、打印機(jī)和計算機(jī)，它對輸入的信號進(jìn)行處理，計算出貨車的重量，如圖3所示。這一段粘貼應(yīng)變片的特殊鋼軌就稱為“Snead Bridge”。用2根Snead Bridge組成的軸計量軌道衡就叫做“Train－Wate”。該發(fā)明的優(yōu)點是1)只用2根稱重軌，不要秤臺。2)安裝簡便，只需幾個小時就可安裝完畢，不影響運輸。3)降低費用，節(jié)約投資。此后，Snead先生為了彌補稱量不準(zhǔn)確因素，對“Train－Wate”進(jìn)行了很多改進(jìn)，例如將稱重軌安裝在鋼結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)框架上，以避免稱重軌兩端木質(zhì)枕木變型和下沉引起的誤差；在列車運動方向上的不同位置串列幾對稱重軌，使貨車每個車軸經(jīng)過多次稱量，以克服因輪子不圓，接觸不良產(chǎn)生的誤差；對軌道的溫度變化進(jìn)行監(jiān)測，以修正因溫度變化引起的靈敏度變化；對儀表的示值漂移也進(jìn)行了補償?shù)鹊取?br> Snead先生將以上各項改進(jìn)又申報了專利，于1989年1月31日得到批準(zhǔn)，專利號為4800972。
盡管如此，Train－Wate的準(zhǔn)確度仍然沒有多大提高，還是停留在1％F.S左右，不符合我國動態(tài)稱量軌道衡檢定規(guī)程JJG234－90規(guī)定的最低準(zhǔn)確度指標(biāo)0.5級的要求。
從根本上說，它的最大缺定是采用軸計量方式，因而準(zhǔn)確度不可能提高；同時，Snead Bridge跨度雖大(1626mm，超出鐵路規(guī)范小于1200mm的要求)，但受貼片位置的限制，加上有圣維南扭曲的干擾，所以有效測量距離短(355mm)；鋼軌跨度大，撓度也大，火車過秤速度提不高(僅1－6公里／小時)；而且輸出信號小(橋壓20V，最大輸出5mv)，等等。這些因素都影響它的準(zhǔn)確度的提高，也影響它的使用范圍。
本實用新型的目的是提供一種能夠克服上述問題的稱重軌型轉(zhuǎn)向架計量動態(tài)軌道衡。
本實用新型是在稱重軌型軸計量動態(tài)軌道衡的基礎(chǔ)上完成的，包括粘貼應(yīng)變片的鋼軌和計算部分，其特征在于粘貼應(yīng)變片的鋼軌有4根，以形成兩對稱重軌，兩對稱重軌的中心距等于貨車轉(zhuǎn)向架的軸距，兩對稱重軌固定在承重架上，并通過魚尾板連接，每一根稱重軌的底部粘貼四個應(yīng)變片并通過導(dǎo)線連成一個電橋；每對稱重軌應(yīng)變片構(gòu)成的兩個電橋的輸出端并聯(lián)后再串聯(lián)與計算部分的輸入端相接。
由于本實用新型將稱重軌型軸計量動態(tài)軌道衡的一對稱重軌改為兩對稱重軌，兩對稱重軌的中心距等于貨車的轉(zhuǎn)向架的軸距，這樣，一次就可以稱出一個轉(zhuǎn)向架所承載的重量，比軸計量一次只稱一個軸，一個轉(zhuǎn)向架要稱兩次準(zhǔn)確很多。眾所周知，貨車車廂是由前后兩個轉(zhuǎn)向架支撐著，而轉(zhuǎn)向架通過彈簧系統(tǒng)又將重力傳遞到兩根軸、4個輪子上。當(dāng)貨車運動時，由于輪子不圓度或路基不平，車廂顛波等原因，貨車的重量在前后轉(zhuǎn)向架之間，以及轉(zhuǎn)向架4個輪子之間不斷轉(zhuǎn)移。也就是說，貨車的每一個輪子在不同的時刻，所承受的重量是不相同的，因此，在不同時刻稱出同一對輪子的重量是不相同的。這就是軸計量方式稱不準(zhǔn)，誤差大的原因。至于貨車的重量在前后轉(zhuǎn)向架之間雖然也有轉(zhuǎn)移，它們的重量也是時刻在變化，但若貨車裝的是固體物料，則這種變化是很小的，甚至可以忽略不計。而各轉(zhuǎn)向架所承受的重量不論在4個輪子之間如何轉(zhuǎn)移，因它們同時落在稱重軌上，一次被稱出來，所以準(zhǔn)確度就遠(yuǎn)比軸計量為高。
