磁悬浮列车重心测量装置的制作方法

本公开涉及重心测量装置，尤其是涉及一种磁悬浮列车重心测量装置。

背景技术：

1、重心位置是磁悬浮列车非常重要的技术参数，对磁悬浮列车的动力性、制动性及稳定性有着重要的影响，测量磁浮列车重心位置，可以指导磁浮列车配重，使其重心位置满足设计要求，提高磁浮列车运行的整体性能。

2、重心测量包括水平方向和竖直方向重心位置测量，通常采用平台法，将待测样品固定到测量平台上，测量竖直方向重心位置时，将测量平台和待测样品一同倾斜，该测量方法适用于较小的待测样品，且待测样品支撑面较为平整，方便与测量平台进行固定。

3、磁悬浮列车外形和质量较大，在倾斜时，传感器受侧向分力的影响，导致测量精度下降。

技术实现思路

1、本公开的目的在于提供一种磁悬浮列车重心测量装置，以提高磁悬浮列车重心测量精度。

2、基于上述目的，本公开提供了一种磁悬浮列车重心测量装置，包括底座、测力组件和转动组件，所述底座设置有状态切换装置，所述测力组件包括测力传感器、球窝和球头，所述测力传感器安装于所述状态切换装置的上方，所述球窝安装于所述测力传感器的上方，所述球头安装于所述转动组件，所述转动组件用于与待测样品连接；

3、所述状态切换装置与所述转动组件相配合，以使待测样品在水平状态与倾斜状态之间切换；在所述水平状态与所述倾斜状态下，所述球头均能够位于所述球窝内，以使所述测力传感器检测待测样品的重量值。

4、在本公开的一个实施例中，所述状态切换装置的上方设置有伸缩装置，所述伸缩装置被配置为在待测样品下落前伸长，以使所述球头能够在所述转动组件与所述伸缩装置接触后，位于所述球窝的外部；所述伸缩装置还被配置为在所述转动组件与所述伸缩装置接触后缩短，以使所述球头位于所述球窝内。

5、在本公开的一个实施例中，所述伸缩装置的上方设置有导向部，所述转动组件的下方设置有导向配合部，所述导向配合部能够与所述导向部相配合，以使待测样品固定在所述底座的上方。

6、在本公开的一个实施例中，所述导向部和所述导向配合部中的一者为导向套，另一者为导向销，所述导向销能够限位于所述导向套内。

7、在本公开的一个实施例中，所述磁悬浮列车重心测量装置还包括调节机构，所述调节机构安装于所述底座与所述状态切换装置之间，所述调节机构用于调节所述球窝的位置，以使所述球窝与所述球头对准。

8、在本公开的一个实施例中，所述调节机构包括第一方向调节机构和第二方向调节机构，所述第一方向调节机构包括第一安装座、第一丝杠和第一滑块，所述第一安装座与所述底座连接，所述第一滑块与所述第一丝杠螺纹连接，所述第一丝杠能够相对于所述第一安装座绕其自身的轴线转动，以使所述第一滑块沿所述第一丝杠的轴线往复移动；

9、所述第二方向调节机构包括第二安装座、第二丝杠和第二滑块，所述第二安装座与所述第一滑块连接，所述第二丝杠的轴线与所述第一丝杠的轴线垂直，所述第二滑块与所述第二丝杠螺纹连接，所述状态切换装置安装于所述第二滑块，所述第二丝杠能够相对于所述第二安装座绕其自身的轴线转动，以使所述第二滑块沿所述第二丝杠的轴线往复移动。

10、在本公开的一个实施例中，所述第一方向调节机构还包括第一导轨，所述第一滑块与所述第一导轨滑动连接；所述第二方向调节机构还包括第二导轨，所述第二滑块与所述第二导轨滑动连接。

11、在本公开的一个实施例中，所述底座包括第一底座和第二底座；所述转动组件包括第一转动组件和第二转动组件，所述第一转动组件和所述第二转动组件沿待测样品的长度方向间隔布置；所述状态切换装置包括升降装置和支撑部，所述升降装置与所述第一底座连接，所述支撑部与所述第二底座连接，所述第一转动组件能够与所述升降装置相配合，所述第二转动组件能够与所述支撑部相配合；

12、所述升降装置能够上升，以使所述升降装置的总高度大于所述支撑部的高度，并使所述待测样品处于倾斜状态，或，所述升降装置能够下降，以使所述升降装置的总高度等于所述支撑部的高度，并使所述待测样品处于水平状态。

13、在本公开的一个实施例中，所述第一转动组件和所述第二转动组件均包括两个子转动组件，每个所述子转动组件均设置有所述球头；所述子转动组件包括第一支架、第二支架和转轴，所述第一支架与所述第二支架通过所述转轴转动连接，所述第一支架用于与待测样品连接，所述球头设置于所述第二支架的背离所述第一支架的一侧。

14、在本公开的一个实施例中，所述升降装置包括第一升降装置和第二升降装置，所述支撑部包括第一支撑部和第二支撑部，所述测力传感器包括第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器，所述第一传感器安装于所述第一升降装置，所述第二传感器安装于所述第二升降装置，所述第三传感器安装于所述第一支撑部，所述第四传感器安装于所述第二支撑部；

15、在水平状态下，待测样品的重心w在x轴和y轴上的坐标分别为xw和yw，其中，f1、f2、f3和f4分别为所述第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器的测量值，a为所述第一传感器到y轴的垂直距离，b为所述第一传感器到x轴的垂直距离，y轴与x轴垂直；

