专利名称：一种悬臂式移动列车轴重测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种移动列车轴重测试系统，具体涉及一种悬臂式移动列车轴重测试装置。
背景技术：
高速铁路的快速发展是国民经济发展、国力增强的重要体现。复杂风环境下列车运行安全研究虽得到广泛关注，但仅局限于理论分析和数值模拟，仍然缺乏试验验证，且专门针对强风作用下高速铁路列车抗倾覆性试验也不多见，而风洞内移动列车动力有线测试的复杂性和不便性，严重制约了相关的研究进展。因此，研究一种悬臂式移动列车轴重测试装置已成为亟待解决的技术问题。
发明内容针对现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是提出一种悬臂式移动列车轴重测试装置，根据高速列车(模型)特点，采用移动列车轴重测试系统，采用无线采集、传输模块，实现移动列车动力参数的无线采集、传输和处理。本实用新型的技术方案是:一种悬臂式移动列车轴重测试方法，其特征在于步骤如下:(I) CRH高速列车模型底部设置有四个相互平行的轴，将CRH高速列车模型的四个轴中的中间两个轴固定在CRH高速列车模型底部；(2)将特制的扁平悬臂梁一端与中间的固定轴固定连接，另一端与对应的外侧轴相连；(3)通过测试悬臂梁的变形来反映轴力大小，应变变形大小与轴重关系由标定决定；(4)悬臂梁的变形通过布置应变计来进行测试，采用无线的方式控制应变计进行测试，实时记录移动列车轴重时程曲线；(5)通过左右车轮轴重时程大小的比较，分析研究CRH高速列车模型运行抗倾覆性能。CRH (China RailwaysHigh-speed)，即中国高速铁路，是中国铁道部对中国高速铁路系统建立的品牌名称。CRH动车组是指车厢自带动力的新式列车，采用动力分布式设计，车次前冠以字母“C”、“D”、“G”。标定的主要作用是:(1)确定仪器或测量系统的输入一输出关系，赋予仪器或测量系统分度值；(2)确定仪器或测量系统的静态特性指标；(3)消除系统误差，改善一起或系统的正确度。在科学测量中，标定是一个不容忽视的重要步骤。本实用新型的另一技术方案是:一种悬臂式移动列车轴重测试装置，包括CRH高速列车模型和中央PC机，其特征在于，CRH高速列车模型底部设置有转向架悬臂梁测力装置，CRH高速列车模型内部设置有应变传感器、动态应变仪、嵌入式计算机和电源系统，电源系统为转向架悬臂梁测力装置、应变传感器、动态应变仪和嵌入式计算机提供电源，转向架悬臂梁测力装置连接应变传感器，应变传感器连接动态应变仪，动态应变仪连接嵌入式计算机，嵌入式计算机上设置有无线发送接收模块，嵌入式计算机通过无线发送接收模块与中央PC机内的无线发送接收模块进行连接，中央PC机连接有时标系统、触发系统、标定系统。CRH高速列车模型:动力测试对象，提供安装测试系统位置和空间；转向架悬臂梁测力装置:测试列车各轴重(气动升力)；应变传感器:感应测力原件的微小变形；动态应变仪:将应变传感器感应的微小信号转化为电压信号；嵌入式计算机:信号的采集存储；无线发送模块:将列车上采集的数据无线传输到无线接收模块；无线发送模块:将无线接收模块的数据传到中央PC ;时标系统:确保各测点的冋步性；触发系统:提供米样指令，指不系统开始采样；标定系统:对测力大小进行标定；电源系统:提供列车上无限测试装置的电源；中央PC机:接收和存储采集信号，并进行后期的处理分析。优选地，转向架悬臂梁测力装置包括扁平悬臂梁和应变计，应变计安装在扁平悬臂梁上。优选地，CRH高速列车模型的底板下设置有四个相互平行的轴，四个轴的中间两个轴固定在CRH高速列车模型底部，扁平悬臂梁一端与中间的固定轴固定连接，另一端与对应的外侧轴相连。优选地，CRH高速列车模型的扁平悬臂梁上布设测点，测点上设置有应变传感器或者测点连接应变传感器。优选地，CRH高速列车模型的扁平悬臂梁上设置有四个测点。优选地，应变传感器、嵌入式计算机和电源系统均设置在CRH高速列车模型的车箱内。优选地，嵌入式计算机或/和中央PC机内装有软件系统，软件系统包括数据采集模块、数据滤波模块、数据标定模块、数据缓存模块、数据同相模块、数据发送模块、数据接受模块、数据显示模块、数据储存模块、数据查询模块、数据分析模块、参数设置模块和操作管理模块。软件系统:实现数据的采集、滤波、标定、缓存、同相、发送、接收、显示、存储、查询、分析和管理。优选地，悬臂式移动列车轴重测试装置还设置有调试装置。