一种用于轨道称重单元检定的测力方法及便携式液压测力装置与流程

本发明涉及计量检定技术领域，具体涉及一种用于轨道称重单元(机车车辆称重台称重单元、城市轨道车辆称重台称重单元)的测力方法及便携式测力装置。

背景技术：

机车车辆称重台、城市轨道车辆称重台(以下简称：称重台)是用于测量各种机车车辆、动车组、城市轨道车辆的轮重、轴重和总重，以确定其在静态时的重量和重量分配的铁路专用计量器具。机车车辆、动车组、城市轨道车辆轮重的不均衡易造成机车车辆运行中轮缘偏磨等现象，影响行车安全。在机车车辆以及动车组出厂前和检修后都需要对轮重等指标进行测量。调整左右轮载重平衡时，也需要根据测量出的左右轮载重数据指导调整垫片厚度，垫片厚度的差异影响到车轮偏重以及重心偏移。称重台一般由8～24台电子平台秤组合起来并根据机车车辆的技术要求和使用特点进行设计，一般安装在机车车辆制造厂、机车检修厂、动车段或城市轨道交通企业车辆检修库内，用于测量机车车辆出厂前轮重、轴重和整车重量。称重台的设计要符合tb/t2782-1997《铁道机车车辆称重台技术条件》、tb/t1740-1997《铁道机车车辆重量测定方法》以及jjg(铁道)117-2015《静态机车车辆称重台》检定规程的要求。

称重台在投入使用前或维修后必须对组成的每个称重单元进行检定，在投入使用后也需要后续检定和使用中检查。现有的检定称重台称重单元的计量标准器及配套设备主要有：(1～15)t砝码、检定平板小车、起重机(或随车吊)、用于堆放大砝码的支座。

现有的检定方法为：使用平板小车载一定重量的砝码(一般15t)，放置在称重台一端附近，用起重机或随车吊将用于堆放大砝码的支座先安装到待检任一个称重单元上，至少确定5个均匀分布的检定点，每个检定点加载砝码3次。砝码的搬运及加载、卸载及用于堆放大砝码的支座的搬运都需要起重机或随车吊配合完成，作业强度大，现场需求人员多，检定数据需人工记录，整个检定过程耗时长、检定成本高、安全性差。

由于市场上没有方便实用的测力仪，主要标准器只有采用(1～15)t砝码，只能按加载砝码标称值单点测量，无法实现连续加载测量，而且砝码的搬运、加载作业强度大、操作安全性差，导致检定效率低。

技术实现要素：

为了克服现有的称重台的检定所存在的技术问题，本发明提供了一种移动方便、检定效率高、压力准确度等级可以精准到0.1级的用于称重台轨道称重单元的便携式检定方法。

同时，本发明还提供了能够实现上述检定方法的用于称重台称重单元检定的便携式液压测力装置。

本发明所采用的技术方案是：

一种用于轨道称重单元检定的测力方法，其包括以下步骤：

(1)将移动式机架推移至待检称重单元10的检定位置，锁紧扣板辅助单元，使其扣在称重单元10的两侧轨道13上，利用加载单元对待检称重单元10进行加载；

(2)检测加载单元对待检称重单元10加载的压力，作为标准压力数据，将其传送至总控单元，总控单元接收数据后与称重台的称重仪表显示的待检称重单元10的实际数据进行对比，确定该待检称重单元10的检定误差，完成该称重单元10的检定，并确定出检定误差；

(3)在一个称重单元10检定完成后，松开扣板辅助单元，使其与轨道13脱开，移动至下一待检称重单元10，重复步骤(1)和(2)，直至称重台的两侧所有称重单元10都检定完毕；

(4)待称重台的所有称重单元10的检定误差确定后，将各称重单元10的检定误差累计，即可计算出称重台的累计误差。

进一步限定，所述检定误差精准到0.1级，检定结果更为精确并能够实现连续测定。

一种能够实现上述检定方法的用于称重台称重单元检定的便携式液压测力装置，其包括移动式机架以及安装于其上的扣板辅助单元、加载单元、压力传感器12、显示屏及数据传输单元4以及总控机；

移动式机架包括横梁3和侧梁2、移动滚轮1；侧梁2设在横梁3的两端；移动滚轮1设置在侧梁2的底部；

扣板辅助单元，设置在移动式机架的横梁3下方并位于侧梁2的内侧，用于配合加载单元在加载时起到支撑与反力作用；

加载单元，设置在移动式机架的横梁3上，用于对待检称重单元10加载、减载；

压力传感器12，设置在加载单元的加载端，通过数据线与显示屏及数据传输单元4连接，用于检测加载单元的加载压力，并将压力数据传送至显示屏及数据传输单元4；

显示屏及数据传输单元4并通过数据线或无线传输方式与总控机通讯；总控机发送加载命令给加载单元进行加载或减载，并接收显示屏及数据传输单元4传送的检定标准压力数据，与称重台的称重仪表显示的待检称重单元10的实际数据进行对比，确定该待检称重单元10的检定误差。

