一种轨道车辆电子衡的制作方法

本发明属于衡器技术领域。

背景技术：

现有的轨道衡主要分为静态轨道衡和动态轨道衡两种，静态轨道衡主要称重静止状态的货车。有机械式、机电结合式和电子式3类。机械式静态轨道衡:称量时，机车以低于3km/h的速度将货车准确停止在承重台上，脱钩后，司秤员移动计量杠杆上的大、小游砣使杠杆平衡，按大、小游砣在主、副杠杆上的示值之和读出称量。缺点是操作复杂、效率低、不宜安装在列车出入频繁的线路上。机电结合式静态轨道衡:结构原理与机械式相同。但在传力杠杆连接处装有一个称重传感器，并由称重显示器自动显出称量。电子式静态轨道衡:由承重台、传感器、称重显示仪表和数字打印机4部分组成。能自动显示称量数值和打印记录。具有远传信息、连续计量等特点。

动态轨道衡主要用于称量行驶中的载重货车。有机电结合式和电子式两种。计量方式有整车计量、转向架计量和轴计量3种。承重台有单台面、双台面、三台面等。电子式动态轨道衡称量时，列车以小于15km/h的速度通过承重台，自动判别车头和货车，利用支撑承重台的传感器，将货车载重转换成电信号并经放大器放大，然后由转换器变换成数字信号输入计算机，处理后即可显示出货车载重的多种数据，并可打印记录。

法国的alstom公司贝尔工厂通过水平称重台和水平工作台实现对车体二系悬挂装置的称重调载。德国ast公司应用din25045标准研制了带测量功能的铁路车辆架车机系统，该系统可以测量四点车体平衡负载和位移,确定车辆的重心和重量，对称分布车辆对轨道的压力，实现车体无张力状态下的高速运行。株洲电力机车有限公司引进了该设备用于城轨车辆车体的称重调载，配合德国windhoff公司研制的转向架试验台，在两部分的载荷分布和各接合点的位置条件达到车辆轮(轴)重分配均衡的要求后，通过模拟加载，最大限度抑制车辆运行过程中的轮(轴)重转移。

上述静、动态轨道衡只能在轨道上称重货车，需要将机车车辆装配好，能够运行的情况下称重，不能够在未出厂前对未装配好的的转向架和车体进行称重调载，也不能够消除轮(轴)重偏差。上述现有的国内外的称重调载系统都存在调载不准确，误差累计，效率低，过程复杂，设备价格高昂等缺点，且在无法保证中修后车体和转向架的互换性。涉及这种轨道车辆电子衡很好的解决了上述问题，能够准确的进行车体调载、转向架调簧和整车称重，具有准确度高，累计误差小，效率高，调载称重过程简单，价格低廉等优点。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种轨道车辆电子衡，它能有效地解决车体调载、转向架调簧和整车称重的技术问题。

本发明的目是通过以下技术方案来实现的：

一种轨道车辆电子衡，包括电子衡、电子衡显示屏和激光水平仪，电子衡顶部的设有复合结构的柱塞筒，柱塞筒一侧筒壁中部以下开有通槽，活塞体为喇叭状筒形结构；定筒为筒状中空结构，一侧筒壁也开有通槽，与柱塞筒通槽匹配，其底部与电子衡的顶部固定，顶部设有与活塞杆配合的通孔，筒内设有空气弹簧，空气弹簧的底部与定筒的底部齐平，顶部位于活塞体的喇叭口中，定筒的外壁与柱塞筒的内壁间隙配合；活塞杆的中部与柱塞筒顶部的通孔固定，顶部设有柱头；摇臂轴的一端与高度控制阀阀体固定，另一端穿过定筒筒壁的通槽与活塞体固定，高度控制阀通过支架与地面固定；柱塞筒的外壁中部设有光敏开关，光敏开关通过导线与光控电磁空气阀相连；电子衡的左、右两侧均设有气缸，输气总管的一端经气缸总阀和气压表与气缸的输出口连接，另一端与高度控制阀的进气口连接，高度控制阀的出气口与空气弹簧的进气总管连接；输气总管的管路上并接支气管一和支气管二，支气管一管路中串接手控电磁空气阀和光控电磁空气阀后并接在支气管二管路中，设有备用空气阀的支气管二管路并接支气管一后与空气弹簧的进气总管并接。

