一种车钩力测试试验方法及标定工装与流程

本发明涉及轨道交通车辆技术领域，更具体地说，涉及一种车钩力测试试验方法，还涉及一种车钩力测试标定工装。

背景技术

国内轨道交通的快速发展，地铁和动车组车辆保有量越来越多。车钩是轨道交通车辆的重要组成部分，指车皮或机车两端的挂钩，有连结、牵引及缓冲的作用。用来实现机车和车辆或车辆和车辆之间的连挂，传递牵引力及冲击力，并使车辆之间保持一定距离的车辆部件。

车钩作为车辆间的传力部件，其可靠性涉及车辆运行安全。线路、载荷、车速等不同对车钩有不同影响。评估车钩性能，为设计提供选型依据，了解实际运用中车钩受力状况就显得尤为重要。然而，目前并无有效的手段进行车钩力测试。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种车钩力测试标定工装，该车钩力测试标定工装的结构设计可以有效地解决车钩力难以测试的问题，本发明的第二个目的是提供一种车钩力测试试验方法。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种车钩力测试标定工装，包括平台，所述平台上固定有用于提供拉力和压力的施力部件和与所述施力部件相对的反力部件，所述施力部件作用于力传感器，所述力传感器与所述反力部件之间用于连接待标定的车钩过渡套，以使所述施力部件的作用力通过所述力传感器施加于所述车钩过渡套。

优选地，上述车钩力测试标定工装中，所述施力部件包括伸缩缸，所述伸缩缸的活动端作用于所述力传感器。

优选地，上述车钩力测试标定工装中，所述施力部件还包括加载框，所述加载框与所述力传感器固定连接，所述加载框中间设置有所述伸缩缸，所述伸缩缸的两端均具有活塞杆并分别作用于所述加载框，且所述伸缩缸的伸缩方向与所述力传感器共线。

优选地，上述车钩力测试标定工装中，所述伸缩缸与所述平台可拆卸的固定连接。

优选地，上述车钩力测试标定工装中，所述反力部件包括与所述平台固定连接的反力架，所述反力架上朝向所述施力部件的一端固定有底座。

优选地，上述车钩力测试标定工装中，所述车钩过渡套的两端分别通过与装车件结构一致的卡环与连接盘固定连接，位于所述车钩过渡套两端的所述连接盘分别与所述力传感器和所述底座固定连接。

优选地，上述车钩力测试标定工装中，所述反力架与所述底座可拆卸的固定连接，所述反力架与所述平台可拆卸的固定连接。

本发明提供的车钩力测试标定工装包括平台、施力部件、反力部件和力传感器。其中，施力部件和反力部件相对的固定于平台上，施力部件用于提供拉力和压力，施力部件作用于力传感器，力传感器与反力部件之间用于连接待标定的车钩过渡套，进而施力部件的作用力通过力传感器施加于车钩过渡套。

应用本发明提供的车钩力测试标定工装，选取易于拆装的车钩过渡套作为测力部件，将其安装于力传感器与反力部件之间进行标定。施力部件向车钩过渡套施加拉力或压力，并通过力传感器反馈加载的拉力或压力的大小，从而与粘贴于车钩过渡套上的应变片的输出进行比较，完成标定，以保证后续通过应变片对车钩过渡套检测以反映车钩力测试的可靠性。综上，通过该标定工装对车钩过渡套进行标定，为车钩力测试提供了可靠性基础。

为了达到上述第二个目的，本发明还提供如下技术方案：

一种车钩力测试试验方法，将车钩过渡套安装于如上述任一种车钩力测试标定工装上，并在所述车钩过渡套表面布置应变片；

标定并验证，所述施力部件分别提供拉力和压力，分别比较所述力传感器的输出结果与所述应变片的输出结果；

验证合格后，进行在线测试。

应用本发明提供的车钩力测试试验方法，通过在车钩过渡套上粘贴应变片进行在线测试，可以不破坏车钩安装状态，不损伤车钩，同时在完成一列车的测试后可以方便的进行拆卸并用于后续车辆的测试。该方法通过采用上述的车钩力测试标定工装进行标定和验证，确保了方法的可靠性。实现在线测试，可以了解全路段车钩受力状况，更有针对性的为车钩选型、优化设计、车钩寿命评估提供依据。

优选地，上述车车钩力测试试验方法中，所述在所述车钩过渡套表面布置应变片，具体包括：

在所述车钩过渡套表面布置应变片组成全桥。

优选地，上述车车钩力测试试验方法中，所述在所述车钩过渡套表面布置应变片之前，还包括：

在所述车钩过渡套表面进行打磨。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个具体实施例的车钩力测试标定工装的结构示意图；

