[發(fā)明專利]一種無(wú)損列車輪軌力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210599334.X
• 申請(qǐng)日: 2022-05-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114878055B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付從藝;董樹(shù)榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F11/30
• 分類號(hào): G06F11/30
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 曹兆霞

本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)損列車輪軌力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：應(yīng)變采集模塊，包括若干個(gè)粘貼在車輪端面上的應(yīng)變片，每?jī)蓚€(gè)應(yīng)變片形成一個(gè)應(yīng)變組，每個(gè)應(yīng)變組布置在以車輪端面的中心為圓心的不同半徑的圓弧線上的四等分或八等分位置，處于同一圓弧線上的所有應(yīng)變組構(gòu)成兩個(gè)全橋結(jié)構(gòu)，用于采集應(yīng)變信息；無(wú)線信號(hào)發(fā)送模塊，用于將所述應(yīng)變采集模塊采集的應(yīng)變信息發(fā)送至數(shù)據(jù)處理模塊；數(shù)據(jù)處理模塊，用于根據(jù)接收的應(yīng)變信息計(jì)算能夠兼顧到角度信息的應(yīng)變參數(shù)后，再根據(jù)應(yīng)變參數(shù)計(jì)算車輪上的橫向力和垂向力；無(wú)線供能模塊，用于對(duì)無(wú)損列車輪軌力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)線供能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輪軌力監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種無(wú)損列車輪軌力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

當(dāng)今社會(huì)，軌道交通是人們生產(chǎn)生活中必不可少的交通工具之一，但是隨著軌道交通的運(yùn)量日益增大，行駛的速度的提高，人們對(duì)軌道交通的安全性提出的更高的要求，而對(duì)軌道交通而言，輪軌之間的作用力是衡量運(yùn)行安全的基本參數(shù)之一。

傳統(tǒng)的輪軌力的檢測(cè)方案主要包括兩種，第一種是通過(guò)檢測(cè)鐵軌變形來(lái)推測(cè)輪軌力，如公開(kāi)號(hào)為CN109084922A的中國(guó)專利公開(kāi)的一種基于輪軌力連續(xù)測(cè)試反推直線電機(jī)垂直力的方法，其中包括輪軌力的測(cè)量方法，包括以下步驟：在感應(yīng)板對(duì)應(yīng)的鋼軌上布置測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)位于距離跨中150mm的軌腰中和軸處；(2)、用打磨機(jī)對(duì)每個(gè)測(cè)點(diǎn)以及分段點(diǎn)對(duì)應(yīng)位置處的兩側(cè)軌腰進(jìn)行打磨，打磨完后用酒精擦拭干凈；(3)、待酒精揮發(fā)干后，在每個(gè)測(cè)點(diǎn)處粘貼應(yīng)變片，應(yīng)變片粘貼完畢后用硅膠封閉，測(cè)點(diǎn)應(yīng)變片粘貼方法是，每個(gè)測(cè)點(diǎn)軌腰中和軸兩側(cè)各設(shè)兩片相互垂直，并與鋼軌縱向成45°角的應(yīng)變片；(4)、對(duì)粘貼的應(yīng)變片進(jìn)行測(cè)試橋路的組裝；(5)、將各測(cè)點(diǎn)組裝好的橋路接入應(yīng)變輪軌力連續(xù)測(cè)試系統(tǒng)，進(jìn)行輪軌力應(yīng)變的采集。

又如公開(kāi)號(hào)為CN104260752A的輪軌力的綜合測(cè)試方法及裝置中國(guó)專利中公開(kāi)的輪軌力的綜合測(cè)試方法，包括步驟S101，在待檢測(cè)鋼軌的安裝扣件底部設(shè)置第一垂向力傳感器，在扣件的彈條螺栓連接部?jī)?nèi)設(shè)置第二垂向力傳感器；步驟S1011，將所述第一垂向力傳感器嵌入無(wú)砟軌道扣件的支撐墊板上或嵌入混凝土軌枕的軌下橡膠墊板內(nèi)；步驟S1012，將所述第二垂向力傳感器裝在鐵軌兩側(cè)緊固彈條的螺栓上或平墊圈與螺母之間；步驟S102，在所述待檢測(cè)鋼軌的安裝扣件側(cè)方設(shè)置橫向力傳感器；步驟S103，將檢測(cè)車輛施加于所述待檢測(cè)鋼軌的上方，通過(guò)所述第一垂向力傳感器測(cè)試獲取鋼軌下壓力R；通過(guò)所述第二垂向力傳感器傳感器獲取雙側(cè)彈條作用于所述待檢測(cè)鋼軌上的彈條作用力T1、T2，通過(guò)所述橫向力傳感器獲取所述待檢測(cè)鋼軌雙側(cè)橫向力H1、H2；步驟S104，根據(jù)上述鋼軌下壓力R、彈條作用力T1、T2，及公式P＝R+T1+T2，獲取所述待檢測(cè)鋼軌的垂直力P；根據(jù)上述雙側(cè)橫向力H1、H2及公式H＝H1+H2，獲取所述待檢測(cè)鋼軌的橫向力H。

上述兩篇專利提供的通過(guò)檢測(cè)鐵軌的形變來(lái)推測(cè)輪軌力的測(cè)量方法需要在鐵軌上設(shè)置大量的檢測(cè)點(diǎn)，且在列車運(yùn)動(dòng)時(shí)不能跟隨列車實(shí)時(shí)檢測(cè)輪軌力。

現(xiàn)有技術(shù)中另一種監(jiān)測(cè)輪軌力的方法是在車輪兩側(cè)通過(guò)打孔的方式對(duì)稱式的安裝若干個(gè)應(yīng)變片對(duì)輪軌力進(jìn)行測(cè)量，但是此種測(cè)量方法不僅安裝應(yīng)變片十分的困難，而且依據(jù)此種安裝方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)隨車輪旋轉(zhuǎn)的高頻數(shù)據(jù)采集。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)損列車輪軌力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

一種無(wú)損列車輪軌力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：

應(yīng)變采集模塊，包括若干個(gè)粘貼在車輪端面上的應(yīng)變片，每?jī)蓚€(gè)應(yīng)變片形成一個(gè)應(yīng)變組，每個(gè)應(yīng)變組布置在以車輪端面的中心為圓心的不同半徑的圓弧線上的四等分或八等分位置，處于同一圓弧線上的所有應(yīng)變組構(gòu)成兩個(gè)全橋結(jié)構(gòu)，用于采集應(yīng)變信息；

無(wú)線信號(hào)發(fā)送模塊，用于將所述應(yīng)變采集模塊采集的應(yīng)變信息發(fā)送至數(shù)據(jù)處理模塊；

數(shù)據(jù)處理模塊，用于根據(jù)接收的應(yīng)變信息計(jì)算能夠兼顧到角度信息的應(yīng)變參數(shù)后，再根據(jù)應(yīng)變參數(shù)計(jì)算車輪所受的橫向力和垂向力；