一种静态下受电弓的接触压力智能测力装置及测力方法与流程

本发明涉及受电弓的测力装置及测力方法，具体涉及一种静态下电弓的自动测力装置及自动测力方法。

背景技术：

轨道交通电力机车是通过受电弓从接触网获取电能来驱动牵引电机运行的，因此受电弓的性能好坏直接影响了电力运行的可靠性和效率。静态下对受电弓压力的检测是检查受电弓性能参数的关键性步骤，它是衡量受电弓性能的重要参考依据，能够直接反应出受电弓与接触网之间的受力关系。

目前，我国对静态下受电弓升降弓过程压力检测主要是采用弹簧拉力计手动测量，这种检测技术相对落后，需要检修人员上车顶，增加了人员安全风险，检测效率低，精度低、准确性差。再一种较为先进的为人工爬车顶手持式的受电弓测试仪，增加车顶人身安全及高空摔伤风险。

本发明基于受电弓检测原理的基础上，发明一种安装整备棚或检修车间机械臂上使用和移动较为方便，高精度，高效率的静态下受电弓测力装置。受电弓不用取下，在车顶上直接进行检测、调整即可，且不需要人员上车顶操作，安全性也得到进一步提升。

通过国内检索发现以下专利与本发明有相似之处：

申请号为cn201120336313.6，名称为“一种轨道机车车辆受电弓接触压力在线检测装置”的实用新型公开了一种轨道机车车辆受电弓接触压力在线检测装置，包括固定架（1）和朝轨道方向延伸的安装支架（2），安装支架（2）伸出部的下侧设有固定的第一垂直绝缘子（3），第一垂直绝缘子（3）的下端与水平连接臂（4）的一端通过铰链支点（5）活动相连，水平连接臂（4）的另一端分别与第二垂直绝缘子（6）的下端和水平绝缘子（7）的一端固定相连，第二垂直绝缘子（6）的上端向上穿过安装支架（2）并通过挤压弹簧（9）与固定设置的压力传感器（10）相连，压力传感器（10）与地面计算机电连接；水平绝缘子（7）的另一端弯折向下通过连接头（11）与接触网（12）相连。此实用新型测量稳定且精度高、易安装维护。

申请号为cn201510495102.x，名称为“一种弓网分离式受电弓压力检测装置”的发明公开了一种弓网分离式受电弓压力检测装置，包括压力检测结构，沿接触网的长度方向，所述压力检测结构两侧分别设有用于施加接触网预紧力的接触网预紧机构，所述压力检测结构包括连接臂组件以及与连接臂组件铰接的安装组件，所述连接臂组件一端设有用于使受电弓下移与接触网分离的下移接触件，连接臂组件另一端设有用于检测下移接触件与受电弓之间的接触压力的检测组件，所述接触网预紧机构与所述下移接触件电连接，此发明具有能够在机车运行时实现实时动态检测，避免接触网预紧力干扰、温度变化干扰和相邻前后弓的相互干扰，检测精度高等优点。

上述两个专利虽然都是用于受电弓的测力装置，且申请号为cn201120336313.6的实用新型还公开了压力传感器（10）与地面计算机电连接的结构，但述两个专利都是对机车高速运行时的动态的、在线的检测装置，其检测的压力主要是接触网与受电弓之间的压力，与本发明机车静止不动时的静态下的受电弓升降弓过程压力检测是完全不同的。且本发明在结构简化、降低成本，提高精度、效率，以及拆装、使用方便等方面都有改进。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：如何使静态下的受电弓压力检测装置能更安全、更高精度、更高效率的进行受电弓升、降弓过程的压力检测。

针以上述问题，本发明提出的技术方案是：一种静态下受电弓的接触压力智能测力装置，测力装置包括：电源连接器、压力检测装置和无线传输模块，压力检测装置包括：压杆、信号转换电路和压力传感器；电源连接器通过信号转换电路与压力传感器进行电连接，压力传感器还与无线传输模块进行电连接，压杆的一端与压力传感器连接。

进一步地，压杆包括触头杆和橡胶垫，压杆的一端与压力传感器连接是指：触头杆的一端与压力传感器连接；触头杆的另一端还与橡胶垫连接，橡胶垫上设有圆弧状的凹槽。

进一步地，测力装置还包括电气盒，电气盒上固定有导向套；导向套上开有贯通的导向孔，导向套通过导向孔套在触头杆上，且导向套的一端固定在电气盒上。

进一步地，信号转换电路固定在电气盒内，压力传感器与信号转换电路电连接，且压力传感器固定在信号转换电路上。

进一步地，测力装置还包括电源指示灯和网络连通指示灯，电源指示灯与电源连接器电连接，用于判断电源是否接通；网络连通指示灯与无线传输模块电连接，用于判断网络信号是否联通。

进一步地，测力装置还包括远程计算机，压力传感器测得的压力值能通过无线传输模块采用无线传输的方式，发送给远程计算机，并显示在远程计算机的显示屏上。

一种静态下受电弓的接触压力智能测力方法，将受电弓两滑板之间的横杆对压杆产生的压力传递到压力传感器上，使压力传感器能测出电弓对压杆产生的压力的值；且压力传感器将所测得的压力值通过无线传输模块发送给远程计算机，并显示在远程计算机的显示屏上。