图2为图1的俯视结构示意图。

附图中标记如下：

1、平台，2、反力架，3、底座，4、连接盘，5、车钩过渡套，6、卡环，7、力传感器，8、传感器连接螺柱，9、加载框，10、伸缩缸。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种车钩力测试试验方法及车钩力测试标定工装，以有效对车钩力进行测试。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图2，图1为本发明一个具体实施例的车钩力测试标定工装的结构示意图，图2为图1的俯视结构示意图。

在一个具体实施例中，本发明提供的车钩力测试标定工装包括平台1、施力部件、反力部件和力传感器7。

其中，平台1用于支撑施力部件和反力部件，其具体可以采用铸铁平台1或其他机械性能满足要求的结构，此处不作具体限定。

施力部件和反力部件相对的固定于平台1上，施力部件用于提供拉力和压力，反力部件用于支撑车钩过渡套5。二者相对设置，也就是沿拉力或压力的方向相对布置。

施力部件作用于力传感器7，力传感器7与反力部件之间用于连接待标定的车钩过渡套5，进而施力部件的作用力通过力传感器7施加于车钩过渡套5。标定时，将车钩过渡套5安装于力传感器7与反力部件之间，施力部件施加的拉力或压力的作用力经力传感器7作用于车钩过渡套5的一端，车钩过渡套5的另一端受反力部件的支撑作用，以防止其沿作用力方向移动，限制其位移以实现加载。且力传感器7能够检测施力部件施加的作用力的大小。

应用本发明提供的车钩力测试标定工装，选取易于拆装的车钩过渡套5作为测力部件，将其安装于力传感器7与反力部件之间进行标定。施力部件向车钩过渡套5施加拉力或压力，并通过力传感器7反馈加载的拉力或压力的大小，从而与粘贴于车钩过渡套5上的应变片的输出进行比较，完成标定，以保证后续通过应变片对车钩过渡套5检测以反映车钩力测试的可靠性。综上，通过该标定工装对车钩过渡套5进行标定，为车钩力测试提供了可靠性基础。

具体的，施力部件包括伸缩缸10，伸缩缸10的活动端作用于力传感器7。反力部件沿伸缩缸10的伸缩方向设置于伸缩缸10活动端的一侧。也就是通过伸缩缸10向力传感器7施加拉力或压力，经力传感器7将该拉力或压力传递至车钩过渡套5，且通过力传感器7检测伸缩缸10施加的拉力或压力的大小。具体伸缩缸10可以为液压缸，如油缸。根据需要也可以采用气缸等。施力部件采用伸缩缸10，结构简单可靠，便于拉力与压力的施加。

进一步地，施力部件还包括加载框9，加载框9与力传感器7固定连接，加载框9中间设置有伸缩缸10，伸缩缸10的两端均具有活塞杆并分别作用于加载框9，且伸缩缸10的伸缩方向与力传感器7共线。也就是在加载框9内设置两端均具有活塞杆的伸缩缸10，进而伸缩缸10的两端的活塞杆能够分别外伸或回缩以推动加载框9。如图1所示，伸缩缸10左右两端的活塞杆能够分别作用于加载框9的左侧内壁和右侧内壁，以向加载框9施加拉力或压力。由于加载框9与力传感器7连接，从而将该压力或压力传递至力传感器7，以对车钩过渡套5施加作用力。具体加载框9的结构可以为矩形框架，套设于伸缩缸10外，并与伸缩缸10的活塞杆配合，如与活塞杆通过插接等方式连接。力传感器7与加载框9之间具体可以通过传感器连接螺柱8固定连接。

更进一步地，伸缩缸10与平台1可拆卸的固定连接。具体可以通过螺栓连接，或者也可以通过其他常规的可拆卸固定连接方式连接。采用可拆卸的固定连接方式，便于在伸缩缸10故障时对其进行维修或更换。优选的，伸缩缸10在平台1上沿伸缩方向的连接位置可调。也就是如图1所示的伸缩缸10在平台1上左右方向上的连接位置可调，具体可以在平台1上设置多个连接部，如螺栓孔，进而伸缩缸10可选的通过不同的螺栓孔与平台1可拆卸的固定连接。如此设置，便于根据车钩过渡套5的长度调整伸缩缸10的位置，以便于将不同规格的车钩过渡套5安装于力传感器7与反力部件之间进行标定。