进一步限定，所述扣板辅助单元包括扣板安装架6、扣板9、旋转销轴7以及定位销轴8；所述扣板安装架6设置在移动式机架的横梁3上并可沿横梁3移动；所述扣板9设置在扣板安装架6的下端并通过旋转销轴7连接，并可沿着旋转销轴7转动，所述定位销轴8设置在扣板9的上端将扣板9固定在扣板安装架6上，通过扣板辅助单元将轨道抱紧，以防止加载时应力分散，而且对移动式机架提供加载支撑。

进一步限定，所述移动式机架的横梁3采用工字型结构，扣板安装架6的顶部是与横梁3结构适配的t型槽结构，保证扣板安装架6可以在移动式机架的横梁3上移动，可适用于不同长度规格的称重台检定。

进一步限定，所述扣板9包括第一扣板和第二扣板，第一扣板和第二扣板的上端分别通过旋转销轴7与扣板安装架6连接、下端对称卡在称重单元10的轨道腰部将轨道抱紧。

进一步限定，所述加载单元包括液压缸5和压块11，所述液压缸5设置在移动式机架的横梁3中部并通过液压油管与液压工作站连接、通过导线或无线传输方式与总控机通讯，所述压块11固定在称重台的待检称重单元10上，并且与液压缸5的伸缩杆末端正对，保证受力轴线与承重轨面垂直。

本发明提供的用于称重台称重单元的便携式检定方法与现有技术相比，主要有以下几个优点：

(1)本发明是对称重台的一个称重单元10检定完毕后将测力装置移动至另一称重单元10进行检定，每个称重单元10是单独检定，误差校正可以单独有针对性地进行校正，提高称重单元的准确性。

(2)本发明可以利用加载单元逐步连续加压，精准产生压力，而且自动读取数据并记录，减少人为误差，准确度等级可以达到0.1级，克服了现有技术中的砝码检定法所存在的误差大、加载值数量受限的问题。

(3)本发明的测力装置便于移动、装卸简单、操作简便、灵活轻便，克服了现有技术中的砝码检定法需要吊装砝码和搬运困难的问题，大大提高称重台的检定效率。

(4)本发明通过沿横梁移动安装架，可以检定不同长度的称重单元，最大检定称重单元长度1752mm。

(5)本发明通过选择移动滚轮1、扣板9、压块11的规格可以检定不同规格钢轨的称重单元，检定适用范围较广。

附图说明

图1是本发明的测力装置结构示意图。

图2和3是本发明的主要结构剖视图。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，本发明的用于轨道称重单元检定的便携式测力装置，包括移动式机架以及安装于其上的扣板辅助单元、加载单元、压力传感器12、显示屏及数据传输单元4以及总控机，其中：

移动式机架，包括横梁3和侧梁2、移动滚轮1；侧梁2设在横梁3的两端；移动滚轮1安装在侧梁2的底部，检定时移动滚轮1在轨道13上放置，方便整体装置移动。

扣板辅助单元，设置在移动式机架的横梁3下方并位于侧梁2的内侧，用于配合加载单元在加载时起到支撑与反力作用；该扣板辅助单元包括扣板安装架6、扣板9、旋转销轴7以及定位销轴8；扣板安装架6安装在移动式机架的横梁3上并可沿横梁3移动；扣板9设置在扣板安装架6的下端并通过旋转销轴7连接，并可沿着旋转销轴7转动，定位销轴8设置在扣板9的上端将扣板9固定在扣板安装架6上。

加载单元，设置在移动式机架的横梁3上，用于对待检称重单元10加载、减载；可以采用与液压工作站连接的液压缸5来施行加载或减载，施加压力准确度等级可以精确到0.1级。为了保证液压缸5施加在称重单元10的压力能够分布均匀，在液压缸5伸缩杆的正下方的称重单元10上表面中部安装一个配套的压块11，压块11是一个倒置的u卡槽结构，其倒置在称重单元10的轨道上，用于均衡液压缸5的载荷，避免加载力分布不均。

压力传感器12，安装在加载单元的加载端即液压缸5伸缩杆末端，通过导线与显示屏及数据传输单元4连接，用于检测加载单元的加载压力，并将压力数据传送至显示屏及数据传输单元4；

显示屏及数据传输单元4分别与加载单元、压力传感器12连接，并通过数据线或者无线通讯方式与总控机通讯，总控机发送加载命令给加载单元进行加载或减载，并接收压力传感器12传送的检定标准压力数据，与称重台的称重仪表显示的待检称重单元10的实际数据进行对比，确定该待检称重单元10的检定误差，总控机实现数据采集、分析、处理，并将处理结果可以在显示屏及数据传输单元4上直观显示压力、位移数据，并绘制曲线储存数据。

