一种机车车辆称重台用的承载机构、测量机构单元及称重台的制作方法

本实用新型涉及一种机车车辆称重装置，特别是一种机车车辆称重台用的承载机构、测量机构单元及称重台。

背景技术：

目前国内的铁路运输事业蓬勃发展，铁路正朝着高速化、便捷化、重载化发展，这就对机车车辆的各项性能参数有了更高的要求。影响机车车辆力学性能和制动性能的因素有很多，轮（轴）重偏差是其中重要因素之一。机车各轮、轴重量分配是否均匀，直接影响到整台机车黏着牵引力的发挥和车辆运行的平稳性安全性，机车车辆必须在设计制造、使用过程中采取有效措施，将轮（轴）重的偏差限定在规定的范围内。根据GB3371-83的规定，我国铁路运行机车轴重偏差不应超过平均轴重的±2%，轮重偏差不应超过该轴平均轮重的±4%。随着铁路提速对机车车辆的要求的提高，这就要求机车车辆具有更高的稳定性和安全性，这使得对机车重心位置的计算与检测也显得非常重要。而机车重心位置对机车运行稳定性的改善、机车轴重和轮重的合理分配有很大影响。因此，为了提高铁路行车的车辆运行的平稳性，确保行车安全，有必要设计和实现机车车辆的自动化测量装置，使其轮重、轴重符合规定的要求。

当前，我国国内的机车车辆轮重台还存在结构复杂、精度、稳定性较差，安装维护复杂的问题。

技术实现要素：

本实用新型提供一种机车车辆称重台用的承载机构、测量机构单元及称重台，具有结构简洁合理、精度较高、安装维护简单方便，以克服现有技术存在的上述不足。

本实用新型采取的技术方案是：一种机车车辆称重台用的承载机构，该承载机构包括基座Ⅰ，直线滚动轴承保持架，承载柱，轮辐压力传感器；所述基座Ⅰ分为两部分，其中一部分用于作为直线滚动轴的外壳，另一部分用于作为安装过渡轨的机构；所述承载柱的上部为一方形体，且在方形体上设置有放置称量轨用的凹槽，在方形体的下方设置有直线滚动轴承导套副导轨轴；所述直线滚动轴承保持架与直线滚动轴承导套副导轨轴套接，并放置于直线滚动轴的外壳内，所述轮辐压力传感器安装在直线滚动轴承导套副导轨轴的下方；所述基座Ⅰ、直线滚动轴承保持架、承载柱和轮辐压力传感器共同构成直线滚动轴承导套副结构的端部承载机构。

其相关的另一技术方案是：一种机车车辆称重台用的承载机构，该承载机构包括基座Ⅱ，直线滚动轴承保持架，承载柱，轮辐压力传感器；

所述基座Ⅱ主要由两个并排对称设置的用于作为直线滚动轴的外壳组成；所述承载柱有两个，每个所述承载柱的上部均为一方形体，且在方形体上设置有放置称量轨用的凹槽，在方形体的下方设置有直线滚动轴承导套副导轨轴；每个直线滚动轴承导套副导轨轴对应有一个直线滚动轴承保持架，所述直线滚动轴承保持架与直线滚动轴承导套副导轨轴套接，并放置于直线滚动轴的外壳内，所述轮辐压力传感器对应安装在每个直线滚动轴承导套副导轨轴的下方；所述基座Ⅱ、直线滚动轴承保持架、承载柱、轮辐压力传感器共同构成直线滚动轴承导套副结构的中部承载机构。

其相关的又一技术方案是：一种机车车辆称重台测量机构单元，该机车车辆称重台测量机构单元主要由纵向安装的两个端部承载机构和一根称量轨组成，所述端部承载机构为上述的一种机车车辆称重台用的承载机构；所述称量轨的两端分别固定在两个端部承载机构相应的承载柱的凹槽上；所述端部承载机构的安装过渡轨的机构上安装有过渡轨。

