[發明專利]一種懸臂式移動列車軸重測試方法及其測試裝置

無效

• 申請號: 201310042085.5
• 申請日: 2013-02-03
• 公開（公告）號: CN103090942A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 何旭輝;劉應龍;余志武;葉劍;杜風宇
• 申請（專利權）人: 中南大學;高速鐵路建造技術國家工程實驗室
• 主分類號: G01G19/04
• 分類號: G01G19/04;G01M9/02
• 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方法及其測試裝置。

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。復雜風環境下列車運行安全研究雖得到廣泛關注，但僅局限于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復雜性和不便性，嚴重制約了相關的研究進展。

因此，研究一種新型的懸臂式移動列車軸重測試方法及其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，本發明的目的是提出一種懸臂式移動列車軸重測試方法及其測試裝置，根據高速列車（模型）特點，采用移動列車軸重測試系統，采用無線采集、傳輸模塊，實現移動列車動力參數的無線采集、傳輸和處理。

本發明的技術方案是：一種懸臂式移動列車軸重測試方法，其特征在于步驟如下：（1）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）將特制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系由標定決定；（4）懸臂梁的變形通過布置應變計來進行測試，采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（ChinaRailways?High-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，采用動力分布式設計，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—輸出關系，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。

本發明的另一技術方案是：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，其特征在于，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：信號的采集存儲；無線發送模塊：將列車上采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：確保各測點的同步性；觸發系統：提供采樣指令，指示系統開始采樣；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：接收和存儲采集信號，并進行后期的處理分析。

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機內裝有軟件系統，軟件系統包括數據采集模塊、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。軟件系統：實現數據的采集、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件加密器。