16、在倾斜状态下，待测样品的重心w在z轴上的坐标为zw，其中，f11和f22分别为所述第一传感器和所述第二传感器的测量值，α为待测样品的倾斜角度，z轴垂直于x轴和y轴所在平面。

17、本公开的有益效果主要在于：

18、本公开提供的磁悬浮列车重心测量装置，在使用时，将转动组件安装于待测样品上，将球头置于球窝内，球头与球窝为球面配合，使得测力接触位置为球接触，保证测量传感器在测力过程中受到侧向分力的影响较小，从而能够提高测量精度。状态切换装置与转动组件相配合，使得待测样品在水平状态与倾斜状态之间切换，当待测样品处于水平状态时，测量重心在水平面内的坐标，当待测样品处于倾斜状态时，测量重心在竖直方向上的坐标，从而得到待测样品的重心位置。

技术特征：

1.一种磁悬浮列车重心测量装置，其特征在于，包括底座、测力组件和转动组件，所述底座设置有状态切换装置，所述测力组件包括测力传感器、球窝和球头，所述测力传感器安装于所述状态切换装置的上方，所述球窝安装于所述测力传感器的上方，所述球头安装于所述转动组件，所述转动组件用于与待测样品连接；

2.根据权利要求1所述的磁悬浮列车重心测量装置，其特征在于，所述状态切换装置的上方设置有伸缩装置，所述伸缩装置被配置为在待测样品下落前伸长，以使所述球头能够在所述转动组件与所述伸缩装置接触后，位于所述球窝的外部；所述伸缩装置还被配置为在所述转动组件与所述伸缩装置接触后缩短，以使所述球头位于所述球窝内。

3.根据权利要求2所述的磁悬浮列车重心测量装置，其特征在于，所述伸缩装置的上方设置有导向部，所述转动组件的下方设置有导向配合部，所述导向配合部能够与所述导向部相配合，以使待测样品固定在所述底座的上方。

4.根据权利要求3所述的磁悬浮列车重心测量装置，其特征在于，所述导向部和所述导向配合部中的一者为导向套，另一者为导向销，所述导向销能够限位于所述导向套内。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的磁悬浮列车重心测量装置，其特征在于，还包括调节机构，所述调节机构安装于所述底座与所述状态切换装置之间，所述调节机构用于调节所述球窝的位置，以使所述球窝与所述球头对准。

6.根据权利要求5所述的磁悬浮列车重心测量装置，其特征在于，所述调节机构包括第一方向调节机构和第二方向调节机构，所述第一方向调节机构包括第一安装座、第一丝杠和第一滑块，所述第一安装座与所述底座连接，所述第一滑块与所述第一丝杠螺纹连接，所述第一丝杠能够相对于所述第一安装座绕其自身的轴线转动，以使所述第一滑块沿所述第一丝杠的轴线往复移动；

7.根据权利要求6所述的磁悬浮列车重心测量装置，其特征在于，所述第一方向调节机构还包括第一导轨，所述第一滑块与所述第一导轨滑动连接；所述第二方向调节机构还包括第二导轨，所述第二滑块与所述第二导轨滑动连接。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的磁悬浮列车重心测量装置，其特征在于，所述底座包括第一底座和第二底座；所述转动组件包括第一转动组件和第二转动组件，所述第一转动组件和所述第二转动组件沿待测样品的长度方向间隔布置；所述状态切换装置包括升降装置和支撑部，所述升降装置与所述第一底座连接，所述支撑部与所述第二底座连接，所述第一转动组件能够与所述升降装置相配合，所述第二转动组件能够与所述支撑部相配合；

9.根据权利要求8所述的磁悬浮列车重心测量装置，其特征在于，所述第一转动组件和所述第二转动组件均包括两个子转动组件，每个所述子转动组件均设置有所述球头；所述子转动组件包括第一支架、第二支架和转轴，所述第一支架与所述第二支架通过所述转轴转动连接，所述第一支架用于与待测样品连接，所述球头设置于所述第二支架的背离所述第一支架的一侧。

10.根据权利要求9所述的磁悬浮列车重心测量装置，其特征在于，所述升降装置包括第一升降装置和第二升降装置，所述支撑部包括第一支撑部和第二支撑部，所述测力传感器包括第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器，所述第一传感器安装于所述第一升降装置，所述第二传感器安装于所述第二升降装置，所述第三传感器安装于所述第一支撑部，所述第四传感器安装于所述第二支撑部；

技术总结
本公开涉及重心测量装置技术领域，尤其是涉及一种磁悬浮列车重心测量装置，其包括底座、测力组件和转动组件，底座设置有状态切换装置，测力组件包括测力传感器、球窝和球头，测力传感器安装于状态切换装置的上方，球窝安装于测力传感器的上方，球头安装于转动组件，转动组件用于与待测样品连接；状态切换装置与转动组件相配合，以使待测样品在水平状态与倾斜状态之间切换；在水平状态与倾斜状态下，球头均能够位于球窝内，以使测力传感器检测待测样品的重量值。由于球头置于球窝内，球头与球窝为球面配合，使得测力接触位置为球接触，保证测量传感器在测力过程中受到侧向分力的影响较小，从而能够提高测量精度。

技术研发人员：冯丽,王辉,张文磊,丁尚鹏
受保护的技术使用者：中车大同电力机车有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4