所述一种机车车辆称重台测量机构单元的进一步的技术方案是：所述称量轨与过渡轨之间留有3-5mm的间隙。

其相关的又一技术方案是：一种机车车辆称重台，包括有多组平行排列的上述的机车车辆称重台测量机构单元，每组相邻机车车辆称重台测量机构单元之间均通过过渡轨连接。

由于采取上述技术方案，本实用新型之一种机车车辆称重台用的承载机构及机车车辆称重台具有如下有益效果：

1、本实用新型的承载机构采用直线滚动轴承导套副结构为核心的承载机构来替代以往的以复杂的多个机械台面结构加复杂限位机构的承载方式，该承载结构具有精度高、稳定性好、体积紧凑的特点。由于直线滚动轴承保持架2中的滚珠21与承载柱3的直线滚动轴承导套副导轨轴32和直线滚动轴的外壳12呈点接触，当直线滚动轴承导套副导轨轴32与直线滚动轴的外壳12发生相对移动时，直线滚动轴承导套副导轨轴32只能沿轴向运动，其他方向受到约束，此时影响测量精度的摩擦为滚动摩擦，具有摩擦小且比较稳定。因此，本实用新型的直线滚动轴套副结构能够巧妙约束承载柱3在水平方向的位移的同时几乎不影响承载柱3在垂直方向的位移，使轮辐式压力传感器能准确感应垂直方向的被测重力，该被测重力是机车车辆称重台的被测量值，提高了称重台稳定性和测量准确度。称量准确度能达到国家规定精度等级。

2、本实用新型的承载机构安装方便，便于维修。体积小，一个承载机构相当于以前的一个小机械台面，没有复杂的限位机构，因此具有体积小、重量轻、安装方便，便于维修的优点。

3、本实用新型的每一组机车车辆称重台测量机构单元由两个承载机构组成，采用整体化、模块化结构，结构简洁、合理、紧凑。

4、本实用新型的承载机构没有复杂的限位机构、不影响原有场地使用，对原有场地改动不大，施工对原有作业干扰小，特别适合在原有检修地沟的车间内安装使用。一般7个工作日便基本完成安装。

下面结合附图和实施例对本实用新型之一种机车车辆称重台用的承载机构、测量机构单元及称重台的技术特征作进一步说明。

附图说明

图1是实施例1之直线滚动轴承导套副结构的端部承载机构示意图；

图2是实施例1之端部承载机构的分解示意图；

图3是实施例1之直线滑动轴承导套副结构示意图。

图4是实施例2之直线滚动轴承导套副结构的中部承载机构示意图；

图5是实施例3之机车车辆称重台测量机构单元示意图；

图6是实施例4中机车车辆称重台结构示意图一；

图7是实施例4中机车车辆称重台结构示意图二。

图中：

1a-基座Ⅰ，1b-基座Ⅱ，11-安装过渡轨的机构，12-直线滚动轴的外壳；13-直线滑动轴的外壳；

2-直线滚动轴承保持架，21-滚珠，22-保持架；

3-承载柱，31-凹槽，32-直线滚动轴承导套副导轨轴；33-直线滑动轴承导套副导轨轴；

4-轮辐压力传感器，41-钢球；5-称量轨，6-压板，7-安装底板，8-被测轮子，9-过渡轨。

具体实施方式

实施例1：一种机车车辆称重台用的承载机构之端部承载机构

一种机车车辆称重台用的承载机构，如图1所示，该承载机构包括基座Ⅰ1a，直线滚动轴承保持架2，承载柱3，轮辐压力传感器4；所述基座Ⅰ1a分为左右两部分：其中一部分用于作为安装过渡轨的机构11；另一部分又分为上下两部分，其上部分用于作为直线滚动轴的外壳12，其下部分用于作为轮辐压力传感器的安装座。所述承载柱3的上部为一方形体，且在方形体上设置有放置称量轨用的凹槽31，在方形体的下方设置有直线滚动轴承导套副导轨轴32（呈圆柱形）；所述直线滚动轴承保持架2与直线滚动轴承导套副导轨轴32套接，并放置于直线滚动轴的外壳12内，所述轮辐压力传感器4安装在轮辐压力传感器的安装座上并位于直线滚动轴承导套副导轨轴32的下方。所述基座Ⅰ1a 、直线滚动轴承保持架2、承载柱3和轮辐压力传感器4共同构成直线滚动轴承导套副结构的端部承载机构。

所述基座Ⅰ1a的具体结构可以参见图2， 所述直线滚动轴的外壳12、安装过渡轨的机构11和轮辐压力传感器的安装座均为现有技术中的常规部件，本实用新型的重点是将上述所有部件有机整合在一个基座内，形成一个高集成度、具有构成直线滚动轴承导套副结构的端部承载机构，适用于机车车辆称重台用。

安装时，所述基座Ⅰ1a通过安装底板7利用锚杆固定在基础上；所述轮辐压力传感器4利用基座Ⅰ1a上设置有的通孔通过钢球41间接与承载柱的直线滚动轴承导套副导轨轴32的下端面抵接，消除侧向力的影响，提高检测精度。