所述手控电磁空气阀通过导线与电磁阀开关连接。

所述柱头顶部为瓦状结构。

所述支气管一并接在支气管二管路中的备用空气阀之后。

所述电子衡显示屏通过导线与四个水平布置的电子衡连接。

所述锥形空气弹簧的进气口由三条气路组成，一条是高度控制阀的进气口所在的输气总管，一条是手控电磁空气阀串联光控电磁空气阀的支气管一，另一条是备用空气阀所在支气管二，电磁阀开关通过导线控制手控电磁空气阀，光敏开关通过导线控制光控电磁空气阀。

所述定筒为一个中空的筒状结构，顶部开有圆孔，使活塞体的活塞杆自动对中，筒壁开有通槽，使高度控制阀的摇臂轴可在通槽内上下往复移动。

进一步地，所述四个电子衡水平呈矩形布置，电子衡上面分别设有定筒，定筒内设有锥形空气弹簧，锥形空气弹簧的进气口由三条支路组成，一条是高度控制阀的进气口所在输气总管，一条是手控电磁空气阀串联光控电磁空气阀支气管一，另一条是备用空气阀所在支气管二。通过设置高度控制阀摇臂轴的高度可以保证四个支撑柱头大致在同一高度，为提高精度和准确度，利用激光电子水平仪测量水平位置，光敏开关里面的电阻开关感应激光束进而控制光控电磁阀的通断，对高度进行精确调节；此外还可利用备用空气阀进行手动调节，灵活性强，简单快捷。

所述气缸通过输气总管供给锥形空气弹簧高压气体，当车体调载、转向架调簧时，四个柱头的高度由于轮(轴)重转移不在同一水平位置，通过给锥形空气弹簧充气使之重新回到同一水平位置，通过气压表可以得到减压量的大小，利用减压压力和气缸面积依据公式:f＝sp,可以计算出每个柱头上的调载力，此调载力就是需要在支撑点重新分配的力，然后通过重新调整结构或设备位置，使支撑点减小或增加的等效力大小等于调载力达到调载称重的目的，可以实现车辆的轮重偏差不超过同轴平均轮重的±4％，轴重偏差不超过平均轴重±2％，车体四个支撑点误差不超过1kg的要求。

本发明现有技术相比的优点和效果：与，通过电子衡称重，利用气缸给空气弹簧充气进行局部调载，采用高度控制阀进行粗调高度，然后利用激光水平仪、光敏电阻和电磁空气阀配合进行精调高度，形成两级调高结构；具有准确度高，累计误差小，效率高，调载称重过程简单，价格低廉等优点。达到车辆的轮重偏差不超过同轴平均轮重的±4％，轴重偏差不超过平均轴重±2％，车体四个支撑点误差不超过1kg的标准要求，具有准确度高，累计误差小，效率高，调载称重过程简单，价格低廉等优点。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的局部结构示意图；

图3为本发明的另一个局部结构示意图；

图4为本发明的高度控制阀示意图；

图5为本发明的局部主视图；

图6为本发明的局部剖视图；

图7为本发明的活塞体和定筒主视图；

图8为本发明的活塞体和定筒剖视图；

图9为本发明的活塞体和柱塞筒的主视图；

图10为本发明的活塞体和柱塞筒的剖视图。

具体实施方式

如图1所示，一种轨道车辆电子衡，包括电子衡1、电子衡显示屏15和激光水平仪10，其特征在于：电子衡1顶部的设有复合结构的柱塞筒12，柱塞筒12一侧筒壁中部以下开有通槽，活塞体19为喇叭状筒形结构；定筒2为筒状中空结构，一侧筒壁也开有通槽，与柱塞筒12通槽匹配，其底部与电子衡1的顶部固定，顶部设有与活塞杆配合的通孔，筒内设有空气弹簧16，空气弹簧16的底部与定筒2的底部齐平，顶部位于活塞体19的喇叭口中，定筒2的外壁与柱塞筒12的内壁间隙配合；活塞杆的中部与柱塞筒12顶部的通孔固定，顶部设有柱头11；摇臂轴18的一端与高度控制阀9阀体固定，另一端穿过定筒2筒壁的通槽与活塞体19固定，高度控制阀9通过支架20与地面固定；柱塞筒12的外壁中部设有光敏开关8，光敏开关8通过导线21与光控电磁空气阀5相连；电子衡1的左、右两侧均设有气缸6，输气总管17的一端经气缸总阀13和气压表7与气缸6的输出口连接，另一端与高度控制阀9的进气口连接，高度控制阀9的出气口与空气弹簧16的进气总管24连接；输气总管17的管路上并接支气管一22和支气管二23，支气管一22管路中串接手控电磁空气阀3和光控电磁空气阀5后并接在支气管二23管路中，设有备用空气阀4的支气管二23管路并接支气管一22后与空气弹簧16的进气总管24并接；所述手控电磁空气阀3通过导线21与电磁阀开关14连接；所述柱头11顶部为瓦状结构。所述支气管一22并接在支气管二23管路中的备用空气阀4之后；所述电子衡显示屏15通过导线21与四个电子衡1连接。