在上述各实施例中，反力部件包括与平台1固定连接的反力架2，反力架2上朝向施力部件的一端固定有底座3。优选的，反力部件与平台1可拆卸的固定连接，具体可以通过螺栓连接，或者也可以通过其他常规的可拆卸固定连接方式连接。采用可拆卸的固定连接方式，便于在反力架2故障时对其进行维修或更换。优选的，反力架2在平台1上沿施力部件的作用力方向的连接位置可调。也就是如图1所示的反力架2在平台1上左右方向上的连接位置可调，具体可以在平台1上设置多个连接部，如螺栓孔，进而反力架2可选的通过不同的螺栓孔与平台1可拆卸的固定连接。如此设置，便于根据车钩过渡套5的长度调整反力架2的位置。反力架2朝向施力部件的一端，也就是如图1所示的左端固定有底座3，通过底座3的设置便于固定车钩过渡套5。底座3的具体结构可根据车钩过渡套5一端的结构对应设置，以便于将其固定安装，此处不作具体限定。

反力架2具体可以包括支撑板，在支撑板沿作用力的两侧分别固定连接有加强筋板，加强筋板的底端分别与平台1固定连接。

进一步地，车钩过渡套5的两端分别通过与装车件结构一致的卡环6与连接盘4固定连接，位于车钩过渡套5两端的连接盘4分别与力传感器7和底座3固定连接。也就是车钩过渡套5的两端分别设置有连接盘4，连接盘4的形状根据车钩过渡套5两端形状对应设置，通过卡环6将车钩过渡套5两端分别固定于连接盘4上。位于两端的连接盘4再进一步分别与力传感器7和底座3固定连接。具体卡环6与连接盘4形状与装车件结构一致。通过卡环6及连接盘4的设置，便于车钩过渡套5的固定安装。

更进一步地，反力架2与底座3可拆卸的固定连接，具体可以通过螺栓连接，或者也可以通过其他常规的可拆卸固定连接方式连接。采用可拆卸的固定连接方式，便于在底座3故障时对其进行维修或更换。优选的，底座3在反力架2上高度方向的连接位置可调。具体可以在反力架2上设置多个连接部，如螺栓孔，进而底座3可选的通过不同的螺栓孔与反力架2可拆卸的固定连接。如此设置，便于根据车钩过渡套5的高度调整底座3的位置。

本发明还提供了一种车钩力测试试验方法。

在一个具体实施例中，本发明还提供的车钩力测试试验方法包括以下步骤：

s1：将车钩过渡套5安装于如上述任一种车钩力测试标定工装上，并在车钩过渡套5表面布置应变片；

具体的安装位置请参考上述车钩力测试标定工装的实施例，此处不再赘述。在车钩过渡套5表面布置应变片，具体可以为先在车钩过渡套5表面进行打磨，而后在车钩过渡套5表面布置应变片。布置应变片一般为粘贴应变片。

s2：标定并验证，施力部件分别提供拉力和压力，分别比较力传感器7的输出结果与应变片的输出结果；

也就是通过施力部件依次对车钩过渡套5施加拉力及压力，并通过力传感器7检测输入载荷的大小，通过应变片反应输出应变并转换为应力的大小，通过比较力传感器7的输出结果与应变片的输出结果，找到输入与输出的关系，判定各项性能指标，完成标定与验证。

s3：验证合格后，进行在线测试。

具体可以为输出结果与输入结果的误差在运行误差范围内时，则认定验证合格。采用上述应变片布置方式将应变片布置于车辆的车钩过渡套5上，该粘贴有应变片的车钩过渡套5安装于车辆上，在车辆运行过程中进行在线测试。

应用本发明提供的车钩力测试试验方法，通过在车钩过渡套5上粘贴应变片进行在线测试，可以不破坏车钩安装状态，不损伤车钩，同时在完成一列车的测试后可以方便的进行拆卸并用于后续车辆的测试。该方法通过采用上述的车钩力测试标定工装进行标定和验证，确保了方法的可靠性。实现在线测试，可以了解全路段车钩受力状况，更有针对性的为车钩选型、优化设计、车钩寿命评估提供依据。

具体的，在车钩过渡套5表面布置应变片，具体包括：

在车钩过渡套5表面布置应变片组成全桥。通过选取合适的位置布置应变片组成全桥，可以有效消除由于车钩弯曲导致的对拉压力测试的影响。具体步骤位置可根据车钩的形状向相应设置，此处不作具体限定。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。