作为实施例1的一种变换，如果降低测量精度，端部承载机构中的直线滚动轴承导套副结构的可以改用结构更为简单的直线滑动轴承套副结构。直线滑动轴承套副结构对称重精度的影响是滑动摩擦；直线滚动轴承套副结构对称重精度的影响是滚动摩擦，通常滚动摩擦系数比滑动摩擦小一个数量级。该直线滑动轴承套副结构的基本结构与直线滚动轴承导套副结构相一致，所不同的是：所述直线滚动轴的外壳12、直线滚动轴承导套副导轨轴32分别替换成现有技术中的直线滑动轴的外壳13，直线滑动轴承导套副导轨轴33，没有了直线滚动轴承保持架2，仅直线滑动轴的外壳13，直线滑动轴承导套副导轨轴33就构成了直线滑动轴套副结构（参见图3）。

实施例2：一种机车车辆称重台用的承载机构之中部承载机构

本实施例2的中部承载机构具体结构如图4所示，该中部承载机构包括基座Ⅱ1b，直线滚动轴承保持架2，承载柱3，轮辐压力传感器4；

所述基座Ⅱ1b主要由两个并排对称设置的实施例1中的用于作为直线滚动轴的外壳12组成；即所述基座Ⅱ1b分为两部分，两部分是并排对称设置的均用于作为直线滚动轴的外壳12（与实施例1中的直线滚动轴的外壳部分相同）；所述基座Ⅱ1b还设置有轮辐压力传感器的安装座，位于直线滚动轴的外壳12的下方并与直线滚动轴的外壳12一体成型。所述承载柱3有两个，每个所述承载柱3的上部均为一方形体，且在方形体上设置有放置称量轨用的凹槽31，在方形体的下方设置有直线滚动轴承导套副导轨轴32；每个直线滚动轴承导套副导轨轴32对应有一个直线滚动轴承保持架2，所述直线滚动轴承保持架2与直线滚动轴承导套副导轨轴32套接，并放置于直线滚动轴的外壳12内，所述轮辐压力传感器4对应安装在每个直线滚动轴承导套副导轨轴32的下方；所述基座Ⅱ1b，直线滚动轴承保持架2，承载柱3，轮辐压力传感器4共同构成直线滚动轴承导套副结构的中部承载机构。

安装时，所述基座Ⅱ1b通过安装底板7利用锚杆固定在基础上；所述轮辐压力传感器4利用基座Ⅱ1b上设置有的通孔通过钢球41间接与承载柱的直线滚动轴承导套副导轨轴32的下端面抵接，消除侧向力的影响，提高检测精度。

实施例3：一种机车车辆称重台测量机构单元

该机车车辆称重台测量机构单元用于检测机车车辆各个轮的重量，主要由纵向安装的两个端部承载机构和一根称量轨5组成，所述端部承载机构为实施例1所述的端部承载机构，所述称量轨的两端分别固定在两个端部承载机构相应的承载柱的凹槽31上；所述端部承载机构的安装过渡轨的机构11上安装有过渡轨。下面为本实施例3的一种机车车辆称重台测量机构单元的具体结构：

该机车车辆称重台测量机构单元主要由纵向安装的两个的端部承载机构和一根称量轨组成，参见图5。

所述端部承载机构包括基座Ⅰ1a，直线滚动轴承保持架2，承载柱3，轮辐压力传感器4；所述基座Ⅰ1a分为左右两部分：其中一部分用于作为安装过渡轨的机构11；另一部分又分为上下两部分，其上部分用于作为直线滚动轴的外壳12，其下部分用于作为轮辐压力传感器的安装座。所述承载柱3的上部为一方形体，且在方形体上设置有放置称量轨用的凹槽31，在方形体的下方设置有直线滚动轴承导套副导轨轴32（呈圆柱形）；所述直线滚动轴承保持架2与直线滚动轴承导套副导轨轴32套接，并放置于直线滚动轴的外壳12内，所述轮辐压力传感器4安装在轮辐压力传感器的安装座并位于直线滚动轴承导套副导轨轴32的下方。

