货运列车车厢载重平衡分析测量装置的制作方法

本实用新型涉及分析与测量控制领域，具体为一种货运列车车厢载重平衡分析测量装置。

背景技术：

在铁路运输过程中，经常因为车辆的超载、偏载而导致翻车，从而造成人员伤亡以及铁路设施的损坏，尤其在货运列车中，保证车辆的平衡及其重要。

目前，针对这些问题，市场上大多采用KV-Ⅲ型智能轮重测载仪以及RWLS-I型便携式轮重测量仪，其中，KV-Ⅲ型智能轮重测载仪自身重量在40kg以上，安装时劳动力强度大，费时费力，大大降低了测量效率，影响装车时间，而RWLS-I型便携式轮重测量仪的质量虽在10kg左右，但其价格相对昂贵，因此很多小型的货场都难以配备，采购困难。此外，这两种测量仪都只能给出每节车厢的载重情况，而如何进行调整则需要人为的进行计算，很容易因为计算失误，出现货车的超偏载情况，最终产生巨大的损失。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种货运列车车厢载重平衡分析测量装置，能够在简化测量装置结构，减轻测量装置重量的基础上降低制作成本，并且能够根据测量结果给出平衡调整策略，提高了工作效率以及测量的准确性。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

包括能够自由移动的车架，所述的车架上安装外壳箱并与顶盖组成封闭腔；外壳箱侧面设置顶升机构，顶升机构包括长度能够调节的横拉杆，横拉杆两端通过支撑杆连接液压缸，液压缸上套设有液压缸盖，液压缸盖上安装有用于卡合车轮的摩擦块；所述的液压缸通过高压油管连接位于腔体内部的柱塞泵，柱塞泵连接油箱并通过联轴器与提供动力的伺服电机相接，伺服电机经过霍尔传感器连接单片机，所述的高压油管上安装有与单片机相连的液体压力传感器，单片机将采集到的信息进行处理然后发送给设置于顶盖上的显示屏。

所述的顶盖上还设置有与单片机相连的开关和按键，以及控制油液回流的回油阀。

单片机连接无线发射模块，无线发射模块通过无线接收模块将信息传输给远端计算机。

所述的车架通过安装在其底部的车轮进行自由移动。

所述的外壳箱上安装有便于装置整体移动的拉杆。

所述的单片机经过功率驱动电路连接伺服电机。

所述横拉杆两侧的摩擦块上相对开设有便于卡合车轮的斜面。

所述的横拉杆通过由转动调节旋钮连接在一起的两根连杆组成。

所述的外壳箱侧面设有用于支撑顶升机构的挂钩，挂钩通过螺栓安装于外壳箱上。

所述柱塞泵出口处的高压油管上安装有单向阀。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：顶升机构在车架带动下能够自由移动，通过依次测量车厢各个轮子所承受重力得出车厢内货物的分布情况，防止超载、偏载发生。本实用新型简化整体结构，重量轻，使用方便。液压缸通过摩擦块卡合车轮，增大了车轮与机构间的摩擦了，减小车轮对装置的张力，装置的工作可靠性高，使用寿命长。通过添加霍尔传感器采集柱塞泵的扭矩信号，利用单片机对霍尔传感器传来的信号进行采集处理，输出控制信号调整伺服电机的转速，省去了机械传动机构，减轻重量并提高了工作效率。

进一步的，本实用新型通过单片机对测量得到的数据进行处理，从而给出平衡调整策略，并添加有无线传输模块，在测量的基础上能够对数据进行实时上传，方便统一管理。

附图说明

图1本实用新型顶升机构的等轴侧图；

图2本实用新型整装等轴侧及上位机示意图；

图3本实用新型内部结构连接示意图；

附图中：1-摩擦块；2-液压缸盖；3-液压缸；4-支撑杆；5-转动调节旋钮；6-横拉杆；7-高压油管；8-三通阀；9-回油阀；10-外壳箱；11-挂钩；12-螺栓；13-液压缸接口；14-车轮；15-车架；16-拉杆；17-按键；18-开关；19-显示屏；20-计算机；21-无线接收模块；22-单片机；23-连接线；24-四通阀；25-单向阀；26-柱塞泵；27-联轴器；28-油箱；29-伺服电机；30-支撑架；31-蓄电池；32-导线；33-霍尔传感器；34-无线发射模块；35-处理器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。