优选地，无线发送接收模块的发送接收端设置有硬件加密器。优选地，移动便携设备通过无线发送接收模块连接到悬臂式移动列车轴重测试装置的硬件加密器，实现移动便携设备与悬臂式移动列车轴重测试装置内部数据信息的连通。优选地，悬臂式移动列车轴重测试装置内还设置有交换机，用以提供无线传输以及网络共享。交换机:提供网络无线传输。本实用新型的有益技术效果是:1、测试移动列车的轴重时程曲线，判别列车运营的安全性；根据高速列车(模型)特点，研制了专门的移动列车轴重测试装置。2、无线采集、传输功能，实现了移动列车动力测试的可能性；因风洞内移动列车有线测试的复杂性，研制的无线采集、传输模块，实现移动列车动力参数的无线采集、传输和处理。以上特点为高速铁路“风-车-桥”系统气动性能的试验研究提供了技术保证。装置和方法除了进行“风-车-桥”移动列车风洞试验外，还可扩展到实际列车无线动力测试。
图1是本实用新型实施例悬臂式移动列车轴重测试装置的结构示意图之一。[0023]图2是本实用新型实施例悬臂式移动列车轴重测试装置的结构示意图之二。本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
具体实施的一种悬臂式移动列车轴重测试方法，步骤如下:(I)CRH高速列车模型底部设置有四个相互平行的轴，将CRH高速列车模型的四个轴中的中间两个轴固定在CRH高速列车模型底部；(2)将特制的扁平悬臂梁一端与中间的固定轴固定连接，另一端与对应的外侧轴相连；(3)通过测试悬臂梁的变形来反映轴力大小，相关关系由标定决定(需要解释一下)；(4)悬臂梁的变形通过布置应变计来进行测试，采用无线的方式控制应变计进行测试，实时记录移动列车轴重时程曲线；(5)通过左右车轮轴重时程大小的比较，分析研究CRH高速列车模型运行抗倾覆性能。具体实施的一种悬臂式移动列车轴重测试装置，包括CRH高速列车模型I和中央PC机2，其特征在于，CRH高速列车模型I底部设置有转向架悬臂梁测力装置3，CRH高速列车模型I内部设置有应变传感器4、动态应变仪5、嵌入式计算机6和电源系统7，电源系统7为转向架悬臂梁测力装置3、应变传感器4、动态应变仪5和嵌入式计算机6提供电源，转向架悬臂梁测力装置3连接应变传感器4，应变传感器4连接动态应变仪5，动态应变仪5连接嵌入式计算机6，嵌入式计算机6上设置有无线发送接收模块8，嵌入式计算机6通过无线发送接收模块8与中央PC机2内的无线发送接收模块8进行连接，中央PC机2连接有时标系统9、触发系统10、标定系统11。其还在于:转向架悬臂梁测力装置3包括扁平悬臂梁和应变计，应变计安装在扁平悬臂梁上。其还在于:CRH高速列车模型I的底板下设置有四个相互平行的轴，四个轴的中间两个轴固定在CRH高速列车模型底部，扁平悬臂梁一端与中间的固定轴固定连接，另一端与对应的外侧轴相连。其还在于:CRH高速列车模型I的扁平悬臂梁上布设测点，测点上设置有应变传感器4或者测点连接应变传感器4。其还在于:CRH高速列车模型I的扁平悬臂梁上设置有四个测点。其还在于:应变传感器4、动态应变仪5、嵌入式计算机6和电源系统7均设置在CRH高速列车模型I的车箱内。其还在于:嵌入式计算机6或/和中央PC机2内装有软件系统，软件系统包括数据采集模块、数据滤波模块、数据标定模块、数据缓存模块、数据同相模块、数据发送模块、数据接受模块、数据显示模块、数据储存模块、数据查询模块、数据分析模块、参数设置模块和操作管理模块。其还在于:悬臂式移动列车轴重测试装置还设置有调试装置。其还在于:无线发送接收模块8的发送接收端设置有硬件加密器。[0040]其还在于:移动便携设备通过无线发送接收模块8连接到悬臂式移动列车轴重测试装置的硬件加密器，实现移动便携设备与悬臂式移动列车轴重测试装置内部数据信息的连通。其还在于:悬臂式移动列车轴重测试装置内还设置有交换机，用以提供无线传输以及网络共享。