所述称量轨5的两端分别固定在端部承载机构相应的承载柱的凹槽31里并通过扣板6固定。所述端部承载机构的安装过渡轨的机构11上安装有过渡轨9。

所述称量轨5与过渡轨9之间留有3-5mm的间隙，方便被测量车轮顺利过渡到称量轨，在称量轨区段完成测量过程。

实施例4：一种机车车辆称重台

该一种机车车辆称重台包括有多组平行排列的如实施例3所述的机车车辆称重台测量机构单元，每组相邻的机车车辆称重台测量机构单元中的所述端部承载机构之间均通过过渡轨9连接；所述端部承载机构为实施例1所述的机车车辆称重台用的承载机构。根据现场使用要求情况，可以采取每个机车车辆的被测轮子对应一个机车车辆称重台测量机构单元（参见图6）。例如：对4轴车辆采用8个机车车辆称重台测量机构单元，对6轴机车车辆采用12个机车车辆称重台测量机构单元，同时称量每一辆机车车辆的轮重值，提高检测精度和检测效率。

作为本实施例4的一种变换，对于同时检测转向架两根轴以上的机车车辆称重台，可以把机车车辆称重台上每组内侧的每两个基座Ⅰ1a可以用一个实施例2所述的中部基座Ⅱ1b取代，即相邻的机车车辆称重台测量机构单元中的两个所述端部承载机构用一个实施例2所述的中部承载机构替代，以便扩展车车辆称重台测量机构单元的长度，省去中间一段过渡轨，相邻两个中部承载机构之间通过称量轨5连接。

以同时检测转向架两根轴的机车车辆称重台为例，如图7所示，图中的机车车辆称重台包括有2组平行排列的中部承载机构和分别设置在首尾两端的端部承载机构，每组所述端部承载机构与中部承载机构之间均通过称量轨5连接；所述端部承载机构为实施例1中所述的机端部承载机构；所述中部承载机构为实施例2所述的中部承载机构。具体的：

所述端部承载机构包括基座Ⅰ1a，直线滚动轴承保持架2，承载柱3，轮辐压力传感器4；所述基座Ⅰ1a分为左右两部分：其中一部分用于作为安装过渡轨的机构11；另一部分又分为上下两部分，其上部分用于作为直线滚动轴的外壳12，其下部分用于作为轮辐压力传感器的安装座。所述承载柱3的上部为一方形体，且在方形体上设置有放置称量轨用的凹槽31，在方形体的下方设置有直线滚动轴承导套副导轨轴32（呈圆柱形）；所述直线滚动轴承保持架2与直线滚动轴承导套副导轨轴32套接，并放置于直线滚动轴的外壳12内，所述轮辐压力传感器4安装在轮辐压力传感器的安装座上并位于直线滚动轴承导套副导轨轴32的下方。

所述中部承载机构包括基座Ⅱ1b，直线滚动轴承保持架2，承载柱3，轮辐压力传感器4；所述基座Ⅱ1b主要由两个并排设置的用于作为直线滚动轴的外壳12组成；即所述基座Ⅱ1b分为两部分，两部分是并排对称设置的用于作为直线滚动轴的外壳12；所述基座Ⅱ1b还设置有轮辐压力传感器的安装座，位于直线滚动轴的外壳12的下方并与直线滚动轴的外壳12一体成型。所述承载柱3有两个，每个所述承载柱3的上部均为一方形体，且在方形体上设置有放置称量轨用的凹槽31，在方形体的下方设置有直线滚动轴承导套副导轨轴32；每个直线滚动轴承导套副导轨轴32对应有一个直线滚动轴承保持架2，所述直线滚动轴承保持架2与直线滚动轴承导套副导轨轴32套接，并放置于直线滚动轴的外壳12内，所述轮辐压力传感器4对应安装在每个直线滚动轴承导套副导轨轴32的下方。

本实用新型的机车车辆称重台是基于一种新的承载结构，该承载结构采用了实施例1所述的直线滚动轴套副结构的端部承载机构和实施例2所述的直线滚动轴套副结构的中部承载机构，能够巧妙约束承载柱3在水平方向的位移的同时几乎不影响支撑柱在垂直方向的位移，达到准确感应垂直方向的被测重力，该重力是机车车辆称重台的被测量值。

本实用新型的机车车辆称重台的电气部分工作时，传感器（轮辐压力传感器）输出信号送至称重控制器，称重控制器对信号进行调理处理后送AD采集卡，采集卡把模拟信号转化成数字信号，经系统软件进行滤波处理后计算被测车辆的各个轮重、轴重、整车重及轴重偏差，判断被测车辆的轴重分布是否符合质量标准。

本实用新型的机车车辆称重台可广泛适用于机车车辆制造厂、机车车辆检修厂、机车车辆段等部门。

本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于上述各实施例的记载，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。