用上述的用于称重台称重单元检定的便携式液压测力装置实现轨道称重单元的检定，具体方法由以下步骤实现：

(1)将移动式机架推移至待检称重单元10的检定位置，锁紧扣板辅助单元，使其扣在称重单元10的两侧轨道13上，利用加载单元对待检称重单元10进行加载；

(2)检测加载单元对待检称重单元10加载的压力，作为标准压力数据，将其传送至总控单元，总控单元接收数据后与称重台的称重仪表显示的待检称重单元10的实际数据进行对比，确定该待检称重单元10的检定误差，完成该称重单元10的检定；

具体的计算方式为：

式中：fi------称重台称重单元10仪表显示的检定压力示值，单位为kg；

------检定点标准压力平均值，单位为kg；

q------称重单元示值误差，单位为kg；

(3)一个称重单元10检定完成后，松开扣板辅助单元，使其与轨道13脱开，移动至下一待检称重单元10，重复步骤(1)和(2)，直至称重台的两侧所有称重单元10都检定完毕；

(4)待称重台的所有称重单元10的检定误差确定后，将各称重单元10的检定误差累计，即可计算出称重台的累计误差；

称重台累计误差按式(2)计算：

式中：δ全------称重台误差，单位为kg；

k------称重单元的总数，本实施例中k＝6；

qi------第i称重单元误差，单位为kg；

i------为1、2、3……k。

实施例1

本实施例的用于称重台称重单元检定的便携式液压测力装置，适用于由50kg/m型钢轨作为称重轨的称重单元10。本实施例的移动式机架的横梁3采用工字钢结构，相对应扣板安装架6的顶部采用与横梁3结构适配的t型槽结构，扣板9包括对称分布在称重单元10的轨道内外侧的第一扣板和第二扣板，第一扣板和第二扣板的上端分别通过旋转销轴7与扣板安装架6连接，并可沿着旋转销轴7向轨道的两侧转动，在旋转销轴7的下方还安装定位销轴8，通过定位销轴8与旋转销轴7配合两点定位将扣板9固定。第一扣板和第二扣板的下端弯折对称卡在称重单元10的轨道腰部将轨道抱紧，使其锁紧在轨道13上。本实施例的压块11采用50kg/m型钢轨的规格，压力传感器12通过数据线与显示屏及数据传输单元4连接，通过显示屏及数据传输单元4将压力数据显示出来并传输给总控机。液压缸5固定在移动式机架的横梁3中部并通过液压油管与液压工作站连接，液压缸5还通过导线与总控机连接，接收总控机的控制命令。

本实施例的称重台共设置有6个称重单元10，用上述的用于称重台称重单元检定的便携式液压测力装置作为标准器，对该称重台进行检定，具体方法由以下步骤实现：

(1)将移动式机架推移至待第一个检称重单元10的检定位置，用定位销轴8将扣板9的第一扣板和第二扣板固定，使其将检称重单元10的轨道抱合锁紧，利用液压缸缓慢加载，使移动式机架、扣板9预拉紧，确保受力点稳定，受力轴线与承重轨面垂直，调零；

(2)液压缸逐步加载，压力传感器12采集加载力，至检定点的受力达到最大值保持稳定后，读取数据，作为标准压力数据，将其传送至总控单元，总控单元接收数据后与称重台的称重仪表显示的待检称重单元10的实际数据进行对比，确定该待检称重单元10的检定误差，重复进行3次测量，完成该称重单元10的检定。

(3)一个称重单元10检定完成后，松开扣板辅助单元，使其与轨道13脱开，移动至下一待检称重单元10，重复步骤(1)和(2)，直至称重台的两侧所有称重单元10都检定完毕；

(4)待称重台的所有称重单元10的检定误差确定后，将各称重单元10的检定误差累计，即可计算出称重台的累计误差；

实施例2

本实施例的用于称重台称重单元检定的便携式液压测力装置适用于60kg/m型钢轨的轨道13。本实施例的移动式机架的横梁3采用工字钢结构，相对应扣板安装架6的顶部采用与横梁3结构适配的t型槽结构，扣板9的上部通过并列设置的2个旋转销轴7固定在扣板安装架6上。扣板9的下部抱紧轨道13，可以通过并列设置在2个定位销轴8紧固使其锁紧在轨道13上。本实施例的压块11采用60kg/m型钢轨的规格，液压缸5固定在移动式机架的横梁3中部并通过液压油管与液压工作站连接，液压缸5通过无线传输方式与总控机通讯，接收总控机的控制命令。

本发明通过改变与钢轨配合的连接件尺寸可适应于其它型号称重轨，从而可应用于各种型号称重台称重单元的检定，不仅限于上述的实施例。