图1是本实用新型实施例悬臂式移动列车轴重测试装置的结构示意图之一，图2是本实用新型实施例悬臂式移动列车轴重测试装置的结构示意图之二，如图1、2所示，悬臂式移动列车轴重测试装置包括CRH高速列车模型I和中央PC机2，CRH高速列车模型I底部设置有转向架悬臂梁测力装置3，CRH高速列车模型I内部设置有应变传感器4、动态应变仪5、嵌入式计算机6和电源系统7，电源系统7为转向架悬臂梁测力装置3、应变传感器4、动态应变仪5和嵌入式计算机6提供电源，转向架悬臂梁测力装置3连接应变传感器4，应变传感器4连接动态应变仪5，动态应变仪5连接嵌入式计算机6，嵌入式计算机6上设置有无线发送接收模块8，嵌入式计算机6通过无线发送接收模块8与中央PC机2内的无线发送接收模块8进行连接，中央PC机2连接有时标系统9、触发系统10、标定系统11，转向架悬臂梁测力装置3包括扁平悬臂梁和应变计，应变计安装在扁平悬臂梁上，CRH高速列车模型I的底板下设置有四个相互平行的轴，四个轴的中间两个轴固定在CRH高速列车模型底部，扁平悬臂梁一端与中间的固定轴固定连接，另一端与对应的外侧轴相连，CRH高速列车模型I的扁平悬臂梁上布设测点，测点上设置有应变传感器4或者测点连接应变传感器4，CRH高速列车模型I的扁平悬臂梁上设置有四个测点，应变传感器4、动态应变仪5、嵌入式计算机6和电源系统7均设置在CRH高速列车模型I的车箱内，悬臂式移动列车轴重测试装置内还设置有交换机，用以提供无线传输以及网络共享。
权利要求1.一种悬臂式移动列车轴重测试装置，包括CRH高速列车模型和中央PC机，其特征在于，CRH高速列车模型底部设置有转向架悬臂梁测力装置，CRH高速列车模型内部设置有应变传感器、动态应变仪、嵌入式计算机和电源系统，电源系统为转向架悬臂梁测力装置、应变传感器、动态应变仪和嵌入式计算机提供电源，转向架悬臂梁测力装置连接应变传感器，应变传感器连接动态应变仪，动态应变仪连接嵌入式计算机，嵌入式计算机上设置有无线发送接收模块，嵌入式计算机通过无线发送接收模块与中央PC机内的无线发送接收模块进行连接，中央PC机连接有时标系统、触发系统、标定系统。
2.根据权利要求1所述的悬臂式移动列车轴重测试装置，其特征在于:转向架悬臂梁测力装置包括扁平悬臂梁和应变计，应变计安装在扁平悬臂梁上。
3.根据权利要求2所述的悬臂式移动列车轴重测试装置，其特征在于:CRH高速列车模型的底板下设置有四个相互平行的轴，四个轴的中间两个轴固定在CRH高速列车模型底部，扁平悬臂梁一端与中间的固定轴固定连接，另一端与对应的外侧轴相连。
4.根据权利要求3所述的悬臂式移动列车轴重测试装置，其特征在于:CRH高速列车模型的扁平悬臂梁上布设测点，测点上设置有应变传感器或者测点连接应变传感器。
5.根据权利要求3所述的悬臂式移动列车轴重测试装置，其特征在于:CRH高速列车模型的扁平悬臂梁上设置有四个测点。
6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的悬臂式移动列车轴重测试装置，其特征在于:应变传感器、嵌入式计算机和电源系统均设置在CRH高速列车模型的车箱内。
7.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的悬臂式移动列车轴重测试装置，其特征在于:悬臂式移动列车轴重测试装置还设置有调试装置。
8.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的悬臂式移动列车轴重测试装置，其特征在于:无线发送接收模块的发送接收端设置有硬件加密器。
9.根据权利要求8所述的悬臂式移动列车轴重测试装置，其特征在于:移动便携设备通过无线发送接收模块连接到悬臂式移动列车轴重测试装置的硬件加密器。
10.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的悬臂式移动列车轴重测试装置，其特征在于:悬臂式移动列车轴重测试装置内还设置有交换机。
专利摘要一种悬臂式移动列车轴重测试装置，包括CRH高速列车模型和中央PC机，其特征在于，CRH高速列车模型底部设置有转向架悬臂梁测力装置，CRH高速列车模型内部设置有应变传感器、动态应变仪、嵌入式计算机和电源系统，电源系统为转向架悬臂梁测力装置、应变传感器、动态应变仪和嵌入式计算机提供电源，转向架悬臂梁测力装置连接应变传感器，应变传感器连接动态应变仪，动态应变仪连接嵌入式计算机，嵌入式计算机上设置有无线发送接收模块，嵌入式计算机通过无线发送接收模块与中央PC机内的无线发送接收模块进行连接，中央PC机连接有时标系统、触发系统、标定系统。为高速铁路“风-车-桥”系统气动性能的试验研究提供了技术保证。
文档编号G08C17/02GK203053543SQ20132006230
公开日2013年7月10日 申请日期2013年2月3日 优先权日2013年2月3日
发明者何旭辉, 刘应龙, 余志武, 叶剑, 杜风宇 申请人:中南大学, 高速铁路建造技术国家工程实验室