圖1是現(xiàn)有的稱重軌型軸計量動態(tài)軌道衡的外觀圖；圖2是現(xiàn)有的稱重軌型軸計量動態(tài)軌道衡的電路原理圖；圖3是圖2中計算部分的方框圖；圖4是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實用新型的電路圖；圖6是本實用新型控制測量程序流程圖。
在圖中，1－粘貼應(yīng)變片的鋼軌即稱重軌；2－電橋；3－計算部分；4－魚尾板；5－軌墊板；6－過載保護(hù)塊；7－承重架；8－加強(qiáng)筋板；9－應(yīng)變片；10－引軌；11－軌縫；12－兩根由魚尾板相連接的稱重軌中心距。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作詳細(xì)描述。
本實用新型具有現(xiàn)有的稱重軌型軸計量動態(tài)軌道衡的粘貼應(yīng)變片的鋼軌(即稱重軌)1和計算部分2。稱重軌1具有4根，兩根為一對，以形成兩對稱重軌1，兩對稱重軌1固定在承重架7上，并通過魚尾板4相互連接，即每兩根稱重軌1通過魚尾板4連接以形成兩對稱重軌1。兩根相互連接的稱重軌1的中心距12等于貨車轉(zhuǎn)向架的軸心距，對于兩對稱重軌1來說，其中心距等于貨車轉(zhuǎn)向架的軸心距12。每一根稱重軌1的底部粘貼四個應(yīng)變片9，它們通過導(dǎo)線連接成一個電橋2，每對稱重軌的應(yīng)變片9構(gòu)成的兩個電橋2的輸出端并聯(lián)，然后再串聯(lián)后與計算部分3的輸入端相連接。
在圖4中，稱重軌1通過魚尾板4與鐵路引軌10相接，以保證列車的正常行駛，加強(qiáng)筋板8固定在承重架7上以增加承重架7的強(qiáng)度，過載保護(hù)塊6設(shè)置在稱重軌1與承重軌7之間并與稱重軌1保持一定間隙是為了防止貨車的重量對稱重軌1造成變形。
本實用新型對控制測量軟件作了修改，其程序流程圖如圖6所示。
權(quán)利要求1.一種稱重軌型轉(zhuǎn)向架計量動態(tài)軌道衡，包括粘貼應(yīng)變片的鋼軌和計算部分，其特征在于粘貼應(yīng)變片的鋼軌有4根，以形成兩對稱重軌，兩對稱重軌的中心距等于貨車轉(zhuǎn)向架的軸距，兩對稱重軌固定在承重架上并通過魚尾板連接；每一根稱重軌的底部粘貼四個應(yīng)變片，它們通過導(dǎo)線連成一個電橋；每對稱重軌應(yīng)變片構(gòu)成的兩個電橋的輸出端并聯(lián)后再串聯(lián)與計算部分的輸入端相接。
專利摘要本實用新型是一種稱重軌型轉(zhuǎn)向架計量動態(tài)軌道衡，包括粘貼應(yīng)變片的鋼軌和計算部分，粘貼應(yīng)變片的鋼軌有4根，以形成兩對稱重軌，兩對稱重軌的中心距等于貨車轉(zhuǎn)向架的軸距。本實用新型可一次稱出貨車一個轉(zhuǎn)向架所承載的重量，比現(xiàn)有的軸計量動態(tài)軌道衡一次只稱一個軸，一個轉(zhuǎn)向架要稱兩次準(zhǔn)確的多，大大提高了貨車動態(tài)稱重的準(zhǔn)確性。
文檔編號G01G19/02GK2203775SQ94216830
公開日1995年7月19日 申請日期1994年7月18日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月18日
發(fā)明者潘子锜 申請人:潘子锜