專利名稱：稱重軌型轉向架計量動態(tài)軌道衡的制作方法
技術領域：
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)，雖然在技術上不斷改進，但在結構原理上沒有新的突破。由于這種秤的基礎造價高，還要整修或新修專用鐵路線，需要大量投資，而且土建和設備安裝調試時間長，線路需要停運4至6周，對生產影響很大。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)報導獲得了1％至1.5％的準確度。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)明包括粘貼應變片的兩根鋼軌1，每根鋼軌設有4個應變片以形成一個電橋，當貨車經過鋼軌時，兩根鋼軌上的應變片阻值發(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轉換器、數(shù)據(jù)采集處理與控制電路、以及電源、打印機和計算機，它對輸入的信號進行處理，計算出貨車的重量，如圖3所示。這一段粘貼應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確因素，對“Train－Wate”進行了很多改進，例如將稱重軌安裝在鋼結構的基礎框架上，以避免稱重軌兩端木質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，使貨車每個車軸經過多次稱量，以克服因輪子不圓，接觸不良產生的誤差；對軌道的溫度變化進行監(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行了補償?shù)鹊取?br>
Snead先生將以上各項改進又申報了專利，于1989年1月31日得到批準，專利號為4800972。
盡管如此，Train－Wate的準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)定的最低準確度指標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)軌道衡的基礎上完成的，包括粘貼應變片的鋼軌和計算部分，其特征在于粘貼應變片的鋼軌有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變片并通過導線連成一個電橋；每對稱重軌應變片構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向架的軸距，這樣，一次就可以稱出一個轉向架所承載的重量，比軸計量一次只稱一個軸，一個轉向架要稱兩次準確很多。眾所周知，貨車車廂是由前后兩個轉向架支撐著，而轉向架通過彈簧系統(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向架之間，以及轉向架4個輪子之間不斷轉移。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，誤差大的原因。至于貨車的重量在前后轉向架之間雖然也有轉移，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。而各轉向架所承受的重量不論在4個輪子之間如何轉移，因它們同時落在稱重軌上，一次被稱出來，所以準確度就遠比軸計量為高。
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是本實用新型的結構示意圖；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－過載保護塊；7－承重架；8－加強筋板；9－應變片；10－引軌；11－軌縫；12－兩根由魚尾板相連接的稱重軌中心距。
以下結合附圖對本實用新型作詳細描述。
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向架的軸心距12。每一根稱重軌1的底部粘貼四個應變片9，它們通過導線連接成一個電橋2，每對稱重軌的應變片9構成的兩個電橋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，加強筋板8固定在承重架7上以增加承重架7的強度，過載保護塊6設置在稱重軌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。
權利要求1.一種稱重軌型轉向架計量動態(tài)軌道衡，包括粘貼應變片的鋼軌和計算部分，其特征在于粘貼應變片的鋼軌有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變片，它們通過導線連成一個電橋；每對稱重軌應變片構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向架計量動態(tài)軌道衡，包括粘貼應變片的鋼軌和計算部分，粘貼應變片的鋼軌有4根，以形成兩對稱重軌，兩對稱重軌的中心距等于貨車轉向架的軸距。本實用新型可一次稱出貨車一個轉向架所承載的重量，比現(xiàn)有的軸計量動態(tài)軌道衡一次只稱一個軸，一個轉向架要稱兩次準確的多，大大提高了貨車動態(tài)稱重的準確性。
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)先權日1994年7月18日
發(fā)明者潘子锜 申請人:潘子锜
專業(yè)數(shù)控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