进一步地，压杆包括触头杆和橡胶垫，在橡胶垫上设有圆弧状的凹槽，使受电弓两滑板之间的横杆嵌在橡胶垫的凹槽中；横杆对压杆产生的压力传递到压力传感器上是指：横杆对橡胶垫产生的压力传递给触头杆，触头杆再将所述的压力传递给压力传感器。

进一步地，在触头杆上设导向套，在导向套上开贯通的导向孔；将触头杆嵌在所述的导向孔中，使触头杆在传递橡胶垫产生的压力时，所述压力能垂直作用在压力传感器上，能减小所述压力传递时的失真。

进一步地，无线传输模块还与网络连通指示灯电连接，通过观察网络连通指示灯的状态来判断网络信号是否联通。

本发明的优点是：

1、通过该装置，可连接机器人机械臂，避免检修人员爬上车顶进行检测，提高人员作业安全，减少事故发生率。也避免人工接触测力装置，减少人为误差，提高压力测量准确性。

2、橡胶垫呈圆弧状的凹槽结构，安装于触头杆上，用以实现与受电弓两滑板之间的横杆进行弧面接触，让横杆嵌在圆弧状的橡胶凹槽中，能大幅度减少接触震动引起的接触不良，确保测量的准确性。

3、触头杆末端直接接触压力传感器，触头杆与压力传感器之间安装导向套，保证了压杆和压力传感器的垂直接触度，保证了测力数据准确、稳定；且导向套的内侧和触头杆的外表面都很光滑，能大幅度减少触头杆与导向套之间的摩擦力，进一步提高了测量的精确度。

4、操作简单，方便，受电弓不用取下，只需要将该装置放置受电弓两滑板之间的横杆上可完成对受电弓升弓和降弓的压力测量，大大提高了检测效率。

5、压力传感器连接转换电路板，大大提高了数据采集精度。

附图说明

图1为实施例一的立体示意图；

图2为实施例一的局部剖视图；

图中：1电气盒，2导向套，3触头杆，4橡胶垫，5电源指示灯，6网络连通指示灯，7电源连接器，8无线传输模块，9信号转换电路，10压力传感器。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明做一步的描述：

实施例一

如图1和图2所示，受力弓的测力装置包括：电气盒1、导向套2、压力检测装置、电源指示灯5、网络连通指示灯6、电源连接器7和无线传输模块8。其中压力检测装置包括压杆、信号转换电路9和压力传感器10；压杆包括触头杆3和橡胶垫4。本实施例中是对机车静态时进行受电弓升弓或降弓过程中的压力检测，是将电气盒1安装在整备棚上或检修车间的机械臂上，信号转换电路9是固定在电气盒1内，压力传感器10是固定在信号转换电路9上。触头杆3的一端直接顶在压力传感器10上，橡胶垫4固定在触头杆3的另一端。

橡胶垫4与受电弓两滑板之间的横杆相顶，为了减少接触震动引起的接触不良，确保测量的准确性。本实施例中在橡胶垫4上开有圆弧状的凹槽结构，使橡胶垫4与横杆相顶时，横杆会嵌在圆弧状的橡胶凹槽中，使横杆与橡胶垫4充分接触，从而提高测量的精确度。

触头杆3末端直接接触压力传感器10，触头杆3与压力传感器10之间安装了导向套2，本实施例中的导向套2包括圆柱体状的导向柱和长方体状的底板，导向柱和底板可以是无缝连接的一个整体，也可以是用螺纹配合的可拆装的独立部件。长方体状的底板的四个顶角位置开有安装孔，能用螺钉穿过安装孔将导向套2固定在电气盒1上。且导向套2贯通的导向孔，导向套2通过导向孔套在触头杆3上。

在电气盒1上设置导向套2，确保了触头杆3与压力传感器10是垂直接触，保证了测力数据准确、稳定；且导向套2的内侧和触头杆3的外表面都很光滑，能大幅度减少触头杆3与导向套2之间的摩擦力，进一步提高了测量的精确度。

在电气盒1中还设有电源连接器7、电源指示灯5、网络连通指示灯6和无线传输模块8。压力传感器10测得的压力值能通过无线传输模块8采用无线传输的方式，发送给远程计算机，并显示在远程计算机的显示屏上，也能将压力传感器10测得的压力值存储在远程计算机上，做为压力分析的原始数据。电源指示灯5与电源连接器7电连接，能用于判断电源是否接通；网络连通指示灯6与无线传输模块8电连接，能用于判断网络信号是否联通。

实施例二

与实施例一的不同之处在于，受力弓的测力装置不是安装在整备棚上或检修车间的机械臂上，而是安装在对车辆进行检测的机器人机械臂上。

很显然，在不脱离本发明所述原理的前提下，作出的若干改进或修饰都应视为本发明的保护范围。