进一步地，所述高度控制阀9可以保证四个支撑柱头大致在同一高度，为提高精度和准确度，利用激光电子水平仪10测量水平位置，光敏开关8里面的电阻开关感应激光束进而控制光控电磁阀5的通断，对高度进行精确调节；此外还可利用备用空气阀4进行手动调节，灵活性强，简单快捷。所述气缸供给锥形空气弹簧16高压气体，当车体调载、转向架调簧时，四个柱头11的高度由于轮(轴)重转移不在同一水平位置，通过给锥形空气弹簧充气使之重新回到同一水平位置，通过气压表7可以得到减压量的大小，根据减压压力和气缸面积依据公式:f＝sp,可以计算出每个柱头上的调载力，此调载力就是需要在支撑点重新分配的力，然后通过重新调整结构或设备位置，使支撑点减小或增加的等效力大小等于调载力就可以实现调载称重的目的。

利用电子衡称重，利用气缸通过输气总管给空气弹簧充气进行局部调载，通过采用高度控制阀进行粗调高度，然后利用激光水平仪、光敏电阻和电磁空气阀配合进行精调高度，形成两级调高结构；具有准确度高，累计误差小，效率高，调载称重过程简单，价格低廉等优点。当进行车体调载、转向架调簧和整车称重时，打开气缸总阀，气缸通过输气总管给锥形空气弹簧充气，锥形空气弹簧充气向上顶压活塞体，活塞体带动高度控制阀的摇臂轴在柱塞筒和定筒的通槽内上下运动控制高度控制阀的进气阀和排气阀的开闭；气缸开始给锥形空气弹簧充排气，当锥形空气弹簧预压不够时开始充气，预压过高时开始排气，直到摇臂轴到达预定高度，柱头高度基稳定在同一水平位置时高度控制阀停止工作，此时关闭高度控制阀开关，高度粗调节结束。打开激光水平仪，调整激光束的高度使之略高于最高的一个光敏开关，打开电磁开关，使长闭的手控电磁空气阀和常开的光控电磁空气阀气路导通，气缸开始给每个锥形空气弹簧充气；光控电磁空气阀的控制电路串联光敏开关，当柱塞筒上的光敏开关到达激光水平仪发出的激光束的水平位置时，光敏开关动作切断光控电磁空气阀控制电路，光控电磁空气阀关闭，气路切断，分别对四个锥形空气弹簧进行同样的操作，气路都切断时高度精调结束，前期准备工作完成。

将需要调载称重的车体或转向架落在四个柱头上，此时四个柱头的高度由于轮(轴)重转移不在同一水平位置，再次打开气缸总阀，记录气压表压力值，活塞体带动高度控制阀的摇臂轴在柱塞筒和定筒的通槽内上下运动使锥形空气弹簧充排气，最终使柱头高度再次基本稳定在同一水平位置，关闭高度控制阀开关，高度粗调节结束。打开激光水平仪，调整激光束的高度使和四个光敏开关终位于中间高度的光敏开关保持水平，打开电磁开关，使长闭的手控电磁空气阀和常开的光控电磁空气阀气路导通，气缸开始给每个锥形空气弹簧充气；当柱塞筒上的光敏开关到达激光水平仪发出的激光束的水平位置时，光敏开关动作切断光控电磁空气阀控制电路，光控电磁空气阀关闭，气路切断，分别对四个锥形空气弹簧进行同样的操作，气路都切断时高度精调结束，记录每个锥形空气弹簧的充气气压p，利用减压压力p和气缸面积s依据公式:f＝sp，可以计算出每个柱头上的调载力，此调载力就是需要在支撑点重新分配的力，然后通过重新调整结构或设备位置，使支撑点减小或增加的等效力大小等于调载力，达到调载称重的目的，可以实现车辆的轮重偏差不超过同轴平均轮重的±4％，轴重偏差不超过平均轴重±2％，车体四个支撑点误差不超过1kg的要求。

本发明所述的具体实施方式并不构成对本申请范围的限制，凡是在本发明构思的精神和原则之内，本领域的专业人员能够作出的任何修改、等同替换和改进等均应包含在本发明的保护范围之内。