本实用新型由顶升机构，液压系统、控制显示机构及支撑机构组成。

参见图1，本实用新型顶升机构包括：两段横拉杆6的一端采用过盈配合固定于两段支撑杆4一端，另一端通过螺纹与转动调节旋钮5相连；两个液压缸3焊接在两段支撑杆4的另一端；两个液压缸盖2套在液压缸3上，形成过盈配合，液压缸盖2的上边装有摩擦块1；两根高压油管7的一端与液压缸接口13相接，另一端与三通阀8中的两通相接，三通阀8中另一通再和另一根高压油管7的一端相接，此高压油管7的另一端和四通阀24中的一通相接。

参见图2，3，液压系统、控制显示机构及支撑机构包括：车轮14装在车架15上，外壳箱10也装在车架15上，同时外壳箱10上焊接有拉杆16，并且挂钩11通过螺栓12连接于外壳箱10，用于支撑顶升机构以及拉动箱体，液压缸接口13与高压油管7(图中未示出)相接；四通阀24的一端与高压油管7相连，另外三通中的两通分别与液体压力传感器以及回油阀9相连，剩余一通通过高压油管7连接到单向阀25，单向阀25与柱塞泵26的出油口连接，柱塞泵26的进油口通过高压油管7连接到油箱28，回油阀9也通过高压油管7连接到油箱28；柱塞泵26和伺服电机29通过联轴器27连接，都固定在支撑架30上，支撑架30焊接在外壳箱10上；伺服电机29通过导线32和蓄电池31以及霍尔传感器33连接，霍尔传感器33通过导线32和单片机22连接，同时和单片机22通过导线连接的还有蓄电池31、无线发射模块34、显示屏19、按键17、开关18以及液体压力传感器，无线接收模块21连接在处理器35上，并与计算机20连接。控制部件以及液压连接部件都通过支架装在外壳箱10中。

以上设计，简化了原有的结构，减轻了重量，并改进了液压系统及控制机构，具体如下：

对于顶升机构，原有装置的机构都为两根横拉杆6，本装置通过添加了摩擦块1，增大了车轮与机构间摩擦，减小车轮对装置的张力，简化为了一根横拉杆6。

对于液压系统，原有装置采取机械传动控制，本装置通过添加霍尔传感器33，利用单片机22对霍尔传感器33传来的信号进行采集处理，输出PWM信号，把该信号输入给功率驱动电路，进而控制伺服电机29的转速，省去了机械传动机构，减轻了重量并提高了工作效率。

对于控制机构，本装置采用单片机对测量的数据进行处理，从而给出平衡调整策略，并添加有无线传输模块，在测量的基础上能够对数据进行实时上传，便于统一管理。

以一次测量为例：

本实用新型操作人员把顶升机构放置于轨道上，根据车轮直径转动调节旋钮5，令摩擦块1上的斜面部分刚好装卡在车轮上，此时按下开关18，测量开始，蓄电池31带动伺服电机29转动，伺服电机29带动柱塞泵26进行泵油，并根据柱塞泵26的扭矩传递信号给霍尔传感器33，霍尔传感器33传递此信号给单片机22，单片机22对该信号进行处理，输出PWM信号，把该信号输入给功率驱动电路，控制伺服电机29的转速，进而控制泵油量，泵出的油经过单向阀25流向液压缸3，液压缸3的活塞向下伸出，车轮因此被顶起，此时伺服电机29停止转动，液体压力传感器35采集压力信号，输出给单片机22，单片机22对信号进行处理，输出显示信息给显示屏19，从而显示出该车轮所受重量，同时对数据进行记录。此时，打开回油阀9，液压油流回油箱28，测量完毕，接下来测量下一个车轮，重复以上操作，依次测量完整节车厢八个轮子各自所受的重量，按下按键17中的完成，单片机22接受信号，并对所测的重量进行计算分析，从而给出调整策略并通过显示屏19显示，同时无线发射模块34把数据信息传输到无线接收模块21，无线接收模块21收到数据信息传给处理器35进行处理，最终输入到计算机20中显示出来。其他车厢测量过程与工作过程与此一致。