[發明專利]基于傳感器的輻條式測力輪對

無效

• 申請號: 201010501730.1
• 申請日: 2010-10-11
• 公開（公告）號: CN101982363A
• 公開（公告）日: 2011-03-02
• 發明（設計）人: 李家林;柴雪松;暴學志;司道林;隋國棟;楊亮;秦菊
• 申請（專利權）人: 中國鐵道科學研究院鐵道建筑研究所
• 主分類號: B61K9/00
• 分類號: B61K9/00;G01L5/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種基于傳感器的輻條式測力輪對。

背景技術

機車車輛和軌道之間動態輪軌力作用的研究是合理設計機車車輛及軌道結構部件的重要依據，輪軌力可使機車車輛在軌道上安全運行，也可能會引起不健康的車輛脫軌、車輪嚴重磨損以及車輪振動等。為了進一步掌握輪軌之間的相互作用力關系，國內外專家做了大量研究，其中利用測力輪對進行實時動態測量輪軌力是一種直接、可靠的方法。

目前用來進行測試的測力輪對分為軸測法和輪測法，軸測法是在連接軸上某個敏感區域粘貼應變片并按一定的連接方法組成測試橋路對輪軌之間作用的垂向力和橫向力進行測量。輪測法是在輪對輻板上粘貼應變片并按一定的連接方法組成測試橋路對輪軌之間作用的垂向力和橫向力進行測量。不難看出，目前無論是哪一種測力輪對均采用的是粘貼應變片組橋方法，此種方法要求粘貼應變片位置及角度必須非常精確，而且由于一個測力輪對橋路是由許多應變片組成，如果某一個應變片粘貼位置存在偏差或發生損壞都會影響到整個測試橋路，甚至個別應變片損壞后可能會導致整個測力輪對的不可用，因此使的這種測力輪對制作工藝上難度較大，后期維護較困難，制作及維護成本較高。由于公知的測力輪對橫向力及垂向力測量分別利用壓力法及彎矩法，測試精度不高。

本發明人根據多年從事傳感器研究方面的經驗，為解決公知的測力輪對所存在缺陷，從結構和測試原理上做出根本性的改變，最終發明了一種基于傳感器的輻條式測力輪對。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：為克服公知的測力輪對所存在的缺陷，本發明從結構和測試原理上做出根本性的改變，提供一種制作簡單、維護方便、節約成本、測試精度高的基于傳感器的輻條式測力輪對。

為此，本發明提出的基于傳感器的輻條式測力輪對由測力輪、連接軸、傳感器、夾緊裝置等部分組成，無需在測力輪對表面粘貼應變片，利用夾緊裝置將傳感器緊固于測力輪輻條上即可，安裝、拆卸便捷，易于維修與更換。

本發明的特點及優點是：

本發明基于傳感器的輻條式測力輪對無需在輪對上粘貼應變片，利用夾緊裝置將在精密車間加工出的高精度傳感器緊固于測力輪輻條上，利用壓力法及剪力法分別對垂向力及橫向力進行測量，大大提高了測力輪對的測量精度。使用過程中，如某一個傳感器發生損壞可松開夾緊裝置，更換一個新的傳感器即可，維護維修方便；如測力輪磨耗超出限定值不能繼續使用，可將測力輪上所有傳感器拆下，并安裝于重新加工的測力輪輻條上即可，可明顯節約經濟成本和制作周期。

附圖說明

圖1是本發明的基于傳感器的輻條式測力輪對前視圖

圖2是本發明的基于傳感器的輻條式測力輪對左視圖

圖3是本發明的測力輪等軸測視圖

圖4是本發明的傳感器安裝等軸測視圖

圖5是本發明的傳感器安裝前視圖

圖6是本發明的傳感器A前視圖

圖7是本發明的傳感器A等軸測視圖

具體實施方式

為了對本發明基于傳感器的輻條式測力輪對所具有的特征闡述的更加清楚，下面結合附圖以及實施例做進一步詳細說明。

圖1和圖2是基于傳感器的輻條式測力輪對前視圖和左視圖，輪輻安裝傳感器式測力輪對由測力輪、連接軸、傳感器、夾緊裝置等部分組成，與鐵路用標準輪對具有相同的安裝方式、輪廓尺寸以及外形，以實現互換。

圖3是測力輪等軸測視圖，測力輪與鋼軌接觸的踏面部分以及與連接軸配合的內孔部分均采用標準車輪的尺寸及形狀，輪輻部分采用等厚的12個輻條式結構，輻條截面為矩形。測力輪的制造先采用鑄造的方式形成一個毛坯，毛坯必須預留10mm～20mm的加工余量，然后再根據圖紙采用機械加工的方式加工踏面、內孔以及輻條等，輻條側面加工時應具有較好的平面度和粗糙度以保證傳感器安裝的要求。

圖4是傳感器安裝在輻條上的局部視圖，測力輪制造完成后安裝傳感器，本實施例中所采用附著式傳感器由完全相同的傳感器A及傳感器B兩部分組成，傳感器A及傳感器B兩部分對正位置后，用夾緊裝置將傳其夾緊，使傳感器A及傳感器B的受力爪嵌入測力輪輻條側面，測力輪在受到橫向及垂向力作用時輻條側面發生應變，傳感器感應輻條側面處發生的應變，進而對垂向力及橫向力進行測量。在整個安裝過程中必須注意傳感器的位置不能發生改變。

圖6和圖7是傳感器A的前視圖及等軸測視圖，傳感器A由工作面、受力爪、應變片及基座等組成，傳感器A及傳感器B經過接線后組成一個完整的附著式傳感器，此種傳感器具有雙向測力功能，可同時實現垂向力及橫向力的測量。

基于傳感器的輻條式測力輪對傳感器安裝完成后，安裝封板以密封測力輪對，保護傳感器。

以上所述僅為本發明的實施例，但不能以此限定本發明實施的范圍，即大凡依照本發明申請專利范圍及說明書內容所做的等同變化及修飾，皆屬于本發明專利所涵蓋的范圍。