一种重载铁路机车车钩受力测量装置的制作方法

本实用新型涉及车钩检测技术领域，具体涉及一种重载铁路机车车钩受力测量装置。

背景技术：

随着我国经济的快速发展，这就给我国铁路建设带来跨越式发展的新机遇。了解先进的理论和设计方法，进行创造性的轨道列车设计，是发展我国轨道列车技术的重要手段。同时，高速发展的重载机车技术，也使得对列车各零部件以及各零部件之间连接关系的要求也在不断提高。

重载机车是在货运量到发两地之间集中的运输线路上采用大型专用货车编组，采用双机或多机牵引开行的一种超长、超重的货物列车，其特点是：车辆载重力大；列车编挂辆数多。目前的重载机车由于列车长度长，列车载重大，长大坡道区段列车受力情况复杂，乘务员根据线路坡道不断优化操纵，仅仅根据中部机车乘务员的感觉，作为调整操纵的依据。

针对目前重载铁路仅仅靠机车乘务员的感觉去评判列车的受力情况，不能准确反映出列车实际的受力情况，而且每个人的感觉都不一样，没有统一的标准，从而影响机车及缓冲器的使用寿命，影响列车的运行品质。为了改变人工判断列车受力不准确的情况，我们需要研究车钩力测量装置，通过标准的测量装置，实时的测量、显示、记录，为减小列车受力作为数据依据，打破以往的仅仅靠人感觉作为行车安全的依据，以科技手段保证机车运动安全。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种重载铁路机车车钩受力测量装置，用以解决现有技术中存在人工判断列车受力不准确的情况。

为实现上述目的，本实用新型提供一种重载铁路机车车钩受力测量装置，所述重载铁路机车车钩受力测量装置包括：

至少一个应变片组件，所述应变片组件用于测量车钩受力发生形变的大小，并输出电信号；

至少一个放大器，所述放大器用于对接收到的电信号进行放大处理，并发送给所述无纸记录仪；

电源，用于给所述放大器供电；

无纸记录仪，所述无纸记录仪用于对接收到的电信号进行数字化处理，显示车钩的受力情况，并对数据进行存储；

每个所述应变片组件通过一个所述放大器与所述无纸记录仪连接，所述电源与每个所述放大器连接。

优选的，所述应变片组件包括第一应变片R1、第二应变片R2、第三应变片R3和第四应变片R4，所述第一应变片R1的一端与所述第二应变片R2的一端共接所述放大器的第一电源端E+，所述第一应变片R1的另一端与所述第四应变片R4的一端共接所述放大器的第一信号端S-，所述第四应变片R4的另一端与所述第三应变片R3的一端共接所述放大器的第二电源端E-，所述第三应变片R3的另一端与所述第二应变片R2的另一端共接所述放大器的第二信号端S+。

优选的，所述重载铁路机车车钩受力测量装置还包括指示灯，所述指示灯与所述电源连接。

优选的，所述重载铁路机车车钩受力测量装置还包括蜂鸣器，所述蜂鸣器分别与无纸记录仪、电源连接。

优选的，所述电源为24V直流电源。

本实用新型具有如下优点：本实用新型的重载铁路机车车钩受力测量装置具有准确性高、结构简单和体积小的优点，可准确测量机车车钩的受力情况，为主控司机合理操纵机车提供准确数据。

附图说明

图1为本实用新型重载铁路机车车钩受力测量装置的结构示意图。

图2为本实用新型应变片组件与放大器的线路连接关系示意图。

图3为本实用新型放大器、电源和无纸记录仪的线路连接关系示意图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1所示，该重载铁路机车车钩受力测量装置包括：三个应变片组件1、三个放大器2、电源4和无纸记录仪3，其中，应变片组件1和放大器2的数量并不限定于三个，也可以为两个、四个或更多数量的应变片组件1和放大器2，应变片组件1和放大器2的数量具体根据需要监测车厢的数量确定。每个应变片组件1通过一个放大器2与无纸记录仪3连接，电源4与每个放大器2连接。

