轻便型铁路货车超偏载检测装置

系统 工作 原 理如 图 ２所 示 。当车轮 通过 装有 承 力结 构组 件 的轨道 时 ，两侧 车 轮踏 面会 在瞬 间微 小 脱离 （≤ ２ ｍｍ）钢 轨 ，而 轮 缘 此 时 通 过 承 力 结 构 组件 的测 量块 ，测 量块 承受 的重力通 过传 感器 转换 成 １组 检 测信 号 ，检测 信号 经 过高精 度模 拟信 号处 理器 、Ａ／Ｄ 转 换 器 转 换 成 数 字信 号 ，然 后 传 输 到 主机数 据 处 理 器 单 元 ，通 过 数 据 运 算 得 到 检 测 结 果 ，检 测结 果 可在 液 晶显示 器上 显示 ，也 可存 储到 磁 盘存 储 器 中 。
第 ３ ｌ卷 ，第 ６期 ２ ０ １ ０年 １ １月
中 国 铁 道 科 学
ＣＨ ＩＮＡ ＲＡＩＩ Ｗ ＡＹ ＳＣＩＥＮＣＥ
Ｖｏ１．３１ Ｎ６３２ （２０１０）０６—０１３７—０４ · 成 果简 报 ·
轻便 型铁 路 货 车超 偏 载 检 测 装 置
动力 学 的计算 原理 和分析 方法 ，根 据有 限元分 析和 强度 计算 ，设 计 了满足需 要 的机械 结构 。连接 杆采 用不 锈钢 钢棒 加工 而成 ，可 以承受 较大 的扭力 。测 量块 用高 强度 钢材 制成 ，便 于传感 器小 型化 。 由于 ４３，５Ｏ，６Ｏ和 ７５ ｋｇ钢 轨 的底 座 的 斜 率 比和 几 何 参数 均不 相 同 ，其 承载 的支 点也不 同 ，为保证 传力 的准确 ，装置 的底 座设计 了 ４种形 状 ，以满 足不 同 轨型 的需 要 。 ３．２ 信 号滤 波算 法 。， ］
贺 建清 ，曾 京
（０ｇ南交通 大学 牵引动力 国家重点实验室 ，四川 成都 ６１００３１）
摘 要 ：为 ＿ｒ在 装 乍 站有 效 防 止 超 载 、偏 载 、偏 重 现 象 的 发 生 ， 研 制 １种 便 于 携 带 和 快 速 安 装 的 铁 路 货 车 超偏载检测装置 。装 置的硬件 南承力结构组件 、传感 器 、主 机和数 据 显示 与存储 设备 组成 。装 置 的软 件包括 参 数设置 、 ｎ检 、数据采集 与处理 、显示 、查 询 和传输 等模块 。承力 结构组 件 安装 于轨道 内侧 ，肖午 轮通 过时 ， 测量块承受 的重力通过传感器转换 成 １组检测信号 ，检测信号经过模 拟信 几＿处 理器 和 Ａ／Ｄ转 换器转换 成数字信 号 ，然 后 传 输 到 主机 数 据 处 理 器单 元 ，通 过 数 据 运 算 得 到 检 测 结 果 。 车 辆 的 全 重 、超 载 、偏 载 、偏 重 等 检 测 结 果可在液 品显示器 上显示 ，也 町存储 到磁盘存储器 【ｆｌ。此系统存青 自江车 站安装 和使用 ，运行状态 良好 。
关 键 词 ：货 车 装 载 ；超 载 ；偏 载 ；偏 重 ；检 测 装 置 中图 分 类 号 ：Ｕ２９４．１７：ＴＰ２７４；Ｕ２９４．２１ 文献 标 识 码 －Ｂ
铁路 货车 超载 和偏 载是 影 响铁路 货运 安全 的重 要 因素 。 目前货 车 超偏 载 的检测装 置 通常 是地 面 固 定式 动态 轨道衡 。主要 安装 在货运 量较 大 的编 组站 的正线 或进 出站 的 咽喉 处 ｌ】 ］。然 而 ，装 车 站 应 该 是 防止 货 车超偏 载 的源头 ，因此研 制轻 便 型货 车超 偏 载检 测装 置 ，用 于车站 货场 、专 用线 和其 他 站场 内线路 上需 要检 测货 车超 偏载 的地 方 ，实现 对装 车 站 装车 质量 的卡 控 。本文 概述 轻便 型货 车超 偏 载检 测 装置 的组成 、工作原 理 和关键 技 术 。
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图 ２ 系 统 工 作 原 理
２ 系统软件主要功能模块
图 １ 系 统硬 件组 成
系 统 结 构 框 图如 图 ３所 示 ，各 模 块 的 功 能 如 下 。
参 数设 置模 块 ：实现 基本 参数 、通 讯参 数 、超 限 阈值 等参数 的设置 。
收稿 日期 ：２０１０—０４—２０；修 订 日期 ：２０１０—０７—１４ 金 项 目：铁 道 部 科 技 研 究 开 发 计 划 项 目 （２００２Ｘ００６）
作者简介 ：贺建清 （１９６５ ），男，甘肃 张掖人 ，高级工程师 ，博士研究生 。
中 国 铁 道 科 学
第 ３１卷
自检模块 ：完成接近开关、传感器状态 、板卡 状态 的 自检 。
数据 采集 与处 理模块 ：完成数 据采 集 ，通过信 号转 换 和数字 滤波 ，获 得拟 合 的符 合 系统误 差要 求 的两侧 车轮 的荷载 数据 和轴 重数据 。
１ 装置组成和工作原理
如 图 １所示 ，轻便 型货 车超偏 载检测 装置 的硬 件 系统 主要 由 承 力 结 构 组 件 、高 精 度 应 变 式 传 感 器 、以嵌入 式计 算 机和控 制 电路 为核 心 的主机 、数 据显示 与存 储设 备等 组成 。承力结 构组 件安 装 于轨 道 内侧 ，两 端各 安装 １支 高精 度应 变式 传感 器 ，主 机 、数 据显示 与存 储设 备 安装 在便 携式 机箱 内。
数据 显示 模 块 ：实 现 检 测结 果 （总重 、偏 载 、 偏 重和超 载等 ） 的直观 显示 。
数据 查询模 块 ：根据 给定 的时间 ，查询货 车 的 历史 检测 数据 。
数据 传输模 块 ：实 现有线 或无 线 的 网络数 据上 传 ；利用 Ｉ／Ｏ 通讯 接 口或 ＵＳＢ接 口 ，完 成 外 部转 储数 据 。