如图2所示，应变片组件1贴合于车钩上，应变片组件1用于测量车钩受力发生形变的大小，并输出电信号，该电信号的大小与车钩的受力大小相对应，车钩受力越大，车钩变形越大，应变片组件1产生的电信号也就越强。由于应变片组件1产生的电信号较弱，无法通过信号线进行长距离传输，因此还需要设置放大器2，放大器2用于对接收到的电信号进行放大处理，并发送给无纸记录仪3，放大处理并不仅仅限于信号的放大处理，还包括滤波处理。进一步的，为了提高测量的准确性和灵敏度，应变片组件1包括四个应变片，即第一应变片R1、第二应变片R2、第三应变片R3和第四应变片R4，四个应变片连接成电桥形式，第一应变片R1的一端与第二应变片R2的一端共接放大器2的第一电源端E+，第一应变片R1的另一端与第四应变片R4的一端共接放大器2的第一信号端S-，第四应变片R4的另一端与第三应变片R3的一端共接放大器2的第二电源端E-，第三应变片R3的另一端与第二应变片R2的另一端共接放大器2的第二信号端S+。

电源4优选项为24V直流电源，在本实施例中，电源4为整流器，电源4将输入的交流电转化为24V直流供放大器2使用。

无纸记录仪3用于对接收到的电信号进行数字化处理，显示车钩的受力情况，并对数据进行存储；无纸记录仪3为现有技术产品，主要由控制线路板、显示屏、控制按钮、存储模块等组成。经过放大器2放大后的电信号，由控制线路板进行处理后生成数据曲线，并驱动显示屏对曲线进行显示，乘务员可直观查看每个车钩的受力情况；同时，由存储模块对数据进行存储，以便后期进行调用查看。

在本实用新型的一个实施例中，重载铁路机车车钩受力测量装置还包括指示灯5，指示灯5与电源4连接。通过指示灯5可直观查看整套测量装置的工作情况。进一步的，重载铁路机车车钩受力测量装置还包括蜂鸣器6，蜂鸣器6分别与无纸记录仪3、电源4连接。当车钩受力大于固定值时，无纸记录仪3控制蜂鸣器6报警，提醒乘务员采取相应措施。

如图3所示，具体的使用方法：首先对机车车钩安装应变片的位置进行打磨，将应变片贴合于车钩上，待胶凝固后，在其表面涂抹704胶，进行防水防尘处理，将接线连接到司机室内，将放大器2安装至司机室，放大器2与应变片接线连接(注意电源端与信号端的正反)，在司机室安装无纸记录仪3，将放大器2电源线和输出线与电源4和无纸记录仪3进行连接，整套装置连接好后，调整放大器2零位和增益值，具体方法如下，使车钩处于自然状态(不受力状态)，将输出值调整到12ma作为零位值，给车钩施加400KN压力后，调整增益值，使无纸记录仪3显示的力与标准传感器测量的值相同，反复调校几回，以确保精度。

本实用新型的重载铁路机车车钩受力测量装置的优点：

1、通过对测力数据分析对比，查找现行操纵办法中，产生较大车钩力的原因，合理优化操纵方案，反复试验，最终将车钩受力降到最低，真正提高列车的安全运行品质。

2、积累试验数据，做好总结，记录重载机车车钩及缓冲器的使用寿命，在机车相关部件接近使用寿命时，及时对其进行更换或调整，防止设备疲劳导致行车事故。

3、通过车钩受力测量装置可直观显示列车冲动等级，乘务员在列车运行中可以通过测力数据判断列车的受力情况，发生车钩受力过大时，可及时停车对车钩相关部件进行检查，防止车钩部件损坏造成行车事故。

4、本实用新型的车钩受力测量装置为主控司机合理操纵机车提供准确数据，目前，国内重载列车开行过程中，司机操纵的合理性评价，主要以分析监控记录装置的速度曲线变化情况、机车受力部件变形程度等条件做为参考依据，但是，这些评价方法均在一定程度上存在主观性，不能准确反映司机的操纵水平，而车钩受力测量装置的数据显示将直接反映乘务员操纵的平稳性，后期继续通过试验数据分析，列车在各种坡道上的最小受力操纵办法，形成数据库，对乘务员的操纵直接打分。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之做一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。